摘要。可再生能源发电成本的下降,加上电解技术的进步,表明绿色氢气生产可能是正在进行的能源转型中的可行选择。然而,绿色氢经济不仅需要生产解决方案,还需要存储选项,而这已被证明具有挑战性。一种尚未得到充分探索的解决方案是在套管井或竖井中地下储存氢气 (H 2 )。它的集成将带来实施的多功能性和广泛的适用性,因为它不需要特定的地质背景。本文的目的是评估这种新存储技术的技术可行性。准确预测温度和压力变化对于设计、材料选择和安全原因至关重要。这项工作使用基于质量和能量守恒方程的数值模型来模拟套管井中的储氢操作。研究表明,腔壁处的传热强烈影响温度和压力变化。这种影响因钻孔的几何形状提供显着的接触面积而加剧。因此,这种技术可以缓解极端压力和温度变化,并且在给定压力约束的情况下产生比传统洞穴更高的氢密度。结果表明,半径为 0.2 m 时,在最大压力为 50 MPa 时可达到 30 kg m − 3 的氢密度。在 4 小时内注入时,系统在最高温度和压力方面的响应相对线性,但随着注入时间的缩短,系统很快变为非线性。优化初始存储条件似乎对于最大限度地降低冷却成本和最大限度地提高存储质量至关重要。
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