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文丨贝吉塔

编辑丨贝吉塔

美国又在闷声发大财了！据悉，他们似乎正在开发一种前所未有的新能源。

这种新能源藏匿在地下2万米深的地层，据说它的储量取之不尽用之不竭，有可能在不远的将来取代石油，成为世界主要的能源来源。

美国现在已经有13个州开始规划建设，在某些地区，这些工程建设工作已经开展到70%，并将于 2023 年 11 月完成该项目。

人类的无尽能源-地热

地球的内部蕴藏着巨大的热能，这种来自地球内部的热能被称为地热能。

地热能的应用领域十分广泛

随着地球内部温度的增加，地热能的储量也在不断增长，虽然地表的温度会因季节和气候的变化而波动，但在地壳较深处，温度保持相对稳定。针对地热资源的开发利用，可以为人类提供一个可持续、清洁的能源选择。

地热能来自地球内部

以美国为例，黄石国家公园所处的地区就蕴藏着丰富的地热资源。该地区遍布温泉、间歇泉以及蒸汽喷发点等地热景观。通过在该区域进行钻探，可以获130-180摄氏度的热水用于发电。

黄石公园有一万多个温泉

中国也分布着一定的地热资源。我国中西部地区由于地势较高，地下温度较高，是我国地热资源较丰富的区域。

要开发地热能源就需要从地表往下挖两万米

除了天然的地热资源外，人工增温技术也可以提高地热资源的利用效率，通过在地下注入水蒸气等工作流体，可以利用热交换的原理带走岩石中的热量，经过这种人工补充，一些地热资源较贫瘠的区域也可以实现地热能的开发利用。

但是，如果要获得更大规模的地热能，仅依靠较浅层的地热资源还远远不够。更具发展潜力的，是深层地热资源的开发利用。

地核的不同区域温度不同

随着深度的增加，地球内部的温度也在稳步上升。在10公里以内的深度，每下降100米，温度就会增加3摄氏度。到了80-100公里的深处，温度甚至可以达到650-1200摄氏度。

开采如此深层的地热资源存在诸多难题，包括钻技术的挑战、开发成本较高等。但如果能成功开发深层地热资源，其应用前景将难以估量。

要开发如此深层的地热资源，需要先进的钻探技术。通过在深层岩石中钻探水井，可以利用高温的岩浆来加热水或其他工作介质。带有热能的工作介质再被抽取到地表，经过发电机组转化成电能。

相比煤炭燃烧和核裂变等传统的“烧水”发电方式，深层地热能开发可以提供更清洁、更可持续的电力供应。

深层地热发电系统可7 24小时运行，并可根据电网需求进行灵活调度，是理想的基载电源。地热发电每年的利用小时数可达7000-8000小时，远高于风电和太阳能发电。

除了发电外，深层地热能还可广泛应用于住宅采暖、工业含能工艺等领域。在瑞士、冰岛等国，地热资源已成为重要的暖气热源。

地热资源开发也可以带动相关产业的发展，如钻井技术、传热设备、地热泵等。地热资源开发存在一定环境风险，但通过科学规划和管理可以将其影响降至最低。

尽管深层地热资源开发还面临诸多技术和经济方面的挑战，但其潜力不容忽视。

如果能成功开发利用深层地热资源，不仅可以显著减少对化石燃料的依赖，还可以为人类提供极为充裕的清洁能源。地热资源的稳定性和可靠性也使其成为理想的基载电源。

人类文明发展至今，能源利用方式仍然停留在早期的阶段。地热资源的开发利用，将能够推动人类迈向真正清洁和可持续的未来。深层地热能源或许能成为解决人类能源需求的关键，它是人类迈向更高文明形态的新希望。

