中國(guó)突破深層地?zé)峒夹g(shù)：5200米深度實(shí)現(xiàn)24小時(shí)穩(wěn)定發(fā)電

談及能源轉(zhuǎn)型，大眾目光多聚焦風(fēng)電光伏，殊不知，真正托舉穩(wěn)定供電的核心潛力，其實(shí)深埋于大地之下。

地球內(nèi)部本身就是一個(gè)持續(xù)放熱的巨大熱源，地核溫度極高，地幔熱量也在不斷向上輸送。中國(guó)陸地下方的深層干熱巖資源，折算后大約相當(dāng)于856萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

過去并不是沒有人想到這條路，而是這條路非常難走。淺層地?zé)嵩诠┡⑾丛∫约爸评涞确矫妫瑖?guó)內(nèi)其實(shí)已經(jīng)開展了相當(dāng)成熟的利用工作，整體規(guī)模也比較可觀，地?zé)嶂苯永瞄L(zhǎng)期處在全球前列。

北方不少新建社區(qū)，冬季供暖早已不再依賴燃煤，居民端感受很直接，鍋爐房的存在感也明顯下降。這說明地?zé)岵⒉皇峭Ａ粼趯?shí)驗(yàn)層面的技術(shù)，而是已經(jīng)進(jìn)入了日常生活場(chǎng)景。

不過，供暖只能算第一步。真正可能改變能源結(jié)構(gòu)的，還是深層地?zé)岚l(fā)電。要把發(fā)電這件事做起來(lái)，溫度要足夠高，熱儲(chǔ)要足夠穩(wěn)定，鉆井也必須足夠深。

往地下5000米以上去鉆井，不是普通地層施工，而是在高溫高壓環(huán)境中對(duì)堅(jiān)硬巖層開展作業(yè)。鉆頭磨損快、泥漿性能衰減、測(cè)量設(shè)備耐受不足，這些問題背后考驗(yàn)的是整套裝備能力以及工程體系。

在這個(gè)過程中，海南福深熱1井很有代表性。這口井鉆到了5200米，測(cè)得超過188攝氏度的高溫地?zé)豳Y源，并且穿透了形成于2.5億年前的堅(jiān)硬花崗巖。

為了把井順利打下去，科研團(tuán)隊(duì)借助耐高溫測(cè)井設(shè)備、專門的鉆井液體系以及一整套自主技術(shù)，逐步完成深部突破。

再往前看，2017年青海共和盆地就在3700多米深處發(fā)現(xiàn)了超過200攝氏度的干熱巖體。從青海到海南，從3700多米到5200米，這條技術(shù)推進(jìn)路線已經(jīng)比較清晰。

它不是偶然碰上的一次發(fā)現(xiàn)，而是在持續(xù)向深部開展突破。工程紀(jì)錄不斷刷新，也說明中國(guó)在深層地?zé)犷I(lǐng)域已經(jīng)摸到門檻，并且開始形成自己的技術(shù)工具體系。

干熱巖不像溫泉那樣會(huì)自然涌出熱水，周邊往往缺少天然流體，熱量雖然存在，但缺少傳輸通道。所以需要人工去構(gòu)建系統(tǒng)：先對(duì)巖層開展壓裂，形成密集裂縫，再把冷水注入地下，讓水在裂隙網(wǎng)絡(luò)中循環(huán)流動(dòng)，吸收高溫巖石的熱量后，再?gòu)牧硪豢诰沙觥?/p>

這套方式在業(yè)內(nèi)被稱為增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)，可以把它理解成在地下建起了一個(gè)巨型鍋爐系統(tǒng)，不燒煤與天然氣，依靠的是地球本身儲(chǔ)存的熱量。

風(fēng)電和光伏的優(yōu)勢(shì)大家都清楚，建設(shè)速度快、鋪設(shè)范圍廣、成本持續(xù)下降，但它們也存在天然波動(dòng)性。太陽(yáng)落山后，光伏出力就會(huì)明顯下降；沒有風(fēng)的時(shí)候，風(fēng)機(jī)也無(wú)法穩(wěn)定發(fā)電。儲(chǔ)能可以起到調(diào)節(jié)作用，但儲(chǔ)能本身意味著較高投入以及復(fù)雜配套。

深層地?zé)釀t不同，它可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)持續(xù)出力，年利用小時(shí)數(shù)能夠達(dá)到8000小時(shí)以上，具備成為基荷電源的潛力。過去承擔(dān)這一角色的主要是煤電和核電。煤電面臨減排壓力，核電又受到選址和建設(shè)周期等條件限制。

人工智能、超算中心以及數(shù)據(jù)中心，都是高耗電場(chǎng)景，而且它們不僅需要大量電力，還要求供電持續(xù)穩(wěn)定。對(duì)服務(wù)器系統(tǒng)來(lái)說，真正敏感的并不只是電價(jià)，而是波動(dòng)和中斷風(fēng)險(xiǎn)。

此外，它還有一個(gè)容易被忽視的價(jià)值，就是能源安全。石油和天然氣在較大程度上依賴進(jìn)口，海上運(yùn)輸鏈條又長(zhǎng)，外部不確定性始終存在。地?zé)釀t不同，它位于本土地下，無(wú)法被輕易轉(zhuǎn)移，也不會(huì)像國(guó)際能源價(jià)格那樣頻繁波動(dòng)。

鉆井成本高、壓裂控制復(fù)雜、回灌系統(tǒng)難度大、材料壽命有限、誘發(fā)微震風(fēng)險(xiǎn)以及長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)性問題，這些都必須正視。

更值得注意的是，深層地?zé)岬挠猛静恢皇前l(fā)電和供暖。比如陜西咸陽(yáng)的一些綜合利用項(xiàng)目，已經(jīng)能夠從地?zé)崃黧w中提取氦氣。氦氣在芯片制造、核磁共振等高端領(lǐng)域都屬于關(guān)鍵資源，過去對(duì)進(jìn)口依賴較強(qiáng)。

能源轉(zhuǎn)型從來(lái)都不是押注某一種技術(shù)。風(fēng)電和光伏還會(huì)繼續(xù)快速發(fā)展，核電會(huì)穩(wěn)步推進(jìn)，儲(chǔ)能同樣不可缺少。但一個(gè)成熟的能源系統(tǒng)，不能只有靈活波動(dòng)型電源，還必須擁有全天在線的穩(wěn)定支撐。