氢储能破局——地下盐穴储氢项目介绍

挖矿的采气的，真的可以着手地下储氢了。

氢储能，肯定先储氢；吹它长周期大容量，就要给它搞定长周期大容量低成本的存储方式——地下储氢。没有这个，就别谈氢储能（长周期）。

地下储氢，相当于一个长周期大容量的的“地下电池”。

地下盐穴储氢中试项目，比较有名气的包括如下几个，均为最近两年开工或计划开工： 荷兰 Hystock 项目（荷兰天然气公司 Gasunie ）

德国 HyCAVmobil 项目（ EWE ）

法国 Hypster 项目 ( 法国燃气集团（ ENGIE ）的子公司 Storengy)

美国犹他州 Delta 项目

美国 GHI 项目（美国、加拿大），“牛皮”吹得比较大的有一个，就是 GHI

第四个犹他州项目，见前文“氢储能投资典范： 300GWh ！ 信息量巨大！ 分析美国犹他州 5 亿美金项目）”

地下储氢 Underground Hydrogen Storage (UHS) 的选择有：

1- 盐洞 (Salt Cavern)

2- 深部咸水含水层 (Deep Saline Aquifers)

3- 枯竭油气藏（ Depleted Oil and Gas Deposits ）

4- 衬砌岩石洞穴（ Lined Rock Caver, LCR ）

1 和 3 国内有天然气储气库，最近还有压缩天然气储能； 2 国内有地质储 CO ₂ 的调研

貌似只有盐穴最便宜。

其实地下储氢 UHS 在 20 世纪 70 年代就被提出并研究，当时各经济体正在支持核能和可再生能源作为化石燃料的替代品，然而文献和数据仍然有限。德国 Jülich 能源和气候研究所（ IEK-3 ）的调研显示，欧洲有潜力在层状盐矿床和盐穹 (bedded salt deposits and salt domes) 中注入氢气，总储能能力为 84.8 PWh 。这些盐穴大多集中在北欧的近海和陆上位置。这些洞穴均位于北海盆地。 德国拥有最高的技术储存潜力 ， 9.4 PWhH2 ，仅位于该国北部的盐丘中。此外，挪威拥有 7.5 PWhH2 的海上洞穴储存潜力。 1 PWh=1 万亿千瓦时， 2021 年中国社会用电量是 8.3 万亿千瓦时。 Caglayan D G ,  Weber N , Heinrichs H U , et al. Technical potential of salt caverns for hydrogen storage in Europe[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2020, 45(11).

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1- 荷兰 Hystock

荷兰天然气输配公司 Gasunie 和德国 Bilfinger （因美国制裁退出 " 北溪 -2" 号项目那个公司）合作。

Zuidwending 位于荷兰东北部的 Groningen 气田上方，地理位置优越，岩层分布范围大（ 15 平方公里）。生产食盐工厂位于其东面 35 公里处，与天然气管道距离合适，具备建库条件。王新 , 焦文玲 . 荷兰盐穴型地下储气库简介 [J]. 煤气与热力 , 2009, 29(9):3.

共有 10 个盐洞，其中 6 个已经用于天然气储存，其他 4 个打算储氢。 Gasunie 子公司 EnergyStock 是天然气储存的许可证持有者，未来 EnergyStock 也将成为储氢洞穴的许可证持有者，另一个子公司 HyStock 将负责氢气储存的商业运营。 2021 年 9 月注氢气，预计 2026 年开始全面运行。 容量单个洞穴 6000 吨， 200GWh ； 4 个总共 2.4 万吨， 800GWh （ 8 亿千瓦时）。 我国 7 月全社会用电量 8324 亿千瓦时 。

项目采用 ITM 的 PEM 电解槽。

熟悉油气钻采的朋友应该能看出来下图是个啥 ——wellhead ，只是流体变成了氢，而不是天然气或者石油。

https://w ww.hystock.nl/en/about-hystock

https://www. bilfinger.com/en/services/energy-transition/hydrogen/

https://www.gasunie.nl/en/projects/hystock-hydrogen-storage

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2-德国HyCAVmobil

德国首个地下储氢。 该项目的投资额近 1000 万欧元，其中 400 万欧元来自 EWE 自有资金。建设周期一年，曾预计 2022 年春天进行注氢；将考察盐穴储氢对氢气纯度的影响，讨论如何整合到德国能源网络中，预计 2022 年下半年得出结论。未来目标是放大 1000 倍，达到 50 万立方米大规模储氢（约 4000 吨 量级）。 EWE 在德国运营 37 个盐穴，占德国所有事宜储氢的洞穴的 15% 。

https://www.ewe.com/en/shaping-the-future/hydrogen/storing-hydrogen

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3-法国HyPSTER

HyPSTER 示范项目在法国 Etrez （位于日内瓦和里昂之间），其总预算为 1300 万欧元 ， Clean Hydrogen Partnership 支持 500 万欧元。旨在评估和确定储氢在氢价值链中的作用，并从长远来看，支持欧洲氢行业的发展。 2021 年 1 月启动， 3 吨 容量，未来潜力是 44 吨 。这个项目的研究内容包含建模 —— 模拟充氢盐穴的复杂行为，包括热力学、动力学和地质力学效应建模。