美国的动作

美国一直是全球地热能开发和利用的先行者，尤其是西部州分如加利福尼亚、内华达、犹他等地，地热资源极为丰富。美国政府也在持续砸资支持地热能技术的研发与商业化应用。

除了开头提到的美国已经在十三个州开展建设规划外，他们还提出了一个令业内震惊的宏伟计划——利用新研制的特级钻头。

掘进地下两万米，开采“几乎无尽的”地热能资源，据称可以支持全球使用23亿年之久。为此，美国政府已经批准了总额高达4000万美元的资助基金。

不得不说，这个计划的野心程度前所未有。两万米的超深井开发在全球也属罕见，更别说还要在这么深的地层开采高温的地热资源了。

如果成功，对美国乃至全世界的能源供给都将产生革命性的影响。但是，我们也需要保持足够的理性和审慎来看待这个计划。

俄罗斯的科拉钻孔点最终被封闭了

历史上，苏联和中东国家曾开展过类似尝试，但都因为岩石硬度和高温等严峻问题最终止步，美国这次能否突破技术瓶颈还难说。

具体来看，美国这次的计划可能存在如下问题：

第一，两万米级的超深井开采在工程技术上存在巨大挑战。地层岩石的硬度极高，高温也会影响钻探设备的正常工作。仅靠一个“特级钻头”是否就能突破多次失败的技术难关，其可行性仍存疑。

第二，超深层开采势必会产生大量的岩石碎屑和废水，这会对地层环境造成严重影响。加之高温带来的安全风险，美国是否已经完全解决了这些问题也不得而知。

第三，庞大的前期投入是否能在合理时间内收回成本也是一个考验。美国这次批准的4000万美元只是启动资金，后续的投入规模可能超出想象。

大规模开采是否会引发意外后果也难以预测，比如地层沉降、岩浆喷发等等。这些风险是否已经在计划中充分考虑并防范了也值得怀疑。

美国这次的地热能开发计划野心非凡，如果成功无疑将改写世界能源格局。但它也存在许多难题和未知数。

在关键技术与风险问题没有解决之前，过早大规模开工可能会带来灾难性后果。希望美国政府能保持足够的理性与谨慎，不要盲目进取和以蛮力破局。

我国地热能源的应用

我国地域辽阔，地质构造复杂，造就了丰富的地热资源。这些地热资源按温度高低可分为高温、中温和低温三种类型。

地热能分为高温、中温、低温

高温地热资源主要分布在西南断块带的火山热点地区，如云南、西藏等省份。中温资源较多分布在东北地区和华北地带。

低温资源几乎遍布全国各地区。按储热方式可分为两类，一类是储热型，地下存在高温的地热水体，另一类是传热型，地下岩石具有较高的地温。

丰富的地热资源为我国提供了清洁的绿色能源选择。20世纪70年代，我国开始工业化开发利用地热资源。

羊八井地热站

1977年，位于西藏阿里地区的羊八井地热站建成发电，这标志着我国地热产业的诞生。羊八井地热站利用当地丰富的高温储热型地热资源，给偏远地区提供了清洁稳定的电力，对推动西部发展做出了重要贡献。

在地热发电获得成功后，我国在更多地区展开了地热资源的勘探利用。截至21世纪初，我国已建成多个地热发电站，地热发电装机容量达到3.6万千瓦，占当时可再生能源发电量的5%左右。

北方许多城市开始广泛应用中低温传热型地热资源进行地热供暖，如北京、天津、哈尔滨等城市建立了大型的地热采暖系统，居民供暖主要依靠地热，大幅减少了燃煤污染。地热资源还被广泛用于温室、游泳池、温泉等场所。

当前，我国地热能源开发还处于起步阶段，仅开发利用了一小部分资源，与总体资源量还存在差距。

未来需要加大技术创新力度，积极开发利用深层高温地热资源，使地热能源在能源结构中的比重大幅提升，发挥关键作用。可以预见，在相关技术进步和投入增加下，我国地热产业必将迎来快速增长的黄金时期。

尽管困难重重，但地热能源的巨大价值还是不容忽视的，地热资源是一种清洁的可再生资源，开发利用地热不仅可以增加清洁能源的供给，还可以减少对煤炭等传统能源的依赖，对环境保护大有益处。

为此我们要继续努力创新钻井技术，改进钻头材料以适应高温高压条件，增加对地质构造的研究，提高开采的安全性，并减低开发成本。

随着科技的进步，地热能源必将发挥越来越大的作用，成为可靠的可再生能源选择。我们有理由相信，地热能源的美好前景终将到来。