3
Spis treści
Spis ważniejszych oznaczeń ... 5
1 Wprowadzenie ... 8
1.1 Możliwości budowy kawern na terenie Polski (potencjalne lokalizacje) ... 11
1.2 Zjawiska termodynamiczne wpływające na stateczność kawerny solnej ... 14
2 Cel i zakres pracy oraz teza pracy doktorskiej ... 15
2.1 Cel pracy ... 15
2.2 Zakres analiz wykonanych w trakcie realizacji pracy doktorskiej... 15
2.3 Nowości pracy ... 16
2.4 Teza pracy ... 16
3 Właściwości termomechaniczne soli kamiennej ... 17
3.1 Model termodynamiczny... 18
4 Założenia do oceny wpływu zmienności temperatury na stan deformacyjno-naprężeniowy górotworu solnego. ... 21
4.1 Analiza cykli napełniania i opróżniania komór ... 21
4.2 Preferowany zakres ciśnień eksploatacyjnych ... 22
4.3 Zakres zmienności temperatury ... 22
5 Ocena stateczności kawern magazynowych na podstawie symulacji numerycznych ... 24
5.1 Metody projektowania wielocyklowego trybu pracy kawern ... 28
6 Technologie CAES oraz istotne parametry eksploatacyjne magazynu energii ... 29
6.1 Podstawy termodynamiczne układu CAES ... 31
6.2 Parametry pracy podziemnej części magazynu energii (kawerna) ... 34
6.3 Równanie konstytutywne soli kamiennych ... 42
6.4 Zdefiniowanie parametrów decydujących o stateczności kawerny ... 45
7 Badania laboratoryjne górotworu solnego ... 49
7.1 Badania termomechaniczne - TMA - Thermomechanical analysis ... 49
7.2 Zdjęcia mikroskopowe próbek poddanych badaniom termomechanicznym. ... 55
7.3 Petrologiczna charakterystyka soli kamiennych przed i po testach pełzania ... 57
8 Model numeryczny pracy magazynu energii w kawernie solnej (CAES) ... 71
8.1 Kryteria wytrzymałościowe przyjęte dla soli ... 71
8.2 Warunek lepkoplastyczności – prawo pełzania ... 72
4
8.4 Wpływ temperatury na stan deformacyjno-naprężeniowy w górotworze wokół
kawerny CAES ... 73
8.5 Wpływ prawa pełzania na stan deformacyjno-naprężeniowy w górotworze wokół kawerny CAES ... 82
9 Analiza wpływu temperatury i szybkości pełzania soli na stateczność kawerny magazynowej CAES ... 97
9.1 Kryteria wytrzymałościowe i wytężenie górotworu ... 97
9.2 Rozkład temperatur wokół kawerny ... 111
9.3 Konwergencja ... 115
Wnioski ... 118
Literatura ... 122
Spis rysunków ... 127
