廢棄鹽穴變儲能聚寶盆

新型儲能作爲支撐新型能源體系和新型電力系統建設的關鍵技術，是加快能源綠色低碳轉型的重要支撐。黨的二十屆三中全會提出，加快規劃建設新型能源體系，完善新能源消納和調控政策措施。日前，位於湖北省孝感市應城市的300MW（兆瓦）壓氣儲能電站示範工程全功率併網發電，正式啓動兩個地下鹽穴注氣採氣，意味着應城300MW鹽穴壓縮空氣儲能電站開始商業運行。

變廢爲寶

儲能對於解決新型電力系統“雙高”問題（高比例的可再生能源、高比例的電力電子設備）和新能源發電的波動性、間歇性、不穩定性至關重要。

壓縮空氣儲能是一種新型大規模電力儲能系統，用於電網削峰填谷、有效平衡供需，提高電網的調節能力和安全可靠性，具有大功率、長時間、全綠色等特點。具體來說，在電網負荷低谷期間，通過壓縮機將空氣壓縮成高壓狀態，儲存至儲氣庫中，同時將壓縮熱儲存於儲罐中；在用電高峰期時釋放儲氣庫內高壓空氣，吸收儲存的壓縮熱後，驅動空氣透平機組發電。

近年來，湖北、江蘇、山東等地紛紛探索鹽穴壓氣儲能技術。此次併網發電的湖北應城300MW壓氣儲能電站示範工程，是目前已全面投用的單機功率世界第一、儲能規模世界第一、轉換效率世界第一的300MW鹽穴壓縮空氣儲能電站示範工程。

與壓力容器儲存等方式相比，鹽穴壓氣儲能有何優勢？

“鹽穴是地下鹽層被開採後形成的腔穴。不僅密閉性好，而且穩定性高，是儲存高壓空氣的理想場所，兼具使用壽命長、成本低、佔地少、安全環保等諸多優勢。相比興建鋼罐等壓力容器儲存的方式，利用鹽穴等地下洞穴建設大容量儲能電站，將顯著降低原材料、用地等方面的成本。”中國科學院武漢岩土力學研究所研究員馬洪嶺表示，並非所有的鹽穴都適合壓氣儲能，一是要選擇密閉性好、較爲穩定、安全性高的鹽穴，對鹽層厚度和埋深也有一定的要求，並保證有足夠的儲存空間；二是適合壓氣儲能的鹽穴與電站間的距離不能太遠，距離過遠會降低儲能系統的轉化效率。

湖北應城有多年的鹽礦開採歷史，地下有豐富的鹽穴資源。據介紹，應城300MW壓氣儲能電站示範工程利用廢棄鹽礦洞穴作爲儲氣庫，打造一個超級“充電寶”——單機功率達300MW級，儲能容量達1500MWh，系統轉換效率約70%，每天儲能8小時、釋能5小時，年均發電約5億千瓦時，轉化的電量可以滿足75萬居民一年的用電需求，能有效應對新能源發電的波動性、間歇性和隨機性，將對湖北省電網安全穩定運行和新能源消納發揮重要作用。

突破難關

“地上工程決定好壞，地下工程決定成敗。”這是專家們對鹽穴壓氣儲能工程的一致看法。壓氣儲能的效率由地上工程決定，但深地儲氣庫的建設卻是壓氣儲能工程最終能否實現的決定性因素。

湖北應城項目鹽穴儲氣庫地質條件複雜，大口徑注採井鑽完井難度大。中國工程院院士、中國科學院武漢岩土力學研究所研究員楊春和團隊與數科集團深地技術科研團隊、中石油等多家單位協同，經過聯合技術攻關與實驗論證，不斷優化利用方案、鑽井工程系統方案，成功攻克複雜鹽穴空間高效利用成套技術、數智化選址技術，並在世界範圍內首次利用水平壓裂形成的鹽穴水平老腔開展地下儲能，首次實現了高位注氣、低位排滷的沉渣空隙儲氣擴容新方案。

楊春和介紹，目前鹽穴的造腔方式主要有單井單腔和水平對接井。壓裂形成的鹽穴老腔具有形態差、難利用的特點。武漢岩土所利用現場試驗，論證出腔體具有良好的密封性，具備利用潛力。實踐證明了水平壓裂形成的鹽穴水平老腔可以用於地下儲能，爲我國鹽穴採空區的大規模利用奠定了堅實的基礎。

“我國的層狀鹽巖不同於國外的鹽丘，在造腔過程中會形成大量的沉渣並佔據鹽穴空間，無法利用其下部的沉渣空隙體積。不僅是儲高壓氣體，在儲氫、儲氦領域都面臨着鹽穴上部有效空間太小、經濟效益受限的問題。因此，我們探尋沉渣空隙儲氣擴容的新方案。”楊春和表示，通過現場測試，研究團隊論證了新方案的可行性，實現了鹽穴沉渣空間利用“零的突破”，鹽穴地下空間利用率從20%提高到了70%以上，有效降低了工程造價並縮短了建設工期。

據瞭解，鹽穴壓氣儲能相關技術已全面應用於我國目前在建及擬建的鹽穴壓縮空氣儲能電站，包括湖南衡陽、河南平頂山、江蘇淮安、江西樟樹、雲南安寧、陝西榆林、山東泰安、四川自貢等地的18座鹽穴壓縮空氣儲能電站，累計總功率達1950MW。

如何佈局

近年來，隨着我國能源結構的轉型，可再生能源在能源體系中的佔比逐漸增加，對加快儲能建設提出了更高的要求。

2024年，我國新型儲能裝機規模突破7000萬千瓦。截至2024年底，全國已建成投運新型儲能項目累計裝機規模達7376萬千瓦，較2023年底增長超過130%。新型儲能調度運用水平持續提升，2024年新型儲能等效利用小時數約1000小時。

深部儲能可以大幅度提高能源儲備能力，是保障我國能源安全的重大戰略需求。我國鹽礦資源豐富，存在大量鹽礦地下采空區，利用已有老腔不僅能夠避免鹽礦採空區沉陷、垮塌等地質災害，還將鹽礦採空區變成地下空間資源，變廢爲寶，實現了鹽礦地下采空區的資源化利用。

“當前我國地下儲氣庫‘從0到1’任務已經完成，現在我們要對地層進行分類，搞清楚哪些地方適合儲備哪種能源。”除了儲油、儲氣外，近幾年，楊春和還把目光瞄準了儲氫、儲氦。

氫能具有來源廣、熱值高、無污染、應用場景豐富等優點，有效利用氫能是實現能源可持續發展的有效途徑。“按照技術路線建設，未來合適的地層可以實現儲油、儲氫、儲氦，實現多場景、多元素綜合應用。”楊春和認爲，大規模儲氫是氫能產業發展的關鍵環節，也是我國實現“雙碳”目標的重要戰略選擇。鹽穴因其具有密封性能好、儲氫規模大、成本低、安全性高等優點，是最具潛力的儲氫方式。 （經濟日報記者 李思雨）