清洁低碳、安全高效的现代能源体系建设是世界能源格局演变的必然趋势和迫切需求。发展深部地下大规模储能对提高我国能源储备能力、保障国家能源安全、推进能源绿色低碳转型、催生能源产业新业态具有极其重要的作用。深地储能分会旨在搭建一流科技平台,汇聚和培养优秀人才,发展相关领域学科,服务国家和广大科技工作者需求,推动我国深地储能技术发展与世界引领。分会经中国岩石力学与工程学会批准拟设立,中国科学院武汉岩土力学研究所和宁波大学为共同支撑单位,秘书处设于宁波大学。经研究决定,将于2025年7月25-27日在浙江宁波召开中国岩石力学与工程学会深地储能分会成立大会暨第一次会员代表大会。同时,将召开第一届深地储能工程学术大会,热忱欢迎您参加会议,交流科技成果与工程经验。
学术大会主题及议题
主题:建造倒逼科研和创新的深地储能工程
议题:
1. 压气(空气、氢气、二氧化碳等)储能工程
2. 深地能源物质(氢气、天然气、石油等)储存
3. 深地储能工程的智能建造和装备
4. 深地储能工程密封和结构的材料
5. 深地储能工程的全生命周期监测与运维技术
组织机构
(一)顾问委员会
主 席: 何满潮
委 员: 谢和平、李术才、朱合华、李国良、张世殊、马国伟
(二)学术委员会
主 席: 杨春和、杜时贵
委 员:(按姓氏拼音排序)
曹校勇、岑夺丰、陈鹏、陈平志、陈卫忠、陈祥、陈永安、陈宗光、崔少东、邓岳保、丁洪元、董沂鑫、费文斌、丰土根、傅丹、 高保彬、古兴宇、郭佳奇、郝洪亮、郝宁、何青、侯明勋、胡昕、胡中波、纪律、纪文栋、贾宁、蒋中明、柯洪、李国良、李家正、李嘉祥、李金龙、李景翠、李俊华、李峻、李明宇、李世远、李守定、李文、李习臣、李毅、梁久正、林姗、林少波、刘建锋、刘钦节、刘人太、刘伟、刘小刚、刘中欣、刘众众、陆希、吕刚、吕志涛、马洪岭、孟凡震、聂雯、彭奕亮、彭益成、饶秋华、苏海峰、孙冠华、谈云志、唐志成、万明忠、王刚、王汉勋、王浩、王焕然、王建秀、王磊、王钦科、王艳、王永平、魏凯、吴朝峰、吴创周、伍鹤皋、夏才初、肖玉成、徐晨、徐龙军、鄢军军、杨科、杨平园、杨生彬、杨文东、杨子强、叶祖洋、虞兴福、袁超、 曾东洋、曾学敏、张彬、张存慧、张国华、张国柱、 张敬、张凯、张矿三、张文、张雪辉、张玉、章子华、赵瀚辰、赵同彬、郑荣跃、钟振、周春圣、周辉、周舒威、左建平
(三)组织委员会
主 席:夏才初
副主席:(按姓氏拼音排序)
曹校勇 、刘人太、马洪岭、孙冠华、万明忠、张敬、章子华
委 员:(按姓氏拼音排序)
岑夺丰、陈冠年、邓岳保、高游、李干、李俊华、刘广建、卢辉、罗战友、吕原君、齐昌广、沈亦农、宋佳敏、唐志成、王艳、王昌硕、熊勇林、徐晨、雍睿、张国柱、张婉璐、周春恒、周燕
秘书长:岑夺丰、张国柱
秘书处:(按姓氏拼音排序)
安鹏举、黄强、刘耕云、刘艳艳、马中骏、莫洋洋、牛勇、秦基博、王润清、许明楠、易威、余乔娟
以下内容为GPT视角对中国岩石力学与工程学会深地储能分会成立大会暨第一次会员代表大会第一届深地储能工程学术大会相关领域的研究解读,仅供参考:
深地储能研究现状
一、深地储能技术类型
深地储能技术根据储能介质和原理的不同,主要分为以下几种类型:
压缩空气储能(CAES)
原理:利用地下空间储存高压空气,在用电低谷时将电能转化为压缩空气的内能,用电高峰时释放压缩空气推动涡轮机发电。
现状:全球已有两座商业化CAES电站(德国Huntorf和美国McIntosh),但均依赖化石燃料辅助加热空气。新型绝热CAES(AA-CAES)技术正在研发中,旨在提高效率并减少碳排放。
挑战:需要合适的地下储气库(如盐穴),且压缩过程中热量损失较大。
抽水蓄能(PHS)
原理:利用地下洞穴或矿井作为下水库,与地表水库配合实现抽水蓄能。
现状:传统抽水蓄能技术成熟,但受地形限制较大。地下抽水蓄能尚处于概念阶段,需解决地下洞穴密封性和稳定性问题。
优势:储能效率高(约70%-80%),但建设成本高。
地下氢储能
原理:将氢气储存于地下盐穴或废弃油气藏中,利用氢气的化学能实现长期储能。
现状:氢能储存是未来能源系统的重要组成部分,但地下氢储存技术尚处于试验阶段,需解决氢气泄漏、材料相容性等问题。
优势:氢气能量密度高,适合长期储能。
