随着绿色低碳转型步伐加快,新能源产业发展进入快车道,但其间歇性、随机性和波动性等对电网稳定性带来的巨大冲击制约着其快速发展。储能技术是解决“弃光、弃风”问题,提升可再生能源消纳水平,确保稳定供给,实现“双碳”目标的关键技术,特别是深部地下空间储能对于新型储能产业的发展有着至关重要的作用。中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院糜利栋高级工程师通过总结国内外储能行业现状及发展潜力、深部地下空间储能技术发展现状,针对不同地下空间类型,系统阐述了地下储气库、压缩空气储能、储氢等深部地下空间储能技术发展现状。分析了深部复杂地质条件、储能/释能长期交变载荷、储层“热—流—固—化”多场耦合等因素作用下的储能技术难题,重点探讨了深部地下空间的精细化探测、深部地下空间储能选址评价、高效储能系统构建及优化、储能系统动态监测与高效运维等储能技术发展趋势,并结合储气库、储氢、CO2封存、垫底气置换等方面提出了枯竭油气藏储能下一步的研究方向,建议加大深部地下空间储能技术攻关及先导试验研究,推动深部地下空间大规模储能技术发展,助力高质量实现“双碳”目标。相关研究认识刊登在《石油学报》第47卷第2期。
(1)分析了储能行业现状及发展潜力、深部地下空间储能技术发展现状,探讨了深部复杂地质条件、储能/释能长期交变载荷、储层“热-流-固-化”多场耦合等因素作用下的储能技术难题,阐明了丰富的深部地下空间是实现大规模、长时、低成本储能的理想载体,其巨大的储气库容和储气库成熟的建设运营经验,为储存天然气、空气乃至氢气奠定了坚实基础;庞大的天然气管网基础设施为未来氢能的输送与分发提供了潜在优势。
(2)提出了实现深部地下空间储能的大规模商业化应用,亟需攻克一系列关键技术难题,包括深部地下空间的精细化探测技术、深部地下空间储能选址评价技术、高效储能系统构建及优化技术、储能系统动态监测与高效运维技术等。推动多能耦合与多元化储能系统协同发展,充分释放深部地下空间的储能潜力,为构建新型电力系统、保障国家能源安全和实现“双碳”目标提供坚实支撑。
(3)展望了油气藏储能发展方向,加强枯竭油气藏储氢、压气(氮气、空气)储能,在产油气藏储氢(能)协同高效开发,油气藏储能协同CO2封存技术,储气库掺氢、垫底气替换协同CO2封存等地下空间多元储能技术攻关,发展油气藏大规模长时储能。结合油气田弃风弃电资源,盘活现有油气田地下空间和储气库设施,开发储氢/储能新技术,提升能源综合利用效率,支撑油田绿色高效发展。
论文链接:http://www.syxb-cps.com.cn/CN/10.7623/syxb202602014
