Lokalizacja kawern magazynowych w utworach solnych w Polsce – stare i nowe opcje

• Autorzy: Czapowski Grzegorz

Warianty tytułu

EN

Selection of sites for underground storage facilities, within the salt deposits in Poland: previous and new proposals

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Niepewna światowa sytuacja geopolityczna, niestabilne dostawy surowców energetycznych i wojna w Ukrainie zmusza do myślenia o zabezpieczeniu istniejących i przyszłych zapasów węglowodorów energetycznych (gaz, ropa naftowa) poprzez gromadzenie ich w podziemnych magazynach. Najbardziej efektywnymi (szybki i bez strat odbiór) magazynami są kawerny solne zaś Polska dysponuje wysokim potencjałem budowy takich magazynów w kompleksach soli kamiennych cechsztynu, występujących na 2/3 obszaru kraju. Potencjalne miejsca lokalizacji magazynów kawernowych występują w pokładowych wystąpieniach soli kamiennej w północnej Polsce (5 obszarów, 3 udokumentowane złoża soli i 18 pojedynczych otworów wiertniczych) w południowo-zachodniej części kraju (11 obszarów, jedno udokumentowane złoże soli i 9 pojedynczych otworów wiertniczych). Z kolei jako potencjalne lokalizacje wytypowano 7 struktur wysadowych występujących w regionie szczecińskim w NW Polsce, a na terenie Polski centralnej – 4 wysady. Pokłady i wysady solne, położone nad Bałtykiem mogą korzystać z wody morskiej do ługowania kawern i zrzucać wytworzoną solankę do otwartego morza. Niski stopień geotermiczny tych terenów sprzyja wydłużeniu czasu funkcjonowania kawern. Pozostałe wskazane obiekty muszą korzystać z ograniczonych zasobów wód powierzchniowych zaś solanka wymaga zutylizowania w istniejących lub zbudowanych warzelniach.

EN

Unstable geopolitical situation and uncertain deliveries of energy hydrocarbons (gas and crude oil), as well as the war in Ukraine, force us to consider the options of the assurance of own current and future media reserves by storing media in the underground facilities. The most effective storage facilities are provided by salt caverns (with easy injection and extraction of media, without losses). Salt caverns are leached within the Zechstein rock salt formations, occurring on the 2/3 of the territory of Poland. Potential sites of future cavern storage facility placement have been identified within the rock salt seams occurring in northern Poland (5 areas, 3 documented salt deposits, and 18 boreholes) and in the south-western Poland (11 areas, a single documented salt deposit, and 9 boreholes). Other selected sites include 7 salt domes in the Szczecin region in NW Poland and 4 other ones in central Poland. During the construction of underground facilities close to the Baltic coast, sea water can be used for cavern leaching purposes, with brine dumping directly into the open sea. A low geothermal gradient of those areas will allow for long periods of facility operation. Facilities located on other geological sites will have to use leaching liquids collected from limited resources of surface waters, with brine to be utilised either in the existing or newly built salt-works.

Słowa kluczowe

PL

kawerna magazynowa; obszar potencjalny; sól kamienna; Polska

EN

underground storage facility; prospective site; rock salt; Poland

• Wydawca: Polskie Stowarzyszenie Górnictwa Solnego
• Czasopismo: Przegląd Solny
• Rocznik: 2021/2022
• Tom: T. 16
• Strony: 5--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czapowski Grzegorz

• Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy, ul. Rakowiecka 4, 00-975 Warszawa

Bibliografia

• BURLIGA S., 2018. Wysad solny Kłodawy – aktualny stan rozpoznania budowy geologicznej. Tom konferencyjny: XXII Międzynarodowe Sympozjum Solne QUO VADIS SAL pt. Sól skarbem Kujaw i Wielkopolski, Kopalnia Soli Kłodawa - Uniejów, 10-13. X 2018: 12-13. PSGS, Kraków.
• BRAŃKA S., CHARYSZ W., GARLICKI A., WERNER Z., ZIĄBKA Z., 1978. Podziemne magazynowanie węglowodorów oraz innych substancji w złożach soli w Polsce jako nowy kierunek ich wykorzystania dla gospodarki narodowej. Prz. Geol., 26(2): 90-96.
• BRAŃKA S., 2008. Analiza potrzeb magazynowych gazu ziemnego w Polsce. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 34 (3/2): 25-38.
• BRAŃKA Sb., 2009. Ekonomiczne uwarunkowania lokalizacji podziemnych magazynów gazu na przykładzie Polski. Geologia, 35(3): 447-459.
• BRAŃKA S., WAWRZYNIAK E., 1994. Specyfika projektowania i budowy podziemnych magazynów gazu w wysadach solnych na przykładzie KPMG „Mogilno”. Prz. Górn., 50 (10): 15-17.
• BUKOWSKI K., 2011. Badeńska sedymentacja salinarna na obszarze między Rybnikiem a Dębica w świetle badań geochemicznych, izotopowych i radiometrycznych. Rozprawy i Monografie AGH, 236: 1-184.
• CAŁA M., CYRAN K., JAKÓBCZYK J., KOWALSKI M., 2020. The challenges of open-pit mining in the vicinity of the salt dome (Bełchatów lignite deposit, Poland. Energies, 13: 1-23.
• CAŁA M., CYRAN K., KOWALSKI M., WILKOSZ P., 2018. Influence of the anhydrite interbeds on a stability of the storage caverns in the Mechelinki salt deposit (Northern Poland). Archives of Mining Sciences, 63(4):1007–1025.
• CAŁA M., JAKÓBCZYK J., CYRAN K., 2017 - Application of geotechnical monitoring tools for deformation analysis in the vicinity of the Dębina salt dome (Bełchatów mine, Poland. Engineering Geology, 230: 130–141.
• CHROMIK M., 2016. Koncepcja magazynowania nadwyżek energii elektrycznej w postaci wodoru w kawernach w złożach soli kamiennej w Polsce – wstępne informacje. Przegląd Solny, 12: 11-18.
• CYRAN K., 2020. Insight into a shape of salt storage caverns. Archives of Mining Sciences, 65(2): 363-398.
• CYRAN K., 2021.The influence of impurities and fabrics on mechanical properties of rock salt for underground storage in salt caverns – a review. Archives of Mining Sciences, 66(2): 155-179.
• CZAPOWSKI G., 1998. Geneza najstarszej soli kamiennej cechsztynu w rejonie Zatoki Puckiej (studium sedymentologiczne). Praca doktorska:1-114. NAG PIG nr 696/99, Warszawa.
• CZAPOWSKI G., 2006. Możliwości bezpiecznego podziemnego magazynowania węglowodorów (paliw) w strukturach geologicznych na obszarze Polski. Prz. Geol., 54(8): 658-659.
• CZAPOWSKI G., 2017. Potencjał zasobowy soli kamiennej i soli potasowo-magnezowych obszaru przedsudeckiego. Biuletyn PIG, 469:105-128.
• CZAPOWSKI G., 2019. Perspektywy lokowania kawern magazynowych wodoru w pokładowych wystąpieniach soli kamiennych górnego permu (cechsztyn) w Polsce - ocena geologiczna. Biuletyn PIG, 477: 21-54.
• CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., 2010. Geology and resources of salt deposits in Poland: the state of the art. Geological Quarterly, 54 (4): 509-518.
