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行業(yè)資訊世界上最深地?zé)岚l(fā)電井：井深5000米 溫度900度
文章來源：地大熱能 發(fā)布作者： 發(fā)表時(shí)間：2021-11-09 15:08:44瀏覽次數(shù)：2761
該項(xiàng)目屬于“冰島深層鉆探計(jì)劃”（IDDP）的一部分，是由冰島國(guó)家能源管理局和冰島幾家主要的能源公司在2000年成立的深層高溫地?zé)?/a>研發(fā)計(jì)劃。目前的合作伙伴還包括挪威國(guó)家石油公司。其曾于2009年動(dòng)工，并在地下兩公里處遇到了堅(jiān)硬的巖石障礙，鉆頭被卡，工程師不得不使用炸藥來解決問題。在鉆頭再次被卡時(shí)，工程師還使用強(qiáng)酸來解決問題，但取得的進(jìn)展有限。
當(dāng)火山熔巖開始滲入鉆孔時(shí)，工程師明白鉆頭已經(jīng)到達(dá)了巖漿層，很快巖漿便毀壞了鉆探設(shè)備，鉆孔塌陷。在項(xiàng)目啟動(dòng)時(shí)，工程師并沒有打算鉆進(jìn)巖漿層，但這也表明深入巖漿層能夠得到更多熱能。其鉆井頂端溫度超過900攝氏度（1625華氏度），這個(gè)溫度能夠產(chǎn)生高溫的超臨界蒸汽。這樣以來，單個(gè)地?zé)?/a>發(fā)電井所產(chǎn)生的能量能夠?yàn)閿?shù)萬(wàn)家庭提供能源。
冰島遍布著大大小小的地?zé)?/a>發(fā)電廠，每個(gè)發(fā)電廠都有著多個(gè)地?zé)峋?/a>，可以有效利用地?zé)?/a>資源，但大多數(shù)地?zé)峋?/a>都比較淺。但是如果想要對(duì)這種地?zé)?/a>資源進(jìn)行充分利用，地?zé)峋?/a>就需要鉆得更深。巖漿層附近的高溫高壓能夠使得單個(gè)地?zé)峋a(chǎn)生高達(dá)36兆瓦的電力，是現(xiàn)有地?zé)峋a(chǎn)量的10倍。單個(gè)深井產(chǎn)生的電力相當(dāng)于現(xiàn)有整個(gè)地?zé)岚l(fā)電廠的產(chǎn)量，能夠?yàn)閿?shù)萬(wàn)家庭提供電能。
地?zé)崾?a href="http://xldcn.com/t/世界.html" >世界上尚未有效開發(fā)的清潔能源之一，但是應(yīng)對(duì)深井中的極端條件也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。這就是為什么時(shí)隔7年之后，冰島深層鉆探計(jì)劃再次啟動(dòng)，這次鉆探深度有望達(dá)到5公里。
在這個(gè)深度，溫度或?qū)⑦_(dá)到500攝氏度。水在200個(gè)大氣壓以及400攝氏度的高溫高壓下，會(huì)呈現(xiàn)既不是液體也不是氣體，而是一種超臨界的流體，可以像加壓蒸汽一樣流動(dòng)。
Gudmundur Fridleifsson是冰島可再生能源公司HS Orka的首席地質(zhì)學(xué)家，筆者跟隨其來到冰島深層鉆探計(jì)劃的新址——位于西南部的雷克雅那半島，其距離東北部的IDDP舊址約200公里。
四驅(qū)車沿著蜿蜒道路一路開去，我們逐步深入一個(gè)表面巖石層僅有一百萬(wàn)年歷史的地區(qū)，該地區(qū)依舊被熔巖流所不斷重塑，地面密布了各樣顏色的條紋，看起來像熔巖流動(dòng)新留下的痕跡。
我們穿過地?zé)釄?chǎng)，大量蒸汽逸散到空中，硫磺的臭味無處不在。Gudmundur Fridleifsson對(duì)這種氣味很熟悉，“我們稱之為冰島香水?！?/div>
在冰島，火山是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，這里遍布著大大小小的活火山。六年前一座火山噴發(fā)造成整個(gè)歐洲停航數(shù)天。冰島全國(guó)大約有30多個(gè)活火山，偶爾會(huì)噴發(fā)。
1973年，Gudmundur Fridleifsson在威斯特曼群島第一次看到活火山噴發(fā)，地表出現(xiàn)了一個(gè)約兩公里長(zhǎng)的裂縫，熔巖源源不斷噴涌而出。那次熔巖噴發(fā)在當(dāng)?shù)卦斐捎?000人流離失所。
由于特殊的地理位置，冰島地區(qū)火山活動(dòng)異常頻繁。其坐落在大西洋中部洋脊頂部，正好處于兩個(gè)板塊的交界處，因此地質(zhì)活動(dòng)異常頻繁。
我們到達(dá)目的地時(shí)，鉆機(jī)正在工作，轟鳴聲在冬季的曠野中回蕩。工人正在將鉆桿移動(dòng)到適當(dāng)位置并將其打入地下。此次鉆探地點(diǎn)曾在1985年進(jìn)行過地?zé)徙@探，遇到了意想不到的極端地?zé)釁^(qū)。當(dāng)時(shí)沒有人知道該怎么辦，于是便堵上了鉆孔。工程項(xiàng)目經(jīng)理Ari Stefansson指出，沒人知道地下真正有什么，“我們鉆的越深，發(fā)現(xiàn)的東西越有趣?！?/div>
