鉆地取熱暖人間

徐繼山　孫林

地熱能是廣泛分布于地球內部的一種清潔能源。對于地熱研究者來說，面臨的最大困難并不是如何找到它，而是如何把它開采出來。地熱能既不是物質，也沒有顯著的運動，它是地下物質的熱的存在狀態。我們無法像開采煤炭、石油、天然氣那樣直接去開采它，而不得不借助工程的、技術的間接手段來獲取它所蘊藏的能量。為此，工程師們克服了重重困難，想出了種種辦法，但萬變不離其宗，都離不開一個核心技術——鉆井。鉆井是一種利用機械設備或人工手段，從地面向地下將地層鉆成孔洞的工作方法。鉆出來的井孔有大有小、能深能淺，要根據地熱田的類型因地制宜、對“型”下鉆。

地熱能賦存于地下天然介質中，比如水、巖漿或者其他巖層。當地熱溫度非常高時，會像鍋爐一樣將流經其附近的地下水燒開，地下水就變成了水蒸汽，再從地表冒出來，這就是蒸汽型地熱。如美國的蓋瑟爾斯、意大利的拉德瑞羅和我國西藏的羊八井等地的地熱田就是蒸汽型地熱田。

蒸汽是推動汽輪機轉動的第一動力源，正好可以用來發電。要開采這類地熱，就需要用到蒸汽井——它的口徑要大一些，這樣才能盡可能多地收集地熱蒸汽。從鉆井中引出蒸汽送入汽輪機，推動葉輪和轉子，將機械能轉化為電能，從而完成發電過程。在火力發電廠，需要通過燃燒煤炭或天然氣將液態的水轉化成氣態的水蒸汽，而此類地熱田冒出來的就是蒸汽，相當于“跳”過了這一步，直接進入發電步驟，從而大大節約了時間和經濟成本。……