地热资源按照热流体传输、开发模式等可分为地热资源可分为浅层地热能、水热型地热能和干热岩型地热能(增强型地热系统)三种类型(周总瑛等,2015)。这其中干热岩具有能量大、分布广、利用率极高、安全性好、无污染、不需尾水回灌、拥有优质资源的大陆边缘海盆、建发电站效能高用地省、热能稳定持续、发电可控性强、减灾减排效果好等特点,是地热能开发的重要目标。目前比较认同的干热岩定义是一种不含水或蒸气、埋深 3-10km、温度为 150-650℃的致密热岩体(李德威等,2015)。目前许多地区发现的干热岩,大多数为花岗岩。这样比较:科拉超深钻孔 12km 深,最高地温也才 200℃,而干热岩钻井 4km 可能就达到了 300 摄氏度左右。这就是干热岩的温度!
干热岩的分布几乎遍布全球,各个大陆地下都有干热岩资源。干热岩开发利用潜力最大的地方还是一些新的火山活动区,或者地壳较薄的地区,这些地区主要位于全球板块或者构造地体的边缘(蔺文静等,2012)。2011 年,中国地质调查局开展了中国陆区干热岩资源潜力评估,结果显示我国陆区干热岩资源量巨大,分布广泛,可采资源量占比大,具有巨大开发潜力(汪集旸等,2011)。
2014 年国土资源系统分别在青海、西藏、四川、福建、广东、湖南、松辽盆地、海南等高热流区域进行了干热岩资源地质勘查,并在青海贵德和共和、山东利津、广东惠州、四川康定等地相继开展干热岩初步钻探(许天福等,2018)。我国的干热岩资源十分丰富,但是干热岩勘查开发还处于初步的阶段,需要进一步的研究。;另外,干热岩的后续开发依然会面临众多的挑战,比如有可能会诱发地震、引发社会影响等,这些都需要更多更深入的研究。中国干热岩开发利用之路还有很长。
干热岩开发系统图(来源:国际新能源网)
全球的热流值可以应用于地球动力学的研究,推动地球热机制的研究。而局部的地温异常可以作为绿色能源进行开发利用。不得不感叹,我们的地球是个宝!