• CZAPOWSKI G., BUKOWSKI K., MAZUREK S., 2020. Sól kamienna i sole potasowo-magnezowe. W: K. Szamałek, M. Szuflicki, W. Mizerski (red.) Bilans perspektywicznych zasobów kopalin Polski: 218-232. PIG-PIB, Warszawa.
• CZAPOWSKI G., TARKOWSKI R., 2018. Uwarunkowania geologiczne wybranych wysadów solnych w Polsce i ich przydatność dla budowy kawern do magazynowania wodoru. Biuletyn PIG, 472: 53-82.
• CZAPOWSKI G., TARKOWSKI R., 2020. Ocena geologicznych możliwości lokowania kawern magazynowych wodoru w pokładowych wystąpieniach soli kamiennych górnego permu (cechsztyn) w Polsce. Przegląd Solny,15: 22-24.
• 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. Biuletyn PIG, 448 (1): 145-156.
• CZOCHAL S., 2013. Dokumentacja geologiczna złoża wysadowego soli kamiennej „Goleniów” w kat. D w miejsc. Zielonczyn gm. Stepnica, Goleniów, woj. zachodniopomorskie: 1-23. NAG PIG--PIB nr 271/2014, Warszawa.
• DĘBSKI J., PODEMSKI M., SZANIAWSKI H., 1963. Dokumentacja geologiczna złoża soli kamiennej w wysadzie solnym w Rogoźnie, woj. łódzkie, pow. łęczycki, m. Rogoźno: 1-151. NAG PIG-PIB nr 4129/381, Warszawa.
• DROGOWSKI J., TADYCH J., 2006. Budowa geologiczna i zagospodarowanie wysadów solnych “Mogilno I” i “Góra” – stan aktualny i perspektywy. Prz. Geol., 54(4): 306. Warszawa.
• GARLICKI A., 1979. Sedymentacja soli mioceńskich w Polsce. Prace geol. PAN, Oddz. w Krakowie, 119: 1-67.
• GARLICKI A., 1999. Salt deposits in Poland and possibilites of their utilization/Złoża soli w Polsce i perspektywy ich wykorzystania. Prace nuk. Uniw. Śląskiego, 1809: 67-75. Literatura/References
• GĄSKA K., 2000. Kawernowy Podziemny Magazyn Gazu „Mogilno”. Tech. Posz. Geol., Geosynopt. i Geotermia, 42(223): 33-35.
• GĄSKA K., HOSZOWSKI A., GMIŃSKI Z., KUREK A., 2012. Monografia podziemnych magazynów gazu w Polsce: 1-304. Stow. Inżynierów i Techników Przemysłu naftowego i Gazowniczego, Oddział Warszawa II.
• GRABANIA A., 1992. Ocena polskich złóż soli w aspekcie budowy podziemnych magazynów ciekłych węglowodorów. Materiały konf. PSGS nt. Niekonwencjonalne wykorzystanie złóż soli. 5-6.11.1992, Zakopane; 49-60.
• GRUSZECKI J., 2008. Dodatek nr 4 do dokumentacji geologicznej złoża rud miedzi „Bytom Odrzański” w kat. C1+C2. NAG PIG--PIB nr 4512/2009, Warszawa.
• JASIŃSKI Zb. 2000. Podziemny system magazynowania paliw w kawernach solnych na przykładzie kopalni „Góra”. Tech. Posz. Geol, Geosynopt. i Geotermia, 42 (223): 37-44.
• JASIŃSKI Z., 2004. Podziemny system magazynowania paliw w kawernach solnych. Górnictwo Odkrywkowe, 3-4: 62-69.
• KALAGA M., RAŁOWICZ B., 1994.Wpływ własności i budowy złoża na deformację kształtu komór ługowniczych. Przegląd Górn., 50 (10): 62-66.
• KALISKI M., GROSS-GOŁACKA E., JANUSZ P., SZURLEJ A., 2013. Magazynowanie gazu ziemnego w strukturach solnych, stan obecny, perspektywy rozwoju. Przegląd Solny, 9: 7-19.
• KALISKI M., SIKORA A., 2013. Wodór a podziemne magazynowanie energii w strukturach solnych. Przegląd Solny, 9: 26-32.
• KARNKOWSKI P. H., CZAPOWSKI G., 2007. Underground hydrocarbons storages in Poland: actual investments and prospects. Prz. Geol., 55(12/1: 1068-1074.
