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深入地下2万米,有着可供人类用20多亿年的无穷能源?美国在开发

2024-05-25 31 yuneu

前言

你们敢想像吗?也许我们的脚下有一种"取之不尽,用之不竭"的能源!

现在美国正在努力发展。

而且根据有关人士的估计,这种能源只要具备技术条件,就可以被人类使用二三十亿年。

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图片来源:【文/徐继山,王万旭(中国矿业大学)】《科学24小时》杂志,2023年第五期

换言之,如果它能得到大规模的开发和利用,我们人类在未来二三十亿年都不必为能源发愁。

什么是这种能量?真的可以达到这么夸张的程度吗?现在我们国家开发利用它的现状如何?

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本文内容均引用权威资料,结合个人观点进行撰写,文中未标注信息来源,请了解。

美国开发无限能源

从最初使用化石资源到后来使用核能发电,人类文明似乎有了很大的进步,但是实际上还是停留在“烧开水”的层面。

只是人们“烧开水”的方式发生了变化。

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曾几何时,我们用煤和柴火“烧开水”,不仅效率低下,而且污染环境。如今,人们使用核裂变带来的高温“烧开水”,大大提高了能源利用率,但它或多或少会污染环境。

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不用我多说,核能对地球造成了多大的污染,也正是如此,人们在开发新能源时,常常会考虑保护地球环境。

于是美国开发了一种清洁能源,什么是这种能源?

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这是一种地热能,在美国被广泛使用。据统计,这种清洁能源目前被用于美国加利福尼亚州、内华达州、德克萨斯州、爱达荷州等。其中,加利福尼亚州拥有世界上最大的地热电站——盖瑟尔斯地热电站。

在加利福尼亚州,美国的地热发电大部分来源都集中在加利福尼亚州,加利福尼亚州的地热能产生多少电力?

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据《中国能源报》报道,电力可以产生2.5吉瓦,从而满足加州5%的能源需求。

不只是民间,就连美国的军事基地也计划从2023年开始使用地热能。

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2011年12月8日,中国能源报发布

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值得注意的是,事实上,美军早在20世纪80年代于是开发了地热能。

但由于地热能发电受地形影响较大,与传统发电方式相比,地热能发电的性价比并不高,因此并未成为美军的主要供能方式,而我们上面所说的“地热能使用”主要是利用新的开发技术开采地热。

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就拿一个美国空军退役少将来说,就是“地热能有具有储量大、分布广、稳定性好等特点,近年来开发的新技术可以帮助地热能摆脱地形限制,一旦美军大量使用地热能发电,就可以保证他们在遭受自然灾害和网络攻击之后,仍有持续不断的电力保障,从而提高美军的整体战备能力。

一方面是用地热发电,另一方面是用地热发电。

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在俄勒冈州的波特兰市,内华达州的雷诺市等,已经建立了相关的基础设施体系,他们利用地下温水或蒸汽为居民提供供暖服务。

这就是美国地热的使用方式,那么我们中国的现状如何?

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雷诺市在内华达州

能源发展在中国

地热能源是什么?

地热能是指从地壳中提取的天然热能,它主要来自地球内部的熔岩,也是引起火山爆发、地震的能量。

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举一个简单的例子,自然化温泉就是典型的浅层地热能源,在这方面,我们国家是最早使用地热能的国家之一,最早可以追溯到先秦时期,包含后来我们所知道的长安华清池,它是对地热能源的合理利用。

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但是中国真正开发利用地热资源是20世纪70年代,那时,我们很幸运,能够借鉴国外的经验来探索地热技术,因此,没过多久,我们的国家就成了世界。第八个国家采用地热发电,并且在20世纪70年代,广东省丰顺县等7个低温地热发电厂建成。

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2024年5月6日,中国石化报发布

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与此同时,我们还发现了大约300个油田,虽然中国由于某些原因没有形成持续的产业投资,但这些成就仍然为我们后来地热产业的形成和发展奠定了良好的基础。

到20世纪,随着改革开放的“春风吹拂”,我国地热产业队伍逐步形成,并得以发展壮大,1995年,中国地热直接利用的热量位居世界第二,这是当时世界第一冰岛的80%。

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2022年1月21日,人民信息-中国能源网发布。

21世纪以后,更不用说地热产业的快速发展了。截至2005年底,全国每年直接使用的地热流体资源已达44570万立方米。但遗憾的是,目前中国地热产业的发展越来越成熟,但地热发电的规模仍然很小。

我们国家的地热发电规模如何?

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据有关人士透露,截至2022年,中国地热发电装机量为53.45兆瓦,仅占世界地热发电装机量的0.33%。

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界面新闻,2023年8月1日发布。

尽管中国石化在4月初宣布,他们公司在海南部署的福深热1井顺利完成钻井,井深5200米,刷新了我国最深的地热科探井记录,该井的成功钻探对于提高华南地区地热资源的规模化发展也具有重要意义,但就目前而言,我国在这方面还有很长的路要走。

或许每个人看到这里都想问,既然开采这么难,我们就不挖了,为何我们要开采地热?地热能源真的是无穷无尽的吗?

