地下储氢是大规模、安全、经济的储氢方式，储氢地质体包括盐穴、含水层、枯竭油气藏和衬砌的硬岩洞等。
近日，我国首个岩洞储氢项目取得实质性进展。中冶武勘与中科院岩土所多名专家一同前往湖北省大冶市岩洞储氢已选地，开展洞周、洞内现场深入地质调查、岩体取样、高精度测绘等工作。岩洞储氢项目加速了储氢新理念的落地，让人们看到了实现氢气大规模、长周期存储的可能性。
那么为何我国要发展地下储氢，当前发展地下储氢的难点在哪里，我国又该如何突破?
氢储能将成为我国重要发展方向
氢能产业链整体可以分为氢能制取、氢能储运、氢能应用三大环节，其中储运环节是高效利用氢能的关键，是影响氢能向大规模方向发展的重要环节。
据有关机构数据预测，在2030年碳达峰愿景下，我国可再生氢气总量将达500万吨。然而，材料储氢、物理储氢和吸附储氢等已有的氢能存储方式无法满足氢能大规模利用需求。如今，地下储氢是国际上氢能存储重点发展方向，是氢能大规模储备的有效途径，是我国储能重要优先发展方向。
地下储氢作为一种利用地下地质构造大规模能量存储的概念，可以提供足够的储存能力来储存大量的氢能。与其他储能技术相比，地下储氢具有四个明显特点，分别是储能规模大、储存周期长、储能成本较低以及安全性高。
当前的地面储氢设施(如管道或储罐)储存和排放能力都较为有限，仅能满足兆瓦时级别氢气储存数天的天时间。如果想要满足千兆瓦时或太瓦时级规模长时间的能源储存供应，就需要在地下地质构造中储存氢。
被注入地下地质构造的氢气可以在地下停留几天、几周或几个月，直到需要时再采出利用。当它被采出时，可以直接使用，也可以转化为电能利用。另外，与地面储氢方式相比，地下储存的氢气不与大气中的氧气接触，因此在地下构造中储氢比地面储氢更安全，对人类和自然都没有风险。
发展地下储氢最重要的优势还是因为其储能成本低。地下储氢储能成本取决于储存地质构造的地质特征，以及是否需要采取措施来防止任何潜在的泄漏。彭博新能源财经分析，目前盐穴、废弃气田、岩洞及人工容器基准储平准化储氢成本在0.19-1.9美元/千克，未来可能降至0.11-1.07美元/千克。
在当前的储氢技术条件下，盐穴储氢被认为是最安全经济的大规模储氢方式。其储能密度是压气蓄能25倍，储能规模亿千瓦时级以上，能实现电网级调峰。而我国盐岩资源丰富、地理位置优越，具有气密性好、渗透率低、分布广泛等特征，具备发展大规模储氢的天然条件。
中国工程院院士、中科院武汉岩土力学研究所研究员杨春和院士指出，深部地下储能是保障国家能源安全的重大战略，是实现国家“双碳”战略的重要途径。
地下储氢还处在发展初级阶段
地下储氢与地下天然气储存有很多相似性，天然气地下储存技术和运行经验可以借鉴到地下储氢中，如选址规范、存储技术和监控方法等，天然气地下储气库还可以转为储氢，目前美欧等国已经开展这方面研究。但是由于氢与甲烷物理化学性质的不同，所以地下储氢不能照搬天然气储气库技术和经验。
与其他地质储存的气体(如甲烷、空气或二氧化碳)相比，氢具有不同的物理和化学性质。氢气作为最轻的气体，易于扩散，因此氢储能对密闭性有着极为严格的要求;氢还可能与地下矿物和流体发生反应，影响储存;地下构造中氢的存在可以触发耗氢微生物的生长;并且，储氢库的应力场在重复循环注采过程中会发生变化，从而影响储氢库的密封性。
因此，在这些复杂工艺的背景下，合适的地下储氢库需要有特定的特性，以保证氢气安全和经济的注入和采出。而且与潜在泄漏有关的不确定性以及其他风险(如诱发地震活动和微生物活动导致的氢流失)需要研究和量化，也需要制定新的监测方案。
过去 10 年，地下储氢受到了广泛关注。以美欧为代表的世界发达国家地下储氢技术迅速发展。目前盐穴储存纯氢已成功应用，在全球范围内，有4个正在运营的盐穴储氢项目，其中三个位于美国墨西哥湾地区，另一个在英国。其他地址条件的储氢方式，如含水层、枯竭油气藏和衬砌的硬岩洞领域的储氢，还面临许多经济和技术的挑战。
与美欧相比，我国氢储能方面的研究起步较晚，氢储能项目数量和技术水平仍有较大差距。虽然我国已建成27座地下储气库，形成100亿立方米调峰供气能力，最高日调峰能力超过1亿立方米，但尚无地下储氢库，地下储氢经济性研究不足。
尽管当前来看，我国实现规模化和产业化的地下氢储能仍然任重道远。但是，我国作为后发国家，可以借鉴以美国、英国为代表的发达国家在氢储能技术示范方面已积累的经验，结合我国的地质条件和技术水平，选择符合国情的氢储能发展道路。
此外，我国还需要加大氢储能技术研发。目前氢储能还存在明显技术与成本问题，可加强国家层面支持政策设计，完善储能产业规划和科技创新政策体系，设立地质储氢专项资金，加大科研机构和企业研发支持力度。
地下储氢作为一种大规模能源存储技术具有广阔应用前景，是支撑我国大规模发展新能源、保障能源安全的关键技术。随着我国氢能社会建设的扎实有序推进，政策、经济和技术对地下储氢支持也会越来越多，未来地下储氢成功实现规模化和产业化，将有力推进我国能源清洁低碳转型，助力我国实现碳达峰、碳中和目标。