因?yàn)樵谖磥?lái),我們國(guó)家不知道會(huì)面臨什么,所以前瞻性很重要,國(guó)外有的儲(chǔ)能方式,在我們國(guó)家強(qiáng)盛的情況下,肯定是要研究和突破的。
那么地下儲(chǔ)氫是一種大規(guī)模能量存儲(chǔ)的概念,將多余的電力轉(zhuǎn)化成氫泵入并存儲(chǔ)在不同深度的地質(zhì)構(gòu)造中。這種儲(chǔ)能方式呢,早在20世紀(jì)70年代就有了。其特點(diǎn)是:儲(chǔ)存容量大、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)、儲(chǔ)能成本低、更為安全。
![]()
而全球現(xiàn)在,根據(jù)到2026年4月能查到的信息,現(xiàn)在全球真正在運(yùn)行的鹽穴儲(chǔ)氫項(xiàng)目,差不多有5個(gè)。它們分布在五個(gè)國(guó)家:美國(guó)、英國(guó)、中國(guó)、法國(guó)和德國(guó)。還有不少項(xiàng)目正在規(guī)劃或者還在建,所以這個(gè)數(shù)字后面肯定還會(huì)變。
先看美國(guó)。美國(guó)那邊有3個(gè)鹽穴儲(chǔ)氫項(xiàng)目在跑,大部分都在墨西哥灣那一帶。比較有名的一個(gè)是猶他州的先進(jìn)清潔能源存儲(chǔ)項(xiàng)目,就是先把風(fēng)能、太陽(yáng)能這些可再生能源變成氫氣,然后存到地下的鹽洞里。
英國(guó)目前有1個(gè)在運(yùn)行。不過(guò)他們還在推新項(xiàng)目,比如柴郡那邊有個(gè)叫Salinae的,計(jì)劃存400吉瓦時(shí)的氫氣。另外還有一個(gè)設(shè)計(jì)里有19個(gè)鹽穴的Keuper項(xiàng)目也在弄。
中國(guó)這邊,就在2026年4月25號(hào),河南平頂山剛剛投產(chǎn)了一個(gè)亞洲頭一個(gè)大規(guī)模鹽穴儲(chǔ)氫示范工程。這個(gè)項(xiàng)目存了150萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米的氫氣。而且江蘇常州的類(lèi)似工程也啟動(dòng)了。在這之前,全世界只有美國(guó)有3個(gè)、英國(guó)有1個(gè)這樣的項(xiàng)目在運(yùn)行。
![]()
法國(guó)目前有一個(gè)叫HyPSTER的項(xiàng)目,已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)營(yíng)測(cè)試階段。這個(gè)項(xiàng)目是法國(guó)第一個(gè)用鹽穴儲(chǔ)氫的示范項(xiàng)目,歐盟那邊給了支持,主要是想試試氫氣在整個(gè)鏈條里到底怎么存最合適。
德國(guó)的情況稍微復(fù)雜一點(diǎn)。他們其實(shí)很早,1971年就建了第一個(gè)鹽穴儲(chǔ)氫項(xiàng)目,不過(guò)后來(lái)停了。
那么河南平頂山的這個(gè)鹽穴儲(chǔ)氫工程到今天正式投運(yùn)了。這是亞洲第一個(gè)達(dá)到百萬(wàn)方級(jí)別的鹽穴儲(chǔ)氫項(xiàng)目,實(shí)際儲(chǔ)氫量是150萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米。氫能行業(yè)這些年一直卡在儲(chǔ)存環(huán)節(jié),這次用鹽穴把氫氣大規(guī)模存進(jìn)去,等于給整個(gè)產(chǎn)業(yè)打開(kāi)了一個(gè)口子。
平頂山地下有很厚的鹽巖層,過(guò)去采鹽的方式是往地下打井、注入淡水,把鹽溶解后抽出鹵水,地下就會(huì)留下一個(gè)空洞,這就是鹽穴。以前鹽穴大多用來(lái)儲(chǔ)存天然氣或者壓縮空氣,這回改存氫氣。項(xiàng)目把地下鹽穴的水溶體積做到了超過(guò)3萬(wàn)立方米,相當(dāng)于在地下千米左右造出一個(gè)大容器。能造出這么個(gè)空腔并且保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,說(shuō)明平頂山這種地質(zhì)條件建儲(chǔ)氫庫(kù)是過(guò)得去的,技術(shù)上驗(yàn)證清楚了。
儲(chǔ)氫比存天然氣麻煩,麻煩主要出在兩個(gè)方面:一個(gè)是密封,一個(gè)是材料。氫氣分子特別小,是已知?dú)怏w里最輕的,特別容易從金屬的細(xì)微縫隙里滲走。如果只是一般的漏還好辦,更要命的是氫鉆到金屬里面以后,會(huì)讓鋼材慢慢變脆,這就是業(yè)內(nèi)說(shuō)的氫脆。井下用的套管和井口的閘門(mén)要是一直泡在氫氣環(huán)境里,扛不住氫脆的話(huà),整個(gè)井沒(méi)幾年就廢了。為了過(guò)這一關(guān),工程研制了抗氫脆的套管和高密封性的井口裝置。而且這些東西全是國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家自己造的,沒(méi)有靠進(jìn)口。以后再有同類(lèi)項(xiàng)目,管材和設(shè)備就可以在國(guó)內(nèi)解決,成本降得下來(lái),供應(yīng)鏈也不受制于人。
