【地理拓展】地理视角看盐穴储能，低空经济

高中地理教材明确指出，自然资源关乎国家安全。

对于能源供给，可再生清洁能源的开发与利用、多渠道进口能源、建设满足能源需求的能源储备库等都是确保能源安全的重要途径。

能源存储是一类将富余能量贮存起来，并在需要时释放利用的技术。其实我们早就接触过能源存储设备或装置。

例如水库。水库放水时利用水的势能进行发电，因而水库是一种以水为介质的能量存储设施。再如可充电电池。它们通过内部化学反应完成充电-放电过程，是一种存储电能的装置。

然而，水也好，电池中的化学物质也罢，都不是随处可得的。能否用唾手可得之物作介质来完成能量存储呢？比如，空气？

空气发电不是梦

空气能否被用来储能？让我们来推导一番。

首先，空气能否被用来对外输出能量？

答案是可以！

利用空气产能最典型的例子便是风力发电。空气在压力差下流动形成风，让风驱动发电机的叶片旋转，产生电能。

但是，风力发电得靠老天爷赏脸。要是遇到晴朗无风的日子，风力发电就是痴人说梦了。

那么，能否打破风力发电对自然条件的限制，做到随时需要、随时发电呢？

可以，但需要人工造风。

人工造风难度在于气压分布会随时间、地形、季节等不断变化，我们难以随心所欲地操纵气压分布制造确定风向的风。

但是，有办法规避！

如果把空气打入到气球中封起来。等想吹风的时候再把气球口略微打开。气球在漏气的同时，我们也得到了风。

再畅想一下，如果我们能找到一个足够大的空腔，向其中充入大量高压空气并密封好。等到要吹风的时候，放开充气口，不就能够得到一大股风吗？

再利用这股风，吹动发电机，不就可以发电了吗？

所以利用空气发电理论上是行得通的。只是问题在于去哪里找足够大的空腔来装空气呢？

盐穴

巧了，自然界中还真有大空腔可用来存放高压空气。

这就是盐穴。

（世界第二大盐穴——伊朗N3盐穴）

盐穴是采盐或盐矿流失后留下的产物。当通过灌水、抽取等方法将地下较厚的盐层或盐丘中的盐提取出来后，就会在地下留下体积巨大的空洞，即盐穴。

盐穴的容积可达数十万立方米，并且穴壁夯实，经得住地底高压。

我国有很多盐穴，分布广泛，但大部分被遗留抛弃，极少被再次利用。有少许盐穴被贮存天然气或者石油。

盐穴是极好的超大“气球”，用来装压缩空气非常合适。

盐穴发电的原理

利用盐穴发电主要需要两个步骤：

第一，向盐穴中压入空气并封存。

这一步需要外界提供能量，将空气压缩到地下的盐穴中。

压缩需要的能量可以用富裕的电能完成。例如在电能需求低谷的深夜，将过剩电能用来压缩空气，实现电能到空气势能的转化。

第二步，将盐穴中的高压空气放出，形成强大的风力，带动发电机发电。发出的电能返还回电网，实现空气势能到电能的转化。这一步可以在电能需求高峰时进行。

（一座盐穴发电站示意图）

此外，空气膨胀和机器运转产生的热量也可以被收集利用。

一座盐穴发电站在耗能低谷时存储多余能量，在耗能高峰时放出所存储能量，宛如用空气制成的“充电宝”，做到电力供需的“削峰填谷”。

另外，由于利用空气储能的过程无燃烧、不产生温室气体、不污染环境，盐穴储能非常环保。谭老师地理工作室综合整理

如果压缩空气所需的能源来自可再生清洁能源（如太阳能），整个过程就更加对环境友好，同事符合我国目前节能减排的国策（如“碳中和”）。

我国盐穴储能的现状

盐穴储能技术相对于其他储能技术起步晚，但进展快。目前已有部分盐穴储能站投入商业运行。

2021年9月23日，山东省肥城市10兆瓦盐穴储能电站向电网发出第一度电，标志着我国首套盐穴压缩空气储能电站成功投产。

该项目由中科院工程热物理研究所研发，运行效率可达70%。等到该储能电站火力全开后，一小时就能发31万度电，相当于一个中型抽水蓄能电站的规模。

除山东外，全国亦有多地正探索盐穴储能的可能性。例如，位于江苏省常州市金坛盐盆区域有有闲置盐穴48个，总体积超过1000万立方米。该区域规划建设储能容量为100万千瓦的储能站。

盐穴发电的挑战

盐穴储能技术的应用之所以起步晚，与其涉及的挑战不无关系。

其一，盐穴往往位于地下千米深处，储能设施建设仅能通过管道井进行，无法直接窥探其内部真实而完整的场景。并且用于存储压缩空气的腔室最好是有利于承受高压的梨形。但天然产生的盐穴形状往往形状不规则，需要人工打磨塑造，更增加了工程建设的困难。

