در ۸ می، شرکت RAG اتریش اولین پروژه آزمایشی ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی جهان را در یک انبار گاز سابق در روبنسدورف راهاندازی کرد. این پروژه آزمایشی ۱.۲ میلیون متر مکعب هیدروژن، معادل ۴.۲ گیگاوات ساعت برق، ذخیره خواهد کرد. هیدروژن ذخیره شده توسط یک سلول غشایی تبادل پروتون ۲ مگاواتی که توسط شرکت کامینز تأمین میشود، تولید خواهد شد که در ابتدا با بار پایه برای تولید هیدروژن کافی برای ذخیرهسازی کار خواهد کرد. در ادامه پروژه، این سلول به شیوهای انعطافپذیرتر عمل خواهد کرد تا برق تجدیدپذیر اضافی را به شبکه منتقل کند.
این پروژه آزمایشی، به عنوان یک نقطه عطف مهم در توسعه اقتصاد هیدروژنی، پتانسیل ذخیرهسازی زیرزمینی هیدروژن را برای ذخیرهسازی انرژی فصلی نشان میدهد و راه را برای استقرار گسترده انرژی هیدروژن هموار میکند. اگرچه هنوز چالشهای زیادی برای غلبه بر آنها وجود دارد، اما این قطعاً گامی مهم به سوی یک سیستم انرژی پایدارتر و بدون کربن است.
ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی، یعنی استفاده از ساختار زمینشناسی زیرزمینی برای ذخیرهسازی انرژی هیدروژن در مقیاس بزرگ. برای تولید برق از منابع انرژی تجدیدپذیر و تولید هیدروژن، هیدروژن به ساختارهای زمینشناسی زیرزمینی مانند غارهای نمکی، مخازن نفت و گاز تخلیهشده، سفرههای آب زیرزمینی و غارهای سنگ سخت پوشیده شده تزریق میشود تا به ذخیرهسازی انرژی هیدروژن دست یابد. در صورت لزوم، هیدروژن را میتوان از مکانهای ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی برای گاز، تولید برق یا سایر اهداف استخراج کرد.
انرژی هیدروژن را میتوان به اشکال مختلفی از جمله گاز، مایع، جذب سطحی، هیدرید یا مایع با بدنههای هیدروژنی روی بدنه ذخیره کرد. با این حال، برای تحقق عملکرد روان شبکه برق کمکی و ایجاد یک شبکه انرژی هیدروژنی بینقص، ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی تنها روش ممکن در حال حاضر است. اشکال سطحی ذخیرهسازی هیدروژن، مانند خطوط لوله یا مخازن، ظرفیت ذخیرهسازی و تخلیه محدودی تنها در حد چند روز دارند. ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی برای تأمین ذخیره انرژی در مقیاس هفتهها یا ماهها مورد نیاز است. ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی میتواند تا چندین ماه نیاز به ذخیرهسازی انرژی را برآورده کند، در صورت نیاز برای استفاده مستقیم استخراج شود یا به برق تبدیل شود.
با این حال، ذخیرهسازی هیدروژن زیرزمینی با چالشهای متعددی روبرو است:
اول، توسعه فناوری کند است
در حال حاضر، تحقیق، توسعه و اثبات مورد نیاز برای ذخیرهسازی در میادین گازی تخلیهشده و سفرههای آب زیرزمینی کند است. مطالعات بیشتری برای ارزیابی اثرات گاز طبیعی باقیمانده در میادین تخلیهشده، واکنشهای باکتریایی درجا در سفرههای آب زیرزمینی و میادین گازی تخلیهشده که ممکن است باعث ایجاد آلودگی و از دست دادن هیدروژن شوند، و اثرات سفتی ذخیرهسازی که ممکن است تحت تأثیر خواص هیدروژن قرار گیرد، مورد نیاز است.
دوم، دوره ساخت پروژه طولانی است
پروژههای ذخیرهسازی گاز زیرزمینی به دورههای ساختوساز قابل توجهی نیاز دارند، پنج تا ده سال برای غارهای نمکی و مخازن تخلیهشده و ده تا دوازده سال برای ذخیرهسازی در سفرههای آب زیرزمینی. برای پروژههای ذخیرهسازی هیدروژن، ممکن است تأخیر زمانی بیشتری وجود داشته باشد.
۳. محدود به شرایط زمینشناسی
محیط زمینشناسی محلی، پتانسیل تأسیسات ذخیرهسازی گاز زیرزمینی را تعیین میکند. در مناطقی با پتانسیل محدود، هیدروژن را میتوان در مقیاس وسیع به عنوان یک حامل مایع از طریق فرآیند تبدیل شیمیایی ذخیره کرد، اما راندمان تبدیل انرژی نیز کاهش مییابد.
اگرچه انرژی هیدروژن به دلیل راندمان پایین و هزینه بالا در مقیاس وسیع به کار گرفته نشده است، اما به دلیل نقش کلیدی آن در کربنزدایی در زمینههای مهم مختلف، چشمانداز توسعه گستردهای در آینده دارد.
زمان ارسال: ۱۱ مه ۲۰۲۳