• KŁECZEK Z., RADOMSKI A., ZEJLAŚ D., 2005. Podziemne magazynowanie. CMG KOMAG, Prace Naukowe–Monografie, 9: 1-98.
• KORNOWSKA I., 1980. Dokumentacja geologiczna złoża soli kamiennej „Łeba” woj. słupskie, kat. rozpoznania C2: 1-94. NAG PIG-PIB nr 13333 CUG, Warszawa.
• KOROL K., DERDOWSKI R., 2008. Dodatek nr 1 do dokumentacji geologicznej złoża soli kamiennej MECHELINKI w kat. C1:1-33. NAG PIG-PIB nr 4283/2008, Warszawa.
• KUNSTMAN A., POBORSKA-MŁYNARSKA K., URBAŃCZYK K., 2002. Zarys otworowego ługownictwa solnego. Aktualne kierunki rozwoju. Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne AHG: 1-145. Kraków.
• KUNSTMAN A., POBORSKA-MŁYNARSKA K., URBAŃCZYK K, 2009. Geologiczne i górnicze aspekty budowy magazynowych kawern solnych. Prz. Geol., 57(9): 819-828.
• LANKOF L., 2018. Klasyfikacja polskich złóż soli kamiennej w aspekcie magazynowania i składowania substancji, Studia, Rozprawy, Monografie, 209: 1-117.
• LANKOF L., POLAŃSKI K., ŚLIZOWSKI J., TOMASZEWSKA B., 2016. Possibility of Energy Storage in Salt Caverns, AGH Drilling, Oil, Gas, 33 (2): 405–415, doi:10.7494/drill.2016.33.2.405.
• LANKOF L., TARKOWSKI R., 2020. Assessment of the potential for underground hydrogen storage in bedded salt formation. Hydrogen Energy, 45 (38): 19479–19492. doi: 10.1016/j.ijhydene.2020.05.024.
• LASKOWSKA T., SZCZEBYŁO J., GĄSKA K., WILKOSZ P., 2009. Polskie magazyny gazu ziemnego – od Mogilna do Kosakowa. Prz. Geol., 57 (9): 755-756.
• MACIEJEWSKI A., 2008. Podziemne magazynowanie paliw płynnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 34(3/2): 39-53.
• MAJEWSKI J., LISTKOWSKI W., 1969. Dokumentacja geologiczna złoża soli kamiennej w kat. C2 w rejonie Rybnik-Żory-Orzesze, pow. Rybnik, woj. katowickie. NAG PIG-PIB nr 4827/430, 4344, 8774 CUG, Warszawa.
• MAKOWSKA J., 1982. Dokumentacja geologiczna zasobów złoża soli kamiennej w kat. C2 w rejonie WOJNICZA (woj. Tarnów, gmina Wojnicz): 1-81. NAG PIG-PIB nr 4932/250, Warszawa.
• MAZUREK S., BURLIGA S., WIŚNIEWSKI A., STASZCZAK W., MISIEK Ł., KURDEK D., BARTŁOMIEJCZAK G., 2016. Dodatek nr 2 do Dokumentacji geologicznej złoża soli kamiennej „Kłodawa 1”: 1-52. NAG PIG-PIB nr 3420/2017, Warszawa.
• NEUMANN U., 1995. Dodatek nr 1 do dokumentacji geologicznej złoża rud miedzi „Bytom Odrzański” w kat. C1+C2. NAG PIG--PIB nr 2596/96, Warszawa.
• PARECKA K., 1980. Dokumentacja geologiczna w kat. C1 złoża soli kamiennej w wysadzie solnym ŁANIĘTA. Kombinat Geolog.--Pół., Warszawa: 1-87. NAG PIG-PIB nr 13772, Warszawa
• PISIEWICZ T., 2018. Dodatek nr 1 do dokumentacji geologicznej złoża soli kamiennej Lubień, miejsc. Lubień Kujawski, Wola Olszowa, Świerna, Czaple, Nowa Wieś, gmin, Lubień Kujawski, pow. włocławski, woj. kujawsko-pomorskie: 1-85. NAG PIG--PIB nr 6748/2018, Warszawa.
• PISIEWICZ T., 2020. Dodatek nr 1 do dokumentacji geologicznej złoża soli kamiennej „Damasławek”, miejsc. Sielec, Podobowice, Uścikowo, Ustaszewo, Świątkowo, Bogdarka, gm. Żnin, Janowiec Wielkopolski, pow. żniński, woj. kujawsko-pomorskie:1-1164. NAG PIG-PIB nr 7190/2020, Warszawa.
