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近年来随着科技和工业等方面的快速发展，能源需求逐步增加，而煤炭、石油等化石能源的使用会带来诸如环境污染、碳排放等问题。在此背景下，清洁能源的开发及利用成为能源发展的重点方向。2020年9月，国家主席习近平在第七十五届联合国大会上宣布，中国力争2030年前二氧化碳排放达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和目标。发展风能、太阳能等可再生能源是我国实现节能减排、能源结构低碳转型和“双碳”目标的重要方式。随着可再生能源规模的不断扩大，需要配备大规模、长周期的储能系统对可再生能源进行消纳，提高其利用效率。1概 述1.1我国可再生能源发展我国可再生能源发电的发展势头良好，根据国务院网站上公布的数据，2021年我国可再生能源装机突破10亿千瓦，占全国发电总装机的43.5%，相较2015年底实现装机规模翻倍，新增装机1.34亿千瓦，占全国新增发电装机的76.1%。其中水电、风电装机超过3亿千瓦，海上风电规模居世界第一。根据我国贯彻落实的可持续发展的能源发展战略，黄其励等指出，在2030年前后可再生能源在我国整体能源系统中将占有重要地位，成为主流能源之一；而在2050年左右可再生能源则有望成为主导能源之一，可基本实现能源结构根本性地改变。此外，我国“十四五”规划也明确提出到2030年非化石能源占一次能源消费达25%左右，风电和太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上等指标。1.2大规模储能技术可再生能源发电具有明显的季节性、波动性的特点，江苏省临海风电资源丰富，海上风电装机总量多年来位居全国第一，以江苏省的风能发电为例(图1)，可以看出风电具有明显的季节性特点。图1江苏省风电季节发电量随着未来我国可再生能源装机总量的持续扩大、可再生能源消费占比的进一步提升，可以预见可再生能源发电的弃电总量将随之增大，为提高可再生能源的利用率，需要配备大规模的储能系统进行储能调峰，保障一年四季的稳定用电。氢能被誉为21世纪最具发展前景的二次能源，其能量密度大、产物只有水是理想的储能媒介。但由于氢气长期被当作危化品进行管理，主要作为化工原材料使用，近年来，随着技术的进步和能源环保需求的增长，氢气的能源属性逐渐得到重视。地下氢储能(UHS)是大规模长周期储能技术之一。有研究指出未来风力发电的储能至少在TWh级别，储能周期可能长达数周甚至数月，而抽水储能缺乏合适的地址且能量密度较低，压缩空气储能能量密度低且难以增加，因此，这两种方式都存在局限性，通过地下储氢来储能是目前技术潜力为100GWh的能源存储系统之一。而地下盐穴储气库由于其垫层气量需求低、岩盐的密封能力强、盐的惰性可以防止储存的氢污染，并且操作灵活，有着较高的注入速率和提取周期，被认为是目前最有前景的地下氢储能选择之一。2盐穴储氢的研究现状2.1国外盐穴储氢概况盐穴储气库是建设在地下盐层中的，通过注入淡水进行循环溶蚀，泵空盐水后形成一定空间的洞穴，注入气体成为储气库。地下盐穴储氢装置的基本结构如图2所示。图2大型盐岩结构中的盐穴示意图根据研究人员调研，这一课题研究目前还处于初级阶段，仍然缺乏储存氢气的实际经验，只有几个工业装置和极少数研究项目的结果。现有可查的储氢盐穴的实例仅有3个，分别位于英国和美国。存储的氢主要供给化学工业及石油化工产业，具体参数如表1所示。表1美国和英国现有储氢盐穴及参数①1 bar=0.1MPa近年来欧洲各国对地下氢储能的研究较为重视，例如由欧洲的德国、法国、英国等七个国家的1
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