地热发电的新方式

　　现在人们使用的主要能源是化石燃料，包括石油、煤炭等，而这些能源的使用一方面容易造成对大气的污染，增加温室气体；另一方面资源有限，再有100多年人类将面临化石燃料用尽的危机。能源危机使人们不得不寻找各种可替代化石燃料的未来能源，以维持人类社会的可持续发展。在寻找新能源的过程中，人们充分利用了大自然的恩赐，例如利用太阳能发电、风力发电、水力发电、地热发电等。

　　地球内部蕴藏着巨大热能，这种天然热能被称为地热能。地球的地热资源非常丰富，目前测算的全球地热储量相当于5000亿吨标准煤的热量。现在全球地热发电总量已近800万千瓦。

　　地热有多种存在方式，包括热水型、干热岩型。热水型就是通常所说的温泉，目前热水型地热已经得到了很好的使用，包括用来发电。而干热岩型地热属于潜在地热资源，目前的利用并不理想，那么干热岩型地热能不能用于发电？

　　在法国东部阿尔萨斯地区地下几公里的地方，有一片温度高达200摄氏度以上的花岗岩区。能源专家认为，如果能利用这些地下高温花岗岩的热量发电，将是地热发电史上一个崭新的里程碑。因为以前的地热发电站只是依靠天然温泉中的热水发电，迄今还没有人设想用热岩实现发电。

　　热岩发电的实现

　　法国的地热发电公司、电力公司、荷兰壳牌公司以及欧盟决定合作投资，开发建设利用热岩发电的发电站。如果这个实验性发电站建设成功，今后世界上就可以建立起一系列类似的发电站。由于多方的努力，不到两年时间，阿尔萨斯就建立了第一座利用热岩发电的新型发电站。这里每年每1立方公里的热岩产生的热量，可发电25兆瓦，足够一座1万人的城市20年的用电量。

　　那么这座实验性发电站究竟是如何工作的？原来工作人员在这里钻了三眼深井，一直钻到地表5公里以下花岗岩的基岩中。发电时，用水泵以每秒100升的容量从中间的一眼井向地下灌冷水(井的直径为60厘米)，迫使冷水进入地下热岩中，这些冷水被地下热岩加热到约200摄氏度。然后再用水泵将这种超高温热水从另外两眼井抽上来，一旦到达地面，超高温热水就被送入一个热交换器，并在热交换器中产生蒸气驱动涡轮机发电。水泵消耗的总电量，约相当于发电站发出电能的20%。

　　为了使冷水充分吸收花岗岩的热量，就需要增加水渗入花岗岩缝隙的程度。虽然地下花岗岩非常坚硬但也有裂纹，由于天然裂纹的表面积不是很大，因此为了增加热岩裂纹的表面积，尽可能多地渗入冷水，钻井后要用150个大气压力的高压水，从井口灌入，迫使高压水进入岩石裂纹，增大裂纹开口。

　　热岩发电的优点

　　德国波鸿鲁尔大学的能源专家乔格·鲍姆加特纳说，利用热岩发电的优点是：只要在有热岩的地方钻井建立发电站，将冷水灌入地下热岩，就可获得超高温热水用以发电。因此在任何有热岩的地方都可以建立热岩发电厂。鲍姆加特纳计算，欧洲地区热岩的发电潜力，可以满足整个法国目前所需电力。

　　由于这种新式发电站不燃烧化石燃料，因此不会排放增加温室效应的二氧化碳和其他污染物。虽然冷水变热后可能最终会使岩石降低到20摄氏度，因此一处热岩发电站也许只能连续工作20年左右，但在关闭几十年后，地心的炽热岩浆会重新加热这些花岗岩，那时这些热岩就又能重新发电。而且在关闭的几十年间，发电站可以得到充分的维修，为下次发电做好准备，这样就做到了周期性循环发电。