一种应用于氢能产业一体化的新型多功能盐穴储氢库

摘要

为实现"双碳"目标,解决氢能大规模储存难题,结合中国氢能发展趋势,提出了包含盐穴储氢库的3种发展情景下的氢能"制–储–用"一体化方案:情景1,盐穴储存绿氢,用以燃料电池及炼钢炼铁领域;情景2,盐穴储存绿氢及CO₂-O₂混合气体,用于地面合成甲烷及甲烷富氧燃烧发电;情景3,盐穴储存合成甲烷,用以除发电以外的其他用途。从盐穴储氢库全生命周期的角度,分析了储氢库在3种发展情景下的作用,提出了多功能储氢库的概念:可起到废电利用、电力平衡、氢能安全高效储存、CO₂减排等多项作用。以昆明市安宁盐矿及云南省为例,结合云南省水电为主的电力结构,分析了多功能盐穴储氢库在情景1、2中的建设需求:情景1,采用绿氢直接炼钢工艺,需电解绿氢约6.0×10～5 t,配套多功能盐穴储氢库总气量1.3×10～8 m³,可实现昆钢减排722 t;情景2,针对云南未来电力季节性缺额问题,假设甲烷富氧发电厂提供半年枯期电力,装机200 MW,仅需建设多功能盐穴储氢库总库容4.78×10～6 m³,可消纳水电5.34×10～8 kW·h,提供枯期发电量2.88×10～8 kW·h。

关键词

碳中和 / 氢能 / 盐穴储氢 / 氢能产业 / 一体化