地热能源开发

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地下两万米处,藏着可供人类用数十万年的无尽能源?美国正在开发
搜狐财经· 2025-08-18 11:44
全球能源现状与挑战 - 全球已探明石油储量按当前消耗速度仅能支撑50年 [1] - 人均一生仅衣食住行消耗石油达8500公斤 尚未计入工业及军事消耗 [3] 地热能源潜力与理论 - 地球内部地核温度达6000℃ 热量来自原始热及放射性元素衰变 [7] - 剩余放射性元素可维持能量释放23亿年 但实际开发需打千倍折扣 [7][9] - 中国3-10公里深度干热岩资源量达856万亿吨标准煤 按2%可采系数可支撑3900年能源需求 [9] - 若可采系数提升至40% 可用年限将延长至数万年 [9] 地热开发历史与技术现状 - 意大利地热电站百年前已证实发电可行性 当前应用涵盖供暖、农业及医疗 [11] - 苏联1970年代钻井深度纪录为12262米 因高温高压及岩石硬度受阻 [13] - 地下深度每增加100米温度上升2℃ 两万米处温度达400℃ [15] - 美国奎斯能源研发微波钻头 使用超2万赫兹超声波震碎岩石 振动幅度较传统技术提高77% [17] - 美国费沃能源采用水平井与高压水裂技术 试验电站发电功率超10兆瓦 可满足1万户家庭用电 [19] 中国地热资源开发进展 - 中国地热储量占全球六分之一 西藏羊八井1977年建成地热电站并持续供电 [21] - 云南腾冲利用地热发展供暖及反季蔬菜种植 [23] - 南海"福深热1井"钻探深度达5100米 发现188℃热水并研发"取热不抽水"技术 [25] - 国家政策推动河北、山西建设大型地热供暖区 目标2025年覆盖百万平方米建筑 [25] 地热开发核心挑战 - 技术挑战:两万米深处岩石硬度为地表10倍以上 钻头需耐受400℃高温 [26][29] - 环境风险:云南腾冲地热开采导致温泉水位下降30米及农田盐碱化 德国项目曾引发地震 [29] - 经济可行性:西藏地热发电成本0.9元/度 电网收购价仅0.25元/度 美国微波钻头设备成本达数亿美元 [31] 地热能源前景与约束 - 国际能源署预测2050年地热可满足全球20%电力需求 中国预计占显著份额 [35] - 实际可利用能量取决于技术突破程度 类比"水壶壶嘴过小导致取水困难" [33] - 需平衡能源获取与环境保护 避免开采导致土地破坏及水源污染 [37][38]