返回列表 回復 發帖

人造地熱能

人造地熱能EGS(Enhanced Geothermal Systems)是為了解決全球暖化對於乾淨能源的大量需求而逐漸成為21世紀顯學的一種新方法,最初概念70年代已經提出但是一直沒有受到重視,因為地熱分佈地區極為受限,於是有人提出採用深度鑽孔技術于任何地方鑽至靠近地底熔岩附近300度以上的區域, 至少鑽2井一井注入熱水一井收回地熱蒸氣發電,如果成本允許鑽更多回收井則可以減少散失蒸氣;增加發電效能。

雖然原理簡單但是由於所需井深極深達5公里以上,又要通過許多堅硬花崗岩地殼,傳統沖鑽法需磨損數百具高價鑽頭成本太大,而地底狀況難以掌握有可能鑽出水汽不能流通的廢井,加上地熱在大眾媒體關注不如太陽能和風力高,諸多因素使人不願投資而停于實驗階段。

但是新興科技例如水熱鑽機、等離子鑽機的概念已經提出,鑽井成本有望大幅下降,屆時地熱能不受位置和氣候影響能提供24小時穩定基載電量的特性,建設時間、成本和大眾疑慮又遠低於核能;很有望成為最具競爭力綠色能源和全球暖化的解救方案。
(綜合報道)(星島日報報道)香港發現罕見完整超級火山系統。直徑延綿十八公里的「糧船灣超級火山」,是華南東部首個發現的古代超級火山,更是世上少有保存完整的超級火山,估計最後一次爆發是一億四千萬年前,噴發逾億立方米火山灰,可鋪滿全港土地一點三公里厚。土木工程拓展署相信,此火山有助本地地質研究、土力工程評估,包括斜坡穩定性分析。
  香港現有四處火山遺址,只有「糧船灣超級火山」達到超級火山級別,最後一次爆發是在一億四千萬年前「白堊紀」時代,之後變成死火山。土木工程拓展署估計,直徑達十八公里的超級火山,當時噴射出一萬三億至二萬億立方米火山灰,數量足以幅蓋全港每寸土地一點三公里厚,而其噴發量,更是前年導致歐洲航空交通癱瘓的冰島火山爆發的三千倍!
  火山灰冷卻成石柱
  它的上部分是火山岩,由糧船灣伸展至果洲羣島,覆蓋西貢東部的大片土地。在港島北部和九龍的花崗岩,就是它爆發後形成。而火山灰冷卻凝固後形成石柱,在西貢萬宜水庫東壩和西貢東部大部分地方露出,組成香港地質公園的核心部分。
  該署土力工程師(地質師)鄧麗君介紹,「超級火山」定義,為火山灰噴發量在一次爆發內超過一萬一千億立方米火山灰,現時全球有約五十個超級火山,包括美國黃石公園的超級火山,但香港的超級火山同時保存凝灰岩層、火山岩層和花崗岩層的超級火山,極為罕見,更由淺至深由西貢向九龍與香港島延伸出露,香港大部分土地面積納入其版圖內,將有助研究香港地質特性。
  總土力工程師吳國材指,果洲群島一帶的火山遺迹規模最大,因凝灰岩冷卻凝固而成的六角石柱直徑,更達兩米。另往萬宜水庫東壩和位於長咀的破邊洲,亦可一睹超級火山的風采。署方暫未有考慮將超級火山申請列入世界自然遺產,但相信新發現會帶動租船前往參觀的人流增加。
  記者 曾偉龍



香港在很久之前,也試過火山爆發(獅子山),但是獅子山現在是死火山了
世界上最深的地熱發電廠
2017年 1月 9日

上次有人在冰島鑽探如此深的鑽井時,陷入了困境。2009 年,冰島深井鑽探項目(IDDP)在鑽到地下兩公里深處時遇到意外困難。鑽頭被頂死。鑽井隊已經用爆破手段切斷了鑽井到地表之間的部分。還有一次,他們向井中灌入鹽酸,他們以為自己一定是遇到了岩石,用鹽酸就能解決問題。但是,他們幾乎毫無進展。

