周軍

地下儲(chǔ)能又被稱為深部地下儲(chǔ)能或深地儲(chǔ)能，是指利用深部鹽穴、采空區(qū)、廢棄礦坑等深部地下空間，將石油、天然氣、氫氣及二氧化碳等能源或能源物質(zhì)儲(chǔ)存在深部地層中。利用深部地下空間進(jìn)行大規(guī)模能源儲(chǔ)備是國際能源儲(chǔ)備的主要方式，對(duì)確保國家能源安全、戰(zhàn)略物資安全及實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)等具有重要意義。

深地儲(chǔ)能是未來能源儲(chǔ)備發(fā)展的重要方向，是實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備、天然氣調(diào)峰保安、可再生能源持續(xù)供給和未來氫能大規(guī)模高效利用的必由之路。

目前的石油儲(chǔ)存方式主要包括地面儲(chǔ)罐、鹽穴和硬巖洞儲(chǔ)存，其中利用鹽穴進(jìn)行原油儲(chǔ)存是世界上許多國家采取的主要方式。

美國在20世紀(jì)七八十年代建的多個(gè)石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫中，共有鹽穴60余口，石油儲(chǔ)存能力超過7億桶。這些石油儲(chǔ)存量不僅保證了美國的能源安全，也奠定了美國在國際油價(jià)定價(jià)中的主導(dǎo)地位。

德國的儲(chǔ)備油品主要包括原油、汽油、柴油、重油等。其中原油主要儲(chǔ)存在地下鹽穴中。德國除了將石油儲(chǔ)備庫作為戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫使用以外，還會(huì)根據(jù)國際市場油價(jià)的變化，利用剩余庫容為客戶提供儲(chǔ)存服務(wù)。而法國早在1925年就立法建立了石油儲(chǔ)備制度。法國的石油儲(chǔ)備庫由1個(gè)地下鹽穴庫和遍布全國的地上儲(chǔ)油庫組成。

為何各國地下儲(chǔ)能都選擇了鹽穴？鹽巖具有物性穩(wěn)定、滲透率低、損傷自修復(fù)、易溶于水和分布廣等特征，是大規(guī)模能源儲(chǔ)備的理想地質(zhì)體。利用鹽巖地層儲(chǔ)能是今后我國實(shí)施大規(guī)模能源儲(chǔ)備的優(yōu)先發(fā)展方向。

為什么要將能源“藏”在地下？是地面設(shè)備無法滿足能源的儲(chǔ)備需求了嗎？事實(shí)上，地下儲(chǔ)能的優(yōu)勢，就在于“地下”二字。當(dāng)然，要理解地下儲(chǔ)能的必要性與重要性，必須先了解我國當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)與能源儲(chǔ)存現(xiàn)狀。

自2017年起，我國推動(dòng)能源系統(tǒng)低碳改革的政策力度逐漸加大，已初步形成了煤炭、電力、石油、天然氣、新能源全面發(fā)展的供給體系。近年來，煤炭作為我國能源消費(fèi)的主體地位保持不變，但其在能源消費(fèi)中的占比呈現(xiàn)出逐年降低的趨勢。以天然氣和非化石能源構(gòu)成的清潔能源占比增加顯著，由2015年的17.9%增加到2022年的25.9%。其中，風(fēng)能、光能、地?zé)岬确腔茉凑急葟?015年的11%增加到2022年的17.5%。

加快非化石清潔能源的利用，是全球能源發(fā)展的大趨勢，也是我國能源發(fā)展的優(yōu)先方向。然而，由于風(fēng)能和太陽能等具有典型的地域性且不能連續(xù)穩(wěn)定供給，給電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行帶來了一定的挑戰(zhàn)，制約著可再生清潔能源的快速發(fā)展。

如何提高可再生能源的利用效率，把棄掉的電能儲(chǔ)存起來？科學(xué)家們想了許多辦法，包括抽水蓄能、壓氣蓄能、液流電池儲(chǔ)能等。然而，無論是壓氣蓄能還是液流電池儲(chǔ)能，都需要較大的儲(chǔ)存空間，具有體積大、可承受高壓等優(yōu)點(diǎn)的深部地下空間就成了儲(chǔ)能的理想場所。

目前，國外已有利用深部鹽礦采空區(qū)開展液流電池儲(chǔ)能實(shí)驗(yàn)的相關(guān)報(bào)道，為利用液流電池進(jìn)行大規(guī)模儲(chǔ)能提供了思路。

當(dāng)然，對(duì)于氫能、石油、天然氣等能源的儲(chǔ)存需求，廣闊的深部地下也是“來者不拒”。氫能是解決能源可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，具有來源廣、熱值高、無污染、應(yīng)用場景豐富等優(yōu)點(diǎn)。氫氣的分子量相比于天然氣更小。這意味著氫氣的存儲(chǔ)需要更多的空間且存儲(chǔ)空間需具有更好的密封性。因此，深部地下鹽穴為大規(guī)模氫能儲(chǔ)備提供了良好的環(huán)境。

另外，利用深部地下空間存儲(chǔ)石油能夠規(guī)避經(jīng)濟(jì)性差、安全性低、占地面積大等利用地面儲(chǔ)罐儲(chǔ)油的缺點(diǎn)，進(jìn)一步保障石油的安全供給；加快地下儲(chǔ)氣庫建設(shè)也能夠保證長輸管道天然氣平穩(wěn)供給，避免大規(guī)?！皻饣摹钡陌l(fā)生。