地下多孔介质大规模储氢技术面临的科学挑战
Shiyou Keji Dongtai（2022）
摘要
人们对储氢技术的推广应用寄予了很高的期望,但大规模地下多孔介质储氢技术(UHSP)在很大程度上并未得到验证.为了实现安全、高效的大规模储能,实现全球氢经济,本文确定并讨论了在多孔介质中储氢面临的科学挑战.为了促进氢供应达到未来零碳所需要的规模,需要将氢储存在盐水层和枯竭的油气藏这类多孔地层中.大规模地下多孔介质储氢技术具有平衡季节性供需差异的能力,将能源生产与需求脱钩,使供暖和运输脱碳,进而支撑整个能源系统的脱碳.UHSP提供了巨大的机遇,但由于该技术的尚不成熟,因此应用仍存在一定不确定性,同时也面临着很多挑战.本次研究,分析了一些关键过程所产生的安全性和经济性影响,例如腐蚀性硫化氢气体的形成、微生物活动导致的氢损失或地球化学相互作用导致的渗透率变化,这些过程影响了对多孔介质中氢流动的预测性;概述了UHSP面临的诸多科学挑战,以改进氢存储循环的程序和工作流程,从选址到存储现场操作.为了实现UHSP的安全、高效和大规模商业应用,需要开展相比CH4或CO2存储更复杂的多学科综合研究,涉及油藏工程、化学、地质和微生物学等多学科.
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