李思輝　段金利

20多年來，中國工程院院士、中國科學院武漢巖土力學研究所研究員楊春和始終專注于做一件事——開展鹽穴儲氣研究，向地下要空間。

“為什么要在地下鹽穴儲氣，不可以直接在地面上建庫存儲嗎？”每每遇到類似提問，楊春和總是耐心細致地進行科普：“我國油氣進口依賴度高，一旦遭遇自然災(zāi)害，或者遇到不確定因素，可能造成供應(yīng)中斷，因此能源儲備至關(guān)重要。地下油氣儲備具有規(guī)模大、安全性高、經(jīng)濟性好等優(yōu)勢，如果有了足夠的鹽穴儲氣庫，一旦上游供應(yīng)中斷，還可以利用儲氣庫保障安全。”

何謂鹽穴儲氣？楊春和告訴記者，通俗地講，鹽穴儲氣就是利用鹽礦開采后留下的空腔，或者在地下鹽巖中溶出一口巨大的“天然溶洞”，將天然氣儲存其中。鹽穴儲氣具有儲量大、成本低、密封好、使用壽命長等優(yōu)點，還能節(jié)省地面土地資源，它的運營費用僅相當于地上建庫的1/3左右。作為一種重要能源儲備方式，美國早在上個世紀就開始相關(guān)探索，上世紀70年代，地下鹽礦天然氣儲備已占美國全部儲備量的30%。

1999年，獲得美國內(nèi)華達大學地質(zhì)工程博士學位后，楊春和回到祖國，決心投身鹽巖地下油氣儲備工程研究。“向地下要空間，儲存天然氣?！睏畲汉偷谝淮翁岢鲞@個想法時，業(yè)界一片嘩然，反對聲不絕于耳。

中國巖石力學與工程學會秘書長楊曉杰告訴記者，當時反對的聲音很多，一方面是因為缺乏經(jīng)驗，畢竟在此之前，中國在這方面的建設(shè)幾乎為零，很多人認為這是“異想天開”；另一方面也與我國極其復雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。我國鹽層屬于層狀結(jié)構(gòu)，鹽層厚度小、不溶夾層多，地質(zhì)條件的復雜程度超乎想象，歐、美、日等發(fā)達經(jīng)濟體的專家們遇到類似地質(zhì)條件，大多直接放棄建庫。國內(nèi)專家反對聲很大，主要是擔心發(fā)生泄漏、坍塌甚至爆炸等重大安全事故。

面對質(zhì)疑，楊春和沒有過多辯解，也沒有把精力放在寫論文、發(fā)文章等理論論證上。一向崇尚務(wù)實的他很快帶著設(shè)備、行李，帶領(lǐng)團隊深入湖北、江西、江蘇等多個省份開展現(xiàn)場調(diào)查去了。

中國科學院武漢巖土力學研究所所長薛強告訴記者，那些年，為了摸清我國鹽礦地質(zhì)家底，江蘇金壇、湖北潛江、河南平頂山……幅員遼闊的中國版圖上，幾乎所有能用于儲備油氣的鹽巖地下空間所在地區(qū)，都留下了楊春和的足跡。

采集大量鹽巖樣本后，楊春和逐個反復實驗比對、精密計算，經(jīng)過將近2000組實驗后，他和團隊成員最終得出一個結(jié)論：中國層狀鹽巖的強度對于地下油氣儲備完全可靠，具有安全性和適用性。

“外國人能干的事，中國人一樣能干成；外國人認為不好辦的事，中國人付出更多心血和智慧未必不能干成！”在楊春和團隊的科學研究基礎(chǔ)上，中國鹽穴儲氣庫建設(shè)開始實質(zhì)性起步。

“巖土工程學科領(lǐng)域的一切理論成果都必須應(yīng)用到工程技術(shù)中才有價值，否則就是一種浪費?！痹跅畲汉涂磥?，理論創(chuàng)新必須切實服務(wù)國家重大需求、服務(wù)工程應(yīng)用才有價值，也只有通過實際應(yīng)用才能檢驗理論的科學性。因此他希望盡快建成中國第一座鹽穴儲氣庫。

2003年，我國西氣東輸工程需要建設(shè)配套儲氣庫，楊春和團隊的理論創(chuàng)新終于有了應(yīng)用機會。楊春和提出第一座鹽穴儲氣庫選址在江蘇金壇，利用金壇鹽礦開采后留下的溶腔建庫，可節(jié)約建設(shè)成本1.25億元，這極具可操作性的專業(yè)意見獲得有關(guān)部門、單位的支持。2007年，江蘇金壇儲氣庫正式投產(chǎn)注氣，成為我國乃至亞洲首座地下鹽穴儲氣庫。

江蘇省常州市金壇區(qū)直溪鎮(zhèn)的地下千米深處埋藏著一座巨大的地下“天然氣倉庫”。截至今年1月19日，這座“中國鹽穴儲氣第一庫”累計采氣量突破50億立方米，按照江蘇省發(fā)展改革委的統(tǒng)計測算，這個采氣量可滿足長三角地區(qū)1600萬戶家庭調(diào)峰期的燃氣需求。而這背后，凝聚著楊春和的大量心血。

楊春和院士。圖片|中國工程院官

2014年，楊春和身患重癥。手術(shù)后不久，他就堅持回到科研一線。

2015年，金壇儲氣庫發(fā)現(xiàn)微滲層，出現(xiàn)氣體漏失問題。事關(guān)重大，楊春和坐不住了，他不顧尚未完全恢復的身體，臨危受命，開始技術(shù)攻關(guān)。

反復分析研判問題后，他和團隊提出一種全新技術(shù)——利用鹽巖重結(jié)晶對儲氣庫進行封堵，并迅速開展金壇儲氣庫關(guān)鍵微滲層的重結(jié)晶課題研究。最終，微滲層封堵難題被成功解決。

國之所需，科學家之所向。“不僅要讓鹽穴儲氣庫在中國實現(xiàn)落地生根，還要四面開花結(jié)果。”20多年來，楊春和團隊陸續(xù)參與了近10座鹽穴儲氣庫建設(shè)的技術(shù)攻關(guān)，為中國的西氣東輸一線、二線，以及川氣東送工程提供了重要保障。

現(xiàn)在，楊春和每天都早早到辦公室，繼續(xù)“向地下要空間”。他說，我國儲氣庫“從0到1”已經(jīng)完成，未來能源供應(yīng)安全的攻關(guān)重點是“地層儲油、儲氫、儲氦，多場景、多元素綜合應(yīng)用”。

近些年，面對包括全國五一勞動獎?wù)?、全國?chuàng)新爭先獎等諸多榮譽，楊春和總是保持著那份由內(nèi)而外的從容。

記者每每問起科研路上的艱難，他總是大手一揮、淡然一笑，“沒覺得有什么，搞巖土力學研究是我的工作，一個人一輩子努力把自己的工作做好就是了，沒什么特別的?！?/p>

◎ 來源｜中國科學報