其二，施工过程中难免遇到盐穴中残留的盐分。高浓度的盐水对于钢铁等材料腐蚀性大，可能破坏施工设备。

这些挑战都需要工程、科研、地质勘探、机械研发等领域联合一起攻坚。

试题链接

1. 盐穴储能发电站利用电能将空气压缩进盐穴中的最适合时段为（ ）

A. 7:00-11:00 B. 11:00-19:00

C. 19:00-23:00 D. 23:00-次日7:00

2. 建设盐穴储能发电站有利于（ ）

① 促进新能源开发利用 ② 保证电力供应平稳 ③ 提高火力发电电量 ④ 减少温室气体排放

A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④

3. 2020年4月，国家重点能源建设项目、我国西部首座储气库群——吐哈油田温吉桑储气库群正式开工建设。储气库相当于天然气地下“粮仓”，在天然气消费平淡时注入，用量紧张时再将气提取出来。以下可作为储气库的是（ ）【多选】

A. 气藏 B. 岩浆 C. 冰山 D. 盐穴

阅读下面材料并结合推文内容，回答第4、5题：

江苏金坛盐盆是我国主要的岩盐产地，埋深750-900米，有闲置盐穴48个，总体积超过1000万立方米。2020年8月，金坛盐穴压缩空气储能国家试验示范项目主体工程正式开工。项目采用清华大学技术，引进华能集团电厂建设和运营的成熟经验，规划远期储能容量为一百万千瓦，最终建成华东地区大型储能基地。

4. 江苏金坛建设盐穴储能基地的独特优势是（ ）

A. 国家政策支持

B. 储能空间广阔

C. 能源资源丰富

D. 科技水平先进

5. 当地建成盐穴储能基地后最可能产生的影响是（ ）

A. 妨碍当地制盐业生产效益

B. 为建设生产提供大量电能

C. 利于电能跨时间分配调节

D. 降低电网运行可靠与平稳

阅读下面材料并结合推文内容，回答第6-9题：

近年来， 随着我国煤改气政策的推行，天然气储气调峰设施的需求增加。2005年，我国召开盐穴储气库标准化工作会议，计划利用地下盐矿空腔进行天然气储备。江苏省常州市金坛区有西气东输干线经过，地下盐穴众多。2018年，我国城镇燃气首个大型地下盐穴储气项目在金坛建库。项目采用多个井口位于同一井场、共同使用配套设备的“丛井建库”方式， 储气量近1.5亿立方米。下图为“直井建库”( 单个矿井单用一个井场) 和“丛井建库”两种方式示意图。

6. 指出金坛地下盐穴储气库大量供气的季节， 并简析原因。

7. 分析金坛发展地下盐穴储气产业的有利区位条件。

8. 与“直井建库”相比，“丛井建库”的优势有哪些？

9. 简述江苏金坛发展地下盐穴储气产业对该地区能源利用的意义。

（节选自2022年《教学考试》）阅读下面材料并结合推文内容，回答第10-13题：

近年来，江苏清洁能源电源快速发展，给电网带来巨大的新能源消耗和电力供需平衡压力。江苏金坛区拥有地下盐穴储气库约1000万立方米，理论上可以建设容量超过400万千瓦的压缩空气储能电站。2018年中盐金坛“盐穴压缩空气储能国家试验示范项目”开工，2021年8月工程送电成功，成为我国压缩空气储能领域唯一的国家示范工程。

10. 指出储能电站采用盐穴储能的原因。

11. 分析盐穴发电系统中压缩机与发电机的昼夜运行时间并说明原因。

12. 分析开发建设盐穴压缩空气储能电站的积极意义。

13. 说明江苏省建设“盐穴压缩空气储能国家试验示范项目”的有利条件。

参考答案

1. D。题干所述“将空气压缩进盐穴中”为储能过程，需在能量需求低谷时段，故选D。

2. B。盐穴发电是一种环保、绿色的产能方式，无燃烧，有利于减少温室气体排放（④，同同时排除③）、促进新能源的开发利用（①）；盐穴储能对能源供给具有“削峰填谷”之效，故有利于保障能源平稳供应（②）。

3. AD。注意题目中“储气”的“气”，可以是空气（D），也可以是天然气（A）。

4. B。注意题目要求选择“独特”因素。发展清洁能源符合节能减排的全国政策支持，并非江苏金坛特有（非A）。“电厂建设和运营的成熟经验”并不一定先进（非D）。江苏金坛地区盐穴数量多，容量大，但盐穴本身不是能源资源，故选B，非C。

5. C。盐穴发电的“削峰填谷”功能的表述。盐穴自身无法产电，只是一个存储能源的场所，所以需要突出其储能带来的影响。

6. 冬季。原因：东部经济发达地区，能源需求量大，而冬季河流径流量较小，水电供应少；由于推行煤改气政策，冬季取暖对天然气的需求增加。【注意“供气”关键词。供气即排出压缩空气，为释放能量的过程。】