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地热能真的是无穷无尽的吗?

记住国产科幻电影《流浪地球》它讲述了这样一个故事,在不久的将来,由于太阳的加速膨胀,氢闪危机将会发生,吞噬地球甚至整个太阳系,这使得人类不得不离开家乡,带着地球在黑暗的宇宙中流浪。

但遗憾的是,带地球去流浪并非一次说走就走的旅行,它还需要提前做好各种准备,在这些问题中,首先要考虑的是能源问题。

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因此,在电影中,我们也看到人类搬到了离开。地下500米深的“地下城”去生活,为什么要选择那里?

没有别的,正是因为在那个“地下城”里,人们才能利用地球深处的能量——地热能来生存。

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《流浪地球》片段

虽然《流浪地球》只是一部电影,但俗话说“艺术来源于生活,高于生活”,我们可以发现地热能不同于其他资源。

地热能和太阳能、水能等一样,是一种可再生资源,此外,与石油、煤油等资源相比,它更便宜、更干净,因此合理开发和利用这种能源不仅可以方便我们的人类生活,还可以保护我们赖以生存的环境。

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举例来说,冰岛。虽然冰岛11.5%的土地被冰川覆盖,但是他们的岛上却有200多座火山,在这些城市中,有30多座活火山,可以说,整个岛屿是冰川与火山并存,地震与地热孪生。

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冰岛

这一特殊的地质结构也使冰岛是世界上地热资源最丰富的国家,假如我们有幸去了冰岛,就会发现到处都是使用价值极高的地热井。

1975年,冰岛开始大规模使用地热能,至今已有近50年的历史。

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在过去的50年里,由于冰岛大量使用地热能,减少了石油等其它能源的进口,因此,全岛二氧化碳等温室气体的排放量要少于其它国家,使冰岛成为世界上最干净的国家之一。

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2011年12月8日,中国能源报发布

相信看到这里,我们也明白为什么要大量开发地热能源。这种能源可以让我们安全安全地使用,同时可以达到减少碳排放、控制全球变暖的目的。

对于地热能是否无穷无尽?

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在我看来,它是一种无限能源,但主要是指深埋地下3公里以上的深层地热能,比如一些朋友知道的。干燥热岩资源,一般而言,“藏”在地球深处的它并不会因为人类的使用而枯竭。

遗憾的是,这种深层地热能并不容易开采。

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图片来源:新闻中心,2010年10月18日发布。

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因此,我们还可以发现许多国家近年来“绞尽脑汁”,提高开采干热岩的技术。

例如美国,2022年,一家美国能源公司宣称他们正在开发一种“波钻技术”,至少要达到钻地19公里的目的,释放无限热能。

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2022年3月20日,中国青年报发布

如果这项技术能够成功实现预期,那么它将开启一个深层地热开采的新时代。也许我们真的可以实现拥有无限能源的美好愿望,我们拭目以待。

对美国开采地热能这一无限能源,大家有什么要说的?欢迎各抒己见!

这篇文章的内信来源:

1.2024年5月6日,中国能源报发布了《地热开发利用要向深层进军》,(http://www.sinopecnews.com.cn/xnews/content/2024-05/06/content_7094403.html);

2.2024年4月8日,新华社发布了《5200米!2024年4月8日,我国最深地热科探井完钻;

3.我们国家的地热能直接利用全球最大的规模 2023年11月23日,如何让行业“沸腾”科技日报发布?(http://news.youth.cn/hotnews_41880/202311/t20231123_14923841.htm);

4.2023年8月1日发布的界面新闻《中国地热直接利用世界第一,为什么发电利用进展缓慢》;

5.中国科普《地热能也能为人类服务》-2018年1月8日发布的《科学原则》(发文机关:海南省地质局)(https://geo.hainan.gov.cn/sdzj/dzkp/201801/f41189b68b914c108c427be24be24b628.shtml);

6.挖出最深的洞 中国青年报释放无限能量,2022年3月20日发布(https://baijiahao.baidu.com/s?id=1727799637395624682&wfr=spider&for=pc);

7.开采地热能:深挖地球需要热能,可靠吗?2022年8月1日,中国科协科学辟谣平台发布;

8.光明网-中国国防报,美军基地计划使用地热能,于2023年7月19日发布;

9.2011年12月8日,中国能源报《地热-可再生能源》发布。(https://www.nea.gov.cn/2011-12/08/c_131294483.htm);

10.《<地热能从流浪地球认识地热能>》【文 / 2023年第五期《科学24小时》期刊徐继山、王万旭(中国矿业大学),但为了提高文章的可读性,可能会润色细节。请理性阅读,仅供参考!

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