Wasserstoffenergie als wichtiger Träger der tiefgreifenden Dekarbonisierung erfordert effiziente Technologien zur großskaligen unterirdischen Wasserstoffspeicherung. Basierend auf einem numerischen Simulationsmodell des Gasspeichers Y in China wurde systematisch die Wirkung von Wasserstoffinjektion zur Gasförderung, kooperative Umwandlungsmechanismen und die Betriebseffizienz des Wasserstoffspeichers analysiert. Die Forschungsergebnisse zeigen: ① Durch das dreiphasige Umwandlungsmodell „Förderung, Kooperation, Wasserstoffspeicherung“ kann eine synergistische Optimierung der Gasförderrate und des stabilen Betriebs des Wasserstoffspeichers erreicht werden. ② Die Phase der Förderung mit Wasserstoffinjektion und Kooperation unterdrückt deutlich den Anstieg des Grundwassers, die Wassermenge sinkt von stabilen 25 m³/Tag auf keinen Wasserertrag, während die Formationenergie ergänzt wird; nach Ende der Kooperationsphase ist der Bohrlochdruck um 1,6 MPa höher als bei erschöpfter Förderung, was die Methangewinnungsrate um 3,73 % steigert. ③ In der Wasserstoffspeicherphase wird das Restmethan als Puffergas zur effizienten Errichtung und stabilen Führung des Wasserstoffspeichers genutzt, die Methan-Wasser-Grenze in der Formation bleibt über mehrere Injektions-Förder-Zyklen stabil, und der Wasserstoffertrag beträgt 83,64 %, bei einem Puffergasverbrauch von nur 1,78 %. Dieses Modell erreicht eine synergistische Optimierung der Förderung und des Aufbaus des Speichers und bietet einen praktikablen technischen Weg zur Beschleunigung der Wasserstoffindustrialisierung.

Kooperatives Modell;Energiezufuhr und Wasserkontrolle;Integrierter Lageraufbau;Gasförmiger Wasserstoffspeicher;Wasserstoffinjektion und Förderung