7. 盐穴众多，可提供广阔储气空间；有西气东输干线经过，天然气来源丰富；处于东部经济地带，用气量大且季节差异明显，市场需求量大。

8. 相对于“直井建库”，“丛井建库”减少占地面积，节约土地资源；可共用基础设施，减少建设投资。

9. 安全有效储备天然气，发挥“削峰填谷”作用，保障能源供应安全；利于天然气的推广利用，优化能源供应结构；促进能源储备技术发展，完善能源基础设施建设。

10. 盐穴结构稳定、密封性好、储气空间大；废弃空间资源化利用；占用地面空间少。

11. 压缩机用于压缩空气（储能），发电机用于供电。夜间为用电低谷期，多余电量驱动压缩机将空气压缩至盐穴储存；白天为用电高峰期，释放空气推动发电机发电。

12. 减少电网弃能，降低能源损耗；实现电力供需“削峰填谷”，保证电网平稳运行；清洁储能，有利于环境保护；保障生产生活用电，促进社会经济发展。

13. 江苏省电力需求量大，市场广阔；国家节能减排政策支持；地质条件好，有大量废弃的大型盐穴；经济发达，资金充足；技术先进，产业基础好。

一、什么是低空经济？

低空经济指的是在1000米以下，利用无人驾驶航空器进行载人、载货及其他作业等多场景飞行的国家经济行为。我国官方明确把低空经济定义为"新质生产力的代表"。

二、发展低空飞行对经济发展的意义？

1、增添经济增长动力。

(1）促进低空飞行经济相关产业发展，创造巨大的经济效益。

(2）促进产业结构转型升级，促进经济发展，创造更多的就业机会。

(3）加强区域间的经济交流，促进区域协调发展。

2、社会：

(1）集约利用空间资源。

利用航空交通工具可以有效弥补地面空间的不足，充分利用垂直空间，打造立体化的交通格局。

(2）提高交通运输效率。

利用航空运输快速和安全的特性，可以有效提高运输效率，优化稳定性和安全性。

空中交通运输方式不仅节省时间，还能够减轻地面交通的压力，缓解交通拥堵的问题。

由电池、电机驱动的飞行器，还可以代替价格高昂的燃油，从而降低运输成本。(3）优化区域环境形象。

低空经济的发展，可以促进人们绿色出行，缓解空气污染、噪音污染等环境问题，改善生活环境。

伴随低空产业的发展，也可能会推动城市规划中更多绿色基础设施的建设，如停机坪周围的绿地公园等。

利用航空交通工具提供服务，可以打造智能化、现代化、国际化的城市形象，间接吸引更多的投资和人才，从而促进城市的发展。

三、"低空经济"的发展措施？

1、加大政府投入

政府应加大资金、科技、劳动力等要素投入，设立专项资金支持相关科研项目，鼓励自主创新，推动低空经济实现科技突破。

加强政策引领，合理规划布局，建立安全监测预警、应急等完备的公共服务体系，提高服务能力。

相关部门还要加大对低空经济的监管，完善相关法律法规，明确行业准入标准，促进行业良性发展，防止乱象出现。

2、完善产业体系

加强起降点、航线、物联网络等基础设施的建设，并拓展低空经济的应用领域，打造和各种服务业结合的新产业，如"空中出租车"、航空运动体验等。同时相关配套产业的发展也不能落下，比如航空器租赁、科普教育、航空会展等。

3、促成多方协同

依托经济区和城市群，利用各自优势，建设低空经济产业园区，打造产业集群。这就和我们学过的"工业集聚"一样，可以降低运作成本、共享基础设施、促进交流合作、获得规模效益。

