摘要：我国地下空间已形成储气、储油、储能、储碳、储废料、城市生活空间六大利用方向，覆盖能源安全、低碳发展、民生服务、生态环保等多重领域。

地下空间是国际公认的重要战略资源，向地球深部要资源、要空间，是保障国家能源安全、落实“双碳”战略、服务能源强国建设和构建新型能源体系的必然选择。当前，我国正加快构建清洁低碳、安全高效、多能互补、智能协同的新型能源体系，党的二十届四中全会明确提出培育壮大新兴产业和未来产业，为能源产业转型指明方向。中国石油立足“7+4”新兴产业和未来产业系统布局，将地下空间利用作为七大新兴产业之一，与新能源、CCUS（二氧化碳捕集、利用与储存）、高端装备制造等协同发力，前瞻布局深地深海能源等未来产业，推动地下空间从单一存储向多元利用、从分散开发向系统集成跨越。新型能源体系的核心内涵是以非化石能源为供应主体、化石能源为兜底保障、新型电力系统为关键支撑、绿色智慧节约为用能导向，构建形成清洁低碳、安全高效的现代能源体系。系统盘活地下空间资源，打造“天（电网）-地（油气管网）-空（地下空间）”一体化质能系统，对推动能源产业低碳转型、培育新质生产力、支撑新型能源体系建设与城市高质量发展具有重要意义。

图1 地下空间示意图（郑得文等制图）

一、地下空间战略价值与分层利用体系

地下空间是地表以下天然形成或经人工改造的战略空间，是落实能源安全新战略、推动油气与新能源融合发展的关键载体。我国地下空间资源禀赋优越，按开发深度与功能定位划分为表层、浅层、深层三类，形成分层分级、差异适配的利用体系，为能源存储、城市发展、环保处置提供坚实物理基础（见图1）。

表层地下空间（<100米）聚焦城市生活服务，是城市空间立体化发展的核心载体。可用于建设地铁、地下车库、地下商场、综合管廊、冷链仓储等设施，有效缓解城市土地紧张，提升交通效率与公共服务水平，推动城市从平面扩张向立体集约转型，增强城市综合承载力。

浅层地下空间（<500米）以矿产开采形成的人工空间为主，地质条件稳定，兼具资源再利用与安全处置功能。适合建设地下储油库、工业固废填埋场、低中放核废料处置场等，是石油战略储备、废弃物规范处理的重要平台，实现废弃空间资源化与生态环保协同发展。

深层地下空间（>500米）以油气藏、盐岩洞穴、深部含水层等天然地质体为主体，具备容量大、密封性好、安全性高、稳定性强的突出优势，是大规模能源存储与碳封存的理想载体，可满足储气、储氢、储氦、储能、CCUS等战略需求，是地下空间综合利用的核心发力方向，也是深地能源开发的重要阵地。

依托分层特征，我国地下空间已形成储气、储油、储能、储碳、储废料、城市生活空间六大利用方向，覆盖能源安全、低碳发展、民生服务、生态环保等多重领域，为一体化质能系统建设奠定多元应用基础。

二、地下空间多元化利用核心场景与实践进展

地下空间综合利用围绕能源存储、低碳封存、安全处置、城市服务四大方向，形成多场景、全链条应用体系，各领域技术成熟度持续提升，与中国石油主营业务及新兴产业深度融合，成为能源转型的重要支撑。

储气是技术最成熟、应用最广泛的领域。天然气地下储气库依托枯竭油气藏、盐穴、含水层等地质体建设，有效解决天然气季节调峰与应急保供难题。截至2025年底，中国石油共建成储气库（群）26座，形成调峰能力264亿立方米，冲峰能力近3亿立方米/日，与“十三五”时期末相比，调峰能力、冲峰能力等主要建设指标均实现翻番，为我国天然气产供储销体系建设提供了重要支撑。面向氢能、氦气等战略气体存储，我国正推进盐穴储氢先导试验、储氦库址筛选与地质适配性研究，突破密封、防腐、注采等关键技术，填补稀缺气体战略存储空白，支撑新能源与高端制造业发展。

地下储油是石油战略储备的核心。利用地下油气藏、人工改造矿坑等空间建设地下储油库，具备隐蔽性强、抗风险能力高、受环境影响小等优势，与地面储油设施形成互补，提升石油储备体系韧性，有效应对国际油价波动、供应链中断等外部风险，筑牢能源安全防线。

储能是衔接新能源与新型电力系统的核心纽带。针对风电、光伏间歇性、波动性痛点，地下空间提供大容量、长周期储能解决方案。化学储能将绿电与电网富余电力转化为氢能、氨能、醇类等化学能，物理储能依托地下洞穴、废弃矿坑发展压缩空气储能、抽水蓄能等，储能技术可提升电网调峰调频能力，促进新能源高效消纳，助力新型电力系统建设。

储碳是落实“双碳”战略的核心路径。依托深部咸水层、枯竭油气藏等地质体开展CCS（二氧化碳捕集与储存）与CCUS技术应用，CCS实现二氧化碳永久封存，直接降低大气温室气体浓度；CCUS将碳封存与油气开采结合，通过驱油驱气提升资源采收率，实现固碳与增产双赢，是化石能源低碳转型的重要技术支撑，也是中国石油乃至我国CCUS产业的重点发展方向。

储废料守护生态环境安全。利用地下空间封闭稳定特性，开展核废料、工业固废、生活垃圾等安全处置。高放核废料依托深层稳定地质体实现长期隔离，城市固废与工业废渣通过浅层空间规范填埋，减轻对土壤、水源、大气的污染，保障生态安全与能源产业可持续发展。