當火山玻璃碎片開始湧出鑽孔時,一切真相大白。鑽頭並未卡在堅硬的岩石層中,而是鑽進了岩漿儲源。岩漿很快就損壞了鑽井設備,鑽孔也告塌陷。

鑽到岩漿完全是意想不到的事情。但可以確定的是,鑽入冰島火山地殼是個好主意。井底散熱驚人,溫度超過 900C(1,652F)。向井中通入水後,會產生巨大壓力的高溫蒸汽,這是發電的理想條件。

冰島的地熱電廠星羅棋布,每個地熱電廠都有多口利用冰島地熱資源的地熱井。但大多數地熱井的深度相對較淺。為充分利用豐富的自然能源,鑽井還要打得更深。岩漿儲源附近極高的溫度和壓力會產生36 兆瓦電能,是大多數地熱井發電量的十倍之多。一口深井所產生的電能相當於整整一個電廠,可為成千上萬戶家庭供應電力。

這就是冰島深鑽項目(IDDP )在七年前再次啟動的原因所在,他們已經接近挑戰史上最熱的鑽井。地熱能是地球上有待利用的最巨大的清潔能源資源之一。但是,由於環境極為惡劣,深井也是我們面對的一個巨大挑戰。諸如冰島深鑽(幾家冰島能源公司共同建立的合資企業)這樣的項目將推動地熱技術進入一個新的境界。無論其邁向何方,世界都將追隨其後。

過去幾年,好幾個國家都曾鑽出地熱井。例如,英國康沃爾郡的一口地熱井深達 2.5 公里,美國加州一口地熱井深達 3.5 公里.但是,冰島深鑽項目的新鑽井深達 5 公里,無疑是另外一個水凖。

IDDP-2 達到的深度溫度預計高達 500C(932F)。在壓力達 200 個大氣壓,溫度超過 400C(752F)時,水以超臨界流體的形式存在。技術上,它既非液態,也非氣態,但能像高壓蒸汽一樣流動。這就是極深地熱鑽井的油類。

格維茲門迪爾·弗裏得萊弗森(Gudmundur Fridleifsson)任冰島可再生能源公司 HS Orka 的首席地質學家。上個月,他驅車帶我從雷克雅維克前往冰島西南部雷克雅內斯半島的新鑽井現場。我們距離東北部克拉夫拉火山 IDDP-1 鑽井還有 200 公里(124 英里)。隨著鑽探的逐漸深入,冰島深鑽項目熱切希望探索冰島不同地區的地下寶藏。

越野車沿著光滑蜿蜒的道路延伸,帶著我們深入該地區,那裏的地表岩石只有一百萬年歷史。該地區直到今天還流淌著熔岩流。地表呈現深紫褐色,像剛剛燒過的樣子。

我們穿過地熱田,那裏一股股巨大的熱蒸汽流噴向高空,四處彌漫著臭雞蛋味。弗裏得萊弗森十分熟悉這種味道,幾乎沒有注意到它。他說,"我們將它稱為冰島香水。"

在冰島,火山爆發是生活中不可或缺的組成部分。僅僅六年前,艾雅法拉火山的大規模爆發曾讓整個歐洲的空中交通中斷數天。冰島全國各地約有 30 座火山,時有爆發。

弗裏得萊弗森第一次遭遇活火山還是在 1973 年,當時是在冰島南岸的韋斯特曼群島。地面上噴出的岩漿長達兩公里。熔岩流破壞了眾多房屋,導致 5,000 人流離失所。

冰島的火山活動源自其特殊的地理位置。冰島位於大西洋中脊中部之上,這裏是兩大構造板塊角力之地。數百萬年來,它們為冰島的形成做出了貢獻。兩大構造板的分離讓冰島逐漸向東和向西擴大。

