低成本开采地热能源技术简述
创新背景：人类发展史，就是一部争夺资源的历史。近代以来，则以争夺资源、尤其是能源最为激烈。而我国的能源、尤其是石油，长期依赖进口，日渐成为制约我国发展的痛点。人类燃烧煤炭、石油等化石能源也对全球气候和生态环境造成了很严重的影响，甚至对人类的前途命运种下了可怕的魔咒，如近年来的厄尔尼诺现象和全球气候变暖问题就已经给人类的生存敲响了警钟。
一、我国能源危机已是共识
中国每年进口大量的一次性能源产品，是制约我国发展的高悬于顶的利剑。据统计数据，2022年，中国进口原油5.15亿吨，用于发电的煤炭约20亿吨，消耗天然气4346亿立方米，约2.6亿吨，按现有价格，约需4.6万亿元。如果换算为电力，约95144亿千瓦时，相当于有效装机容量10.86亿千瓦。
在我国北方，冬季还需要燃烧煤炭来取暖，也是不小的消耗。
能源短缺，是我们这个14亿人口大国无法摆脱的痛。
二、地球内部蕴藏着足够人类使用亿万年的热能
据科学家估算，地热能足够人类使用上亿年。
在我们脚下大概2万米处，就是火红的岩浆。如果能开发地热能用于发电、供热，我们将不再需要燃烧煤炭、石油、天然气等会产生二氧化碳和一系列污染物的物质来发电，也不需要再使用核裂变等有严重后遗症的手段来发电。
三、地热能开发与干热岩开发截然不同
干热岩能技术的核心在于通过钻井技术将钻洞打入地下3千米以上深处，然后注入高压水来形成石孔，并将水在地下岩石中循环。通过这种循环系统，石孔中的高温岩石会将水加热，流回地面后使用水蒸气发电机器转化为电力。客观看来，干热岩技术目前之所以尚未商用，是因为存在以下致命缺点：
（一）干热岩开发目前仍然处于试验阶段，从研究开发较早、技术较为成熟的美国来看，目前仅有30兆瓦的干热岩项目投入商业运营，聊胜于无。
（二）开发功率低。因为现有技术使用石油钻井技术，井的深度有限，一般在3000米以上；井口直径、散热面积有限。井的直径一般不超过20厘米，导致散热面积小，可获取的热能有限，不得不通过向地下注水、破坏底层结构提高换热效率。从目前投入使用的干热岩项目来看，如中国青海共和的干热岩项目，功率在10兆瓦左右。
（三）所使用的石油钻井技术并不适用于干热岩开发。现有成熟的钻井技术是用于石油工业的，是在地面上用长长的钻杆和钻头向地下钻井，用于干热岩开发，成本高，产出低，并不适用于干热岩开发。
三是施工#地热 #新能源
创新背景：人类发展史，就是一部争夺资源的历史。近代以来，则以争夺资源、尤其是能源最为激烈。而我国的能源、尤其是石油，长期依赖进口，日渐成为制约我国发展的痛点。人类燃烧煤炭、石油等化石能源也对全球气候和生态环境造成了很严重的影响，甚至对人类的前途命运种下了可怕的魔咒，如近年来的厄尔尼诺现象和全球气候变暖问题就已经给人类的生存敲响了警钟。
一、我国能源危机已是共识
中国每年进口大量的一次性能源产品，是制约我国发展的高悬于顶的利剑。据统计数据，2022年，中国进口原油5.15亿吨，用于发电的煤炭约20亿吨，消耗天然气4346亿立方米，约2.6亿吨，按现有价格，约需4.6万亿元。如果换算为电力，约95144亿千瓦时，相当于有效装机容量10.86亿千瓦。
在我国北方，冬季还需要燃烧煤炭来取暖，也是不小的消耗。
能源短缺，是我们这个14亿人口大国无法摆脱的痛。
二、地球内部蕴藏着足够人类使用亿万年的热能
据科学家估算，地热能足够人类使用上亿年。
在我们脚下大概2万米处，就是火红的岩浆。如果能开发地热能用于发电、供热，我们将不再需要燃烧煤炭、石油、天然气等会产生二氧化碳和一系列污染物的物质来发电，也不需要再使用核裂变等有严重后遗症的手段来发电。
三、地热能开发与干热岩开发截然不同
干热岩能技术的核心在于通过钻井技术将钻洞打入地下3千米以上深处，然后注入高压水来形成石孔，并将水在地下岩石中循环。通过这种循环系统，石孔中的高温岩石会将水加热，流回地面后使用水蒸气发电机器转化为电力。客观看来，干热岩技术目前之所以尚未商用，是因为存在以下致命缺点：
（一）干热岩开发目前仍然处于试验阶段，从研究开发较早、技术较为成熟的美国来看，目前仅有30兆瓦的干热岩项目投入商业运营，聊胜于无。
（二）开发功率低。因为现有技术使用石油钻井技术，井的深度有限，一般在3000米以上；井口直径、散热面积有限。井的直径一般不超过20厘米，导致散热面积小，可获取的热能有限，不得不通过向地下注水、破坏底层结构提高换热效率。从目前投入使用的干热岩项目来看，如中国青海共和的干热岩项目，功率在10兆瓦左右。
（三）所使用的石油钻井技术并不适用于干热岩开发。现有成熟的钻井技术是用于石油工业的，是在地面上用长长的钻杆和钻头向地下钻井，用于干热岩开发，成本高，产出低，并不适用于干热岩开发。
三是施工#地热 #新能源
