随着氢能地位的提高以及制氢技术的发展，大规模储氢技术的重要性日益凸显。地下储氢具有巨大的储氢规模和输送能力，能够满足季节性和日常能源需求，引起了广泛关注。 近日，中国石油、中国盐业集团、中国平煤神马能源化工集团、苏盐集团等央国企均传出正在布局发展地下储氢的消息。此外，欧阳明高、杨春和等国家院士也认为国内发展地下储氢大有可为。 地下储氢因何被看好，目前地下储氢的技术、市场发展如何？ 特大型集团带头打造氢能仓库 按照地下储氢库的形成方式可将这三种地下储氢库（盐穴、枯竭油气藏、含水层）分为人工建造和天然储层两大类型。从上世纪70年代起，英国、德国、瑞典、美国、阿根廷等国家陆续开展了盐穴、枯竭气藏、含水层储氢的全尺寸实验以及工业示范。 我国地下储氢库研究起步较晚，直到近几年才开始设计地下储氢库高效建库方案。2023年3月26日，全国首个地下岩穴储氢项目——大冶市绿电绿氢制储加用一体化氢能矿场综合建设项目落地湖北。通过利用大冶市既有废弃矿洞，选择地质稳定、岩体构造裂隙可控的矿洞进行人工改造，用于规模化储氢，岩穴储氢洞库几何容积不小于5000m³，储氢压力5MPa。 大规模低成本储氢技术是推动氢能产业发展的核心要素之一，而地下储氢工程条件与其他储氢路径对比非常经济，并且庞大储量能够满足氢能中长期存储的要求。从今年起，国内布局地下储氢的案例逐渐增多，其中不乏央国企身影。 10月9日，国家知识产权局信息显示，中盐金坛盐化有限责任公司和中盐盐穴综合利用股份有限公司申请一项名为“盐穴储氢验证系统及其建设方法、验证方法”的专利。此前，中盐集团曾对外表示，正与清华大学、中国科学院、南方科技大学等多所高校和科研院所合作，集中攻克盐穴储氢等核心技术，积极打造盐穴综合利用原创技术策源地。 10月，苏盐集团也召开“盐穴大规模储氢关键技术研发”项目启动会议。会议强调，盐穴大规模储氢关键技术研发项目作为2024年江苏省前沿技术研发课题，既有盐穴储氢科学理论研究和技术难题攻关的现实意义，又有服务国家“双碳”目标的战略意义，项目实施过程要高质量、高标准、严要求落实执行。 8月8日，陕西华盐绿能能源有限公司电解水制氢科研项目获备案。该项目将建设年产160万立方米氢气的电解槽装置，产出氢气配合盐穴储氢项目。盐穴储氢部分在地下2500米深处建造一个五万立方米的盐穴，将制取的氢气采用高压气态方式存储到盐穴中，为后续的应用提供可靠、稳定的氢气供应。 7月19日，中国平煤神马能源化工集团盐穴储氢中试现场踏勘暨氢产业规划座谈会在联合盐化公司举行。该项目计划构建独特的“地面生产＋岩穴储存＋掺输一体＋综合利用”氢产业体系并开展试点示范，努力建成“国内盐穴储氢第一库”，以保障国家能源供应安全和推动氢产业高质量发展。 7月，中国石油启动了地下油气田储氢库前期勘探工作并完成了前期工作的招标，中国石油拟对松辽、鄂尔多斯、四川等盆地内油气田的储盖层岩石样品进行测试分析，以评估地下储氢的综合选址。 从上述项目中可以看出，以央国企为首的特大型集团正在抓紧布局地下储氢领域，未来一旦能够形成可落地、可推广的示范效应，将有望解决氢能大规模利用的“卡脖子”难题。 地下储氢技术还要逐步发展成熟 不仅在中国，在德国、美国等国家也在加快发展地下储氢。近日，德国能源公司Uniper在德国开设了示范洞穴储氢工厂；三菱重工和雪佛龙正准备在美国犹他州布局可生产300GWh电力盐穴储氢项目。 尽管有多个国家在积极发展地下储氢项目，但基本上都还处于发展初级阶段。主要原因就在于无论哪种地下储氢技术要实现高效建库与大规模工业应用，都面临着不小的挑战。 以地下盐穴储氢为例，尽管中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高曾表示，地下盐穴是最便宜的储氢方式，中国目前的盐穴资源储2000万吨氢是没有问题的，可以实现大规模应用。但从地理角度来看，我国盐层也存在着分布较少、厚度较小、夹层多，盐穴型地下储氢库库址资源有限、与新能源发电资源空间不重合等问题。 此外，地下储氢不能照搬天然气储气库技术和经验，必须考虑氢气独特性。氢气/盐水/岩石相互作用，可能会发生氧化还原反应、矿物溶解与沉淀、PH变化、离子强度变化、裂缝再活化与扩展，从而导致盖层的完整性受到影响。地下储存的氢气也可能与某些矿物或微生物反应，导致氢转化和氢气污染。 并且从项目建设周期来看，地下储氢项目可能需要相当长的建设周期。因为实践经验有限，一般估计盐穴和枯竭储层至少需要5至10年，含水层储存需要10至12年。虽然使用现有的天然气储存设施可以在允许的情况下快速改造，但盐洞的冲洗时间也要两到五年时间。 综合来看，未来地下储氢有很大的发展潜力，但也还有许多技术问题丞待解决，我国地下储氢库建设还有很长的道路要走。