山东钻获华东最高温地热井 清洁能源开发取得重大技术突破

问题:在能源结构调整与减排约束双重背景下,如何在保障能源安全的同时降低化石能源依赖,是资源型地区和工业大省共同面对的现实课题。

地热能具备稳定、可再生、清洁等特点,但长期以来在不少地区被视为“补充能源”,尤其在东部沉积盆地,高温地热资源分布与成因认识不足、深部开发技术难度大,制约了规模化应用与产业化落地。

原因:一方面,地热资源勘查具有高投入、高风险特征,深部热储层埋深大、温度高、地层条件复杂,传统勘查思路容易受“沉积盆地难出高温”经验判断影响,靶区确定与成井成功率面临挑战。

另一方面,深部热储层往往存在裂隙连通性不足、流体通道受阻等问题,造成出水量与温度难以同时满足工业化用能需求;同时,耐高温抽采、井下监测与长期稳定运行设备国产化水平需要持续突破,这些都构成地热规模开发的关键瓶颈。

影响:此次“东高热1”地热井的钻成,为破解上述难题提供了具有标志性的实证支撑。

该井井深4002.17米,井底温度达162摄氏度、井口出水温度达138摄氏度,显示出较高的热能品位和应用潜力。

初步估算,该井稳定热功率可达21.57兆瓦,年释放热量约67.9万吉焦,相当于约2.7万吨标准煤燃烧产生的热量。

按不同利用路径测算,若用于发电,可实现日发电量约2.52万度;若用于工业供汽,每年可提供蒸汽约9.4万吨,替代标准煤约1.88万吨,减少二氧化碳排放约4.89万吨。

对工业供热需求集中的区域而言,这不仅意味着可再生热源供给能力增强,也为打造更加多元、韧性的能源体系提供了新选项。

更重要的是,该成果在认识层面形成突破:通过深部高温地热的探获与理论建构,进一步揭示东部沉积盆地高温地热形成机理,提出并完善“沉积盆地潜山水热型”高温成热认识,为在相近地质条件区域开展复制推广提供依据,有助于推动地热勘查从经验探索走向更精准的目标指引,提升资源发现效率与开发确定性。

对策:从技术路径看,山东在“探、钻、采、用、回、管”全链条上持续完善体系:在靶区优选和高效钻探基础上,通过“有机酸+缓速压裂”等耦合改造技术改善深部储层连通性,增强地热流体运移条件,提升导流能力与出水参数;同时配套研发耐高温大扬程潜水泵、永磁同步电机及井下传感器等关键设备,实现高温环境下稳定抽采与监测,夯实工程化、连续化运行基础。

管理层面,地热开发需坚持资源保护与可持续利用原则,推进尾水回灌、监测预警和智慧化管理,降低热储衰减与环境风险,确保开发强度与生态承载相匹配。

产业层面,应围绕工业园区、现代农业、城市供暖等重点用能场景,推动“地热+”多元耦合利用,探索与电网、热网、储能等系统协同,提升综合利用效率与经济性。

前景:面向未来,深部地热有望从“区域示范”走向“规模应用”。

在“双碳”目标引领下,工业供热低碳替代需求持续增长,地热以其稳定性和清洁属性,具备成为区域能源体系重要支撑的潜力。

随着勘查理论进一步完善、关键装备加快迭代、项目经验不断积累,东部沉积盆地高温地热资源的开发边界有望被重新定义。

对于黄河流域相关地区而言,深部地热的拓展不仅是能源技术进步,也可能催生新的绿色产业链条,带动地热工程服务、装备制造、热能运营等领域协同发展,为区域高质量发展注入更可持续的“热动力”。

科技创新驱动下的清洁能源开发,正在为我国绿色发展注入新动能。

山东地热能开发的成功实践表明,只要坚持创新驱动,勇于攻坚克难,就能在绿色转型的道路上不断取得新突破。

这一成果不仅是对"向地下要绿色动能"发展理念的生动诠释,更为全国清洁能源开发提供了可资借鉴的"山东方案",必将激励更多地区在生态文明建设中展现新作为。