這些火山活動深深吸引著弗裏得萊弗森和同事阿爾伯特·阿爾貝特松(Albert Albertsson)。1990 年代中期的一天,兩人同在雷克雅內斯半島另一個鑽井現場。阿爾貝特松正通過顯微鏡觀察一小片礦物質,礦物質的樣子很特殊,有些像小羊毛球。弗裏得萊弗森意識到,這些礦物質一定是在極端條件下形成,溫度高於 300C(572F)。兩人熬夜討論自己腳下所埋藏的能源寶藏。

他們聽說過 1985 年在打一口淺井時意外遭遇熱區的鑽井隊的事情。當時,沒人知道該怎麼辦,於是,鑽井被封閉和遺忘。但兩人認為,有人應該有其他辦法。

二十年後,他們在 IDDP-2 鑽井再度嘗試。我們抵達時,寂靜的大地上迴蕩著機器的隆隆聲。金屬結構在淡紅色的冬日陽光中熠熠閃爍。工人們在設備高處操作,將下一節鑽桿深深插入地下。

正如鑽探第一口 IDDP 深井時,鑽井隊並未想到會鑽到岩漿,而那時根本也沒人能想到會鑽到岩漿。儘管克拉夫拉火山的地球物理成像分析表明,鑽頭無論如何也無法靠近岩漿,但他們還是三次鑽進岩漿,有兩次他們都沒有覺察到。項目經理阿里·斯特凡松(Ari Stefansson)表示,在他們鑽透前,沒人確切知道下面都有些什麼。"鑽得越深,也越有趣。"

斯特凡松坐在溫暖的小屋中,看著最新的數據。一個屏幕上顯示著各種數據,但上面一行才是最關鍵的數據——鑽井的深度。他說,"現在我們已經鑽到 4,090 米。"僅僅幾周前,鑽到 3,640 米深處時,這個鑽井就已正式成為冰島最深的鑽井。但他們還有一公里要鑽,他們希望到聖誕節時就能鑽到。

有時,鑽井設備會順著鑽軸吐出岩屑,就像鑽第一口井時吐出的黑曜石碎片一樣。但這次卻沒有發生這樣的情況。切屑在鑽頭返回地表途中就不見了,也許留在了多孔層或者碎裂岩中。因此,鑽井隊計劃在繼續鑽進前先要提取一些樣本。弗裏得萊弗森說,"它們是我們能從鑽軸上提取的惟一地質資料"。

鑽井 IDDP-2 的鑽成將帶來超臨界流體,世界各地的鑽井都將它作為可再生能源應用。與冰島深鑽項目合作的地質學家、美國加州大學河濱分校名譽教授威爾弗雷德·埃爾德斯(Wilfred Elders)在牆上貼的地圖上為我們指出發現地熱資源的其他幾個地方。他說,這些都已過時,也許還有更多的地點。

埃爾德斯說,"我們在此證明了一個重要思路,然後將其應用於其他地方"。美國加州可能存在一個地熱井,它位於世界上最大的地熱儲層上。

如果極深處的地熱能得到開發,我們得到的就不僅是廉價的電力。例如,雷克雅內斯半島地熱發電廠直接用管道將熱水輸送到當地企業。可再生能源公司 HS Orka 首席執行官阿斯傑爾·馬蓋爾森(Asgeir Margeirsson)飛快地說出一系列企業的名字。

有一個養漁場飼養塞內加爾鰨,這是一種在熱帶環境中蓬勃生長的非洲比目魚。還有一個公司使用地熱蒸汽烘乾燥魚頭和魚骨頭。這些都將出口到尼日利亞,它們在那裏存儲,無需冷藏。弗裏得萊弗森說,它們被用來煲美味魚湯。

還有地面下帶加熱設施的人行道、停車場和道路,冬天能融化路面積雪和冰。馬蓋爾森表示,"摔斷骨折的人減少了,也就減輕了醫療壓力。"

但是,他最引以為傲的還是他在近期冰島足球的輝煌戰績中所發揮的作用。今年,冰島首次殺入歐洲冠軍杯四分之一決賽。國家隊隊長將此部分歸功於他們是能在室外進行足球訓練的第一代冰島人。馬蓋爾森表示,由於有廉價的能源,我們才有可能新建體育設施。他笑著說,"這份榮耀我們人人有份,如果要這樣說的話。"

