地下储氢技术研究进展

在实现“双碳”战略与能源转型过程中,氢气经管道运输后大规模储存的调峰作用尤为重要,其中地下储氢技术被认为是大规模储氢的最可行方案。目前,中国尚无地下储氢工程。为了推动地下储氢技术发展,综述了地下储氢技术的研究进展及瓶颈问题,分析了地下储氢技术在地质、渗流、材料、注采方面的可行性。结果表明:盐穴中可能发生的地球化学反应、地下微生物反应较少,钢材腐蚀、产氢率降低等问题相对不严重,是较为理想的储氢结构;盐岩具有良好的氢气密封性能,而氢气在枯竭油气藏与含水层结构中的不稳定运移更剧烈,将会导致较为严重的氢气泄漏;金属、水泥及橡胶弹性体材料均有可能在地下储氢环境中发生劣化、渗漏导致材料失效,需针对具体储氢库环境选用合适材料以降低材料失效概率;采用较低的注氢速率、降低垫气分子量可提高氢气采收率。采取优化注采萃取速率与关井期、定期除杂以及使用生物杀菌剂等措施有助于提升氢气纯度。研究结果可为中国未来的地下储氢技术发展提供借鉴与参考。