![]()
光有硬件還不夠,氫氣存在地下千米深處,萬(wàn)一有泄漏或者地層出現(xiàn)異常,得馬上知道。工程布置了一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng),從地面、井筒到腔體內(nèi)部都裝了傳感器,連續(xù)測(cè)量氫氣濃度、溫度、壓力,還監(jiān)聽(tīng)地層微小的震動(dòng)。只要哪里不對(duì)勁,系統(tǒng)就會(huì)發(fā)預(yù)警,運(yùn)營(yíng)方可以提前采取行動(dòng)。這套手段把地下儲(chǔ)氫庫(kù)置于持續(xù)監(jiān)測(cè)之下,讓長(zhǎng)期安全運(yùn)行有了保障。
![]()
能源是需要互補(bǔ)的,這和抽水蓄能風(fēng)光互補(bǔ)一樣,可以讓能源不會(huì)被浪費(fèi)掉。
第一個(gè)作用是補(bǔ)齊了氫能產(chǎn)業(yè)鏈里儲(chǔ)這個(gè)短板。這些年制氫端進(jìn)展不慢,電解水制氫裝備越來(lái)越成熟,加氫站和氫能車(chē)也在增加,但氫氣的大規(guī)模儲(chǔ)存一直沒(méi)解決好。常用的高壓氣態(tài)儲(chǔ)存占地大、成本高,液化則耗能太高。鹽穴儲(chǔ)氫等于找到了一種便宜且容量夠大的存法。鹽巖本身還有自愈合特性,小的裂隙能自己堵上,維護(hù)成本比預(yù)想的低。有了這種儲(chǔ)存手段,氫氣就可以實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)和調(diào)峰,整個(gè)產(chǎn)運(yùn)銷(xiāo)的鏈條才算真的接上了。
第二個(gè)作用是給風(fēng)電光伏當(dāng)后盾。風(fēng)光發(fā)電不穩(wěn)定,中午光伏出力很大,電網(wǎng)消納不了就只能棄掉,到了晚上又發(fā)不出來(lái)。以后可以把棄掉的那部分電用來(lái)電解水制氫,把制成的氫氣泵進(jìn)鹽穴存起。等電網(wǎng)缺電的時(shí)候,再用燃料電池或氫燃機(jī)發(fā)電送回去,也可以不發(fā)電,直接把氫氣輸送給化工廠(chǎng)、鋼廠(chǎng)和加氫站。這樣鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)就變成了一個(gè)大號(hào)的綠色充電寶,能大量回收原本要浪費(fèi)的風(fēng)光電,推動(dòng)電力系統(tǒng)往低碳方向走。換一個(gè)說(shuō)法,就是另一個(gè)版本的抽水蓄能。
第三個(gè)作用體現(xiàn)在能源安全上。我們國(guó)家現(xiàn)在還進(jìn)口不少原油和天然氣,外部形勢(shì)一有變化,能源供應(yīng)就會(huì)受到壓力。氫不一樣,它能用國(guó)內(nèi)的風(fēng)、光、水等資源制取,只要儲(chǔ)存能力足夠,就能把這些不依賴(lài)進(jìn)口的能源屯下來(lái)。鹽穴儲(chǔ)氫庫(kù)可以作為國(guó)家能源儲(chǔ)備的一部分,和地下儲(chǔ)氣庫(kù)、地面油罐互為補(bǔ)充,減少對(duì)海外化石能源的依賴(lài)。
第四個(gè)作用是提供了一個(gè)可推廣的樣板。平頂山這個(gè)項(xiàng)目從造腔、選材到監(jiān)測(cè)跑通了全流程,積累了實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)。國(guó)內(nèi)有鹽巖資源的地方不止平頂山,江蘇金壇、湖北云應(yīng)、四川等地都有條件,后面可以根據(jù)地質(zhì)情況復(fù)制這套方案。此外,項(xiàng)目還規(guī)劃了后續(xù)的用氫場(chǎng)景,比如把氫氣按一定比例混入天然氣管網(wǎng),減少城鎮(zhèn)燃?xì)獾奶寂欧牛贿€可以把氫氣和捕集到的二氧化碳合成為綠色甲醇,這種甲醇能給船舶當(dāng)清潔燃料,或者作為基礎(chǔ)化工原料。一旦這些路線(xiàn)跑順了,氫氣的用途就不再局限于交通,還會(huì)進(jìn)到工業(yè)和建筑領(lǐng)域。
過(guò)去氫能推廣不開(kāi),很多時(shí)候不是制取貴或者沒(méi)人用,而是沒(méi)地方便宜地存。現(xiàn)在儲(chǔ)存這個(gè)環(huán)節(jié)通了,后面的規(guī)模化發(fā)展就有了一個(gè)實(shí)實(shí)在在的基礎(chǔ)。這就和新能源汽車(chē)的發(fā)展一樣,儲(chǔ)能是放在首位的。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺(tái)“網(wǎng)易號(hào)”用戶(hù)上傳并發(fā)布,本平臺(tái)僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.