海南日報全媒體記者 孫慧
今年上半年，位於海口市的我國首口超5000米深層地熱科學探井福深熱1井的鑽探進度，引發廣泛關注。最終，該井成功鑽探至5200米，刷新我國地熱科學探井最深紀錄，標誌着我國在乾熱岩勘探領域取得新突破。
地熱，“地”代表能源來自地下，“熱”代表溫度和熱量，是指蘊藏於地球內部岩土體、流體和岩漿體中能夠被人類開發利用的可再生能源。隨着科學技術的發展進步，這種深藏地下的清潔能源，正在釋放出巨大的開發潛力。
地處南海之濱的海南島，地熱資源豐富，3000米以下的地層中儲藏着乾熱岩型地熱。此次福深熱1井鑽探的，正是乾熱岩資源。
福深熱1井。
來自地下的
可再生能源
45億年前，宇宙中一個火熱的“新生兒”——地球誕生了。那時的地球，是一個散發旺盛熱量的球體，內核里的高溫岩漿沸騰翻滾，時不時噴發出滾燙的岩漿，灼熱的熱流遍布地球表面。
在地球表面高溫和強酸強鹼的環境中，孕育了最初的生命。歷經45億年漫長時光，地球逐漸冷卻，表層岩石固化，但實際上，在地殼深處，滾燙的岩漿仍在流動，源源不斷提供能量，這就是地熱能的來源。
地熱能是一種儲量豐富、分布較廣、穩定可靠的可再生能源。人類對地熱能的利用很早就開始了，比如在公元前1500年前後，意大利一帶就出現了溫泉浴療。據不完全統計，目前全球約有80個國家正在開發和使用地熱能源。其中，北歐地區是這一能源的最大受益者，在冰島等國，幾乎每個家庭都可以享受到地熱供暖、地熱發電帶來的便利。
在全球許多國家推動實現碳達峰、碳中和目標的背景下，能源結構正在加快調整。作為七大新型能源之一的地熱能，勢必會在降低石化等傳統能源市場佔比、減少溫室氣體排放等方面發揮作用。
中國幅員遼闊，地熱能儲量非常可觀，其中又以西部地區最為富集，地熱能儲量可達1000億噸標準煤。有專家認為，如果充分開發利用，地熱有可能成為我國下一個能源支柱。
福深熱1井施工現場。
地熱之用超乎你想象
或許你會問，打一口幾千米深的井找到地熱資源，用處究竟有多大？其實，人類的實踐早已給出答案。廣西社會科學院研究員龍裕偉在其所著的《世界能源史》一書中介紹，人類利用地熱的主要方式有通過地源熱泵供熱、直接供熱、工業利用、溫室種養、洗浴療養、污水處理等。其中，地源熱泵供熱，需要通過地源熱泵設備將地熱轉化為熱風，然後輸送到需要供熱採暖的空間；直接供熱，則是直接對來自地下的熱水或流體加以利用。比如1928年，冰島人在首都雷克雅未克郊區鑽出一口地熱井，他們鋪設3公里長的地熱水管道，將87℃的地熱水引入城市社區，給居民供暖。
地熱在工業、農業領域的應用也不是新鮮事。20世紀70年代末，美國內華達州成立了一家名為“gilroy”的食品加工廠。該廠引入地熱水用于洋蔥脫水加工環節，生產出不同類型的干洋蔥。
我國第一大地熱發電站西藏羊八井地熱電站，於1977年建成投產。目前，該地熱電站已累計發電數十億千瓦時。不僅如此，電站外還建有一個室內面積近1萬平方米的地熱溫室，這裡常年種植西紅柿、黃瓜、青椒、茄子、韭菜、四季豆等蔬菜，以及部分水果、花卉。這些綠色產品被銷往拉薩等地。
1986年，天津里自沽農場建成一個用於養種雞、孵化、育雛、水產養殖及加熱生活用水的地熱系統，明顯降低了生產成本。同年，福建省福州市能源利用研究所在連江縣建成中國第一座規模較大的地熱乾燥專用裝置——地熱烘道式香菇乾燥裝置。
在北京舉辦的“擁抱雙碳 共贏未來”地熱科普公益展展出的地球內部結構模型。新華社發
目標是2.5億年前的花崗岩
位於海口市秀英區長流鎮的福深熱1井，是妥妥的“實力派”。它採用“雙驅鑽井+高壓噴射”等多項自主創新技術，在3900米附近鑽獲溫度達150℃的地熱資源儲層，在5123米深度鑽獲溫度達188.71℃的地熱資源儲層。
近年來，世界各國對開發利用地熱能越來越感興趣，但要在地球深處“挖寶”，可不是一件容易的事。因為最豐富的地熱資源位於深約2萬米的地下，人類不僅要研發出先進的超深鑽探技術，還要對地球內部結構有充分準確的認識。
我國此前已完成超過萬米的油氣深井鑽探，但此次福深熱1井鑽探深度突破5200米依然廣受關注。原因是，目前在全球範圍內，深度超過5000米的地熱井屈指可數，在中國，福深熱1井是迄今唯一深度超過5000米的地熱科學探井。
地熱井的工作原理，是使用鑽探設備鑽出一個能深入地下的井眼，再藉助特殊的管道和設備，採用水力壓裂等技術，對地球內部的地熱儲層進行改造，把高溫的岩石變得如海綿一樣，然後往這層“人造海綿”中注水，再從中提取出熱水或蒸汽，輸送至地面上的發電站或熱能供應系統，為人類所用。中國工程院院士、中國石化總地質師郭旭升在接受新華社採訪時說，福深熱1井鑽探的目標為2.5億年前的花崗岩，屬於深層乾熱岩地熱井。
瓊北乾熱岩“家底”實
海南位於全球四大高溫地熱帶之一的環太平洋高溫地熱帶上，現代火山活動強烈，是深層地熱資源富集區，這也是福深熱1井出現在海南的一個重要原因。在海南島上，瓊北盆地是一處大型地熱田。
“根據初步探測評價，目前瓊北地區乾熱岩資源量摺合標準煤約386億噸，按資源利用率5%～8%計算，可利用量約達20億噸標準煤，總發電量預計可達6萬億度至7萬億度。”曾任海南省自然資源和規劃廳總工程師的陳勝紅表示，加快推動地熱資源的開發利用，對於海南調整優化能源結構，建設國家生態文明試驗區和清潔能源島具有重要意義。
陳勝紅認為，海南地熱資源具有廣闊的開發前景，尤其是乾熱岩地熱資源，如能充分利用好，可用於高溫發電、供暖製冷、發展生態農業等方面，有利於節能減排、進一步改善生態環境，也有利於培育新興產業、帶動相關裝備製造和工程技術業務發展。
當前，我國地熱資源開發利用多以淺層和中深層的水熱型地熱為主，而埋深3000米以下的深層地熱，尤其是乾熱岩地熱資源的開發尚處於探索階段。隨着技術進步和對清潔能源需求的增加，深層地熱能的開發利用，將成為未來能源領域的重要研究方向。
在實現“雙碳”目標的進程中，地熱能資源規模化、產業化開發利用，是一片新藍海。（海南日報）
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