地下储能又被称为深部地下储能或深地储能，是指利用深部盐穴、采空区、放弃矿坑等深部地下空间，将石油、天然气、氢气及二氧化碳等能源或能源物质贮保存深部地层中。利用深部地下空间进行大规模能源储备是国际能源储备的主要方法，对确保国家能源宁静、战略物资宁静及“双碳”目标实现等具有重要意义。
　　“深地储能是未来能源储备生长的重要偏向，是解决古板石油战略储备、天然气调峰保安、可再生能源连续供应和未来氢能大规模高效利用的必由之路。”近日，香山科学集会第748次学术讨论会在京召开，集会执行主席、中国工程院院士、中国科学院武汉岩土力学研究所研究员杨春和在会上体现，“大力生长深地储能是实现中国碳中和和能源结构转型升级的要害。”
　　在此次香山科学集会上，多位院士、专家、学者聚焦地下储能领域的焦点难点，梳理深部地下空间能源储备拟重点解决的焦点科学问题和重大技术瓶颈，形成了相应的技术路线图，为未来地下储能的工业化生长涤讪基础。
　　地下储能究竟是什么？为何要推动地下储能工业化生长？地下储能的技术难点又有哪些？
　　揭开地下储能的“面纱”
　　集会执行主席、中国工程院院士、山东大学校长李术才介绍，地下储能又被称为深部地下储能或深地储能，是指利用深部盐穴、采空区、放弃矿坑等深部地下空间，将石油、天然气、氢气及二氧化碳等能源或能源物质贮保存深部地层中。
　　利用深部地下空间进行大规模能源储备是国际能源储备的主要方法，对确保国家能源宁静、战略物资宁静及“双碳”目标实现等具有重要意义。
　　以石油为例，目前的石油贮存方法主要包括地面储罐、盐穴和硬岩洞贮存，其中利用盐穴进行原油贮存是世界上许多国家接纳的主要方法。
　　杨春和介绍，在美国的多个始建于20世纪七八十年代的石油战略储备库中，共有盐穴60余口、石油贮存能力凌驾7亿桶。这些石油贮存量不但包管了美国的能源宁静，也涤讪了美国在国际油价订价中的主导职位。
　　德国的储备油品主要包括原油、汽油、柴油、重油等，其中原油主要贮保存地下盐穴中。德国的石油储备库除了作为战略储备库使用以外，还会凭据国际市场油价的变革，利用剩余库容为客户提供贮存效劳。而法国早在1925年就以执法形式建立了石油储备制度，法国的石油储备库由1个地下盐穴库和遍布全国的地上储油库组成。
　　为何各国地下储能都选择了盐穴？盐岩具有物性稳定、渗透率低、损伤自修复、易溶于水和漫衍广等特征，是大规模能源储备的理想地质体。利用盐岩地层储能是今后我国实施大规模能源储备的优先生长偏向。
　　我国盐矿地质赋存条件庞大，因此首先选择在地质条件相对简单和优越的江苏金坛盐矿开展盐穴储库建设，立足自主研发，克服难溶夹层和地质非均质性等困难，突破了一系列技术瓶颈，获得了巨大的乐成，开端构建了我国盐穴储库首个技术标准体系，形成了我国盐穴建库的“金坛模式”。该模式对盐穴储库场址建设、造腔目的层优选、造腔方法及注气排卤工艺革新等提供了重要借鉴和工程示范。
　　地下是储能的理想场合
　　为什么要将能源“藏”在地下？是地面设备无法满足能源的储备需求了吗？事实上，地下储能的优势，恰幸亏于“地下”二字。
　　虽然，要理解地下储能的须要性与重要性，必须先了解我国目今能源结构与能源贮存现状。
　　自2017年起，我国推动能源系统低碳革新的政策力度逐渐加大，已开端形成了煤炭、电力、石油、天然气、新能源全面生长的供应体系。近年来，煤炭作为我国能源消费的主体职位坚持稳定，但其在能源消费的占比泛起出逐年降低的趋势。以天然气和非化石能源组成的清洁能源占比增加显著，由2015年的17.9%增加到2022年的25.9%。其中，风能、光能、地热等非化石能源占比从2015年的11%增加到2022年的17.5%。
　　杨春和体现，加速非化石清洁能源的利用，是全球能源生长的大趋势，也是我国能源生长的优先偏向。然而，由于风能和太阳能等具有典范的地区性且不可连续稳定供应，给电网稳定运行带来了一定的挑战，制约着可再生清洁能源的快速生长。多年来，我国一直保存弃风弃光现象。
　　如何提高可再生能源的利用效率，把弃掉的电能贮存起来？为此，科学家想了许多步伐，包括抽水蓄能、压气蓄能、液流电池储能等。然而，无论是压气蓄能照旧液流电池储能，都需要较大的贮存空间，具有体积大、可蒙受高压等优点的深部地下空间就成了储能的理想场合。
　　目前，外洋已有利用深部盐矿采空区开展液流电池储能实验的相关报道，为利用液流电池进行大规模储能提供了思路。
　　虽然，关于氢能、石油、天然气等能源的贮存需求，辽阔的深部地下也是“来者不拒”。
　　杨春和介绍，氢能是解决能源可连续生长的有效途径，具有来源广、热值高、无污染、应用场景富厚等优点。氢气的分子量相比于天然气更小，这意味着氢气的存储需要更多的空间且存储空间需具有更好的密封性。因此，深部地下盐穴为大规模氢能储备提供了良好的情况。
　　另外，利用深部地下空间存储石油能够规避经济性差、宁静性低、占地面积大等利用地面储罐储油的缺点，进一步包管石油的宁静供应；加速地下储气库建设也能够包管长输管道天然气平稳供应，制止大规模“气荒”的爆发。
　　以技术立异破解储能难题
　　地下储能优势明显，因此推进地下储能技术立异就变得十分重要。
　　多年来，我国在深部地下空间储能方面已经进行了深入的研究，并积累了较为富厚的实践经验，但在储能库选址、建库、贮存等环节上仍有一些问题待解。例如，深地储能介质与围岩体多标准相互作用机理不清楚、深地储能库渗漏灾变时空演化机理不明确、深地储能库恒久稳定性及库群相互作用机理有待开展有针对性的研究、低渗围岩体多标准渗透性测试技术亟待生长等。
　　杨春和增补说，要利用中国层状盐岩进行大规模能源储备，亟须解决低渗介质多场耦合条件下多标准渐进破坏、储能库渗漏灾变和恒久功效劣化等要害理论研究难点；同时，需要开展层状盐岩多标准渗透率测试、储能库智能建造、恒久功效包管等系列要害技术研究，为我国实施大规模能源储备提供理论和技术包管。
　　本次香山科学集会中，中国工程院院士李阳、中国工程院院士孙焕泉、中国工程院院士赵文智和中国工程院院士李根生以及其他与会专家针对储能库建设、宁静运维、二氧化碳地质封存要害技术等问题宣布了意见和建议，梳理了现存问题与挑战，并提出了具有针对性的应对步伐，配合绘制了地下储能技术路线图。