在HyCAVmobil(機動性氫氣洞穴)項目中，德國航空航天中心(DLR)正在研究和評估如何將氫儲存在鹽穴中，然后用于燃料電池汽車。在實驗室規(guī)模的測試之后，將在EWE能源公司經(jīng)營的一個洞穴中進行的測試。當氫在可控的真實條件下進出時，DLR的網(wǎng)絡能源系統(tǒng)研究所將測試其純度。需求分析和特殊的操作概念有助于以最佳的方式將儲氫鹽穴整合到現(xiàn)有的能源系統(tǒng)中。

“綠色”氫作為能源載體有著巨大的潛力：它可以儲存來自可再生能源的電能，并且可以可靠地長期儲存。大型儲存設施將是未來氫基礎設施的重要組成部分。在它們的幫助下，季節(jié)性的需求高峰與低谷，可以安全地覆蓋到。“德國已經(jīng)在地下鹽穴中建立了天然氣儲存設施。與EWE氣體儲存中心一起，我們正在研究如何將這些儲存設施用于氫。為了做到這一點，我們將檢查并優(yōu)化材料、組件、操作模式和用戶需求，”Carsten Agert教授解釋道，他是奧爾登堡DLR網(wǎng)絡能源系統(tǒng)研究所的主任。


在柏林附近的羅德斯多夫勃蘭登堡鎮(zhèn)，EWE gas storage正在鹽巖中建造一個小型的洞穴存儲設施，深度約為1000米。那里只儲存氫氣。該項目將于2021年初開工。首批研究結果預計將于2022年出爐。“作為能源服務提供商，EWE認為自己肩負著特殊的責任。能源企業(yè)必須為工業(yè)和其他私人及商業(yè)消費者提供替代能源，并盡可能提供不含二氧化碳的能源。”

然后，當氫氣在可控的、真實的條件下進出時，DLR將測試氫氣的純度。這個洞穴有500立方米，大約等于一個獨戶住宅的體積。這些科學發(fā)現(xiàn)，相關技術可以轉移到體積是它1000倍的洞穴中。項目經(jīng)理、DLR研究員Michael Kroner博士解釋說：“該項目的目標是在未來能夠使用一些‘大型’的EWE天然氣儲藏庫來儲存氫氣。”

高質量的氫可以用于燃料電池驅動的汽車，這是一種可持續(xù)的替代能源，用于替代汽油、柴油、煤油或重油。用于燃料電池汽車的氫必須具有特別高的純度。即使是最小的雜質也會影響到燃料電池的功能。在鹽穴的特定條件下，壓力和溫度的組合會對所使用的材料，例如金屬或密封劑產(chǎn)生影響。如果物質從這些材料中釋放出來，它們會污染儲存在里面的氫，這是個需要解決的問題。

DLR網(wǎng)絡能源系統(tǒng)研究所正在進行調(diào)查。第一步，DLR的研究人員模擬了鹽穴的壓力和溫度。“在實驗室條件下，我們有一個優(yōu)勢，那就是在痕量氣體分析的幫助下，我們可以精確地確定儲存前后氫氣的純度，”Michael Kroner解釋說。“在我們的高壓試驗反應堆中，我們可以用氫氣和氣體分析相結合來測試許多材料的反應。”這里最重要的是：氫儲存在洞穴后是否仍然滿足燃料電池對其純度的要求。如果氫氣被污染，該項目團隊也在研究物理氣體過濾過程，這可以幫助恢復氣態(tài)氫的純度。

進一步的問題是哪些系統(tǒng)和法規(guī)是必要的，以便在加壓洞穴中輸入和輸出氫氣，以及如何穩(wěn)定的獲得由可再生能源提供的持續(xù)電力。我們也可以設想，利用電解直接在現(xiàn)場生產(chǎn)和儲存可持續(xù)的氫。在這樣的背景下，DLR正在對鹽穴所在地區(qū)的上游電網(wǎng)進行建模，并確定需求和運行的模式，以便將儲氫鹽穴盡可能地整合到現(xiàn)有的能源系統(tǒng)中。

（原文來自：DLR 全球氫能網(wǎng)、中國新能源網(wǎng)綜合）

HyCAVmobil項目由德國聯(lián)邦交通和數(shù)字基礎設施部(BMVI)資助，總投資近600萬歐元。另外，作為國家氫和燃料電池技術創(chuàng)新計劃的一部分，DLR將獲得150萬歐元資助。資助指南由德國氫和燃料電池技術組織(NOW)協(xié)調(diào)，并由項目管理方Jülich (PtJ)實施。