近日,奧地利RAG公司在Rubensdorf的一個(gè)前天然氣庫啟動(dòng)全球首個(gè)地下儲(chǔ)氫試點(diǎn)項(xiàng)目。試點(diǎn)項(xiàng)目將儲(chǔ)存120萬立方米氫氣,相當(dāng)于4.2 GWh的電力。儲(chǔ)存的氫氣將由康明斯提供的2 MW質(zhì)子交換膜電解槽生產(chǎn),項(xiàng)目運(yùn)行之初該電解槽將在基本負(fù)荷下運(yùn)行以生產(chǎn)足夠儲(chǔ)存的氫氣,項(xiàng)目運(yùn)行后期,電解槽將以更加靈活的方式運(yùn)行,將多余的可再生電力傳輸至電網(wǎng)。
作為氫能經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要里程碑,該試點(diǎn)項(xiàng)目將展示地下儲(chǔ)氫在季節(jié)性儲(chǔ)能方面的潛力,并為氫能的大規(guī)模部署鋪平道路。盡管仍有大量的挑戰(zhàn)需要克服,但無疑是朝著更加可持續(xù)且脫碳的能源系統(tǒng)邁出的重要一步。
地下儲(chǔ)氫,即利用地下地質(zhì)構(gòu)造進(jìn)行大規(guī)模的氫能存儲(chǔ)。通過可再生能源發(fā)電并制取氫氣,將氫氣注入鹽穴、枯竭油氣藏、含水層和襯砌的硬巖洞等地下地質(zhì)構(gòu)造中,實(shí)現(xiàn)氫能的儲(chǔ)存,有需要時(shí)可將氫氣從地下儲(chǔ)氫場所采出用于燃?xì)?、發(fā)電或其他用途。
氫能可以以多種形式儲(chǔ)存,包括氣體、液體、表面吸附、氫化物或液態(tài)有機(jī)載氫體等。但是為了實(shí)現(xiàn)輔助電網(wǎng)平穩(wěn)運(yùn)行,建立完善的氫能源網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo),地下儲(chǔ)氫是當(dāng)前唯一可行的方法。管道或儲(chǔ)罐等地面儲(chǔ)氫方式的儲(chǔ)存和排放能力有限,只有數(shù)天時(shí)間。要滿足數(shù)周或數(shù)月規(guī)模的能源儲(chǔ)存供應(yīng),則需要地下儲(chǔ)氫。地下儲(chǔ)氫可以滿足最長至幾個(gè)月的儲(chǔ)能需求,需要時(shí)可采出直接使用,也可以轉(zhuǎn)化為電能利用。
不過,地下儲(chǔ)氫也面臨諸多挑戰(zhàn):
一、技術(shù)發(fā)展遲緩
目前,在枯竭的氣田和含水層中儲(chǔ)存所需的研究開發(fā)和示范發(fā)展緩慢。需要更多的研究來評(píng)估枯竭油田中殘留天然氣的影響,含水層和枯竭氣田中可能產(chǎn)生污染物和氫氣損失的原位細(xì)菌反應(yīng),以及可能受到氫氣特性影響的儲(chǔ)存密封性的影響。
二、項(xiàng)目建設(shè)周期長
地下天然氣儲(chǔ)存項(xiàng)目需要相當(dāng)長的建設(shè)周期,鹽穴和枯竭儲(chǔ)層需要5至10年,含水層儲(chǔ)存需要10至12年。對于儲(chǔ)氫項(xiàng)目,可能會(huì)存在有更大的時(shí)間滯后。
三、受限于地質(zhì)條件
當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)環(huán)境決定了地下儲(chǔ)氣設(shè)施的潛力。在潛力有限的地區(qū),氫可以通過化學(xué)轉(zhuǎn)化過程作為液體載體大規(guī)模存儲(chǔ),但是能量的轉(zhuǎn)換效率對應(yīng)也會(huì)降低。
雖然氫能由于效率低、成本高等缺點(diǎn),仍未得到大規(guī)模的應(yīng)用,但由于其在各個(gè)重要領(lǐng)域中脫碳的關(guān)鍵作用,在未來,氫能具有廣闊的發(fā)展前景。
原標(biāo)題:未來儲(chǔ)能的新方式?全球首個(gè)地下儲(chǔ)氫項(xiàng)目來了!