【脑洞大开】用盐穴废弃油气田储氢好不好？？？？

盐穴是地质储氢的理想选择

氢气可被注入盐穴、地下含水层、废弃油气田及矿坑等储气库从而实现大规模长周期存储。作为最轻的气体，氢易于扩散，因此氢储能对密闭性有着极为严格的要求。盐穴有良好的气密性，且盐不与氢气反应，是地质储氢的理想选择。目前全球有4个正在运营的盐穴储氢项目，其中3个位于美国墨西哥湾地区，而废弃油气田储氢尚在小型实验阶段。

美国早在20世纪70年代就已开始研究将氢气储于地下的可能性，大型储罐和地质储氢是美国能源部研发项目的重要组成部分。2019年，位于美国犹他州的“先进清洁能源储存”项目启动，项目计划2025年在该州德尔塔镇附近建立一个大型绿色储氢中心，并将电解水制氢储存在100个巨大的地下盐穴中，以平衡季节性的能源需求。2020年，美国能源部先后发布《氢能计划发展规划》和《储能挑战路线图》，地质储氢的识别、评估和论证被列为关键技术领域研发及示范重点。

2020年11月，英国**推出一项新计划“绿色工业革命十点计划”，希望于2030年实现5吉瓦的低碳氢产能，并制定了“英国氢能网络计划”，旨在有效推动英国地下储氢的发展。2021年8月，英国发布首个国家氢能战略，盐穴储氢作为氢气储运方案被提及。英国地质调查局（BGS）强调了地质学在支持英国长期能源转型中的重要性，指出地下储氢是英国实现净零排放的四项技术之一。为了支持更多地使用地下储能技术，英国地质调查局正在进行试验，研究盐穴的可循环使用性和安全性。

除盐穴外，瑞典发起的地质储氢项目将采用岩洞储气库，目前处于建设中。澳大利亚和阿根廷在废弃油气田储存的天然气中混入了10%比例的氢气，项目正在试运营阶段，目前未发现对储气库和设备造成不利影响。此外，德国的南北跨区输气管网容量是输电容量的4倍，欧洲的储气总容量能达到全年用气需求的22.8%，相较其抽水蓄能的储能潜力仅为年发电量的1.65%，这意味着欧洲的供气管网有足够的容量输送、储存氢气及合成甲烷。

经济性方面，美国能源部针对地下管道储氢、内衬岩洞储氢、地下盐穴储氢的成本进行了分析。其中500吨储氢规模地下管道储氢投资成本为516-817美元/千克，其中管道成本占比超过60%，剩余近40%为管道安装及工程建设成本，平准化储氢成本为1.87-2.39美元/千克；内衬岩洞储氢投资成本为56-116美元/千克，其中岩洞挖掘、内衬、压缩机及管道成本占比约80%，平准化储氢成本（LCOHs）为0.31-0.43美元/千克；地下盐穴储氢投资成本为35-38美元/千克，其中地下工程成本占比约50%，平准化氢储能成本为0.19-0.27美元/千克。随着各类地质储氢压力增加，单位储氢空间需求及平准化储氢成本也随之下降。另据彭博新能源财经分析，目前盐穴、废弃气田、岩洞及人工容器基准储平准化储氢成本在0.19-1.9美元/千克，未来可能降至0.11-1.07美元/千克。

但有研究发现，采用枯竭油气藏或含水层储氢，氢气可能与储层中的古微生物或矿物成分发生反应，不仅会消耗掉部分储存的氢气，且产生的反应物也存在堵塞储层孔隙的可能，不利于氢气的长期储存。根据IEA《能源技术远景—清洁能源技术指南》，废弃油气田储氢目前面临的困难包括氢气在油气田孔隙储层可能发生的化学或生物学反应、微生物导致的氢气消耗、生成硫化氢有毒气体等。