第17版:行业观察

中国能源报 2024年12月09日 Mon

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中国平煤神马集团投建亚洲首个深地盐穴大规模储氢项目

《中国能源报》(2024年12月09日 第 17 版)

  本报讯 记者杨沐岩报道 近日,中国平煤神马集团深地盐穴大规模储氢项目开工仪式在河南省叶县举行。该项目依托中国平煤神马集团岩盐资源和制氢、输氢和用氢产业链,建设亚洲首座地下大规模盐穴储氢库。

  据了解,当前,氢储运技术主要分为物理和化学两类。物理储运包括高压气态、低温液化、管道等。其中,高压气态储氢将氢气压缩储存在密闭装置中,具有充放氢速度快、技术相对成熟、常温操作等优点;低温液化储氢将氢气液化后储存在容器中,具有质量密度高、储存容器体积小等优点。但是,这两种储氢方式的储氢量小、成本高,且运输过程中存在危险性。而管道储运氢气能耗低,建设面积广,便于运输,但建设管道初始投资大,管网铺设难度大。氢气化学储运则大多处于研发与示范阶段,应用较少。

  相比其他类型氢储运技术,利用盐穴储氢具有储存量大、密封性好、注采效率高和安全稳定等优势。目前,美国有盐穴储氢项目3座,英国1座,均为运行状态;德国最早于1971年建立1座,但目前已停运。我国河南省平顶山市叶县拥有广阔盐田资源,地质构造简单、盐层厚度大、盐岩品位高,是国内建库条件最好盐田之一。

  中国平煤神马集团旗下联合盐化公司拥有展布面积6.62平方公里、储量23亿吨的岩盐资源,位于叶县盐田岩盐矿床的富集区,平均深度1000米至1500米,岩层累计厚度约230米。

  盐矿开采后在地下形成的溶腔具有密封性能好、成本低、安全性能高等优点,是可用于储气的“宝库”。联合盐化公司与中石油合作建设的叶县盐穴储气库项目,与河南投资集团合作成立的河南天然气盐穴储气公司开展的盐穴储气库项目都已取得较大进展,具有丰富的盐穴储气项目实践基础。

  同时,中国平煤神马集团还拥有完整的煤基尼龙产业链,下属多个制氢、用氢企业,已经建成多条供氢管道,具有一定规模的氢资源。结合下属公司盐矿资源丰富,中国平煤神马集团发展盐穴储氢优势明显。

  不过,在地下1000多米处进行氢能储藏,仍存在多种挑战。氢气分子直径小、渗透性强,盐穴储氢过程中高压氢气将在围岩中运移,层状盐岩储氢库密封性仍需验证。储氢过程中,氢气还可能与盐层中的矿物、微生物发生生物化学反应,层状盐岩储氢的有效性仍需探索。此外,生物化学反应可能导致围岩力学性质改变,盐穴储氢库稳定性仍需监测数据给以支撑。

  此次开展的深地盐穴大规模储氢项目,由中国平煤神马集团、中科院武汉岩土力学研究所总体协作。中科院武汉岩土力学研究所是专门从事岩土力学基础与应用研究,以工程应用背景为特征的综合性研究机构。紧密结合国民经济建设,服务国家重大工程,先后完成涉及水利水电、能源、资源、交通与国防等众多领域600多项重大研究项目,取得众多创新成果。

  据悉,中国平煤神马集团深地盐穴大规模储氢项目正在中试阶段,一定程度上可以有效调节集团制氢、用氢企业不平衡问题,达到完善氢能产业链的目的。所储氢能资源也有望用于推动当地天然气掺氢应用、氢燃料电池、氢制绿色甲醇等氢能相关产业发展,加快中国平煤神马集团和地方氢产业布局。