氢气地下存储的可行性、局限性及发展前景

氢能是一种非常便捷的且环保的可再生能源。本文从世界氢能利用及发展角度入手,阐述了地下储氢的重要意义并对常规储氢模式进行了介绍,如枯竭油气藏型、含水构造型、盐穴型及矿坑型等;通过氢气和甲烷的物化特性比较,深入地分析了地下储氢的可行性并总结地下储氢可能存在的气体扩散、化学反应、采出纯度等问题;最后从能源结构、政策及技术发展等角度总结氢气地下存储的发展前景,为促进我国氢气地下存储发展提供有益参考。

氢气地下存储技术现状及难点研究

氢气被视为未来的主要能源载体。关于氢气地下存储,目前全球只有三个地点已成功运营,其中两个在美国,另一个在英国,并且这三个地点都在盐穴中储存氢气。本文介绍了氢能发展背景和世界地下储氢实践,着重分析了氢气地下存储关于地质、地下化学反应、井筒完整性、氢气采出纯度以及材料耐久性问题难点。在综合分析了美国现已运行两座储氢库技术现状的基础上,提出了我国盐穴氢气地下储库的技术攻关方向,为我国氢气地下储库建设提供重要参考。

大规模地下储氢技术研究展望

随着传统化石能源消耗和环境污染问题日益凸显,能源行业一直在寻找可再生能源来满足绿色消费需求。氢能是一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源,正逐步成为能源转型的重要载体之一。为了落实能源需求变革,氢能的安全高效存储尤为重要。地下储氢技术由于其储氢规模大、综合成本低而受到了广泛关注。本工作分析了世界地下储氢项目概况和研究进展,结果表明盐穴储气密封性好、结构稳定、操作灵活的优点,是目前大规模地下储氢最有前景的选择。从氢气的特点出发,综合阐述了在工程实施中氢气的注采对井况和地下环境造成金属腐蚀、橡胶失效、水泥降解、氢气泄漏等问题,为国内发展盐穴储氢技术研究提供借鉴。进一步结合中盐金坛盐穴综合利用的经验以及江苏地区的地域特点,探索盐穴储氢的技术路线的可能性。该路线通过将水电解制氢技术、盐穴储氢技术及天然气管道掺氢技术相结合,解决“制、储、运”的关键问题,为中国实现“双碳”目标提供思路。盐穴储氢具有能源电力消纳、电网削峰填谷、跨季节存储、平衡氢能供需以及低成本等优势,这对于可再生能源发电剩余电量的大规模存储、绿色清洁氢能源的使用与发展以及节能减排、发展低碳经济都具有十分重要的意义。

基于慧鱼模型的地下式电动车存取停放系统

为解决目前城市小区中电动车车位规划不合理、乱停乱放等问题,在分析机械传动的基础上,基于慧鱼模型设计了地下式电动车存取停放系统。该系统集车辆存取装置、传输升降装置、充电装置三部分于一体,通过传输升降装置将现有的路面车库转移至地下,增大了空间的利用率;通过机电一体化的控制系统从而实现了电动车的高效、有序停放;流水线型的模块化设计使得整个装置易于组装,程序简单化,易于操作。

盐穴在地下能源存储领域的应用及发展

盐岩具有较低的渗透性、良好的蠕变特性及损伤恢复功能。盐穴是能源地下存储的良好介质,广泛应用于天然气、原油、液态碳氢化合物等的存储;也可以进行压缩空气蓄能和氢气存储蓄能,存储转化可再生能源;同时可应用于工业废料、有害废料的处置及二氧化碳封存等。综述了盐穴在地下能源领域的应用情况及基本原理,展望了盐穴的技术发展趋势。阐述了中国盐穴能源储库起步较晚、资源有限、技术难点多、发展与挑战并存的现状。