◎實習(xi) 記者 駱香茹

　　地下儲(chu) 能又被稱為(wei) 深部地下儲(chu) 能或深地儲(chu) 能，是指利用深部鹽穴、采空區、廢棄礦坑等深部地下空間，將石油、天然氣、氫氣及二氧化碳等能源或能源物質儲(chu) 存在深部地層中。利用深部地下空間進行大規模能源儲(chu) 備是國際能源儲(chu) 備的主要方式，對確保國家能源安全、戰略物資安全及“雙碳”目標實現等具有重要意義(yi) 。

　　“深地儲(chu) 能是未來能源儲(chu) 備發展的重要方向，是解決(jue) 傳(chuan) 統石油戰略儲(chu) 備、天然氣調峰保安、可再生能源持續供給和未來氫能大規模高效利用的必由之路。”近日，香山科學會(hui) 議第748次學術討論會(hui) 在京召開，會(hui) 議執行主席、中國工程院院士、中國科學院武漢岩土力學研究所研究員楊春和在會(hui) 上表示，“大力發展深地儲(chu) 能是實現中國碳中和和能源結構轉型升級的關(guan) 鍵。”

　　在此次香山科學會(hui) 議上，多位院士、專(zhuan) 家、學者聚焦地下儲(chu) 能領域的核心難點，梳理深部地下空間能源儲(chu) 備擬重點解決(jue) 的核心科學問題和重大技術瓶頸，形成了相應的技術路線圖，為(wei) 未來地下儲(chu) 能的工業(ye) 化發展奠定基礎。

　　地下儲(chu) 能究竟是什麽(me) ？為(wei) 何要推動地下儲(chu) 能工業(ye) 化發展？地下儲(chu) 能的技術難點又有哪些？

　　揭開地下儲(chu) 能的“麵紗”

　　會(hui) 議執行主席、中國工程院院士、山東(dong) 大學校長李術才介紹，地下儲(chu) 能又被稱為(wei) 深部地下儲(chu) 能或深地儲(chu) 能，是指利用深部鹽穴、采空區、廢棄礦坑等深部地下空間，將石油、天然氣、氫氣及二氧化碳等能源或能源物質儲(chu) 存在深部地層中。

　　利用深部地下空間進行大規模能源儲(chu) 備是國際能源儲(chu) 備的主要方式，對確保國家能源安全、戰略物資安全及“雙碳”目標實現等具有重要意義(yi) 。

　　以石油為(wei) 例，目前的石油儲(chu) 存方式主要包括地麵儲(chu) 罐、鹽穴和硬岩洞儲(chu) 存，其中利用鹽穴進行原油儲(chu) 存是世界上許多國家采取的主要方式。

　　楊春和介紹，在美國的多個(ge) 始建於(yu) 20世紀七八十年代的石油戰略儲(chu) 備庫中，共有鹽穴60餘(yu) 口、石油儲(chu) 存能力超過7億(yi) 桶。這些石油儲(chu) 存量不僅(jin) 保證了美國的能源安全，也奠定了美國在國際油價(jia) 定價(jia) 中的主導地位。

　　德國的儲(chu) 備油品主要包括原油、汽油、柴油、重油等，其中原油主要儲(chu) 存在地下鹽穴中。德國的石油儲(chu) 備庫除了作為(wei) 戰略儲(chu) 備庫使用以外，還會(hui) 根據國際市場油價(jia) 的變化，利用剩餘(yu) 庫容為(wei) 客戶提供儲(chu) 存服務。而法國早在1925年就以法律形式建立了石油儲(chu) 備製度，法國的石油儲(chu) 備庫由1個(ge) 地下鹽穴庫和遍布全國的地上儲(chu) 油庫組成。

　　為(wei) 何各國地下儲(chu) 能都選擇了鹽穴？鹽岩具有物性穩定、滲透率低、損傷(shang) 自修複、易溶於(yu) 水和分布廣等特征，是大規模能源儲(chu) 備的理想地質體(ti) 。利用鹽岩地層儲(chu) 能是今後我國實施大規模能源儲(chu) 備的優(you) 先發展方向。

　　我國鹽礦地質賦存條件複雜，因此首先選擇在地質條件相對簡單和優(you) 越的江蘇金壇鹽礦開展鹽穴儲(chu) 庫建設，立足自主研發，克服難溶夾層和地質非均質性等困難，突破了一係列技術瓶頸，獲得了巨大的成功，初步構建了我國鹽穴儲(chu) 庫首個(ge) 技術標準體(ti) 係，形成了我國鹽穴建庫的“金壇模式”。該模式對鹽穴儲(chu) 庫場址建設、造腔目的層優(you) 選、造腔方式及注氣排鹵工藝改進等提供了重要借鑒和工程示範。

