PERSPEKTYWY LOKOWANIA KAWERN MAGAZYNOWYCH WODORU W POKŁADOWYCH WYSTĄPIENIACH SOLI KAMIENNYCH GÓRNEGO PERMU (CECHSZTYN) W POLSCE – OCENA GEOLOGICZNA

Grzegorz Czapowski

Abstrakt


Podziemne magazynowanie wodoru jest opłacalną i bezpieczną formą magazynowania nośników energii, szczególnie przy fluktuacjach związanych z produkcją energii przez OZE. Instalacje wykorzystujące ten gaz do produkcji energii są przyjazne środowisku, gdyż źródłem jego pozyskiwania i spalania jest woda. Jednym z optymalnych miejsc takiego magazynowania są kawerny magazynowe, ługowane w grubych warstwach soli kamiennej, budujących wysady solne oraz wystąpienia pokładowe. Kawerny magazynowe wodoru, w odróżnieniu od tych magazynujących np. gaz ziemny, mogą mieć stosunkowo niewielkie wymiary i objętości, co pozwala lokować je w obrębie pokładowych wystąpień soli kamiennej. Zaletą pokładów solnych jest ich stosunkowo prosta budowa geologiczna, ułatwiająca ługowanie licznych kawern. Na podstawie danych dotyczących perspektywicznych wystąpień soli kamiennych górnego permu (cechsztynu) w Polsce wskazano w obrębie pokładowych wystąpień soli w północnej i południowo-zachodniej Polsce wiele obszarów i otworów wiertniczych, w których pokład soli sprzyja ulokowaniu kawern magazynowych wodoru. Przyjęto, że dla miejsc optymalnych
miąższość pokładu soli wynosi >100 m, głębokość występowania jego stropu do 1 km, dla miejsc perspektywicznych zaś miąższość pokładu soli to >145 m, głębokość występowania stropu mieści się w przedziale 1–1,5 km. Łącznie wyróżniono i scharakteryzowano w wystąpieniach pokładowych cechsztyńskich soli kamiennych cyklotemów PZ1, PZ2 i PZ3 cechsztynu 9 obszarów optymalnych i 9 obszarów perspektywicznych, sprzyjających lokowaniu kawern magazynowych wodoru oraz 27 rozproszonych otworów optymalnych i 4 otwory perspektywiczne.


Słowa kluczowe


kawernowe magazynowanie wodoru; pokładowe wystąpienia soli kamiennej; cechsztyn; Polska

Pełny tekst:

PDF

Bibliografia


CHMIELNIAK T., LEPSZY S., MOŃKA P., 2017 – Energetyka wodorowa – podstawowe problemy. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal, 20, 3: 55–65.

CHROMIK M., 2012 – Perspektywy wykorzystania kawern solnychdla celów magazynowania wodoru uzyskiwanego z okresowych nadwyżek energii elektrycznej z odnawialnych źródeł. W: XVII Międz. Sympozjum Solne QVO VADIS SAL pt. Poeksploatacyjne zagospodarowanie wyrobisk górniczych w złożach soli, Kraków-Wieliczka, 11–13 października 2012 r.: 67–68.

CHROMIK M., 2015 – Możliwości magazynowania energii elektrycznej w soli kamiennej w postaci wodoru w regionie nadbałtyckim. Prz. Solny, 11: 44–50.

CHROMIK M., 2016 – Koncepcja magazynowania nadwyżek energii elektrycznej w postaci wodoru w kawernach w złożach soli kamiennej w Polsce – wstępne informacje. Prz. Solny, 12: 11–18.

CHROMIK M., 2018 – Koncepcja magazynowania nadwyżek energii. W: XXII Międzynarodowe Sympozjum Solne QUO VADIS SAL pt. Sól skarbem Kujaw i Wielkopolski, Kopalnia Soli Kłodawa – Uniejów, 10–13. X 2018: 20–22.

CZAPOWSKI G., 2017 – Potencjał zasobowy soli kamiennej i soli potasowo-magnezowych obszaru przedsudeckiego. Biul. Państw. Inst. Geol., 469: 105–128.

CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., 2010 – Geology and resources of salt deposits in Poland: the state of the art. Geol. Quart., 54, 4: 509–518.

CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., 2012 – Salt resources in Poland at the beginning of XXI century. Geol. Geophys. Environ., 38, 2: 189–208.

CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., 2013 – Potencjał zasobowy soli kamiennej i soli potasowych w Polsce a perspektywy jego wykorzystania. Gór. Odkryw., 54, 2: 74–84.

CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., 2015 – Mapy wystąpień zasobów perspektywicznych soli w Polsce jako narzędzie w projektowaniu przyszłego zagospodarowania złóż kopalin. Prz. Solny, 11: 5–31.

CZAPOWSKI G., TARKOWSKI R., 2018 – Uwarunkowania geologiczne wybranych wysadów solnych w Polsce i ich przydatność dla budowy kawern do magazynowania wodoru. Biul.

Państw. Inst. Geol., 472: 53–82.

CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., 1985 – Sedymentacja i geochemia najstarszej soli kamiennej w rejonie Zatoki Puckiej. Prz. Geol., 33, 12: 663–670.

CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., 2012 – Stan rozpoznania geologicznego struktur solnych regionu szczecińskiego pod kątem oceny możliwości budowy w ich obrębie kawernowych magazynów i składowisk. Biul. Państw. Inst. Geol., 448, 1: 145–156.

CZAPOWSKI G., DĘBSKI J., KASPRZYK A., KIEŻEL W., LANGIER-KUŹNIAROWA A., PERYT T. M., 1992 – Monografia anhydrytu i soli kamiennej na monoklinie przedsudeckiej (rejon LGOM). Narod. Arch. Geol. PIG, Warszawa [nr.inwent. 20/93].

CZAPOWSKI G., TOMASSI-MORAWIEC H., CHEŁMIŃSKI J., TOMASZCZYK M., 2008 – Stopień rozpoznania i perspektywy zagospodarowania cechsztyńskich złóż soli w rejonie Zatoki Gdańskiej. Gór. Odkryw., XLX/II, 2–3: 47–55.

CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., GĄSIEWICZ A., SADŁOWSKA K., 2015 – Obszary perspektywiczne wystąpień i zasoby przewidywane surowców chemicznych Polski na mapach w skali 1:200 000 – sól kamienna, sole potasowo-magnezowe i siarka. Prz. Geol., 63, 9: 561–571.

GARLICKI A., 1968 – Autochtoniczna seria solna w miocenie Podkarpacia między Skawiną a Tarnowem. Biul. Inst. Geol., 12, 215: 5–78.

GĄSKA K., 2000 – Kawernowy Podziemny Magazyn Gazu „Mogilno”. Tech. Posz. Geol., Geosynopt. Geoterm., 42, 223: 33–35.

GĄSKA K., HOSZOWSKI A., GMIŃSKI Z., KUREK A., 2012 – Monografia podziemnych magazynów gazu w Polsce. Stow. Inżynierów i Techników Przemysłu Naftowego i Gazowniczego, Oddział Warszawa II.

KALISKI M., SIKORA A., 2013 – Wodór a podziemne magazynowanie energii w strukturach solnych. Prz. Solny, 9: 26–32.

KUNSTMAN A., URBAŃCZYK K., 2013 – Podziemne magazynowanie energii: wodór w kawernach solnych – aspekty ekonomiczne. Prz. Solny, 9: 20–25.

LASKOWSKA T., SZCZEBYŁO J., GĄSKA K., WILKOSZ P., 2009 – Polskie magazyny gazu ziemnego – od Mogilna do Kosakowa. Prz. Geol., 57, 9: 755–756.

LEWANDOWSKA-ŚMIERZCHALSKA J., TARKOWSKI R., ULIASZ-MISIAK B., 2018 – Screening and ranking framework for underground hydrogen storage site selection in Poland. Int. J. Hydrog. Energy., 43, 9: 4401–4414.

MACIEJEWSKI A., 2008 – Podziemne magazynowanie paliw płynnych. Gosp. Sur. Miner., 34 (3/2): 39–53.

MIKULSKI S.Z., OSZCZEPALSKI S., CZAPOWSKI G., SADŁOWSKA K., GĄSIEWICZ A., MARKOWIAK M., STRZELSKA-SMAKOWSKA B., SZTROMWASSER E., KOŹMA K., SIKORSKA-MAYKOWSKA M., PAULO A., CHMIELEWSKI A., RADWANEK-BĄK B., GIEŁŻECKA-MĄDRY D., MĄDRY S., MICHNIEWICZ M., BUKOWSKI K., KUĆ P., BLIŹNIUK A., KOSTRZ-SIKORA P., PIOTROWSKA M., 2015 – Mapy obszarów perspektywicznych wystąpień rud metali i surowców chemicznych w Polsce w skali 1:200 000 wraz z ich oceną surowcową i ograniczeniami

środowiskowymi i zagospodarowania przestrzennego. Narod. Arch. Geol. PIG-PIB, Warszawa [nr. inwent. 1714/2015].

MIKULSKI S.Z., OSZCZEPALSKI S., CZAPOWSKI G., GĄSIEWICZ A., SADŁOWSKA K., MARKOWIAK M., SZTROMWASSER E., BUKOWSKI K., GIEŁŻECKA-MĄDRY D., MĄDRY S., STRZELSKA-SMAKOWSKA B., PAULO A., MICHNIEWICZ M., RADWANEK-BĄK B., CHMIELEWSKI A., KUĆ P., SIKORSKA-MAJKOWSKA M., KOŹMA J., BLIŹNIUK A., PIOTROWSKA M., KOSTRZ-SIKORA P., 2016 – Obszary i zasoby perspektywiczne wystąpień rud metali i surowców chemicznych w Polsce na mapach w skali 1:200 000 wraz z ich oceną surowcową oraz ograniczeniami środowiskowymi i zagospodarowania przestrzennego. Prz. Geol., 64, 9: 657–670.

PERYT T.M., 2019 – Państwowy Instytut Geologiczny jako państwowa służba geologiczna – sto lat w służbie Niepodległej. Prz. Geol., 67, 7: 519–534.

PIZON A., PERYT T.M., DĘBSKI J., 1985 – Środowisko powstania polihalitów cechsztyńskich w rejonie Zatoki Puckiej. Prz. Geol., 33, 12: 659–663.

PODEMSKI M., 1966 – Sole potasowe cechsztyńskiego poziomu starszej soli potasowej (K2) z okolicy Nowej Soli. Narod. Arch. Geol. PIG, Warszawa [nr. inwent. 4121/191].

PODEMSKI M., 1972 – Cechsztyńskie sole kamienne i potasowe cyklotemów Z2, Z3 w okolicach Nowej Soli. Biul. Inst. Geol., 260, 2: 5–62.

PODEMSKI M., 1973 – Sedymentacja cechsztyńska zachodniej części monokliny przedsudeckiej na przykładzie okolic Nowej Soli. Pr. Inst. Geol., 71: 1–101.

PODEMSKI M., 1974 – Wyniki dotychczasowych badań soli potasowych w strefie przedsudeckiej. Prz. Geol., 21, 1: 7–12.

PODEMSKI M., 1975 – Sole cechsztyńskie w rejonie struktury Rybaki. Biul. Inst. Geol., 286, 3: 5–63.

REINISCH R., 2000 – Wybrane, istotne aspekty podziemnych magazynów gazu (u progu XXI wieku). 1–301. Wydaw. PLJ, Warszawa.

SZEWCZYK J., 2010 – Geofizyczne oraz hydrogeologiczne warunki pozyskiwania energii geotermicznej w Polsce. Prz. Geol., 58, 7: 566–573.

TARKOWSKI R., 2017 – Perspectives of using the geological subsurface for hydrogen storage in Poland. Int. J. Hydrog. Energy., 42: 347–355.

TARKOWSKI R., 2019 – Underground Hydrogen Storage: Characteristics and prospects. Renew Sust. Energy Rev., 105: 86–94.

TARKOWSKI R., CZAPOWSKI G., 2018 – Salt domes in Poland – potential sites for hydrogen storage in caverns. Int. J. Hydrog. Energy., 43: 21414–21427.

TOMASSI-MORAWIEC H., 2003 – Charakterystyka geochemiczna najstarszej soli kamiennej (Na1) w rejonie Zatoki Puckiej. Prz. Geol., 51, 8: 693–702.

WAGNER R., 1991 – Stratigraphie des höhsten Zechstein in Polnischen Zentralbecken. Zbl. Geol. Paläont., 1, 4: 883–892.

WAGNER R., 1994 – Stratygrafia i rozwój basenu cechsztyńskiego na Niżu Polskim. Pr. Państw. Inst. Geol., 146: 1–71.

WAGNER R., PERYT T. M., 1997 – Possibility of sequence stratigraphy subdivision of the Zechstein in the Polish Basin. Geol. Quart., 41, 4: 457–474


Refbacks

  • There are currently no refbacks.