北京
本文转自：人民日报
杨春和
氢能来源丰富、低碳清洁、热值高、可再生，是可以同时满足资源、环境与可持续发展的新能源。发展氢能，对减少化石能源依赖、提升能源自主能力、降低二氧化碳排放意义重大。然而，氢能的规模化发展长期受制于一个现实瓶颈：大规模储存成本高、已有存储方式规模小。
地下盐穴——即盐矿开采后留下的地下空间，规模大、密封性好、建设成本低。我国江苏常州的金坛盐矿，地下盐穴已成功储存了十几亿立方米的天然气，在能源保供和应急调峰中发挥了不可替代的作用。
但与天然气不同，氢气分子直径更小、扩散性更强，极易发生泄漏。同时，氢气对金属、水泥等材料具有腐蚀性。我国广泛分布的层状盐岩，就像一块“千层饼”，盐层和泥岩夹层交替重叠，泥岩夹层渗透率偏高、容易漏气。要在这样的地质条件下实现安全储氢，必须研发一套适应我国盐岩特点的储氢库建库技术体系。
为弄清我国层状盐岩是否适合储存氢气，我们从地下约1300米深处采集了地层岩心，开展了几百组氢气渗流实验，系统掌握了氢气在地下盐层中的渗流规律，形成了储氢库精细选址与选层方法，明确了储氢库的建设深度与位置，确保氢气不泄漏、腔体不失稳。针对氢气对材料和设备的腐蚀难题，我们研发了抗氢脆、氢腐蚀的套管材料，组织力量集中攻关，成功研制出100%国产化的核心装备。
我们首创了“地表—井筒—腔体”天地空一体化安全监测与预警系统。这套系统如同为盐穴储氢库做实时“体检”，一旦出现氢气泄漏、腔体失稳等异常，便第一时间发出报警信息，提醒运维人员快速处置，从根本上保障了储氢库的安全运行。
得益于理论、材料与设备的系统突破，今年4月，我们在河南平顶山成功建成了国内第一座盐穴储氢库（见图，中国科学院武汉岩土力学研究所供图），储氢规模达到百万方级。如今，储氢库中储存着150万标方氢气，安全监测系统中氢气浓度、气水界面深度、腔体震动等各项数据均显示正常，工程稳定运行中。
河南平顶山盐穴储氢库，既能消纳富余的风光电能，制氢储能、平抑电网波动，也能为化工、冶金等行业提供绿氢原料，助力产业深度脱碳，未来还将支撑加氢站网络建设，降低氢能大规模储运成本。对能源企业而言，这一技术路线的成熟，意味着更多盐矿资源可转化为“储能资产”，带动相关产业链产值提升；对国家而言，自主可控的储氢技术体系，减少了对进口化石能源的依赖，筑牢了能源安全底线。
我始终坚信，科研攻关既要仰望星空，更要立足国情和需求。我们的目标很明确：不仅要建成储氢库，更要打造一套自主可控、安全经济的储氢技术体系，让氢能真正走进生产生活。我们将继续优化盐穴储氢技术，推动工程模式向标准化、可复制方向发展，让更多地下盐穴成为氢能储存的“超级仓库”，为新型能源体系建设和绿色低碳发展注入源源不断的创新动力。
（作者为中国工程院院士、中国科学院武汉岩土力学研究所研究员，本报记者范昊天采访整理）
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努力让氢能成为未来清洁能源体系的重要组成部分，是实现“双碳”目标的关键路径。氢能产业的规模化发展受制于缺乏安全、经济的大规模储存方法。地下储氢，正是破解这一瓶颈的最佳方案，也是实现可再生能源大规模跨季节储存、保障能源安全并贯通氢能产业链的核心战略。
地下储氢，看似只是换个空间“存气”，实则是要攻克一系列难题。破解“氢脆”是关键一仗。“氢脆”是指金属材料在应力和氢的共同作用下，其塑性和韧性显著下降，从而在内部产生微小裂纹。这种现象一旦发生，储氢材料就可能断裂，导致漏气等安全隐患。由杨春和院士担任首席科学家的项目团队成功研发出一种新型高强度抗氢金属复合材料，用于岩洞储氢的密封内衬。同时，从氢泄漏实时监测到风险预警，多项技术保驾护航，助力深地氢能储输体系建设。
从我国首个岩洞储氢科研中试项目的建设，到国内首座盐穴储氢库的投运，我国科研团队正以“钻深岩、破瓶颈”的韧劲，探索出我国地下储氢的多元路径，为氢能规模化发展筑牢安全根基，为我国能源自主保障与绿色低碳发展注入硬核能量。
（本报记者范昊天整理）
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