　　地下是儲(chu) 能的理想場所

　　為(wei) 什麽(me) 要將能源“藏”在地下？是地麵設備無法滿足能源的儲(chu) 備需求了嗎？事實上，地下儲(chu) 能的優(you) 勢，恰好在於(yu) “地下”二字。

　　當然，要理解地下儲(chu) 能的必要性與(yu) 重要性，必須先了解我國當前能源結構與(yu) 能源儲(chu) 存現狀。

　　自2017年起，我國推動能源係統低碳改革的政策力度逐漸加大，已初步形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源全麵發展的供給體(ti) 係。近年來，煤炭作為(wei) 我國能源消費的主體(ti) 地位保持不變，但其在能源消費的占比呈現出逐年降低的趨勢。以天然氣和非化石能源構成的清潔能源占比增加顯著，由2015年的17.9%增加到2022年的25.9%。其中，風能、光能、地熱等非化石能源占比從(cong) 2015年的11%增加到2022年的17.5%。

　　楊春和表示，加快非化石清潔能源的利用，是全球能源發展的大趨勢，也是我國能源發展的優(you) 先方向。然而，由於(yu) 風能和太陽能等具有典型的地域性且不能連續穩定供給，給電網穩定運行帶來了一定的挑戰，製約著可再生清潔能源的快速發展。多年來，我國一直存在棄風棄光現象。

　　如何提高可再生能源的利用效率，把棄掉的電能儲(chu) 存起來？為(wei) 此，科學家想了許多辦法，包括抽水蓄能、壓氣蓄能、液流電池儲(chu) 能等。然而，無論是壓氣蓄能還是液流電池儲(chu) 能，都需要較大的儲(chu) 存空間，具有體(ti) 積大、可承受高壓等優(you) 點的深部地下空間就成了儲(chu) 能的理想場所。

　　目前，國外已有利用深部鹽礦采空區開展液流電池儲(chu) 能實驗的相關(guan) 報道，為(wei) 利用液流電池進行大規模儲(chu) 能提供了思路。

　　當然，對於(yu) 氫能、石油、天然氣等能源的儲(chu) 存需求，廣闊的深部地下也是“來者不拒”。

　　楊春和介紹，氫能是解決(jue) 能源可持續發展的有效途徑，具有來源廣、熱值高、無汙染、應用場景豐(feng) 富等優(you) 點。氫氣的分子量相比於(yu) 天然氣更小，這意味著氫氣的存儲(chu) 需要更多的空間且存儲(chu) 空間需具有更好的密封性。因此，深部地下鹽穴為(wei) 大規模氫能儲(chu) 備提供了良好的環境。

　　另外，利用深部地下空間存儲(chu) 石油能夠規避經濟性差、安全性低、占地麵積大等利用地麵儲(chu) 罐儲(chu) 油的缺點，進一步保障石油的安全供給；加快地下儲(chu) 氣庫建設也能夠保證長輸管道天然氣平穩供給，避免大規模“氣荒”的發生。

　　以技術創新破解儲(chu) 能難題

　　地下儲(chu) 能優(you) 勢明顯，因此推進地下儲(chu) 能技術創新就變得十分重要。

　　多年來，我國在深部地下空間儲(chu) 能方麵已經進行了深入的研究，並積累了較為(wei) 豐(feng) 富的實踐經驗，但在儲(chu) 能庫選址、建庫、儲(chu) 存等環節上仍有一些問題待解。例如，深地儲(chu) 能介質與(yu) 圍岩體(ti) 多尺度相互作用機理不清楚、深地儲(chu) 能庫滲漏災變時空演化機理不明確、深地儲(chu) 能庫長期穩定性及庫群相互作用機理有待開展有針對性的研究、低滲圍岩體(ti) 多尺度滲透性測試技術亟待發展等。

　　楊春和補充說，要利用中國層狀鹽岩進行大規模能源儲(chu) 備，亟須解決(jue) 低滲介質多場耦合條件下多尺度漸進破壞、儲(chu) 能庫滲漏災變和長期功能劣化等關(guan) 鍵理論研究難點；同時，需要開展層狀鹽岩多尺度滲透率測試、儲(chu) 能庫智能建造、長期功能保障等係列關(guan) 鍵技術研究，為(wei) 我國實施大規模能源儲(chu) 備提供理論和技術保障。

　　本次香山科學會(hui) 議中，中國工程院院士李陽、中國工程院院士孫煥泉、中國工程院院士趙文智和中國工程院院士李根生以及其他與(yu) 會(hui) 專(zhuan) 家針對儲(chu) 能庫建設、安全運維、二氧化碳地質封存關(guan) 鍵技術等問題發表了意見和建議，梳理了現存問題與(yu) 挑戰，並提出了具有針對性的應對措施，共同繪製了地下儲(chu) 能技術路線圖。