2021 年工程设计， 2022 年施工， 2023 年产氢并进行循环测试。 电解槽采用 Elogen 的 PEM ——Gaztransport & Technigaz (GTT 集团 ) 以约 800 万欧元收购了 AREVA H2Gen ，并将其更名为 Elogen 。中电丰业代理过 Areva 的产品。 800 万欧，真便宜。

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4-神奇的地下储氢初创公司GHI

氢城，美国德克萨斯盐穴储氢50GW ，这个新闻多个公号已经报道了。

总产能： 300万吨氢/年

总风+光： 60GW

总储氢： 6TWh，折合 18万吨氢

电解槽：HydrogenOptimized公司，RuggedCell™，碱性（也是什么高电密+紧凑型+可扩展啥啥啥的）

一期产能：2GW，2个盐穴

预计运行：2026年

氢将在本地进行Power to X转化，包括绿氨、 可持续航空燃料、 可持续火箭燃料、 氢 / 天然气双燃料发电厂

可持续火箭燃料跟马斯克的Space X蹭了个热度：在布朗斯维尔 Brownsville 港口建立 H2+CO2 甲烷化生产绿色甲烷 的基地，为比如 Space X 提供火箭推进燃料。

https://www.ghi-corp.com/

Spirit of Nova Scotia，这是其在加拿大的第二个千兆级绿色氢开发项目。

总潜在产能：500GW风光+4300万吨氢

地下盐穴储氢：GHI已在新斯科舍省的大多数已知储存级盐地层中获得了广泛的矿产勘探许可证。

最近加拿大的氢战略也比较激进，加拿大总理贾斯汀特鲁多和德国总理奥拉夫肖尔茨最近签署了合作协议，加拿大将在帮助欧洲满足能源需求和减少对俄罗斯天然气的依赖方面发挥着巨大的作用。

https://www.h2-view.com/story/green-hydrogen-unveils-giga-scale-green-hydrogen-project-in-nova-scotia/

其在加拿大的第一个项目查不到详细信息。

加拿大核实验室的一组科学家评估了加拿大地质构造中大规模季节性地下储氢（ UHS ）的潜力，发表在《国际氢能杂志》， “ 加拿大地下储氢的地质可行性 ” ， Lemieux A ,  Sharp K , Shkarupin A . Geologic feasibility of underground hydrogen storage in Canada[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2020.

加拿大地质存储资源丰富，加拿大西部沉积盆地（ WCSB ）和安大略省南部是最适合 UHS 的地区。根据学者的说法，该地区发生灾难性地震或火山事件的风险相对较低。它包含丰富的层状卤化物，深层盐水含水层以及石油和天然气田。此外新斯科舍省  Nova Scotia,  发现的卤代动力学和层状盐，以及魁北克  Quebec 东南部的深层盐水含水层。安大略省南部除了四个核电站外，还有许多太阳能和风能运营，而 WCSB ，加拿大大西洋和魁北克东南部也有许多风力运营。 GHI 的网站列明的两个地下储氢项目即 Nova Scotia 和  Quebec 。

GHI 公司主页这么介绍的：

GHI由 地质学家 和绿色能源先驱布赖恩·麦克斯韦于2019年创立，这是因为他认识到大规模地质盐储存对于经济的绿色制氢至关重要。

实际上这哥们就念了个 地质本科 ，加拿大的Queen’s University，一般般。毕业后在一个不错的能源智库公司干了2年，就去创业了，前两个创业公司网站长得都一样就换了个logo。第3个干了4年，是co-founder，领英上有33个公司，不算太小吧。同时成立了这个GHI。看履历，真的很难说这家公司是实打实的想做事情。但是不得不说挺会玩挺能折腾，没准能成。

“盐存储将是绿色氢经济的关键。根据这一简单而重要的见解，Brian建立了一个由能源老手和有远见的人组成的团队，并创建了GHI。3年后的今天，GHI在全球关键战略地点获得了罕见的盐存储权，总潜在存储容量为100太瓦时。我们的第一个项目是德克萨斯州氢城，这是一个50GW的绿色制氢设施，将是世界上第一个也是最大的此类设施，以Piedras Pintas盐丘为中心。”

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