新知|超牛！千米地下造出氢能“充电宝”

主笔:于梅君

众所周知,风电、光伏发电清洁无污染,是我们走向低碳生活的主力能源。可它们有着一个绕不开的短板:发电全看天气。风一停、云一遮,风机和光伏板就只能“干瞪眼”——电多时用不完,电不够时电网急得团团转。这个困扰能源行业多年的死结,被河南平顶山地下一座“超级充电宝”解开了。自2026年4月投产至今,它运转平稳,一举打通了氢能大规模储存的瓶颈。

地下1418米造出一座巨型储氢仓库

2026年4月25日,我国首个、亚洲首座百万方级盐穴储氢示范工程——深地盐穴大规模储氢示范项目,在河南平顶山正式投产运行。项目总投资7772万元,选址于平顶山市叶县仙台镇北庞庄村附近。

科研团队钻井至地下1418米,依托天然盐岩层,打造出一处巨型储氢仓库,一举攻克了氢气大规模储存这一行业瓶颈,给富余的清洁电能,找到了安稳的地下“落脚点”。

时隔四个多月,如今项目已由投产验证转入常态化稳定运营阶段。盐穴腔体之内,稳定封存着150万标准立方米氢气,相当于给电网配上了一块超大容量的“地下充电宝”。目前各项运行指标正常,标志着这座深埋地下的“氢能仓库”,正式投入实际运行,为电网消纳风电、光伏产生的富余清洁能源,提供了一条可行的新路径。

不用挖!用水在地下“溶”出一个巨洞

你可能会想:在地下千米深处建一座能装150万标方氢气的仓库,得怎么挖?答案让你意外:一铲子都不用挖。

平顶山地下埋着厚厚的岩盐矿,盐层和泥土像千层饼一样,一层层堆叠着。过去采盐,人们往地下钻井、灌水,盐遇水会慢慢溶化,抽出来的卤水在地面晒成食盐。年复一年,地下就被“溶”出了一个巨大的空洞。整个过程,就像往地里倒水,慢慢溶出一颗巨大的“盐葫芦”。

过去,这些采完盐留下的空洞被当成地质隐患,人人躲着走。这一次,科研人员偏偏盯上了它们——把废弃盐穴改造成巨型储氢罐。项目落址叶县仙台镇北庞庄村,团队反复勘测后,锁定1418米深度,造出一个水溶体积超3万立方米的地下腔体。

3万立方米是什么概念?大约相当于15个标准游泳池塞进了地下。它能装下150万标准立方米氢气,足以支撑一座中型城市数天的清洁能源调度。

最神奇的是盐岩的“自愈”天赋。它天生具有可塑性,微小裂缝在围压作用下,会缓慢自我闭合,就像皮肤伤口自己能长好一样。这恰好是封存氢气理想的天然屏障。

国外成熟项目大多依赖质地均匀的盐丘,而我国盐矿多为“一层盐一层土”的层状构造,密封难度大得多。这是全球首次在层状盐岩中建成大型储氢库,妥妥的世界级突破。

两大“拦路虎”被中国团队一个个拿下

把氢气关进千米地下,听着简单,做起来却要闯两道关。

第一关:氢脆。氢气分子极小,小到能钻进金属管材内部,在细微裂痕里越积越多。时间一长,原本坚韧的钢材会变得像饼干一样脆,随时可能突然开裂——这就是让全球氢能工程师头疼的“氢脆”。

中科院武汉岩土力学研究所杨春和院士团队历经无数次材料试验,硬是啃下了这块硬骨头。他们自主研发的抗氢脆专用套管和高密封性井口装置,全部核心设备100%国产化,守住了储氢装备的安全底线。

第二关:泄漏。氢气渗透力极强,密封稍有疏漏,它就会顺着缝隙悄悄溜走。团队给整个储氢库装上一套“天地空一体化智能体检系统”——从地表到井筒再到地下腔体,上百项数据24小时不间断上传。地面气体浓度、井下震动、腔体形态变化,任何一项出现异常,系统会立刻自动预警,像一位不知疲倦的“安全管家”日夜值守。

从2024年11月开工,到2025年4月完成钻井、11月完成造腔,再到2026年3月启动注氢、4月正式投产——每一步都踩得扎实。

如今四个多月过去,两台压缩机以15MPa压力、每小时2000标方的速率持续注氢排卤,各项指标均达到预设标准,安全监测系统经受住了实际运行的检验。

这意味着,平顶山盐穴储氢库已经从“投产验证”迈入了“持续运营”阶段。

这座地下仓库跟电费、出行、蓝天都有关

你可能会问:千米地下的事,跟普通老百姓有什么关系?这关系可大了。

它是超长待机的“地下充电宝”。大风天、大晴天,风电光伏发出来的富余电力,不用再白白浪费,而是被用来电解水制氢,压进地下盐穴存起来。等到阴天无风、电力紧张时,再把氢气取出来发电,补上电网缺口。清洁能源不再“看天吃饭”,电网运行更平稳,有利于平抑电价波动,居民用电更稳定、更可靠。

它是氢能重卡的“能量补给站”。提取出来的氢气,可以直接供给重型货车、长途客车、物流重卡的加氢站。相比充电,氢能重卡加氢快、跑得远,天生适合长途货运。随着储氢成本降下来,氢能物流大规模铺开,公路上柴油货车少了,城市空气自然更干净。

它是工业脱碳的“绿色引擎”。钢铁、化工企业过去烧煤烧气,以后可以用富余清洁能源制氢、储氢、用氢,一步步替代化石原料。

其实,不用等到家家户户开上氢能源汽车,你就能感受到它带来的变化:更稳的供电、更少的废气、更蓝的天——这就是这座地下储氢库给普通人带来的实实在在的红利。

一场“地下资源卡位战”已经悄悄打响

平顶山项目投产,只是一个开始。它验证了中国本土层状盐岩建大型储氢库完全可行,为全国数十处具备条件的盐矿产区蹚出了一条可复制的路。

如今,一场围绕废弃盐矿的“卡位战”悄然打响:华东某资源大省的能源企业已锁定省内3个百万方级盐腔,完成三维地震勘探,目标是2026年底前开工首个示范项目,2028年前形成超500万立方米总库容。

河南已入选国家氢能综合应用试点区域,平顶山正打造区域氢能储备枢纽。未来,这里的地下储氢技术,有望向多个盐矿产区推广。

能源安全,从来都藏在烟火日常的背后。摆脱对进口油气的依赖,大力发展风电光伏,储能是绕不开的关键一环。长久以来,“造得出氢气,存不住氢气”像一堵高墙横在氢能产业面前。如今,中国科研团队用自主攻关,把这堵墙彻底推倒了。

从地面一望无际的麦田,到千米之下幽深的地下盐洞,这项看不见的技术正默默支撑着清洁能源转型的进程。未来,这样的地下储氢库会像“能源粮仓”一样遍布全国,与风电、光伏场站遥相呼应,让清洁电力随用随取。它封存的不只是氢气,更是我们迈向低碳生活、守护万家灯火的底气。

风电光伏发出清洁电力富余电量电解水,制取绿氢氢气压缩后,沿深井注入地下地下盐穴储存氢气用电高峰时取出氢气,重新发电送入电网

于梅君