• POBORSKA-MŁYNARSKA K., 2022. Geologiczno-górnicze warunki eksploatacji w kopalniach podziemnych w wysadach solnych Polski środkowej: 1-213. Wyd. AGH, Kraków.REINISCH R., 2000. Wybrane, istotne aspekty podziemnych magazynów gazu (u progu XXI wieku): 1-301. Wydaw. PLJ, Warszawa.
• STECKA J., WŁODARCZYK-ŻUREK E., 2018. Wybrane zagadnienia z zakresu geologii -kurs przewodnicki: 1-82. Kopalnia Soli „Wieliczka”.
• STOPA J., RYCHLICKI ST., KOSOWSKI P., 2007. Rola podziemnego magazynowania gazu w kawernach solnych. Gospodarka Surowcami Mineralnymi, 34(3/2:11-23.
• ŚLIZOWSKI K., BRAŃKA S., JAWOR E., LANKOF L., ŚLIZOWSKI J., MACIEJEWSKI A., MAZUR M., NEY R., PISIEWICZ T., ROGOWSKA E., URBAŃCZYK K. & WIŚNIEWSKA M. 2006. Ocena możliwości magazynowania substancji w złożach soli kamiennej. IGSMiE PAN Kraków: 1-286. NAG PIG-PIB nr 715/2006, Warszawa.
• ŚLIZOWSKI K., SAŁUGA P., 1996. Surowce mineralne Polski. Surowce chemiczne - sól kamienna: 1-178. Wyd. Centrum PPGSMiE PAN, Kraków.
• ŚLIZOWSKI J., SERBIN K., WIŚNIEWSKA M., 2010. Efektywna pojemność komór magazynowych gazu w pokładowych złożach soli kamiennej. Geologia, 36 (3): 407-417.
• ŚLIZOWSKI J., URBAŃCZYK K., (red.), 2011. Możliwości magazynowania gazu ziemnego w polskich złożach soli kamiennej w zależności od warunków geologiczno-górniczych: 1-132. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
• ŚLIZOWSKI J., URBAŃCZYK K., LANKOF L., SERBIN K., 2011. Analiza zmienności polskich pokładów soli kamiennej w aspekcie magazynowania gazu, Wiertnictwo Nafta Gaz, 28 (1–2): 431–442.
• SZUFLICKI M., MALON A., TYMIŃSKI M. (red.), 2021. Bilans zasobów kopalin i wód podziemnych Polsce wg stanu na 31.XII.2020 r.: 1-508. PIG-PIB, Warszawa.
• TARKOWSKI R., CZAPOWSKI G., 2018. Salt domes in Poland – potential sites for hydrogen storage in caverns. International Journal of Hydrogen Energy, 43: 21414-21427.
• TARKOWSKI R., CZAPOWSKI G., 2019. Geological possibility of hydrogen storage caverns location in the Upper Permian (Zechstein) stratiform rock salts and salt domes in Poland. European Workshop on Underground Energy Storage, 7-8 November 2019, Paris, France.http://www.energnet.eu/european-workshop-underground-energy-storage-presentations.
• URBAŃCZYK K., 2021. Ługowanie w złożach o małej miąższości (proces ługowania kawern solnych cz. V). XXV Międzynarodowe Sympozjum Solne QUO VADIS SAL, VARIA SAL--WSZYSTKO O SOLI. 30.09-1.10.2021, AGH Kraków: 34-37.
• URBAŃCZYK K., CZAPOWSKI G., LANKOF L., ŚLIZOWSKI K., TOMASZCZYK M., 2011. Analiza zdolności magazynowej wybranych pokładów soli. W: J. Ślizowski, K. Urbańczyk (red.), Możliwości magazynowania gazu ziemnego w polskich złożach soli kamiennej w zależności od warunków geologiczno-górniczych: 49-89.Wyd. IGSMiE PAN, Kraków.
• WAGNER R., 1995. Stratygrafia i rozwój basenu cechsztyńskiego na Niżu Polskim. Prace PIG, 146: 1-71.
• WERNER Z., 1979. Dokumentacja geologiczna złoża soli kamiennej w kat. C1 w rejonie Zatoki Puckiej: 1-183. NAG PIG-PIB nr 13050 CUG, Warszawa.
• ZEJLAŚ D., 2020. Magazyny gazu ziemnego w cechsztyńskich formacjach solnych elementem bezpieczeństwa energetycznego Polski. Prz. Geol., 68 (11): 824-832.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).