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预测一个能源安全的新考法——地下储气库!

2023-06-27 23:54 作者:羊羊的地理教室  | 我要投稿

作者 竹子  | 排版 杳杳


2023年4月3日,中原油田文24储气库注气投产成功,据悉,这个储气库能每日同时满足600万户家庭的天然气需求。


至此,我国华北地区最大地下储气库群增至6座,库容气量达127.62亿立方米,工作气量达54.12亿立方米,华北地区、黄河流域季节调峰、应急供气再添“生力军”。


图源:中国经济网


什么是地下储气库?修建地下储气库需要怎样的条件?中原储气库群给周边带来怎样的效益?我们今天一次讲清楚!


 01 

  什么是地下储气库?


储气库就是一个装天然气的“储存器”,有地上储气库地下储气库之分。


地上储气库大多使用大型储罐存储液化天然气;地下储气库则将开采出的天然气重新注入地下空间进行储存。


地上储气库/地下储气库 | 图源网络


虽然地上储气设备的建设成本更低,但地下储气库也有自己的优势


✓ 安全系数大,其安全性要远远高于地面设施;✓ 储存量大✓ 使用期长,虽前期建设成本高,但经久耐用,可使用30-50年;✓ 节约土地资源,减少对地上土地资源的占用。


地下储气库因其巨大的储气量,被誉为能源的“地下粮仓”,是名副其实的能源储备库,对国家的能源安全极其重要!


我国是世界第三大天然气消费国,天然气的进口比例高达40%,对外依存度较高。


天然气进口比例 | 作者制图


如果发生国外气源中断、运输管道破裂、国内集中耗气,供不应求等问题,都有可能威胁国家能源安全。所以,我们自己拥有丰富的储备就很重要。


因此,地下储气库在保障国家能源安全方面有重要意义:


✓ 应急供气

当运输管网破坏、气源中断、突发情况急需大量供气等问题出现时,地下储气库可应急供气。


✓ 调峰供气

储气库就像“仓库”,可以夏季存,冬季取。夏季用量相对较少,将开采出来的天然气先储存下来;到了冬季供暖需要大量用气时,再将夏季注入的天然气采出。


✓ 节约土地资源

减少对地面土地资源的占用。


✓ 战略储备

确保国家能源安全。


除此之外,它还有许多其他效益

  • 经济效益

✓ 带动经济发展

带动相关产业及技术的进步,促进区域经济发展;


✓ 减少价格波动

稳定提供天然气,可以减少天然气的市场价格波动。


✓ 优化管道运行

不同季节,市场对天然气的需求量是有差异的(一般夏少冬多),这会导致管道输气量也出现季节不均的情况,这不仅会增大管道损耗,还会降低运输效率。


有了地下储气库,就可以在夏季低需时段将天然气运输过来储存,这样等到冬季用气高峰期,只需将该区附近储气库中的气体运出,而无需从产气地再长距离调运。


所以,地下储气库的存在,可以使不同季节的管道输气量相对均衡,减少管道损耗,提高管道运行效率。

  • 社会效益

建设地下储气库,可以增加当地的就业机会,提高居民收入。

了解了以上内容后,我们马上来看组例题,第一问考察地下储气库的优点,第二问考察地下储气库的效益。


点击可看大图


【小贴士】在分析“效益类”问题时,要尽量避免表述绝对化的答案,如出现“(彻底)改变”、“(完全)解决”等词,大概率是错误选项。


 02 

修建地下储气库的地质条件


修建地下储气库,不是简单地将天然气收在瓶瓶罐罐中那么简单。


要想在地下储存大量天然气,首先要保证地下有大量的储存空间,且空间密闭性好,气体注入后不会逸散,需要时还能随时取出,所以对地质条件和技术的要求很高。


地下储气空间基本有三种:枯竭的油气藏盐岩层孔性含水层。无论是枯竭油气藏、盐岩层还是含水层,大都在沉积岩之中,所以基本具备层理构造。


图源网络


下面我们逐一介绍这三种地下储气空间:


✓ 枯竭油气藏


顾名思义,就是在原有的油田或气田枯竭以后,将其他地区开采并运输来的天然气储存其中。


枯竭油气藏储气空间 | 作者制图


因为原来有油气储存,其环境本来就是密闭的,适合储存油气的,因此,这种结构用起来省时省力。


✓ 盐穴储气库(盐岩层)


当地下没有大量的储存空间时,就要人工创造储气空间。


盐岩是由蒸发海水或湖泊作用沉淀而成的岩石,属于沉积岩的一种,主要由可溶性盐类的矿物组成。


修建储气库时,由地面向盐岩层钻凿井眼,往井眼内注入淡水,待盐岩溶解后从井眼中取出盐水,随盐岩溶解、井眼逐渐扩大,形成适合储气的溶造盐穴。


在盐岩层取盐水也是重要的开采盐矿的过程,

开采出的盐水可用于化工生产。

盐岩层储气空间 | 作者制图


✓ 孔性含水层


含水层是有含水能力的地层。孔性含水层则指孔隙度、渗透性较好的含水层。


用孔性含水岩层储气时,岩层内的水被注入气体挤向四周,气体被上下不渗透地层和四周的水圈闭,形成了一个相对密闭的储气空间。


含水层储气空间 | 作者制图



看完了以上三种地下储气空间,我们来做做下面这道例题。


点击可看大图


 03 

地下储气库的选址


除了考虑地质条件外,地下储气库的选址,还要考虑储气来源、经济、交通、市场、技术等要素。


地下储气库的区位因素 | 作者制图


这部分内容以综合题的形式考察较多:


点击可看大图


做题时,要注意文字和材料所给出的提示信息。以上面的题为例:

  • 金坛在苏南地区,从而可以判断该地的经济技术条件较好;

  • 临近沪宁杭城市群,说明市场广阔;

  • 图中西气东输工程经过金坛,有输气管道,说明输气条件较好。


通过以上梳理,你是否对地下储气库有了更多的了解呢?如果是的话,再完成下面这道例题,检验一下自己的学习成果吧。~


 04

  做完题再走~


地下储气库是将天然气重新注入地下密闭空间而形成的天然气气藏。文23地下储气库位于河南濮归,是中国中部地区最大的储气库,其有效工作气量达40亿立方米,可保障华北地区15天的用气量,对于保障国家能源安全、促进华北地区天然气管网互通互用等具有重大战略作用。根据国际经验,地下储气库工作气量一般不能低于天然气总消费量10%的红线,而目前我国只有4%左右。


简述在河南修建文23储气库的积极意义。


 答案与解析 



【燃气供应】华北地区冬季用气量大,可以合理的调配华北地区天然气资源供应量的时间时间分配,更好的应对天然气供应峰值,保障天然气供应。


【土地资源】由于利用地下盐穴来建设储气库,减少地表土地占用,节约土地资源。


【经济效益】建设储气库可以促进储气相关产业及技术的发展,能够推进区域经济发展【社会效益】增加就业机会。


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