▲圖為中鹽集團與清華大學等單位合作的國家重點研發(fā)計劃“大規(guī)模鹽穴儲氫”主體工程。 中鹽鹽穴公司/供圖
原本閑置的地下鹽穴，搖身一變，如今卻可成為儲存氫能的巨型“倉庫”。近日，由中鹽集團與清華大學等單位合作的“大規(guī)模鹽穴儲氫”主體工程在江蘇常州正式開工建設。這標志著我國在基于鹽穴的大規(guī)模儲氫領域邁出了關鍵一步。
除此之外，記者了解到，河南平頂山、陜西榆林等地也正在積極探索建設鹽穴儲氫項目。今年6月，我國首個百萬方級鹽穴儲氫示范工程在河南葉縣落戶。
“鹽穴儲氫是破解氫能全產(chǎn)業(yè)鏈貫通難題的‘金鑰匙’?！痹趪易罡呖萍吉劦弥鳌⒅袊こ淘涸菏垮X七虎看來，“大規(guī)模鹽穴儲氫”主體工程開工建設將地下鹽穴空間轉化為氫能產(chǎn)業(yè)的“能量寶庫”，打造鹽穴儲氫創(chuàng)新范式，必將在我國能源發(fā)展史上留下濃墨重彩的一筆。
為破解氫儲能領域的技術難題
提供實踐樣本
鹽穴儲氫，顧名思義，就是將氫氣儲存在地下幾百米甚至上千米的鹽穴中。其規(guī)?；瘜嵤?，將有效提升我國氫能產(chǎn)業(yè)鏈的完整性、安全性與自主性。
“‘大規(guī)模鹽穴儲氫’主體工程的開工，是我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上重要的里程碑?！眹夷茉淳挚萍妓驹彼鹃L劉亞芳評價道，它填補了我國大規(guī)模鹽穴儲氫領域的空白，同時將為破解氫能氣態(tài)儲存領域的“卡脖子”技術難題提供實踐樣本。
據(jù)悉，該項目由中鹽集團和清華大學合作，聯(lián)合中國地質(zhì)大學（北京）、中國科學院理化技術研究所、天津大學、中國礦業(yè)大學等多家單位共同開展，于2024年正式立項。項目的主體工程由中鹽集團承擔，規(guī)劃新建2組鹽穴，形成2口注采氫井和2口注排鹵井，作為大規(guī)模地質(zhì)儲氫試驗驗證的工程載體，開展循環(huán)儲釋氫性能試驗。今后將形成具有自主知識產(chǎn)權的鹽穴儲氫全套技術體系，以推動鹽穴儲氫的規(guī)?；a(chǎn)業(yè)應用。
“我們聚焦大規(guī)模儲氫面臨的安全、高效、經(jīng)濟等核心問題，全力攻克地質(zhì)空間優(yōu)選、新型材料研發(fā)、洞室結構設計、循環(huán)儲釋調(diào)控等關鍵技術瓶頸。同時，建設地質(zhì)大規(guī)模儲氫驗證平臺并開展試驗研究，為我國大規(guī)模地質(zhì)儲氫提供先導示范?！鼻迦A大學教授、項目負責人梅生偉介紹。
鹽穴儲氫
具有體積大、密閉性好、穩(wěn)定性高等優(yōu)點
儲氫作為關鍵環(huán)節(jié)，一直制約氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。而鹽穴因具有體積大、密閉性好、穩(wěn)定性高等突出特點，普遍被視為解決氫能存儲難題的優(yōu)質(zhì)技術路徑。
地下儲氫作為一種利用地下地質(zhì)構造大規(guī)模能量存儲的概念，可以提供足夠的儲存能力來儲存大量的氫能。據(jù)業(yè)內(nèi)人士介紹，與其他儲能技術相比，地下儲氫具有四個明顯特點，分別是儲能規(guī)模大、儲存周期長、儲能成本較低以及安全性高。
一般來說，根據(jù)地質(zhì)結構，地下儲氫主要分為鹽穴、枯竭油氣藏、含水層和廢棄礦井四類，其中鹽穴儲氫的潛力最大。
鹽穴儲氫利用地下鹽巖層形成的密閉腔體儲存氫氣，具有以下優(yōu)勢：其一，能實現(xiàn)大規(guī)模儲存，單腔體積可達數(shù)萬至數(shù)十萬立方米，儲氫量可達數(shù)百萬至數(shù)千萬標方，且適合跨季節(jié)儲能；其二，高安全性，巖鹽的低滲透性和化學惰性可有效防止氫氣泄漏和反應；其三，較強的經(jīng)濟性潛力，相較于地面儲氫，鹽穴儲氫綜合成本更低，且占地少。彭博新能源財經(jīng)分析，目前鹽穴、廢棄氣田、巖洞及人工容器基準儲平準化儲氫成本在0.19—1.9美元/千克，未來可能降至0.11—1.07美元/千克。
據(jù)中鹽集團相關負責人介紹，金壇區(qū)鹽礦資源豐富，鹽穴空間廣闊，地質(zhì)構造穩(wěn)定，為豐富鹽穴資源的綜合利用，開展大規(guī)模儲氫關鍵技術及試驗驗證，提供了理想的場所和得天獨厚的條件。
克服各種挑戰(zhàn)，
將釋放出更大的市場潛力
當然，具備諸多技術優(yōu)勢的鹽穴儲氫也面臨一些挑戰(zhàn)。其中，如何保證氫氣在鹽穴中不發(fā)生滲漏，以及如何實現(xiàn)氫氣長期有效儲存是當前的技術難點。
在技術方面，主要是要解決工程的復雜性，例如，鹽穴利用需經(jīng)歷選址、鉆井、溶腔、注氣排鹵等多個階段，周期長且工藝要求高；同時，儲氫庫的應力場在重復循環(huán)注采過程中會發(fā)生變化，從而影響儲氫庫的密封性。
中鹽集團黨委書記、董事長李耀強表示，今后項目將以科技創(chuàng)新為引領，開辟鹽穴資源服務國家能源安全和“雙碳”目標的綠色發(fā)展新路徑，為未來氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模應用和我國氫能儲備能力提升提供重要基礎設施保障。
“隨著課題的深入推進，我們將圍繞地下鹽穴儲氫進行關鍵技術攻關，聚焦我國氫能戰(zhàn)略儲備能力提升，為未來氫能產(chǎn)業(yè)大規(guī)模應用提供重要基礎設施保障?！崩钜珡娬f。
中鹽集團有關負責人認為，鹽穴資源綜合利用不僅是傳統(tǒng)鹽業(yè)煥新的典范，也將在國家能源安全與綠色轉型發(fā)展中發(fā)揮更加重要的作用。通過科技創(chuàng)新與跨領域協(xié)作，鹽穴儲氫產(chǎn)業(yè)有望在國家能源戰(zhàn)略和“雙碳”目標下釋放出更加強大的市場潛力。
