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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。在實驗室規模的測試之后，將在EWE能源公司經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的網絡能源系統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有的能源系統中。

“綠色”氫作為能(neng)源載體(ti)有(you)著(zhu)巨大(da)的(de)潛力(li)：它可(ke)以(yi)儲(chu)存(cun)(cun)來自可(ke)再(zai)生能(neng)源的(de)電能(neng)，并(bing)且可(ke)以(yi)可(ke)靠地(di)長期(qi)儲(chu)存(cun)(cun)。大(da)型儲(chu)存(cun)(cun)設(she)施(shi)將是(shi)未(wei)來氫基(ji)礎設(she)施(shi)的(de)重要組(zu)成部分。在(zai)(zai)(zai)它們的(de)幫助(zhu)下(xia)，季節性的(de)需求高峰與低谷，可(ke)以(yi)安全地(di)覆蓋到。“德(de)國已(yi)經(jing)在(zai)(zai)(zai)地(di)下(xia)鹽(yan)穴中建立了(le)天(tian)然氣儲(chu)存(cun)(cun)設(she)施(shi)。與EWE氣體(ti)儲(chu)存(cun)(cun)中心一起，我們正在(zai)(zai)(zai)研究(jiu)如何將這些儲(chu)存(cun)(cun)設(she)施(shi)用(yong)于氫。為了(le)做到這一點，我們將檢查(cha)并(bing)優化材料、組(zu)件、操作模式和用(yong)戶需求，”Carsten Agert教授解(jie)釋道，他(ta)是(shi)奧爾登堡(bao)DLR網絡(luo)能(neng)源系統研究(jiu)所的(de)主任。

在柏林(lin)附近的(de)羅德斯多夫(fu)勃蘭登堡鎮，EWE gas storage正在鹽(yan)巖中建造一個小型的(de)洞穴存儲設施，深度(du)約(yue)為1000米。那里只儲存氫(qing)氣。該(gai)項(xiang)目(mu)將于2021年初(chu)開(kai)工(gong)。首批研究結果預計(ji)將于2022年出爐。“作為能(neng)源服務提(ti)供(gong)商，EWE認為自(zi)己肩(jian)負著特殊的(de)責任。能(neng)源企業(ye)(ye)必須為工(gong)業(ye)(ye)和其他私人及商業(ye)(ye)消費者提(ti)供(gong)替代能(neng)源，并盡(jin)可能(neng)提(ti)供(gong)不含二氧(yang)化碳的(de)能(neng)源。”

然(ran)后，當氫氣在可(ke)控的(de)(de)(de)、真實的(de)(de)(de)條件下進出時，DLR將測試氫氣的(de)(de)(de)純(chun)度(du)。這個(ge)洞(dong)穴有500立方米(mi)，大約等(deng)于一個(ge)獨(du)戶住宅的(de)(de)(de)體積。這些(xie)科學發現(xian)，相關(guan)技術可(ke)以轉移到體積是它(ta)1000倍的(de)(de)(de)洞(dong)穴中。項(xiang)(xiang)目經理(li)、DLR研究員Michael Kroner博士解釋說：“該項(xiang)(xiang)目的(de)(de)(de)目標是在未(wei)來(lai)(lai)能夠使用一些(xie)‘大型’的(de)(de)(de)EWE天然(ran)氣儲藏(zang)庫來(lai)(lai)儲存氫氣。”

高質(zhi)量的氫可(ke)以(yi)用(yong)(yong)于(yu)燃(ran)料電(dian)池(chi)驅動的汽車，這是(shi)一種可(ke)持(chi)續的替代能源，用(yong)(yong)于(yu)替代汽油、柴油、煤油或(huo)重油。用(yong)(yong)于(yu)燃(ran)料電(dian)池(chi)汽車的氫必(bi)須具有特別高的純度(du)。即使是(shi)最小的雜質(zhi)也會影(ying)響(xiang)(xiang)到燃(ran)料電(dian)池(chi)的功能。在鹽穴的特定條件(jian)下，壓(ya)力和溫度(du)的組合會對所(suo)使用(yong)(yong)的材料，例如(ru)(ru)金屬或(huo)密封劑產生影(ying)響(xiang)(xiang)。如(ru)(ru)果物質(zhi)從這些材料中釋放出來(lai)，它們(men)會污染儲存在里面的氫，這是(shi)個需(xu)要解決的問題。

DLR網絡(luo)能源系(xi)統研(yan)究所正在(zai)(zai)進行(xing)調查(cha)。第一步，DLR的研(yan)究人員模擬了鹽穴的壓(ya)力和溫度。“在(zai)(zai)實驗室條(tiao)件(jian)下，我(wo)們有一個(ge)優勢(shi)，那就是(shi)在(zai)(zai)痕量氣(qi)體(ti)分析的幫助(zhu)下，我(wo)們可(ke)以(yi)精確地確定儲存(cun)前后氫(qing)氣(qi)的純(chun)度，”Michael Kroner解釋說。“在(zai)(zai)我(wo)們的高壓(ya)試驗反應(ying)(ying)堆中，我(wo)們可(ke)以(yi)用(yong)氫(qing)氣(qi)和氣(qi)體(ti)分析相結合來測試許多(duo)材料的反應(ying)(ying)。”這(zhe)里(li)最重要(yao)(yao)的是(shi)：氫(qing)儲存(cun)在(zai)(zai)洞穴后是(shi)否仍然滿足燃(ran)料電池對(dui)其純(chun)度的要(yao)(yao)求。如果氫(qing)氣(qi)被污染，該(gai)項目團隊也在(zai)(zai)研(yan)究物(wu)理氣(qi)體(ti)過濾過程，這(zhe)可(ke)以(yi)幫助(zhu)恢復氣(qi)態氫(qing)的純(chun)度。

進一步的(de)問題(ti)是(shi)哪些系(xi)統和法規(gui)是(shi)必要(yao)的(de)，以便在(zai)加(jia)壓洞穴(xue)中(zhong)輸入和輸出氫氣，以及如(ru)何穩定(ding)的(de)獲得由可再生(sheng)能(neng)源提供的(de)持(chi)續電力(li)。我們也可以設想，利用電解直(zhi)接在(zai)現(xian)場(chang)生(sheng)產(chan)和儲(chu)(chu)存可持(chi)續的(de)氫。在(zai)這樣(yang)的(de)背景下，DLR正在(zai)對(dui)鹽(yan)穴(xue)所在(zai)地區(qu)的(de)上游電網進行建模，并確定(ding)需求和運行的(de)模式(shi)，以便將儲(chu)(chu)氫鹽(yan)穴(xue)盡可能(neng)地整合(he)到現(xian)有的(de)能(neng)源系(xi)統中(zhong)。

HyCAVmobil項目(mu)由(you)(you)德(de)國(guo)聯邦交通和數字基礎設施部(bu)(BMVI)資(zi)(zi)助，總(zong)投資(zi)(zi)近600萬歐(ou)元。另外，作為國(guo)家氫(qing)(qing)和燃料(liao)電池技術(shu)創(chuang)新計劃的一部(bu)分，DLR將獲(huo)得150萬歐(ou)元資(zi)(zi)助。資(zi)(zi)助指(zhi)南(nan)由(you)(you)德(de)國(guo)氫(qing)(qing)和燃料(liao)電池技術(shu)組織(NOW)協調，并由(you)(you)項目(mu)管理方Jülich(PtJ)實施。