刊登日期 : 2022-05-03
新能源是近年的熱門話題，但當中的「乾熱岩」卻極少被提及。乾熱岩到底是甚麼？如何用於發電？它為何被認為有可能改變中國，甚至世界的能源格局？
乾熱岩藏於地下數千米 達180度以上
在自然規律下，地層愈深處溫度就會愈高，而乾熱岩就是指主要埋藏於地底數千米以下固態高溫岩體，其溫度通常在180度以上，屬於新型地熱資源；地熱資源相對較為人知道的是水熱型地熱，溫泉就是例子。
據報道，全球陸區乾熱岩資源量相當於4,950萬億噸標準煤，其中距離地表3,000至1萬米處的乾熱岩，所蘊含能量已相當於全球石油、天然氣和煤炭所蘊藏能量的30倍，潛力非常巨大。
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上世紀70年代石油危機期間，美國就率先着手研發利用乾熱岩。目前除了美國外，法國、日本等多個國家，都建有利用乾熱岩發電的試驗研究基地。
相比之下，中國相關研究起步要晚得多，直到本世紀第二個10年才真正開始，現正努力追趕，例如位於河北唐山的乾熱岩開發關鍵技術研究與示范項目，2021年已實現試驗性發電；這也是中國首次實現乾熱岩試驗性發電。
其實中國的乾熱岩資源「家底」是非常豐厚的，估計相當於856萬億噸標準煤，佔了世界的大約六分一。
打深井用水循環把乾熱岩熱能帶上地面
這些乾熱岩資源主要分佈於青藏高原、松遼盆地、渤海灣盆地、東南沿海等。當中青海的共和盆地的乾熱岩開採條件最好，在地下4,000米深度 ，地熱已高達200度。
另外，當局在2016和2019年，相繼在山東威海、日照等地發現乾熱岩富存區，後者的資源量折合標準煤超過187.79億噸，如果能充份利用，足以改變中國和世界能源格局。
那乾熱岩是如何被利用，或者說它是怎樣能變成電？
乾熱岩不像煤和石油那樣要從地下開採出來，它更像一個天然的「地下鍋爐」。
目前各國較常見的做法，是從地面向下打一口到達乾熱岩岩層的「注入井」，然後往裏面高壓注入低溫水。
這時水的壓力會使岩層產生很多裂縫，或讓原有的裂縫擴大，最終大量裂縫相互連通，形成一個人造的地下儲存空間。
此後不斷注入的低溫水會被灼熱的乾熱岩加熱，變成高溫高壓水，或是水和蒸氣混合物，並從另一邊打好的「生產井」抽出到地面，然後通過熱交換推動汽輪發電機，用以發電。
發電後溫度降低的水會重新經「注入井」進入地下乾熱岩層，再開始另一個循環。
乾熱岩發電利本低 惟技術存在「瓶頸」
在這種運作模式下，乾熱岩發電幾乎對環境不造成大污染，也非賞安全，而且這種地熱能利用，不受白天黑夜，或是季節變化影響，比太陽能、風能、潮汐能穩定得多。
與此同時，乾熱岩發電成本也很低，據報道，它僅為風力發電的一半、太陽能發電的十分之一。
既然乾熱岩又多又好用，那為甚麼不大力開發？原因是乾熱岩的開發技術還未成熟，「瓶頸」仍然很多。
這裏的一大難題，是現有技術無法鑽取到地球比較深層地方，所以目前只能對埋藏比較淺、地形地貌比較簡單的乾熱岩進行開採，規模受限制。類似這些問題，仍有待科學家們繼續研究和克服。
最後順便一提，上文說到山東發現熱岩富存區，一些媒體報道相關消息時，聲稱187.79億噸標準煤的資源，足夠中國使用3,800年。這數字相當驚人，但應該是搞錯的，因為中國2021年全年能源消費總量，已達到52.4億噸標準煤。
事實上，考慮到技術、經濟效業等因素，資源的儲量也絕不等同於可用量；以國際標準計算，實際可用資源大約只佔儲量的2%。
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