國家能源地下儲(chǔ)氣庫研發(fā)中心 鄭得文

地下空間是國際公認(rèn)的重要戰(zhàn)略資源。地下空間安全性隱蔽性好，是大規(guī)模存儲(chǔ)戰(zhàn)略物資、油氣能源以及新質(zhì)能源的首選，對(duì)保障國家能源安全和“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要戰(zhàn)略意義。利用地下空間多元化存儲(chǔ)將進(jìn)一步增強(qiáng)我國油氣保供能力、加快油氣與新能源融合發(fā)展。

目前，我國已經(jīng)形成了儲(chǔ)氣庫選址評(píng)價(jià)、方案設(shè)計(jì)、工程建設(shè)、安全運(yùn)行、數(shù)智化管理等五大技術(shù)方向，以及儲(chǔ)氣地質(zhì)體動(dòng)態(tài)密封性評(píng)價(jià)、建庫有效空間精細(xì)評(píng)價(jià)、氣液交互注采滾動(dòng)排驅(qū)擴(kuò)容與空間動(dòng)用機(jī)理、鹽巖造腔數(shù)值與物理模擬、多周期注采運(yùn)行動(dòng)態(tài)分析、儲(chǔ)氣庫多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合共享評(píng)價(jià)等八大理論技術(shù)系列成果。這些成果有效地保障了“十四五”期間我國天然氣工業(yè)高效平穩(wěn)發(fā)展。

新時(shí)期地下空間綜合利用事關(guān)新型能源體系戰(zhàn)略性發(fā)展問題，是實(shí)現(xiàn)風(fēng)光電、油氣氫氨醇高效協(xié)同發(fā)展的根本保障，是天上的電網(wǎng)、地下的油氣管網(wǎng)穩(wěn)定效益運(yùn)營密不可分的伴侶，是天地空能量與物質(zhì)靈活轉(zhuǎn)換調(diào)配的新型基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)合體，統(tǒng)稱為新時(shí)代質(zhì)能系統(tǒng)。該系統(tǒng)以物質(zhì)載體(油氣化石能源等分子形式)與能量形態(tài)(風(fēng)光儲(chǔ)等電子形式)的協(xié)同轉(zhuǎn)換為核心，融合可再生綠色低碳能源開發(fā)，是多元存儲(chǔ)、智能調(diào)配與跨域輸送的新型能源基礎(chǔ)設(shè)施。

天地空一體化質(zhì)能系統(tǒng)以物質(zhì)流(油氣氫氨醇)和能源流(電能、化學(xué)能等)為輸入，通過多重轉(zhuǎn)換，滿足需求側(cè)多元靈活物質(zhì)流和能源流的需求，依據(jù)資源稟賦、能源輸送網(wǎng)絡(luò)、多元存儲(chǔ)空間的質(zhì)能優(yōu)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)流與能源流高效綜合利用。

我國儲(chǔ)氣庫的開發(fā)與利用已經(jīng)有成熟的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，尤其是在高低壓反復(fù)高速注采工況下動(dòng)態(tài)密封理論技術(shù)，為天地空一體化質(zhì)能系統(tǒng)的建設(shè)提供了示范與可能。中國石油集團(tuán)公司部署了系列地下空間攻關(guān)項(xiàng)目，開展了系列實(shí)驗(yàn)與先導(dǎo)試驗(yàn)工程，為地下空間大規(guī)模綜合利用提供了技術(shù)支持，打開了天地空一體化質(zhì)能系統(tǒng)高效利用的新紀(jì)元。

我國儲(chǔ)氣庫利用油氣開發(fā)留下的儲(chǔ)氣空間實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模建設(shè)，但優(yōu)質(zhì)接替庫址資源有限，未來建庫目標(biāo)將逐步向復(fù)雜化深層儲(chǔ)氣空間轉(zhuǎn)移。比如，鹽化公司采鹽留下的鹽穴，也是地下空間的重要組成部分，油氣公司可與鹽化企業(yè)合資合作，推進(jìn)該領(lǐng)域發(fā)展。另外，各種有色金屬礦藏和煤礦開采留下的巷道與空間能否安全有效存儲(chǔ)新質(zhì)能源也可進(jìn)一步探索。

當(dāng)前，地下空間綜合利用邁向多元化拓展新階段，能源安全保供與綠色低碳轉(zhuǎn)型協(xié)同并進(jìn)。但對(duì)標(biāo)國家儲(chǔ)氣能力建設(shè)規(guī)劃、能源強(qiáng)國建設(shè)目標(biāo)與“3060”雙碳戰(zhàn)略部署任務(wù)，當(dāng)前依然面臨高碳化石能源與綠色低碳新質(zhì)能源高效智能轉(zhuǎn)換的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)與艱巨任務(wù)。

組織團(tuán)隊(duì)研討地下空間綜合利用問題

建議在國家電網(wǎng)與國家管網(wǎng)充分融合的條件下，縱深推進(jìn)地下空間綜合利用，打造天(電網(wǎng))地(管網(wǎng))空(地下空間)能量與物質(zhì)靈活轉(zhuǎn)換調(diào)配的新型質(zhì)能系統(tǒng)，加速構(gòu)建清潔低碳、安全高效的新型能源體系，充分釋放地下空間無限潛能，加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，為國家能源安全筑牢堅(jiān)實(shí)底氣。

天上的一張電網(wǎng)與地下的一張管網(wǎng)為我國新時(shí)期質(zhì)能流提供了無障礙通道，地下空間不僅可以存儲(chǔ)油氣等有形化的物質(zhì)流，還可以存儲(chǔ)風(fēng)光等綠電或過剩電能轉(zhuǎn)化的儲(chǔ)能、氫氨醇等化學(xué)能的電子流，能夠真正形成質(zhì)能與電能相互轉(zhuǎn)換、互相補(bǔ)充的新時(shí)期天地空一體化能源系統(tǒng)智能網(wǎng)，為我國新時(shí)代能源發(fā)展戰(zhàn)略和能源安全的穩(wěn)步實(shí)施保駕護(hù)航。

作者簡介：

鄭得文，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士生導(dǎo)師，曾任中石油勘探開發(fā)研究院天然氣地質(zhì)所副所長、地球物理與信息所所長、儲(chǔ)庫所所長等職務(wù)，享受國務(wù)院政府特殊津貼，現(xiàn)為中石油勘探院儲(chǔ)庫工程首席專家、中國礦業(yè)權(quán)評(píng)估師、國家能源地下儲(chǔ)氣庫研發(fā)中心學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、儲(chǔ)氣庫專標(biāo)委委員。主要從事天然氣地質(zhì)綜合評(píng)價(jià)、油氣儲(chǔ)量評(píng)估、儲(chǔ)氣庫選址評(píng)價(jià)與方案設(shè)計(jì)等工作。負(fù)責(zé)國家級(jí)與中國石油集團(tuán)級(jí)重要科研項(xiàng)目25項(xiàng)，獲省部級(jí)成果獎(jiǎng)16項(xiàng)、局級(jí)成果獎(jiǎng)20項(xiàng)，發(fā)表論文60余篇，獲得專利10余項(xiàng)，合著專著8部。