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近期，中科院對我國大陸地區3到10千米處的幹熱岩進行了勘探和評估，初步斷定我國擁有約合856萬億噸標准煤的幹熱岩資源，占世界總量的1/6左右。即使其中可開采的部分只有2%，那麽按照我國一年的能源消耗量來看，它也足夠使用4000年！

幹熱岩是一種地熱能資源，指的是在地殼深部存在的高溫岩石，可以用于産生熱能和電能。與傳統地熱資源不同，幹熱岩並不依賴地下水的存在，因此可以在更廣泛的地理區域內利用。幹熱岩形成于地殼深部，通常是在幾千米到幾萬米的深度。它們由于地球內部的地熱能而受熱，溫度通常高于200攝氏度。這些高溫岩石通常是花崗岩或片麻岩等熱傳導性較好的岩石。

從理論上講，只要往地下挖，就一定有幹熱岩，區別只在于需要挖多深。有的地區可能需要挖幾萬米，因此就沒有可用的實際意義。以目前的技術來看，在1萬米以下的幹熱岩才可算是能被利用的，在這一點上，我國占據著很大的優勢。

地熱能是一種潛力巨大的可再生能源，已經得到了許多國家的廣泛利用。根據國際能源署的數據，截至2021年，全球共有約80個國家利用地熱能資源，總裝機容量超過1萬兆瓦。

冰島是世界上地熱能利用最發達的國家之一。由于該國位于火山活動地帶，地熱資源非常豐富。根據國際地熱協會的數據，冰島的地熱能供應已經占到全國能源消耗的約87%。冰島的地熱能主要用于供暖和發電，其中約25%的電力來自地熱發電站。

美國也是地熱能利用較爲發達的國家之一。根據美國地熱能協會的數據，美國共有約3.6萬兆瓦的地熱發電裝機容量，占據全球地熱發電總裝機容量的三分之一左右。加利福尼亞州是美國最主要的地熱能産地，該州擁有世界上最大的地熱電站群。

這兩國的地熱能應用實際上都是傳統的地熱能，即能直接噴出熱水的地熱能資源，人們可以直接利用熱水來發電和供暖。然而幹熱岩並不含有足夠的天然裂隙或地下水來直接利用其中的熱能，這就必須找到一種新方法來將幹熱岩的熱量利用起來。

其實利用方式也很簡單，既然幹熱岩沒有足夠的天然裂隙或地下水，那咱們人爲地給他制造裂隙和灌水不就行了？常用的方式是在地表鑽一個孔，將水注入到地下，等到加溫到高溫時再返回地面推動發電。當然，打一個孔可能忙不過來，因此人們一般會打兩個孔，一個稱爲注入井，另一個則是生産井，這就是“增強型地熱系統”技術。

增強地熱系統的主要原理是通過鑽孔和注入流體來創造人工裂隙系統，以形成一個地熱能循環系統。具體而言，需要在地下先選擇適當的位置，進行鑽孔到幹熱岩層。這些鑽孔通常是水平或斜井，並且深度一般在幾千米左右。隨後通過鑽孔向岩石中注入高壓水，以創造人工裂隙系統。這些水通常是經過預處理的地表水或回收的冷卻劑。在注水過程中，當水壓增加到足夠高的時候，岩石中的裂隙會擴展並延伸。這被稱爲壓裂，它會增加岩石中的可滲透性。

一旦形成了人工裂隙系統，冷卻劑（通常是水）就會被注入鑽孔中並在地下循環流動。這個過程通過岩石中的裂隙和孔隙來傳遞熱能。通過地下循環的冷卻劑將熱能帶到地表。在地表，熱能可以用于供熱、發電或其他應用。在發電方面，熱能可以驅動蒸汽渦輪發電機。

與傳統地熱資源相比，幹熱岩不依賴地下水資源，可以在更廣泛的地理區域內利用。這豈不是能改變世界能源格局？事實並非如此，因爲幹熱岩的利用實在是太難了。

在幹熱岩開發過程中，熱能的轉化效率是一個重要考量因素。以法國蘇爾士地熱項目爲例，他們投資了上百億歐元，結果現在裝機量才2000千瓦，而且本身由于泵水的需要，還需要使用200千瓦左右。而且由于地下壓裂過程中水的損失，以及管道中水垢的積聚，使得能量轉化效率一直不高。如果說能量轉化效率低都還可以接受，那麽地熱資源本身的不穩定就很難接受了。

幹熱岩的特點是熱量供應不穩定，這意味著在泵入大量水進行熱交換後，該地區的幹熱岩資源可能會逐漸枯竭。花費巨額資金造出的地熱項目，有可能根本用不了多久，這是人們難以接受的，因爲操作起來很可能得不償失。

此外水力壓裂注入大量水還可能增加地震發生的風險，尤其是當項目位于斷層附近時。這類地震往往是小型人工誘發性地震，雖然不至于造成太大的災害，但也會對附近的居民造成影響，使得整個項目難以推進和實現。

我國坐擁豐富的幹熱岩資源，自然不會讓這個寶庫完全失去坐擁。我國科研人員在經過十幾年的努力後，終于研發出一種全新的重力熱管技術。

這種技術會先將一根熱管嵌入到幹熱岩層中，直接接觸到熾熱的井壁。熱管的管壁采用導熱速度極快的材料，以實現高效的熱傳導。熱管內充滿了沸點很低的氨水。當熱管接觸到高溫的岩壁時，氨水迅速蒸發爲氨蒸氣。在熱管內部，氨蒸汽沿著熱管返回地面，實現了熱能的回收和利用。

重力熱管技術的特點在于它使用了熱管作爲傳熱介質，無需進行岩石壓裂或其他能源消耗，從而提供了更安全、更節能的解決方案。只需打一口井，不需要複雜的地下工程，也可以減少對環境的幹擾，並且具備較高的可靠性。2022年，我國研制的4200米重力熱管裝置運行成功，首次實現長距離幹熱岩熱能運輸，未來將逐步將這種資源利用起來，改變現有的能源格局。

幹熱岩資源作爲一種可再生能源形式，具有巨大的潛力和重要的意義。目前我國的幹熱岩資源儲量占據世界總儲量的1/6，有望成爲戰略性接替能源。

目前國際上常用增強地熱系統來利用幹熱岩，通過注入水或其他工質來增加岩石的滲透性，從而提高熱量的傳導能力。這種技術在一定程度上解決了傳統地熱開發中的低滲透性問題，提高了熱能的開采效率。然而，增強地熱系統的應用仍然面臨一些挑戰，如水資源管理和地質環境適應性等方面的問題，需要在實踐中不斷完善和優化。

而重力熱管技術作爲一種新興的傳熱器件，具有獨特的優勢。通過利用重力作用實現液體在管道內的循環運動，重力熱管技術可以高效傳導熱量，並實現溫度的均勻分布。在幹熱岩開發中，重力熱管技術可以通過將熱管深入岩層，將岩壁釋放的熱量傳輸回地面，實現熱能的回收和利用。相較于傳統的岩石壓裂和其他能源消耗方式，重力熱管技術更加安全、節能，並且對環境的幹擾較小。

目前，我國已經成功使用重力熱管技術來利用幹熱岩，幹熱岩鑽井深度已經超過4000米。在可見的未來也將逐漸推廣這種技術，爲遏制全球變暖做出一份貢獻。

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