政府、企业、高校要强强联手，加强低空经济领域人才培训，培养专业人才队伍，提升产业创新能力。

还要积极推动国际合作，借鉴国外先进经验，推动我国低空经济与国际接轨，提升国际竞争力。

4、加强宣传普及

可以通过书籍、讲座、广告、展览、宣传视频等形式，借助社交媒体、短视频平台等渠道，向大众宣传普及低空经济，提高低空经济的知名度，扩大市场需求，激发市场潜能。

5、服务绿色发展

加强低空经济与绿色能源的融合，充分利用太阳能、风能等清洁能源，减少对传统能源的依赖，将其与"双碳"等绿色发展目标相结合。

鼓励低空经济企业采用环保技术，减少污染排放；向公众普及低空经济对绿色发展的贡献，从而支持低空经济的发展。

四、低空飞行目前还难以大面积推广的原因？

(1）安全要求高，在大城市飞行，必须保证安全；

(2）目前刚起步，技术不够成熟，需要更多的测试等；

(3）飞行器等成本高，维护成本高。谭老师地理工作室综合整理

五、从产业角度看，我国能率先开发低空飞行经济的原因？

(1）我国的无人机技术、新能源等技术先进，技术成熟；

(2）相关产业链完整，能形成规模优势，能降低成本；

(3）我国政策支持；

(4）我国人口众多，对低空飞行需求大；

六、珠江口作为试飞首选地的原因？

(1）珠江口经济发达，人口稠密，社会影响更大，有更好的营销效果；

(2）飞行路线主要是海域，安全性高；

(3）珠江口的传统交通方式花费时间长，费用高，当地使用低空经济的需求很高。

训练题：

低空经济是指一般在1000m以下空域，利用有人、无人驾驶的低空飞行器进行载人、载货及其他作业等多场景飞行的经济行为。近日，全球首条跨海跨城电动垂直起降飞行器航线（深圳蛇口—珠海九州港）首次演示飞行成功，将单程2.5至3小时的地面车程，缩短到20分钟。作为低空经济最重要的试点城市之一，深圳率先推出促进低空经济产业发展的专项法规，同时将简化审批流程。据此完成1~3题。

1．目前，广泛推广电动垂直起降飞行器的主要困难是

A．空中管制较严格 B．生产能力有限

C．机动灵活性较差 D．飞行距离较短

2．低空飞行器还可应用于

①海洋资源勘探 ②城市道路检修

③森林火情监测 ④农田药物喷洒

A．①② B．①④ C．②③ D．③④

3．低空经济发展对区域的意义主要是

A．减少污染，降低能耗 B．减轻道路货运压力

C．带动产业的发展升级 D．促进城乡协调发展

答案：1.A 2.D 3.C

“低空经济”是以航空器的低空飞行活动为牵引，辐射带动相关领域融合发展的综合性经济形态。2024年2月27日，被称为“空中的士”的eVTOL（电动垂直起降航空器）从“无人机之都”深圳直飞珠海，成功完成全球首次跨海域跨城飞行，将2个多小时的地面车程缩短至20分钟。据此完成4~5题。

4.深圳能够成功完成“空中的士”首飞主要得益于深圳

A.产业基础雄厚 B.人流物流量大

C.对外交通便利 D.基础设施完善

5.目前，“低空经济”最适合的应用场景是

①快递物流 ②长途客运 ③应急救援 ④农产品外运

A.①② B.①③ C.②④ D.③④

答案：4.A 5.B

6.阅读图文材料，完成下列要求。

低空经济是指一般在1000m以下空域，利用有人、无人驾驶的低空飞行器进行载人、载货及其他作业等多场景飞行的经济行为。近日，被称为“空中的士”的eVTOL（电动垂直起降航空器）从“无人机之都”深圳直飞珠海，首次演示飞行成功，将单程2.5至3小时的地面车程缩短到20分钟。作为低空经济最重要的试点城市之一，深圳率先推出促进低空经济产业发展的专项法规，同时将简化审批流程。

（1）指出目前“低空经济”最适合的应用场景。

（2）分析与深圳—珠海公路运输相比，“空中的士”的优缺点。

（3）说明深圳市大力发展低空经济产业的主要意义。

【答案】

（1）快递物流、应急救援、海洋资源调查、城市道路检修、森林火情监测、农田药物喷洒等。

（2）优点：“空中的士”采用电动垂直起降方式，地面交通拥堵、地形限制等因素对其影响较小。

缺点：“空中的士”的运载量小，运输费用高；在天空飞行，受天气影响大，连续性较差。

（3）低空制造产业的发展有利于促进产业转型升级；低空飞行产业的发展有利于促进消费领域发展；缓解地面交通拥堵；低空保障和综合服务产业有利于扩大服务业范围，促进第三产业发展。

15G备考资源，随问随答，专题设计，优质课件，请扫码加入知识星球

注：本文由谭老师地理工作室综合自我们都爱地理、中学地理研究、中学地理课、匠心地理、轻轻松松学地理、高考地理、讲地又讲理、老丁侃地理、星球地理、如此这般学地理等各地理公众号或文中水印等，在此一并致谢！若引用不当可以随时文末留言联系注明来源或删除。

顺手点击文末四符

分享收藏在看点赞

这是我们坚持不断

持续不停更新动力