术语表 · 地热
增强型地热系统(EGS)
通过水力压裂或剪切刺激高温低渗岩体人工造出的地热储层,让水在井间循环以提取热量。
常规地热需要三样东西同时具备:热量、流体和天然渗透率。EGS 通过人工改造储层,免去了后两项条件,理论上几乎在任何地方,只要钻得够深,就能开发干热岩。
做法是:向约 150–250°C 的岩层钻一口注入井(深度通常为 3–6 km,取决于地温梯度),高压泵水压裂岩石,再向压裂区钻一口或多口生产井。冷水注入后流经岩石升温,从地面采出,送入双工质或闪蒸电站发电,再回注地下,形成闭式循环。
一对井的热输出为:
Qth = ṁ cp (Tprod − Tinj)
流量 60 kg/s、从 190°C 冷却到 70°C,热功率约 30 MW,发电约 3–5 MW。
里程碑项目有法国 Soultz-sous-Forêts(2016 年起约 1.7 MW)和美国能源部在犹他州的 FORGE 野外实验室。Fervo Energy 在内华达州的 Project Red(2023)借用页岩油的水平钻井和多级压裂技术,报告单井约 3.5 MW、流量约 60 kg/s;它在犹他州的 Cape Station 项目目标为 500 MW。NREL ATB 和美国能源部认为,只要钻井成本下降,潜力很大,美国 EGS 资源估计有数百 GW。主要风险是诱发地震(巴塞尔 2006 年和浦项 2017 年的项目都因有感地震而叫停)、流道短路和成本。