- Tytuł:
-
Numerical simulation of hydrogen storage in the Konary deep saline aquifer trap
Symulacja numeryczna magazynowania wodoru w głębokim solankowym poziomie wodonośnym struktury Konary - Autorzy:
-
Luboń, Katarzyna
Tarkowski, Radosław - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/27311655.pdf
- Data publikacji:
- 2023
- Wydawca:
- Polska Akademia Nauk. Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
- Tematy:
-
underground hydrogen storage
deep saline aquifer
numerical simulation
hydrogen injection
hydrogen withdrawal
symulacja numeryczna
podziemne magazynowanie wodoru
głębokie poziomy wodonośne
zatłaczanie wodoru
odbiór wodoru - Opis:
-
Nowadays, hydrogen is considered a potential successor to the current fossil-fuel-based energy. Within a few years, it will be an essential energy carrier, and an economy based on hydrogen will require appropriate hydrogen storage systems. Due to their large capacity, underground geological structures (deep aquifers, depleted hydrocarbon fields, salt caverns) are being considered for hydrogen storage. Their use for this purpose requires an understanding of geological and reservoir conditions, including an analysis of the preparation and operation of underground hydrogen storage. The results of hydrogen injection and withdrawal modeling in relation to the deep Lower Jurassic, saline aquifer of the Konary geological structure (trap) are presented in this paper. A geological model of the considered structure was built, allowable pressures were estimated, the time period of the initial hydrogen filling of the underground storage was determined and thirty cycles of underground storage operations (gas injection and withdrawal) were simulated. The simulations made it possible to determine the essential parameters affecting underground hydrogen storage operation: maximum flow rate of injected hydrogen, total capacity, working gas and cushion gas capacity. The best option for hydrogen storage is a two-year period of initial filling, using the least amount of cushion gas. Extracted water will pose a problem in relation to its disposal. The obtained results are essential for the analysis of underground hydrogen storage operations and affect the economic aspects of UHS in deep aquifers.
Ze względu na bardzo dużą pojemność podziemne struktury geologiczne (głębokie poziomy wodonośne, sczerpane złoża węglowodorów, kawerny solne) są rozważane do magazynowania wodoru. Ich wykorzystanie w tym celu wymaga rozpoznania uwarunkowań geologiczno-złożowych, w tym analizy przygotowania oraz pracy podziemnego magazynu wodoru. Przedstawiono wyniki modelowania zatłaczania i odbioru wodoru do głębokiego dolnojurajskiego poziomu solankowego struktury geologicznej Konary. Zbudowano model geologiczny rozważanej struktury, oszacowano dopuszczalne ciśnienia szczelinowania oraz ciśnienie kapilarne nadkładu, wyznaczono długości wstępnego okresu zatłaczania wodoru do podziemnego magazynu, przeprowadzono modelowanie przebiegu 30-letniej pracy podziemnego magazynu (zatłaczania i odbioru gazu). Przeprowadzone symulacje umożliwiły określenie istotnych parametrów wpływających na prace podziemnego magazynu wodoru: maksymalną wielkość przepływu zatłaczanego wodoru, pojemność całkowitą, pojemność roboczą i wielkość poduszki gazowej. Pozwoliły stwierdzić, że im dłuższy wstępny okres zatłaczania wodoru, tym większą musimy zastosować poduszkę gazową. Za najlepszą opcję dla magazynowania wodoru zaproponowano dwuletni okres wstępnego zatłaczania gazu do struktury; opcja z najmniejszą wielkością poduszki gazowej. Stwierdzono, że ilość wody, jaka jest eksploatowana w trakcie odzyskiwania wodoru, podczas cyklicznej eksploatacji magazynu, spada wraz ze zwiększeniem długości wstępnego okresu zatłaczania wodoru. Eksploatowana woda będzie stanowiła znaczący problem związany z jej unieszkodliwieniem. Otrzymane wyniki są istotne w analizie pracy podziemnego magazynu wodoru i wpływają na aspekty ekonomiczne UHS w głębokich solankowych poziomach wodonośnych. - Źródło:
-
Gospodarka Surowcami Mineralnymi; 2023, 39, 3; 103--124
0860-0953 - Pojawia się w:
- Gospodarka Surowcami Mineralnymi
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł