盐穴,
是利用水溶开采方式
在地下开采较厚的盐层后
形成的空腔,
具有储存容量大、腔体承压高、
密封性好、占地面积少、
建造和运维成本低、分布广泛等特点。
中盐集团拥有丰富的盐穴资源,
目前仍以每年600万立方米左右的
速度增加,
未来形成地下盐穴溶腔总容量
将超过1亿立方米。
盐穴的四周都是氯化钠晶体,
可以承受十几兆帕乃至二十兆帕的压强,
且这些盐穴还有“自修复”的功能——
一旦盐穴出现裂缝,
卤水中的氯化钠会析出,
形成结晶“修复”裂缝,
这使盐穴成为很好的密封储存库。
这种“咸咸的”优质储存库,
究竟还能用来干啥?
盐穴+氢气=?
截至2024年底,
我国氢气年产能超5000万吨,
年产量达3650万吨,
均稳居世界第一,
但在大规模、长周期储氢技术领域
发展相对滞后。
储氢技术作为氢气“制”“用”之间的重要桥梁,
是推动氢能产业发展的关键支撑。
而相较于高压、液态和固态储氢技术,
地质储氢在成本、规模和存储周期上
具备显著优势。
故而,从20世纪70年代起,
美、英、法等国便开展了地质储氢研究。
随着我国绿氢产业的迅猛发展,
大规模地质储氢的需求迫在眉睫。
那么,我们“储”在哪里呢?
7月25日,
中盐集团与清华大学等单位合作的
国家重点研发计划
“大规模盐穴储氢”主体工程
在江苏常州正式开工建设。
该工程规划新建2组盐穴,
形成2口注采氢井和2口注排卤井。
该工程将作为大规模地质储氢
试验验证的载体,
开展循环储释氢性能试验,
助推我国形成具有自主知识产权的
盐穴储氢全套技术体系,
最终促成盐穴储氢的规模化产业应用。
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盐穴储氢的来时路
2020年6月,
中盐集团与清华大学一起提出了
建设中国首座盐穴储氢库的
前瞻性设想,
该设想先后经过四轮国家级严格论证,
于2024年7月正式立项。
努力实现成功建设的过程中,
无论是数据库、技术体系等“无形成果”,
还是新材料等“有形成果”,
都凝聚了项目团队勇进创新的精神。
截至2025年6月,
在地质勘评方面,
项目团队建立了典型库区地质要素数据库,
提出了盐穴地下储氢库的专有勘查技术,
形成了盐穴适用性评价与标准化技术体系,
有效填补了盐穴储氢库选址方面的空白;
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在洞室设计方面,
建立了气固耦合条件下
盐岩渗流-蠕变-损伤演化模型,
阐明了不同储氢压力下的
盐岩损伤及氢气泄漏规律;
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在专用材料方面,
研发了高强度抗氢钢和
阻氢非金属涂层材料,
为国内氢能行业发展提供了重要的材料支撑;
在储氢验证平台设计方面,
构建了交变压力下泄漏风险指标体系,
提升了密封性评价准确性
并实现动态监测与智能预警;
完成了对偶盐穴储氢验证平台集成设计方案和
临氢环境注采完井工具等核心装备设计;
提出了基于“注氢排卤”和“注卤排氢”的
恒压对偶盐穴储氢试验平台方案,
保证了大规模储氢的安全性。
由此,
这一世界首例大规模恒压储气工程,
显示出对未来深地空间储能
可期待而不可估量的影响。
盐穴的“+∞”
就盐穴综合利用而言,
目前国际上已成功将盐穴运用于
储石油、储天然气和
建设盐穴压缩空气储能电站,
而盐穴储氢等小分子气体、
液流电池、二氧化碳封存等方面
国际国内都还“在路上”。
在盐穴储存天然气方面,
中盐集团与中国石油
合作建设的
我国首个天然气战略储备盐穴储气库
——中石油“西气东输”盐穴储气库
2007年1月在金坛注气成功,
目前运营43口盐穴。
被称为中国盐穴储气第一库。
2016年6月,
中盐集团与中国石化合作建设的
“川气东送”首个天然气盐穴储气库
在金坛注气成功,
目前运营15口盐穴。
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中石化“川气东送”金坛盐穴储气库
2018年10月,
中盐集团与港华燃气集团
合作建设的
金坛港华储气库投产,
作为我国首个商业化盐穴储气库,
已运营10口盐穴,
后续项目正在建设中。
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港华金坛盐穴储气库项目往来1井
在盐穴压缩空气储能方面,
这种新型储能方式
建设成本低、环保、
周期短、容量大、响应快,
与大规模新能源消纳更加匹配。
2022年,
中盐集团与清华大学合作申报的
世界首个非补燃式盐穴空气压缩储能项目——
60MW盐穴压缩空气储能国家示范项目
成功投运。
“非补燃”是针对“补燃”而言的,
后者在释放压缩空气发电时,
会燃烧煤、天然气等加热空气
产生更大推力,
而非补燃没有这个过程,
因而更加环保。
该项目已连续平稳运转超过1000天,
是迄今唯一长期稳定商业化运营的
盐穴压气储能项目,
正式拉开了我国盐穴储能事业的序幕。
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盐穴压缩空气储能发电系统示意图
2024年,
中盐集团与中国华能
在江苏合作建设
二期2×350MW盐穴压缩空气储能电站,
建设两套35万千瓦
非补燃式压缩空气储能机组,
这是目前全球单机功率最大、
总容量最大、
综合效率最高的压缩空气储能电站,
投产后将大幅提高储能调峰能力,
每年减少碳排放超52万吨,
大幅提升地方电网调节和新能源电力消纳能力,
有效改善区域能源结构。
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全球最大盐穴压缩空气储能电站——华能金坛盐穴压缩空气储能发电二期项目
此外,中盐集团与南方科技大学
联合研发的盐穴液流电池项目,
在正负极有机活性分子材料、
电堆设计等方面取得重大突破,
已进入新的研发阶段;
从“百味之首”到“化工之母”,
再到“能源之友”,
这是盐的第二次价值创新。
盐穴综合利用不仅是传统盐业焕新的典范,
也将在国家能源安全与绿色转型发展中
发挥更加重要的作用。
中盐集团将持续致力于打造
盐穴“多能并储”新发展格局,
为我国能源事业发展注入更多活力,
为全球能源变革提供“中国方案”。
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责任编辑丨程镜睿
校对丨刘一鸣
执行主编丨刘海草 张灏然
内容来源 | 中盐集团
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