“大力發(fā)展地下儲(chǔ)能是實(shí)現(xiàn)中國(guó)‘碳中和’和能源結(jié)構(gòu)升級(jí)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵。”5月18日，在香山科學(xué)會(huì)議第748次學(xué)術(shù)討論會(huì)上，會(huì)議執(zhí)行主席、中國(guó)工程院院士楊春和說。
此次香山學(xué)術(shù)會(huì)議以“地下儲(chǔ)能”為主題，與會(huì)專家集中探討地下儲(chǔ)能的核心技術(shù)難點(diǎn)和技術(shù)路線圖。
地下儲(chǔ)能是指利用深部地下空間，將石油、天然氣、氫氣、壓縮空氣及二氧化碳等能源或能源物質(zhì)，以及氦氣等戰(zhàn)略稀缺物資儲(chǔ)存其中。
“地下儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展關(guān)系到國(guó)家能源安全、“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)和戰(zhàn)略物質(zhì)安全等國(guó)家重大需求。”楊春和說。
不過，與會(huì)專家認(rèn)為，目前，我國(guó)地下儲(chǔ)能建設(shè)的任務(wù)艱巨，未來發(fā)展中存在諸多挑戰(zhàn)。
“國(guó)家要求2035年全國(guó)儲(chǔ)氣調(diào)峰能力達(dá)到700億方至800億方，缺口巨大，任務(wù)艱巨，亟需加大儲(chǔ)氣調(diào)峰能力建設(shè)。未來5-10年，中國(guó)儲(chǔ)氣庫庫址篩選評(píng)價(jià)與建庫運(yùn)行面臨著挑戰(zhàn)。”會(huì)議執(zhí)行主席、中國(guó)工程院院士趙文智說。
截至2022年底，全球36個(gè)國(guó)家共建成地下儲(chǔ)氣庫716座，主要集中于美國(guó)、歐洲、俄羅斯，工作氣量4230億方;我國(guó)已建地下儲(chǔ)氣庫38座，工作氣量近200億方，主要集中在華北地區(qū)和長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶。
“氣源、市場(chǎng)分布不均衡，氣源在西部而市場(chǎng)在東部，儲(chǔ)氣庫合理戰(zhàn)略布局面臨挑戰(zhàn);構(gòu)造穩(wěn)定性及地震帶活動(dòng)對(duì)儲(chǔ)氣庫安全運(yùn)行帶來挑戰(zhàn);油藏提高收采率與儲(chǔ)氣庫協(xié)同建設(shè)面臨挑戰(zhàn);復(fù)雜層狀鹽巖鹽層薄，品位低、成腔率低，提高鹽層動(dòng)用效率面臨巨大挑戰(zhàn);庫址篩選與建庫技術(shù)理論處于空白，面臨挑戰(zhàn)。”趙文智說。
他建議，要加強(qiáng)儲(chǔ)氣庫戰(zhàn)略布局攻關(guān)研究;加強(qiáng)水層、礦坑儲(chǔ)氣庫資源普查力度，篩選優(yōu)質(zhì)庫址資源;加強(qiáng)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和礦場(chǎng)試驗(yàn)投入，創(chuàng)新基礎(chǔ)理論，打造儲(chǔ)氣庫原創(chuàng)技術(shù)策源地;加強(qiáng)儲(chǔ)氣庫配套政策研究，出臺(tái)激勵(lì)政策，加快和促進(jìn)中國(guó)儲(chǔ)氣庫高質(zhì)量建設(shè)。
在科學(xué)問題和關(guān)鍵技術(shù)方面，楊春和指出，目前，我國(guó)雖然在地下儲(chǔ)能方面已經(jīng)積累了大量研究成果，但還存在一些局限。“一是地下儲(chǔ)能介質(zhì)與圍巖體多尺度相互作用機(jī)理不清楚。二是地下儲(chǔ)能庫滲漏災(zāi)變的時(shí)空演化機(jī)理仍不明確。三是地下儲(chǔ)能庫長(zhǎng)期穩(wěn)定性及庫群相互作用機(jī)理方面也有待開展具有針對(duì)性的研究。四是低滲圍巖體多尺度滲透性測(cè)試技術(shù)亟待發(fā)展。”
此外，楊春和認(rèn)為，在地下儲(chǔ)能空間的四種類型——油氣藏型、水層型、鹽巖型、礦坑型中，利用鹽巖地層進(jìn)行儲(chǔ)能應(yīng)該是今后中國(guó)實(shí)施大規(guī)模能源儲(chǔ)備優(yōu)先發(fā)展的方向。
“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。目前全世界已經(jīng)有超過10億桶石油和330億方天然氣存儲(chǔ)在鹽穴中。我國(guó)鹽巖資源豐富，儲(chǔ)能空間缺口大。”楊春和說。
不過，他同時(shí)指出，與國(guó)外鹽丘型鹽巖相比，我國(guó)鹽巖地層為典型湖相沉積的層狀鹽巖，具有厚度薄、雜質(zhì)含量高和夾層多等特征，在這種地層中進(jìn)行大規(guī)模能源儲(chǔ)備需要解決系列關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)難題。
他建議，應(yīng)當(dāng)利用中國(guó)層狀鹽巖進(jìn)行大規(guī)模能源儲(chǔ)備關(guān)鍵理論研究，如儲(chǔ)能庫滲漏災(zāi)變、長(zhǎng)期功能劣化等關(guān)鍵理論;同時(shí)開展層狀鹽巖系列關(guān)鍵技術(shù)研究，如儲(chǔ)能庫智能制造、長(zhǎng)期功能保障等關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)后期實(shí)施大規(guī)模能源儲(chǔ)備提供理論和技術(shù)保障。
來源：中國(guó)科學(xué)報(bào) 作者：倪思潔
評(píng)論