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发电技术

意大利地热考察记

意大利是一个地热资源丰富的国家,它处于欧亚板块和非洲板块的交接地带。其亚平宁山系西侧的狭长地区,属于“岛弧”地带,构成了一个高地温、高热流的地质背景,也是著名的火山活动区。正是这得天独厚的地质环境吸引我们去进行地热考察。
一九八二年十一月至十二月,我们从北部的米兰到南方的那不勒斯、往返行程约二千公里,实地考察了意大利主要的地热勘探区和开发区,参观了一些著名的地热田,地热发电厂和地热研究机构等,给我们留下了深刻的印像。
意大利的高温地热资源主要用于发电,现在地热发电的装机容量已达45万千瓦,居世界第二位,仅次于美国,年发电量达27亿度,约占其全国总发电量的1.9%,而且其潜力还很大,地热发电量还在不断增加。意大利还有一些中低温地热田,主要用于供暖和农业、工业加工、医疗卫生事业等。这方面的利用价值,也日益引起了重视。

1世界最早的地热发电

十一月十七日,我们乘车从罗马出发,沿高速公路往北行,经过三个多小时,走了270公里,到达了著名的欧洲文艺复兴的发祥地一佛罗伦萨,那里珍藏着许多艺术珍品,吸引着世界各地成千上万的游客不断前来欣赏。我们再往西行一个小时,就是著名的古城比萨,它以矗立于其城市西北部的斜塔而闻名于世界。就在这两个世界闻名的古城以南不远的地方,还有一个世界著名的地热田—拉德瑞罗,它的位置正好与这两个城市组成了一个近似的等边三角形。早在1812年,人们就开始利用这里的热泉水,从中提取硼酸盐。后来,又进而利用热燕气来代替木材作燃料。到1904年,就开始用地热蒸气试验发电,并在1913年建成一座250千瓦的地热电站,这是世界上最早的地热发电站,在世界地热发电史上有重要意义。
这里,在第二次世界大战中遭到毁灭性破坏,但战后很快得到恢复。现在,在这一带地热田上建成了十八座地热发电站,装机容量达四十二万千瓦。当我们的汽车绕山越岭到达拉德瑞罗的时候,已经夜色魔胧,但看这丘陵 山区的满山遍野,地热之光如璀璨的星斗,在欢快的闪耀,巨大的蒸气冷却塔,一个个威武地耸立着,蒸气弥漫,随风飘荡,甚为壮观。据主人介绍,这里的储热层,主要是中生代的碳酸盐岩,其埋藏深度为五百米至一千米,温度达130一250t,压力达3一11个大气压。现在,有的钻井又在两千米以下发现了新的热储,温度超过了300℃ ,在寻找深部热储的过程中,他们很重视地球物理和地球化学资料的综合研究,取得了很好的效果。这些经验,正是我们需要借鉴的。
在这个热田附近,有许多中世纪的城堡和古罗马的遗迹,十分珍视自己民族文化遗产的意大利主人,在这次考察中,也热情地挤出时间向我们作了介绍,他们把我们这些来自同样具有悠久文明史的中国的客人视为知音。置身在拉德瑞罗地热田上,我们不仅看到了巨大的地热能如何转化为电能,为人类看到了意大利人民将灿烂的古代文化传统与现代科学技术和谐地融汇在一起,把大地装扮得更美丽。

2世界温度最高的地热井

十二月八日,经过长途跋涉,我们风尘仆仆从意大利北部工业城市米兰来到南方秀丽的海港那不勒斯,首先引起我们注目的是闻名已久的维苏威火山的雄姿,它位于那不勒斯东面二十公里的地方。
在这一带,维苏威火山的喷发量还不算大,据介绍还不到十立方公里,而在那不勒斯西面的海湾地区(波错里),三万五千年以前火山爆发喷出的熔岩据说有八十立方公里。直到现在,设立在附近的地展监测站发现,波错里仍然是产生一系列微地震的中心,其震源深度仅为2.5 ~ 3 公里,根据火山岩地质和地球物理资料综合推断,这里的熔融岩浆房埋藏很浅,只有五公里左右,所以主人笑着对我们说,不知将来什么时候,这里还可能要产生新的火山爆发。
十二月十日,我们实地考察了波错里的一个四百多年前 (1539年)喷发的新火山口(索菲塔拉)。现在,这里已经开辟为别有风趣的“火山公 园”,成为一个新的旅游点,由于这次喷发时间比较短,所以火山锥不算很高。肥沃的火山灰上已经长满了茂密的植物,附近也建起了很多房屋。我们走进火山口,仍然看到许多地方至今还在不断地喷出蒸气,空气中弥漫着强烈的硫化氢气味,在一些岩石裂隙中,还能见到正在不断产生新的硫磺晶体。火山口中心地区,用铁丝网围着,不让参观者接近,害怕发生意外的事故。在这样一个地质背景下,可以想见,这里地热资源十分丰富也就很自然了。
为了勘探地热,这一带已经打了九个钻孔,现在钻机还在施工新的钻孔 。钻孔深度一般都在两千米以内,发现在五、六百米深处的火山岩中,存在有温度为摄氏二百多度的热储,深部为中生代的碳酸盐岩,也含有高温热储。1980 年,他们用五个月的时间,打了一口地热钻井,深度达3046米,因为温度太高,以致无法用已有仪器设备测量,只好用一种已知熔点的金属放入井内,间接测定热储温度,结果竟达422℃以上,这是目前世界上温度最高的地热井
意大利之行,给我们启示,使我们对我国地热的开发和利用增强了信心。我国的地热能利用,在不久的将来,一定会出现一个新的局面。