在冰島並非人人都對開發地熱能持歡迎態度。有人認為,諸如雷克雅內斯半島這樣的地區被能源公司過度利用可能導致資源過快枯竭,冰島可再生能源公司 HS Orka 對此加以否認。

還有人擔心,鑽井和地下水噴射到地表會導致地震。這種風險是真實存在的,雷克雅內斯半島的能源公司設施建設就具有抗震能力。2005 年,在發生一系列地震後,瑞士巴塞爾新鑽的一口地熱井遭到廢棄,據記錄,一次里氏 3.4 級地震還導致建築物損壞。

馬蓋爾森承認,地下水噴射到地表可導致小地震,但考慮到頻繁性,小地震反而是件好事。他說,"沒有地下水噴射,就會不時發生更大的地震"。

無論有什麼風險,許多人依然認為,解決不斷逼近我們的能源危機,地熱能是一種解決途徑。英國杜倫大學喬恩·格魯亞思(Jon Gluyas)說,"地熱能是我們所能獲得的、最接近的、可持續的、可再生能源的良方,"他一直饒有興趣地在互聯網上關注冰島深井鑽探項目的進展情況。

他說,"例如,在英國,我們使用的能源有一半用於辦公室和家裏採暖。"即使我們的地熱資源為數不多,也足夠為我們所有的房子採暖 100 年,由此將使二氧化碳排放銳減 50%。"

難怪弗裏得萊弗森及同事們已經著手規劃他們的下一個項目。到 2020 年,他們希望在冰島西南部的亨吉德火山坡上開始鑽探。

然後會怎樣呢?弗裏得萊弗森表示,總是會有新的鑽探工作需要完成。在我們驅車駛離雷克雅內斯半島鑽探現場途中,他指出,許多蘊藏地熱地區的火山岩都含有寶貴的礦藏,特別是金子。他表示,這裏玄武岩的含金量是歐洲大陸玄武岩含金量的兩倍。

返回雷克雅未克的道路漫長,經過蔚藍天空下黑漆漆的崎嶇地貌。遠方地平線上的幾個山頂,到處都有縷縷升起的蒸汽,每個山頂彷彿都在提醒我們下面蘊藏的豐富資源。
國際在線消息:能源專家們認為,環保的地熱發電將在今後有強勁的發展前景。瑞士能源學家威利·格爾甚至認為,地熱發電量在20年後將佔世界總發電量的10%。
  據德國媒體5月17日報導,格爾推崇的一項新的地熱發電法叫做“熱幹岩過程法”。與那些只從火山活動頻繁地區的溫泉中提取熱能的方法相比,這種“熱幹岩過程法”將不受地理限制,可以在任何地方進行熱能開採。首先將水通過壓力泵壓入地下4到6公里深處,在此處岩石層的溫度大約在200度左右。水在高溫岩石層被加熱後通過管道加壓被提取到地面並輸入一個熱交換器中。熱交換器推動汽輪發電機將熱能轉化成電能。而推動汽輪機工作的熱水冷卻後再重新輸入地下供循環使用。
  格爾介紹說:“運用這種新方法發電的首座商用發電廠將於5年後在瑞士城市巴塞爾建成。該電站將能為周邊的5000個家庭提供30兆瓦熱能和3兆瓦電能。 ”格爾強調,這種地熱發電成本與其它再生能源的發電成本相比是有競爭力的,而且這種方法在發電過程中不產生廢水、廢氣等污染,所以它是一種未來的新能源。另一個好處是,地熱幾乎是取之不盡、用之不竭的,並能隨時隨地被利用。
  這位能源專家同時也提出,與技術問題相比,地熱的廣泛利用更是一個意識問題。他說:“我們明知是坐在一個幾乎取之不盡的能量源上。卻不願意在我們腳下挖上幾公里,而更喜歡從幾千公里遠處背回石油、天然氣和煤炭。”
油井一般有多深?

我們油田油井從一千多米到五千多米的都有,多數是三千米上下

這個跟各個油區定的,我們的一般在2000左右的
返回列表