建设地下储能库 助力能源结构升级

“大力发展地下储能，是实现中国‘碳中和’和能源结构升级转型的关键。”近日，香山科学会议第748次学术讨论会召开，会议执行主席、中国工程院院士杨春和在会上表示。

此次香山科学会议以“地下储能”为主题，与会专家集中探讨地下储能的核心技术难点和技术路线图。

地下储能是指利用深部地下空间，将石油、天然气、氢气、压缩空气及二氧化碳等能源或能源物质，以及氦气等战略稀缺物资储存其中。“地下储能技术的发展关系到国家能源安全、‘双碳’战略实现和战略物资安全等国家重大需求。”杨春和说。

与会专家认为，目前，我国地下储能建设的任务艰巨，未来发展中存在诸多挑战。

“国家要求2035年全国储气调峰能力达到700亿至800亿立方米，缺口巨大，任务艰巨，急需加大储气调峰能力建设。未来5至10年，中国储气库库址筛选评价与建库运行面临挑战。”会议执行主席、中国工程院院士赵文智说。

截至2022年底，全球36个国家共建成地下储气库716座，主要集中于美国、欧洲、俄罗斯，工作气量达4230亿立方米;我国已建地下储气库38座，工作气量近200亿立方米，主要集中在华北地区和长江经济带。

“气源、市场分布不均衡，气源在西部而市场在东部，储气库的合理战略布局面临挑战;构造稳定性及地震带活动给储气库安全运行带来挑战;油藏提高收采率与储气库协同建设面临挑战;复杂层状盐岩盐层薄、品位低、成腔率低，提高盐层动用效率面临巨大挑战;库址筛选与建库技术理论欠缺，面临挑战。”赵文智说。

他建议，加强储气库战略布局攻关研究;加强水层、矿坑储气库资源普查力度，筛选优质库址资源;加强室内实验和矿场试验投入，创新基础理论，打造储气库原创技术策源地;加强储气库配套政策研究，出台激励政策，加快和促进中国储气库高质量建设。

在科学问题和关键技术方面，杨春和指出，目前，我国虽然在地下储能方面积累了大量研究成果，但还存在一些局限。“一是地下储能介质与围岩体多尺度相互作用机理不清楚;二是地下储能库渗漏灾变的时空演化机理仍不明确;三是地下储能库长期稳定性及库群相互作用机理方面有待开展具有针对性的研究;四是低渗围岩体多尺度渗透性测试技术亟待发展。”

此外，杨春和认为，在地下储能空间的4种类型——油气藏型、水层型、盐岩型、矿坑型中，利用盐岩地层进行储能应该是中国今后实施大规模能源储备优先发展的方向。

“盐岩具有物性稳定、渗透率低、损伤自修复、易溶于水和分布广等特征，是大规模能源储备的理想地质体。目前全世界已经有超过10亿桶石油和330亿立方米天然气存储在盐穴中。”杨春和说。

他同时指出，我国盐岩资源丰富，但与国外盐丘型盐岩相比，我国盐岩地层为典型湖相沉积的层状盐岩，具有厚度薄、杂质含量高和夹层多等特征，在这种地层中进行大规模能源储备需要解决一系列关键的科学和技术难题。

他建议，应当利用中国层状盐岩进行大规模能源储备关键理论研究，同时开展层状盐岩系列关键技术研究，为我国后期实施大规模能源储备提供理论和技术保障。