盐穴储氢作为地下储氢的一种类型，是大规模、安全、长期储氢的一种重要技术路径，近年来在国内外均受到广泛关注。 2月4日，位于平顶山市叶县仙台镇北庞庄村的平煤神马集团深地盐穴大规模储氢项目正在积极建设中，该项目系亚洲首个深地盐穴大规模储氢项目。盐穴储氢项目加速了储氢新理念的落地，也让人看到了实现氢气大规模、长周期存储的可能性。 那么，为什么我国要发展盐穴储氢这类地下储氢？当前发展盐穴储氢的难点在哪里？未来会有哪些市场机会？ 盐穴储氢的优势和难点 地下储氢作为一种利用地下地质构造大规模能量存储的概念，可以提供足够的储存能力来储存大量的氢能。与其他储能技术相比，地下储氢具有四个明显特点，分别是储能规模大、储存周期长、储能成本较低以及安全性高。 根据地质结构，地下储氢主要分为盐穴、枯竭油气藏、含水层和废弃矿井四类，其中盐穴储氢的成熟度最高。 盐穴储氢利用地下盐岩层形成的密闭腔体储存氢气，具有以下优势：其一，能实现大规模储存，单腔体积可达数万立方米，储氢量可达数十万标方，且适合跨季节储能；其二，高安全性：盐岩的低渗透性和化学惰性可有效防止氢气泄漏和反应；其三，较强的经济性潜力，相较于地面储氢，盐穴储氢综合成本更低，且占用土地资源少。彭博新能源财经分析，目前盐穴、废弃气田、岩洞及人工容器基准储平准化储氢成本在0.19-1.9美元/千克，未来可能降至0.11-1.07美元/千克。 当然，具备诸多技术优势的盐穴储氢也面临一些挑战。技术方面，主要是要解决工程的复杂性，例如，盐穴造腔需经历选址、钻井、溶腔、注气排卤等8个阶段，周期长且工艺要求高。 此外，地下构造中氢的存在可以触发耗氢微生物的生长；并且，储氢库的应力场在重复循环注采过程中会发生变化，从而影响储氢库的密封性。 因此，在这些复杂工艺的背景下，合适的地下储氢库需要有特定的特性，以保证氢气安全和经济的注入和采出。而且与潜在泄漏有关的不确定性以及其他风险(如诱发地震活动和微生物活动导致的氢流失)需要研究和量化，也需要制定新的监测方案。 中国科学院武汉岩土力学研究所杨春和院士在其2024年的学术论文中指出，中国盐穴储氢需要重点攻克三大技术难关：氢气渗透与生化反应控制、储氢库井筒完整性管理以及储氢库群灾变防控。 盐穴储氢的发展现状和未来潜力 目前欧美在盐穴储氢领域相对领先，例如，美国德克萨斯州已有3个盐穴储氢库长期运行，英国、德国等也在推进相关技术验证，欧盟通过HyUnder等项目探索氢能与其他储能技术的协同应用。 与美欧相比，我国氢储能方面的研究起步较晚，氢储能项目数量和技术水平仍有较大差距。虽然我国已建成27座地下储气库，形成100亿立方米调峰供气能力，最高日调峰能力超过1亿立方米，但目前尚无地下储氢库，对于地下储氢的经济性研究也存在不足。 在实际落地层面，目前正在紧密的推进中的河南叶县盐穴储氢项目是中国的标杆性的项目，作为亚洲首个深地盐穴储氢项目，该项目由中国平煤神马集团主导，采用单井单腔氮气阻溶法造腔，计划2025年完成中试，目标储氢量达150万标方。 尽管现阶段的盐穴储氢技术在商业化进程中面临诸如氢气贮存与提取技术难题、高昂初始投资及氢源绿色程度等问题，但其仍被视为全球范围内大规模、长期、安全储氢的重要发展方向。 “深部地下储能是保障国家能源安全的重大战略，是实现国家“双碳”战略的重要途径。“杨春和院士表示，氢能增强了能源供应的安全性和多样性，作为大容量储能介质解决了可再生能源发电不稳定的问题，并有望带动相关技术创新和经济增长。盐穴储氢在低成本、大规模、高安全和高纯度等方面的优势能让其在未来氢能大规模储备中起到重要作用。 未来随着我国氢能社会建设的扎实有序推进，政策、经济和技术对地下储氢支持也会越来越多，盐穴储氢的规模化和产业化将有力推进我国能源清洁低碳转型，助力我国实现碳达峰、碳中和目标。