氢能时代的”地下粮仓”革命

2025年7月，江苏常州的一处施工现场机械轰鸣——由中盐集团联合清华大学、中国地质大学（北京）等顶尖科研机构共同推进的**”大规模盐穴储氢”主体工程正式开工**。这一项目的落地，不仅标志着我国在盐穴储氢这一前沿技术领域实现”零的突破”，更被视为破解氢能大规模存储难题、推动能源结构转型的关键一步。在全球能源竞争日益激烈的背景下，我国正通过技术创新，为氢能产业的规模化发展筑牢”安全底座”。

为何需要盐穴储氢？破解氢能发展的”存储瓶颈”

氢能被视为未来清洁能源体系的核心，但其大规模应用始终面临**”存储难”**的制约。当前主流的氢气存储方式包括高压气态储氢（如车载储氢瓶）、低温液态储氢（-253℃超低温储存）及固态储氢（金属氢化物等），但均存在明显短板：

• 高压气态储氢：压力通常需达35-70兆帕，不仅容器成本高昂，还存在泄漏、爆炸风险；
• 液态储氢：能耗占氢能总成本的30%-40%，且需持续维持超低温环境，经济性极低；
• 固态储氢：技术尚未成熟，储氢密度与循环寿命有待提升。

相比之下，盐穴储氢提供了一种更安全、经济且高效的解决方案。盐穴是地下深层盐层经水溶开采后形成的巨大空腔，具有**”天然优势”**：

1. 密封性极强：盐岩具有”自愈合”特性，微小裂缝可在压力作用下自动闭合，氢气分子难以渗透；
2. 储量大：单个盐穴可存储数万至数十万立方米氢气，相当于数百万千瓦时电能，足以满足一座中小城市的日氢能需求；
3. 安全性高：盐穴通常位于地下数百米至千米深处，远离人口密集区，且盐层结构稳定，抗震性强；
4. 经济性好：利用已有盐穴改造成本远低于新建储罐，且盐穴资源可循环使用（注采氢后仍可用于储气等其他用途）。

然而，此前全球范围内盐穴储氢多停留在小规模试验阶段（如美国德克萨斯州部分盐穴存储少量氢气），我国在该领域尚无成熟工程案例。此次中盐集团项目的开工，正是瞄准这一空白，推动技术从实验室走向产业化。

中盐集团牵头：集结顶尖力量攻关”卡脖子”技术

此次开工的主体工程并非”单打独斗”，而是依托**”产学研用”深度融合的创新体系**。项目由中盐集团（全球最大盐业企业，掌控我国主要盐穴资源）联合清华大学（能源工程领域顶尖高校）、中国地质大学（北京）（盐穴地质研究权威）、中国科学院理化技术研究所（材料与低温技术专家）、天津大学（化工与储运技术优势）、中国矿业大学（地下空间利用专家）等共同推进，形成覆盖”地质-材料-工程-应用”的全链条研发团队。

据项目负责人、清华大学教授梅生伟介绍，早在2024年项目立项时，团队便明确了**”安全、高效、经济”三大核心目标**，并重点攻关四大关键技术：

1. 地质空间优选：通过地质雷达、地震波探测等手段，筛选结构完整、密封性好的盐穴（如常州金坛盐穴群，是我国已验证的优质储气盐穴之一）；
2. 新型材料研发：开发耐氢脆、抗腐蚀的注采设备材料（氢气易导致金属晶格变形，传统钢材难以长期使用）；
3. 洞室结构设计：优化盐穴内部空间布局，确保氢气均匀分布，避免局部高压风险；
4. 循环储释调控：研究氢气多次注入-提取过程中的压力平衡、温度变化规律，提升循环效率（目标循环次数≥1000次）。

此外，项目同步建设了地质储氢验证平台，可模拟不同地质条件下的储氢环境，为工程应用提供数据支撑。

主体工程亮点：2组盐穴+4口井 打造”试验田”

此次中盐集团承担的主体工程，规划在常州金坛盐穴群新建2组盐穴（总容积预计超10万立方米），配套建设2口注采氢井和2口注排卤井。这些设施不仅是存储氢气的”容器”，更是技术验证的关键载体：

• 注采氢井：采用特殊密封工艺（如多层钢管+弹性密封材料），确保氢气在高压（10-20兆帕）下稳定注入与提取，同时防止泄漏；
• 注排卤井：盐穴形成过程中产生的卤水（盐水）将通过此井排出，未来也可用于调节盐穴内部压力；
• 试验功能：工程投运后，将开展**”储氢-保压-释氢”全流程测试**，重点验证氢气在盐穴中的长期存储稳定性（目标储存周期≥1年）、循环效率及经济成本（目标储氢成本≤0.5元/立方米）。

中盐集团相关负责人透露，作为全球盐穴资源开发龙头企业，该集团已在全国建成94%的盐穴储气库（主要用于天然气调峰），积累了丰富的盐穴工程经验。”此次将成熟技术延伸至氢能领域，我们有信心打造全球首个规模化盐穴储氢示范工程。”

战略意义：筑牢能源安全 打通氢能产业链”最后一公里”

盐穴储氢的突破，对我国能源转型具有多重深远影响：

1. 补齐产业链短板：氢能存储是连接”制氢-运输-应用”的关键环节，此前我国因缺乏大规模存储技术，制约了绿氢（可再生能源制氢）的消纳与跨区域调配。盐穴储氢的规模化应用，将使绿氢可大规模储存于地下，随用随取，解决”产用不同步”难题；
2. 提升能源安全：我国氢能需求快速增长（预计2030年氢气年需求量超3500万吨），但进口依赖度较高的储运设备（如高压储罐钢材）可能面临供应链风险。盐穴作为”地下储氢库”，不依赖外部材料，自主可控性强；
3. 推动产业降本：相比高压气态储氢（储氢成本约1-2元/立方米），盐穴储氢的单位体积成本更低，且盐穴资源可重复利用（储氢后仍可用于储天然气、石油等），长期看将大幅降低氢能应用门槛；
4. 助力”双碳”目标：氢能是交通（燃料电池汽车）、化工（绿色冶金）、电力（储能调峰）等领域脱碳的核心载体，盐穴储氢的成熟将加速氢能替代化石能源，减少碳排放。

中国工程院院士、能源专家彭苏萍评价称：”盐穴储氢是我国能源科技的原创性突破，有望成为全球氢能存储的’中国方案’。”

未来展望：从试验到规模化 应用前景广阔

按照规划，该主体工程预计2026年完成建设并启动试验，2027年形成全套技术体系。后续，中盐集团将与合作单位共同推进”百兆瓦级盐穴储氢示范项目”（单个盐穴群存储量提升至百万立方米级），并探索”盐穴储氢+可再生能源制氢”一体化模式（如将西北风光电制取的绿氢通过管道输送至东部盐穴储存）。

此外，盐穴储氢技术的突破还将带动相关产业链发展——从耐氢材料制造、盐穴工程服务到氢能储运装备，预计将形成千亿级市场规模。正如梅生伟教授所言：”我们的目标不仅是建一个工程，更是为我国氢能产业打造一个安全、可靠的’地下粮仓’，让清洁能源真正走进千家万户。”

在全球能源革命浪潮中，中国正以技术创新抢占高地。盐穴储氢工程的开工，不仅是一次技术突破，更是一份面向未来的能源安全承诺。