地下热储能
原理:利用地下含水层或岩层储存热能,通过热泵或热交换器实现热能的储存和释放。
现状:已在区域供暖、工业余热回收等领域应用,但大规模地下热储能技术尚需进一步研究。
优势:储能效率高,适合季节性储能。
液态空气储能(LAES)
原理:将空气液化后储存于地下低温储罐中,通过液态空气的汽化过程释放能量。
现状:LAES技术正在发展中,地下储罐的设计和建造是关键技术之一。
优势:储能密度高,适合大规模储能。
二、深地储能研究现状
国际研究进展
欧洲:德国、英国等国家在CAES和氢储能领域投入大量研究,例如德国的ADELE项目研究绝热CAES技术。
美国:在地下氢储存和抽水蓄能方面有较多研究,例如美国能源部资助的地下氢储存示范项目。
中国:在盐穴压缩空气储能领域取得突破,江苏金坛盐穴压缩空气储能电站已并网发电,是全球首个非补燃式CAES电站。
关键技术研究
地下储库选址与评估:研究地下储库的地质条件、密封性、稳定性等,确保储能安全。
储能材料与设备:开发高效储能材料和设备,如高强度储罐、高效热交换器等。
系统集成与优化:研究储能系统与电网、可再生能源的集成,优化储能效率和经济效益。
示范项目与商业化
全球已有多个深地储能示范项目,但商业化应用仍面临成本高、技术不成熟等挑战。
随着可再生能源的快速发展,深地储能的商业化前景逐渐明朗。
三、深地储能面临的关键问题
地质条件限制:合适的地下储库(如盐穴、含水层)分布不均,需进行详细的地质勘探和评估。
技术成本高:地下储能系统的建设和运维成本较高,需通过技术创新降低成本。
环境与安全风险:地下储能可能引发地质灾害、气体泄漏等环境问题,需加强安全监测和管理。
政策与市场机制:缺乏完善的政策支持和市场机制,影响深地储能的商业化推广。
四、发展趋势与展望
技术创新:研发高效、低成本的深地储能技术,如绝热CAES、地下氢储能等。
多能互补:将深地储能与其他储能技术(如电池储能、飞轮储能)结合,形成多能互补的储能系统。
规模化应用:随着可再生能源的大规模发展,深地储能将在电网调峰、应急能源保障等领域发挥重要作用。
政策支持:政府需出台相关政策,支持深地储能技术研发和商业化应用。
深地储能研究可以应用在哪些行业或产业领域
1. 电力行业
电网调峰与调频
应用场景:深地储能(如压缩空气储能、抽水蓄能)可在用电低谷时储存电能,高峰时释放,平衡电网负荷,提升电网稳定性。
案例:江苏金坛盐穴压缩空气储能电站已实现并网发电,有效缓解区域电网调峰压力。
可再生能源消纳
应用场景:配合风电、光伏等间歇性能源,通过深地储能平滑输出,减少弃风弃光现象。
优势:深地储能的大容量特性适合大规模可再生能源的长期储能需求。
2. 能源行业
氢能储存与运输
应用场景:利用地下盐穴或废弃油气藏储存氢气,支持氢能产业链发展。
案例:美国能源部资助的地下氢储存示范项目,探索氢能大规模储存技术。
天然气调峰与战略储备
应用场景:地下盐穴或含水层可作为天然气储库,调节季节性供需波动或应对能源危机。
优势:深地储存成本低、安全性高,适合长期战略储备。
3. 工业领域
工业余热回收与利用
应用场景:通过地下热储能技术,将工业生产中的余热储存于地下含水层或岩层,供后续生产或供暖使用。
优势:提高能源利用效率,降低工业能耗。
化工与冶金行业
应用场景:为高耗能工艺(如电解铝、钢铁冶炼)提供稳定的电力支持,降低生产成本。
深地储能价值:通过削峰填谷,优化用电成本。
4. 建筑与供暖行业
区域供暖与制冷
应用场景:地下热储能系统可储存夏季余热或冬季冷能,用于区域供暖或制冷。
案例:北欧国家已广泛应用地下热储能技术,实现建筑节能。
绿色建筑
应用场景:结合地源热泵技术,为绿色建筑提供可再生能源支持。
优势:减少对传统能源的依赖,降低碳排放。
5. 交通运输行业
电动汽车充电基础设施
应用场景:深地储能系统可为电动汽车充电站提供稳定电力,缓解电网压力。
优势:支持大规模电动汽车普及,促进交通领域能源转型。
氢能交通
应用场景:地下氢储存设施可为氢燃料电池汽车提供加氢服务,推动氢能交通发展。
案例:德国计划建设地下氢储存网络,支持氢能重卡和公共交通。
6. 应急与国防领域
应急能源保障
