巴西地下氢储存发展机遇与战略区域分析
2026-01-30 09:54
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巴西研究人员在《储能杂志》发表的研究指出,利用盐穴、含水层及枯竭油气田等地质构造进行地下氢储存,是巴西构建可持续低碳能源体系的重要战略路径。枯竭油气田因拥有完善的基础设施,特别适合大规模储存绿氢并整合过剩的可再生能源。

研究团队来自弗鲁米嫩塞联邦大学、热基蒂尼奥尼亚和穆库里河谷联邦大学以及巴拉那联邦大学。他们评估发现,巴西近海氢储存技术潜力约达5.48拍瓦时,现有超过6000口闲置油气井,东北地区盐穴开发条件尤为优越。

在氢生产成本方面,蒸汽甲烷重整最具经济性,每公斤成本在0.9至3.2美元之间。电解法制氢成本为每公斤3至23.27美元,主要受电价影响,因此发展低成本可再生能源对大规模应用至关重要。研究还指出,在电力需求低于发电量的时段,可利用过剩可再生能源生产氢。蒸汽乙醇重整在巴西东南部等生物乙醇丰富地区具有竞争力,适合分散式氢燃料供应系统。

地下氢储存成本因技术而异。含水层储存需约80%缓冲气体,枯竭油田需约50%,盐穴仅需约25%且回收率较高。储存过程包括注入、封存和提取等环节,氢气在多孔岩层中被不透水岩层封闭,防止泄漏。

研究确定了三个优先发展的地下氢储存集群。塞阿拉-北里奥格兰德州陆上盐穴走廊条件最佳,拥有丰富蒸发岩沉积、高风电容量系数,毗邻工业港口,并与碳捕集封存重点区域契合。雷孔卡沃盆地枯竭油气田具备成熟陆上油田和集输系统,靠近乙醇设施,便于与生物乙醇制氢整合。桑托斯盆地海上枢纽结合深水枯竭油田、含水层及港口工业区,有利于海上风电与氢生产供应整合。

此外,佩洛塔斯盆地、巴伊亚州北部和米纳斯吉拉斯州等地也具有开发潜力,但需推进投资与许可工作。这些区域选择基于地质条件、可再生能源邻近性、基础设施及环境因素的综合评估。

研究人员同时指出,目前缺乏针对氢气封存的地质特征数据,现有二氧化碳储存评估模型不足以准确量化氢气的迁移与封存行为。未来需借鉴全球天然气储存及碳捕集项目经验,解决技术挑战,并建立完善的监管框架。现有设施的再利用、邻近可再生资源与工业枢纽的优势,将提升地下氢储存的经济可行性,增强巴西在氢能领域的竞争力。

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