本技术属于压缩空气储能技术领域,公开了一种盐穴压缩空气储能库稳定性等级评价方法及系统,该方法包括:获取盐岩物理力学参数、地层结构参数和盐穴内部构造参数;选取盐穴压缩空气储能库稳定性评价指标;盐穴储能库三维地质力学模型建立及仿真计算;构建评价模型;确定盐穴压缩空气储能库稳定性的指标权重值;计算评价等级;调整和优化盐穴储能库运行参数。本发明创造通过提供系统性的定量分析流程和统一的评价指标体系,显著提高了盐穴压缩空气储能库稳定性评价的准确性和可靠性,为盐穴压缩空气储能技术的发展和应用提供了重要的技术支撑。为盐穴压缩空气储能技术的发展和应用提供了重要的技术支持,有助于推动该技术的商业化和规模化发展。
背景技术
盐岩在开采后形成的具有极低渗透率和孔隙度、良好塑性和损伤自愈特点的洞室,被视作是最适合压缩空气储能的地质结构。盐穴压缩空气储能电站具有注采频率高等特点,但随着注采气作业盐穴腔体内部空气压力高低压交替出现,腔体壁面上的应力状态也不断改变,从而导致近场围岩受到不平衡力的影响,长期作用下盐穴会出现蠕变、沉降、片帮垮塌和泄露的失稳情况,导致盐穴废弃。
如公开号CN116357552A恒压式压气储能方法、系统和相关设备,公开了一种恒压式压气储能方法、系统和相关设备;通过恒压式压气储能系统,可以利用高杂质盐岩地层的沉渣空隙进行压缩空气储能。
如公开号CN216743811U一种水稳压储气系统;解决了现有压缩空气储能过程中,稳压度较差的技术问题,提供了一种水稳压储气系统,包括控制器、储气罐、密封组件、滑动水池的设计,用储气罐进行储能。
如公开号CN116519489A模拟压气储能储气库围岩变形破坏的模型试验装置及方法,装置包括:地质物理模型模块、储气库模拟模块和过程监测模块,储气库模拟模块中的气体接收模块设置在所述地质物理模型模块内部,气体供应模块设置在所述地质物理模型模块的外部,实现了室内条件下模拟压缩空气储能地下储气库在充放气过程中循环荷载对于储气库围岩的变形破坏作用影响,以及极端条件下储气库围岩破坏失效规律。
上述相关发明专利都与保障压缩空气储能安全运行相关,但目前盐穴压缩空气储能库的相关发明较少,尤其是稳定性等级评价方法稀缺。由于盐穴储能库的盐岩物理力学性能参数对温度和应力的变化较为敏感,盐岩破坏表现出很强的尺度效应。因此,如何准确评价盐穴压缩空气储能库稳定性充满挑战。目前,盐穴压缩空气储能库稳定性评价主要存在以下技术难题:
缺乏系统的定量分析流程和步骤:在盐穴压缩空气储能库的稳定性评价过程中,缺乏一个系统的、定量的分析流程和步骤,这使得评价工作难以标准化和规范化,影响了评价结果的准确性和可靠性。
缺乏统一的稳定性等级评价指标体系:目前对于盐穴压缩空气储能库的稳定性评价,尚未形成一个统一的评价指标体系,这导致不同研究者或机构可能会采用不同的评价方法和指标,难以进行横向比较和评估。
对盐岩物理力学性能参数的敏感性:盐穴储能库的盐岩物理力学性能参数对温度和应力的变化较为敏感,盐岩破坏表现出很强的尺度效应,这增加了稳定性评价的复杂性和难度。
渗漏问题:盐穴地下储气库一般建设于富含泥质夹层的湖相沉积盐岩中,泥质夹层的孔隙率和渗透率均大于盐岩,因此其渗透性能对储气库的密闭性起控制作用。夹层的沉积特性一般沿水平展布,这要求建立多夹层盐穴储气库渗漏分析理论模型,并依据实际运行参数进行压缩空气渗漏计算,以评估气体渗漏范围和泄漏量的影响因素及变化规律。
对环境变化的适应性:由于盐岩的物理力学性能参数对环境变化敏感,如温度和应力变化,这要求在稳定性评价时必须考虑到这些环境因素对盐穴稳定性的影响。
实现思路