Ari Stefansson坐在供熱房間里，看著最新的鉆探信息。屏幕上顯示出各種圖像信息，其中最為關(guān)鍵的在于鉆頭深度。Ari Stefansson介紹說，“現(xiàn)在我們的鉆頭深度是4090米?！眱H僅在幾周之前鉆孔深度還是3640米，現(xiàn)在距離最終目標(biāo)還有約1公里的距離。
深層鉆探計(jì)劃所取得的巖芯
此次深層鉆探的成功或?qū)⒊R界流體能夠廣泛應(yīng)用于世界各地。加利福尼亞大學(xué)河濱大學(xué)地質(zhì)學(xué)家和名譽(yù)教授威爾弗雷德·埃爾德斯（Willfred Elders）正在與IDDP合作，他指向墻上的地圖，介紹了世界上其他一些有地?zé)豳Y源的地區(qū)。
“我們可以在這里驗(yàn)證相關(guān)應(yīng)用，然后在其他地方推廣，”埃爾德斯說，加利福尼亞某地?fù)碛兄澜缟献畲蟮?a href="http://xldcn.com/t/地?zé)醿?chǔ)層.html" >地?zé)醿?chǔ)層。
HS Orka的首席執(zhí)行官Asgeir Margeirsson表示，如果深鉆工程獲得成功，相應(yīng)的極端地?zé)崮?/a>被廣泛應(yīng)用，那么帶來的不僅僅是廉價(jià)電力，譬如雷克雅那半島的地?zé)岚l(fā)電工廠現(xiàn)在就在直接向當(dāng)?shù)仄髽I(yè)提供熱水。
雷克雅那半島的地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電工廠現(xiàn)在就在直接向當(dāng)?shù)仄髽I(yè)提供熱水而Gudmundur Fridleifsson指出，冰島一個(gè)專門養(yǎng)殖熱帶魚的工廠采用地?zé)醽砑訜崴疁兀硪患夜緞t利用地?zé)嵴羝麃砀稍秕r魚，從而可以將魚干在常溫下出口到尼日利亞。還有道路、停車場(chǎng)等利用地?zé)醽?a href="http://xldcn.com/t/融雪.html" >融雪，Asgeir Margeirsson稱“這在冬季減少了戶外活動(dòng)時(shí)滑倒的風(fēng)險(xiǎn)，也在一定程度上減少了醫(yī)療負(fù)擔(dān)?！?/div>
此外，冰島足球隊(duì)也將歐洲杯的成功歸功于當(dāng)?shù)氐牧畠r(jià)能源，這使得他們有足夠的資金來建成新的室內(nèi)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，從而冬天能夠在室內(nèi)進(jìn)行練習(xí)。Asgeir Margeirsson稱，由于能源便宜，所以有錢建立新的體育設(shè)施。“所以我們能夠在歐洲杯上取得如此的榮譽(yù)，就是這樣。”
然而，并不是所有的冰島人都?xì)g迎地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/發(fā)電.html" >發(fā)電。有人認(rèn)為雷克雅那半島等領(lǐng)域已被電力公司過度開發(fā)，可能會(huì)導(dǎo)致資源消耗的速度過快。而有些人則擔(dān)心鉆井和注水會(huì)引發(fā)地震。這種擔(dān)憂也是真實(shí)存在的。2005年，瑞士巴塞爾一個(gè)地?zé)岚l(fā)電井在一系列地震后被遺棄，其中一次地震強(qiáng)度高達(dá)3.4級(jí)，導(dǎo)致建筑物部分損壞。Asgeir Margeirsson也承認(rèn)，注水會(huì)引起輕微地震，但他認(rèn)為輕微地震是一件好事，有助于釋放地下過多的能量。
無論如何，很多人堅(jiān)信地?zé)崮?/a>是解決能源危機(jī)的重要手段。英國(guó)杜倫大學(xué)Jon Gluyas指出：“地?zé)豳Y源是是可持續(xù)的，堪稱可再生能源的銀彈，且不會(huì)產(chǎn)生高放射性廢物，”對(duì)深度鉆探計(jì)劃非常感興趣的英國(guó)達(dá)勒姆大學(xué)Jon Gluyas教授指出，“譬如在英國(guó)，我們使用的能源有一半是用家庭和辦公室取暖。如果使用我們所擁有的地?zé)?a href="http://xldcn.com/t/資源.html" >資源，我們至少可以持續(xù)采暖100年，同時(shí)減少近50％的二氧化碳排放?！?/div>
Gudmundur Fridleifsson和他的同事已經(jīng)在計(jì)劃他們的下一個(gè)項(xiàng)目。Gudmundur Fridleifsson透露，2020年他們計(jì)劃在冰島西南部的Hengill火山斜坡上開始鉆探。
當(dāng)我們開車離開雷克雅那鉆探地時(shí)，他指出，總有更多的勘探需要完成。何況許多地?zé)釁^(qū)的火山巖都包含了很多有價(jià)值的礦產(chǎn)，尤其是黃金含量相當(dāng)之高，其在巖石中的比例是歐洲大陸玄武巖中黃金含量的兩倍。
在回冰島雷克雅未克的漫長(zhǎng)道路上，遠(yuǎn)處地平線上的地?zé)嵴羝谒{(lán)天下緩緩上升。每一個(gè)都在提醒我們，那里的地下所擁有的巨大財(cái)富資源。