应用场景:在自然灾害或突发事件中,深地储能系统可快速提供电力支持,保障关键设施运行。
优势:储能周期长、安全性高,适合长期应急储备。
国防能源安全
应用场景:地下储能设施可作为军事基地或战略设施的备用能源,提升能源安全水平。
深地储能价值:隐蔽性强,抗打击能力强。
7. 农业与生态领域
农业温室能源供应
应用场景:利用地下热储能为农业温室提供稳定的供暖或制冷,促进设施农业发展。
优势:提高农产品产量和质量,降低能源成本。
生态修复与保护
应用场景:通过深地储能技术调节地下水位或温度,支持生态修复项目(如湿地保护、地下水回灌)。
优势:减少对地表环境的干扰,保护生态系统。
8. 碳捕集与封存(CCS)
CO₂地质封存与储能结合
应用场景:在盐穴或废弃油气藏中同时封存CO₂并储存能量,实现碳减排与储能的双重目标。
优势:提高地下空间利用率,降低CCS成本。
深地储能领域有哪些知名研究机构或企业品牌
一、知名研究机构
德国宇航中心(DLR)
研究方向:压缩空气储能(CAES)、绝热CAES(AA-CAES)技术。
贡献:主导ADELE项目,开发高效绝热压缩空气储能技术,减少化石燃料依赖。
美国桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories)
研究方向:地下氢储存、压缩空气储能、液态空气储能(LAES)。
贡献:开展地下氢储存材料相容性、密封性研究,推动氢能产业链发展。
中国科学院工程热物理研究所
研究方向:盐穴压缩空气储能、地下热储能。
贡献:牵头建设江苏金坛盐穴压缩空气储能电站,实现全球首个非补燃式CAES商业化应用。
瑞士保罗谢勒研究所(PSI)
研究方向:地下热储能、季节性储能技术。
贡献:研究地下含水层热储能的长期稳定性和效率优化。
英国伯明翰大学
研究方向:地下储氢、二氧化碳封存与储能结合(CCS-E)。
贡献:开展盐穴储氢的数值模拟和实验研究,探索地下空间的多功能利用。
中国地质大学(武汉)
研究方向:深地储能地质评估、地下储库稳定性。
贡献:建立深地储能地质条件评价体系,支撑盐穴、含水层等储库选址。
二、知名企业品牌
Hydrostor(加拿大)
技术方向:先进压缩空气储能(A-CAES)。
项目案例:在澳大利亚、加拿大等地建设地下压缩空气储能项目,采用水封技术提高储能效率。
Storegga(英国)
技术方向:地下氢储存、碳捕集与封存(CCS)。
项目案例:推进英国Acorn项目,开发盐穴储氢和CO₂封存设施。
中盐集团(中国)
技术方向:盐穴储能综合利用。
项目案例:与中科院合作建设金坛盐穴压缩空气储能电站,探索盐穴储能商业化模式。
Siemens Energy(德国)
技术方向:压缩空气储能系统集成。
项目案例:参与德国Huntorf CAES电站升级,提升系统效率和可靠性。
Mitsubishi Heavy Industries(日本)
技术方向:液态空气储能(LAES)、地下热储能。
项目案例:研发高效液态空气储能技术,探索地下低温储罐设计。
RWE(德国)
技术方向:地下氢储存、可再生能源耦合。
项目案例:在德国建设地下氢储存示范项目,支持风电制氢储能一体化。
Eni(意大利)
技术方向:废弃油气藏储氢、地下储能地质评估。
项目案例:利用废弃油气藏开展氢储存试验,验证地质储库的适用性。
国家电网(中国)
技术方向:深地储能与电网协同。
项目案例:在江苏、河北等地开展盐穴压缩空气储能与电网调峰结合的试点项目。
三、研究机构与企业的合作模式
产学研合作
案例:中国科学院与中盐集团合作建设金坛盐穴储能电站,实现技术研发与工程应用的结合。
国际合作
案例:德国DLR与美国桑迪亚实验室联合开展绝热CAES技术攻关,共享实验数据和模型。
政府支持
案例:中国能源局、科技部设立深地储能专项,支持科研机构和企业开展技术攻关和示范项目。
四、深地储能领域的未来趋势
技术多元化
压缩空气储能、氢储能、热储能等技术将并行发展,满足不同场景需求。
规模化应用
随着可再生能源比例提升,深地储能将在电网调峰、应急能源保障等领域发挥更大作用。
商业化突破
通过技术创新和成本降低,深地储能有望实现大规模商业化应用。
深地储能领域有哪些招聘岗位或就业机会
