“大力發(fā)展地下儲能是實現中國‘碳中和’和能源結構升級轉型的關鍵。”5月18日，在香山科學會議第748次學術討論會上，會議執(zhí)行主席、中國工程院院士楊春和說。
此次香山學術會議以“地下儲能”為主題，與會專家集中探討地下儲能的核心技術難點和技術路線圖。
地下儲能是指利用深部地下空間，將石油、天然氣、氫氣、壓縮空氣及二氧化碳等能源或能源物質，以及氦氣等戰(zhàn)略稀缺物資儲存其中。
“地下儲能技術的發(fā)展關系到國家能源安全、“雙碳”戰(zhàn)略實現和戰(zhàn)略物質安全等國家重大需求。”楊春和說。
不過，與會專家認為，目前，我國地下儲能建設的任務艱巨，未來發(fā)展中存在諸多挑戰(zhàn)。
“國家要求2035年全國儲氣調峰能力達到700億方至800億方，缺口巨大，任務艱巨，亟需加大儲氣調峰能力建設。未來5-10年，中國儲氣庫庫址篩選評價與建庫運行面臨著挑戰(zhàn)。”會議執(zhí)行主席、中國工程院院士趙文智說。
截至2022年底，全球36個國家共建成地下儲氣庫716座，主要集中于美國、歐洲、俄羅斯，工作氣量4230億方;我國已建地下儲氣庫38座，工作氣量近200億方，主要集中在華北地區(qū)和長江經濟帶。
“氣源、市場分布不均衡，氣源在西部而市場在東部，儲氣庫合理戰(zhàn)略布局面臨挑戰(zhàn);構造穩(wěn)定性及地震帶活動對儲氣庫安全運行帶來挑戰(zhàn);油藏提高收采率與儲氣庫協同建設面臨挑戰(zhàn);復雜層狀鹽巖鹽層薄，品位低、成腔率低，提高鹽層動用效率面臨巨大挑戰(zhàn);庫址篩選與建庫技術理論處于空白，面臨挑戰(zhàn)。”趙文智說。
他建議，要加強儲氣庫戰(zhàn)略布局攻關研究;加強水層、礦坑儲氣庫資源普查力度，篩選優(yōu)質庫址資源;加強室內實驗和礦場試驗投入，創(chuàng)新基礎理論，打造儲氣庫原創(chuàng)技術策源地;加強儲氣庫配套政策研究，出臺激勵政策，加快和促進中國儲氣庫高質量建設。
在科學問題和關鍵技術方面，楊春和指出，目前，我國雖然在地下儲能方面已經積累了大量研究成果，但還存在一些局限。“一是地下儲能介質與圍巖體多尺度相互作用機理不清楚。二是地下儲能庫滲漏災變的時空演化機理仍不明確。三是地下儲能庫長期穩(wěn)定性及庫群相互作用機理方面也有待開展具有針對性的研究。四是低滲圍巖體多尺度滲透性測試技術亟待發(fā)展。”
此外，楊春和認為，在地下儲能空間的四種類型——油氣藏型、水層型、鹽巖型、礦坑型中，利用鹽巖地層進行儲能應該是今后中國實施大規(guī)模能源儲備優(yōu)先發(fā)展的方向。
“鹽巖具有物性穩(wěn)定、滲透率低、損傷自修復、易溶于水和分布廣等特征，是大規(guī)模能源儲備的理想地質體。目前全世界已經有超過10億桶石油和330億方天然氣存儲在鹽穴中。我國鹽巖資源豐富，儲能空間缺口大。”楊春和說。
不過，他同時指出，與國外鹽丘型鹽巖相比，我國鹽巖地層為典型湖相沉積的層狀鹽巖，具有厚度薄、雜質含量高和夾層多等特征，在這種地層中進行大規(guī)模能源儲備需要解決系列關鍵科學和技術難題。
他建議，應當利用中國層狀鹽巖進行大規(guī)模能源儲備關鍵理論研究，如儲能庫滲漏災變、長期功能劣化等關鍵理論;同時開展層狀鹽巖系列關鍵技術研究，如儲能庫智能制造、長期功能保障等關鍵技術，為我國后期實施大規(guī)模能源儲備提供理論和技術保障。
來源：中國科學報 作者：倪思潔
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