城市生活地下空间推动城市功能升级。以表层空间为载体，打造地下交通、商业、仓储、市政配套等设施，破解交通拥堵、空间紧张等难题，实现地下空间与地面城市功能互补，推动新型城镇化高质量发展，让地下空间更好服务民生需求。

三、“天-地-空”一体化质能系统构建路径

面向能源强国建设与新型能源体系构建，地下空间利用正从单一功能、分散开发，迈向多能互补、质能转换、跨域协同、产城融合新阶段。核心方向是打造“天（电网）-地（油气管网）-空（地下空间）”一体化质能系统，以空中电网、地下管网为传输纽带，以地下空间为融合载体，实现电源区、居住生活区、消费区、煤炭生产区、油气生产区、炼化区、新能源融合区七大功能区互联互通，构建集能源生产、传输、存储、转换、消费于一体的新型基础设施联合体，成为能源领域新质生产力的重要载体。

图2 “天-地-空”一体化质能系统地下空间综合利用（郑得文等制图）

（一）系统核心：物质流与能源流高效协同，支撑七区融合

一体化质能系统以物质流（油气、氢、氨、醇等能源载体）与能源流（电能、化学能等）为核心，实现化石能源分子形式与新能源电子形式高效转换，精准匹配七大功能区多元用能需求。融合风光等可再生能源与油气煤等传统能源，通过大规模存储、智能调配、跨域输送，保障能源生产端稳定供给、消费端高效利用。我国在储气库建设中积累的高低压反复高速注采、动态密封等技术，为物质流与能源流协同转换提供成熟示范，夯实七区融合的技术根基。

（二）技术支撑：突破瓶颈短板，夯实系统建设基础

我国已形成地下空间开发利用完整技术体系，在储气库领域构建选址评价、工程建设、安全运行、数智管控等五大技术方向，形成八大理论技术系列；在城市地下空间、地质改造、管网电网建设等方面积累丰富实践。当前面临优质库址深层化、盐穴矿权缺失、储氢储氦条件严苛、浅层深层协同不足、跨区质能调配技术待突破等瓶颈。中国石油联合科研机构与产业力量，聚焦新型空间利用、立体开发、智能调配、矿坑二次利用等核心技术攻关，开展先导试验，破解资源与技术制约，为一体化系统提供坚实支撑。

（三）体系协同：三位一体联通，实现全域资源互补

系统以电网、管网、地下空间三位一体为骨架，打通七大功能区质能流转通道，形成“输送—存储—转换—服务”闭环网络。空中电网作为能源流主干，联通传统电源与新能源基地，高效输送电力至各功能区，支撑地下储能绿电供给；地下管网作为物质流载体，输送油气、氢氨等能源载体，衔接生产、炼化与消费终端；地下空间作为核心载体，兼具存储、转换、衔接功能，推动油气区、煤炭区向“开发+存储+环保”转型，为新能源区提供储能支撑，为生活区、工业端提供服务与原料保障。三者协同联动，实现多能源品种高效融合、跨领域产业协同升级、长周期能源安全保障。

四、战略意义与发展展望

打造“天-地-空”一体化质能系统，是落实党的二十届四中全会精神、服务能源强国建设、支撑中国石油“7+4”产业布局的重要举措，具有多重战略价值。

筑牢能源安全根基。系统完善能源产供储销体系，提升跨区域调配、应急保供与资源利用效率，增强供应链韧性，有效应对外部风险，为国家能源安全提供战略保障。

根据测算，可利用表层地下空间约1000亿—1200亿立方米，可利用浅层和深层地下空间分别约250亿—350亿立方米和400亿—600亿立方米，能源的储存绝大部分在浅层和深层地下空间。将地下空间与天空电网、地下管网良好融合将是构建新型能源体系的重要组成部分。根据能源总消费公式计算，把煤、油、气、核能、风光水、生物质全部统一成“度电（千瓦时）”当量，能源科技工作者还可确定能源结构的最优解。

推动能源低碳转型。促进化石能源与新能源深度融合，加快氢能、氨能等新质能源规模化应用，依托CCUS、地下储能实现减碳固碳，助力“双碳”目标落地，推动能源产业向绿色、多元、智能转型。

实现产业协同升级。打破传统产业边界，推动煤炭、油气产区功能拓展，促进工业生产低碳循环，培育地下空间利用、新能源、CCUS等新兴产业集群，形成传统产业与新兴产业互促共进格局。

提升城市发展质量。兼顾能源需求与民生服务，盘活城市地下资源，推动城市立体集约发展，完善基础设施与公共服务，增强城市综合承载力，助力新型城镇化建设。

培育能源新质生产力。以技术与模式创新驱动，突破地下开发、能源存储、质能调配等关键技术，培育能源与城市建设领域新质生产力，支撑高质量发展。

新时期地下空间综合利用事关新型能源体系战略性发展问题，是实现风光电、油气氢氨醇高效协同发展的根本保障，是天上的电网、地下的油气管网稳定效益运营密不可分的伴侣，是天地空能量与物质灵活转换调配的新型基础设施联合体，统称为新时代质能系统。该系统以物质载体（油气化石能源等分子形式）与能量形态（风光储等电子形式）的协同转换为核心，融合可再生绿色低碳能源开发，是多元存储、智能调配与跨域输送的新型能源基础设施。中国石油将以地下空间利用为重要抓手，深度融入“7+4”新兴产业和未来产业布局，推动我国“天—地—空”一体化质能系统建设，强化技术攻关、模式创新与体系协同，推动地下空间高效盘活、多元利用。坚持能源安全、低碳转型、产城融合协同推进，为我国新型能源体系构建、能源强国建设、城市高质量发展贡献石油力量，助力实现能源保障有力、产业低碳高效、生态环境友好的发展目标。