一、核心岗位分类1. 技术研发类
储能系统工程师
职责:负责压缩空气储能(CAES)、氢储能、液态空气储能(LAES)等系统的设计与优化。
技能要求:熟悉热力学、流体力学、储能材料,掌握仿真软件(如ANSYS、COMSOL)。
典型企业:Hydrostor、Siemens Energy、中科院工程热物理研究所。
地质工程师(深地储能方向)
职责:评估盐穴、含水层、废弃矿井等地质储库的适用性,设计地下储库结构。
技能要求:地质勘探、岩土力学、数值模拟(如FLAC3D、Plaxis)。
典型企业:中盐集团、Eni、Storegga。
氢能技术研究员
职责:研究地下氢储存的材料相容性、密封性及泄漏检测技术。
技能要求:氢能储存、材料科学、实验测试。
典型企业:RWE、Mitsubishi Heavy Industries、伯明翰大学。
2. 工程实施类
项目经理(深地储能项目)
职责:管理深地储能项目的全生命周期,包括设计、施工、调试和运维。
技能要求:项目管理(PMP)、能源工程经验、跨部门协作能力。
典型企业:国家电网、Storegga、Hydrostor。
施工工程师
职责:负责地下储库的钻井、封堵、设备安装等现场施工。
技能要求:钻井工程、岩土施工、安全管理。
典型企业:中石油、中石化、专业工程公司。
3. 数据分析与仿真类
数值模拟工程师
职责:建立地下储库的热-力-化耦合模型,优化储能系统参数。
技能要求:数值模拟软件(如OpenFOAM、TOUGH2)、编程能力(Python、MATLAB)。
典型企业:桑迪亚国家实验室、瑞士保罗谢勒研究所。
数据分析师
职责:分析储能系统的运行数据,评估储能效率和经济效益。
技能要求:数据处理(SQL、R)、机器学习(如TensorFlow)。
典型企业:能源科技公司、科研机构。
4. 政策与市场类
能源政策研究员
职责:研究深地储能的政策支持、市场机制和商业模式。
技能要求:能源政策分析、经济学、行业报告撰写。
典型企业:国际能源署(IEA)、中国能源研究会。
市场开发经理
职责:推广深地储能技术,开拓可再生能源配套储能市场。
技能要求:市场分析、商务谈判、客户关系管理。
典型企业:新能源企业、储能解决方案提供商。
二、就业机会来源1. 科研机构与高校
岗位类型:博士后研究员、科研助理、教授/副教授。
研究方向:深地储能地质评估、储能系统优化、氢能储存材料。
典型机构:中国科学院、德国宇航中心(DLR)、伯明翰大学。
2. 能源企业
岗位类型:技术研发工程师、项目经理、运维工程师。
业务领域:盐穴储能电站、氢能储存设施、地下热储能系统。
典型企业:中盐集团、RWE、Hydrostor。
3. 工程服务公司
岗位类型:地质勘探工程师、钻井工程师、施工监理。
服务内容:地下储库选址、钻井施工、设备安装调试。
典型企业:斯伦贝谢(Schlumberger)、贝克休斯(Baker Hughes)。
4. 政府与咨询机构
岗位类型:能源政策研究员、项目评审专家、行业顾问。
工作内容:制定深地储能政策、评估项目可行性、提供战略咨询。
典型机构:国家能源局、麦肯锡、波士顿咨询。
三、技能与背景要求
专业背景
地质工程、能源动力、机械工程、材料科学、化学工程等相关专业。
核心技能
技术类:数值模拟、实验测试、储能系统设计。
工程类:项目管理、施工安全、设备运维。
数据类:数据分析、机器学习、编程。
软技能
跨学科协作能力、问题解决能力、英语沟通能力(国际项目需求)。
四、行业趋势与就业前景
技术融合趋势
深地储能与可再生能源(风电、光伏)、氢能、碳捕集与封存(CCS)的结合将创造更多复合型岗位。
政策驱动增长
全球“双碳”目标推动深地储能技术研发,中国、欧盟、美国等地区加大政策支持力度。
商业化加速
随着盐穴压缩空气储能、地下氢储存等技术的成熟,商业化项目将带动就业需求。
五、求职建议
关注前沿技术
跟踪绝热压缩空气储能(AA-CAES)、液态空气储能(LAES)等新技术进展。
积累实践经验
参与科研项目、实习或工程实践,提升地质勘探、数值模拟等实操能力。
拓展国际视野
学习国际标准(如ISO氢能储存标准),关注跨国能源企业的招聘需求。