Kritéria pro popis a posuzování plánovaného úložného komplexu a okolní oblasti
- 1. Základní údaje pro popis a posuzování plánovaného úložného komplexu a okolní oblasti
Pro popis a posuzování plánovaného úložného komplexu a okolních oblastí a pro sestrojení volumetrického a statického trojrozměrného (3-D) geologického modelu úložiště a úložného komplexu včetně nadloží a okolní oblasti a včetně hydraulicky spojených oblastí se shromáždí a získají alespoň tyto údaje o vnitřních vlastnostech úložného komplexu:
- a) geologické a geofyzikální parametry,
- b) hydrogeologické parametry (zejména existence podzemní vody určené ke spotřebě),
- c) inženýrské parametry rezervoáru (včetně objemových výpočtů objemu pórů pro vtláčení oxidu uhličitého a maximální úložné kapacity),
- d) geochemické parametry (rychlosti rozpouštění, rychlosti mineralizace),
- e) geomechanické parametry (permeabilita, mezní tlak porušení nadloží),
- f) seizmicita,
- g) přítomnost a stav přírodních a umělých cest, včetně studní a vrtů, které by se mohly stát únikovými cestami.
- O vlastnostech nejbližšího okolí plánovaného úložného komplexu se shromáždí a získají tyto údaje:
- a) zda úložný komplex nezasahuje na území sousedních států,
- b) jaké oblasti obklopující úložný komplex mohou být ovlivněny ukládáním oxidu uhličitého v úložišti,
- c) distribuce obyvatelstva v oblasti ležící nad úložištěm oxidu uhličitého,
- d) blízkost cenných přírodních zdrojů (zejména soustavy Natura 2000, zdrojů pitné podzemní vody a ložisek uhlovodíků),
- e) činnosti v okolí úložného komplexu a možné interakce s nimi (například průzkum, dobývání a ukládání uhlovodíků, geotermální využívání vodonosných horizontů a využívání zdrojů podzemní vody),
- f) blízkost k potenciálním zdrojům oxidu uhličitého (včetně odhadů celkového potenciálního množství oxidu uhličitého, které je hospodárné získat k uložení) a ke vhodným přepravním sítím.
- 2. Posuzování plánovaného úložného komplexu pomocí trojrozměrného statického geologického modelu
Posuzování plánovaného úložného komplexu se provádí pomocí trojrozměrného statického geologického modelu následujícím postupem.
- 2.1. S využitím údajů uvedených v bodu 1 se s pomocí počítačových rezervoárových simulátorů vytvoří trojrozměrný statický geologický model potenciálního úložného komplexu včetně nadloží a hydraulicky spojených oblastí a fluid nebo soubor takových modelů. Tento statický geologický model nebo modely podloží popíší komplex z těchto hledisek:
- a) geologická struktura fyzikální pasti,
- b) geomechanické, geochemické a průtočné vlastnosti nadloží rezervoáru (nadloží, těsnící horniny, porézní a propustné horizonty) a okolních formací,
- c) popis systému zlomů a přítomnost jakýchkoli uměle vytvořených cest,
- d) plošný a vertikální rozsah úložného komplexu,
- e) objem pórového prostoru (včetně rozložení pórovitosti),
- f) základní rozložení fluid,
- g) veškeré další důležité vlastnosti.
- 2.2. Nejistota spojená s každým z parametrů použitých k vytvoření modelu se posoudí prostřednictvím vytvoření několika scénářů pro každý parametr a výpočtu příslušných mezí spolehlivosti. Posoudí se také případná nejistota spojená s modelem samotným.
- 3. Popis dynamického chování úložiště, charakterizace citlivosti, posouzení rizik
K popisu a posouzení dynamického chování plánovaného úložiště oxidu uhličitého se použije dynamické modelování skládajícího se ze simulace postupu vtláčení oxidu uhličitého do úložiště s využitím trojrozměrného statického geologického modelu nebo modelů podloží vytvořených podle bodu 2 v počítačovém simulátoru úložného komplexu.
- 3.1 Popis dynamického chování úložiště
- Při popisu dynamického chování úložiště se přihlíží alespoň k těmto faktorům:
- a) možná rychlost vtláčení a vlastnosti toku oxidu uhličitého,
- b) účinnost modelování sdružených procesů (tj. způsob, jakým na sebe vzájemně působí jednotlivé dílčí vlivy v simulátoru (simulátorech),
- c) reaktivní procesy (tj. způsob, jakým model zpětně zohledňuje reakci vtláčeného oxidu uhličitého s minerály v místě ukládání),
- d) použitý rezervoárový simulátor (pro ověření některých poznatků může být zapotřebí využít více simulací),
- e) krátkodobé a dlouhodobé simulace (s cílem určit působení a chování oxidu uhličitého v řádu desetiletí a tisíciletí, včetně míry rozpustnosti oxidu uhličitého ve vodě).
- Výsledkem dynamického modelování jsou modelové hodnoty těchto parametrů:
- f) tlak a teplota úložné formace jako funkce rychlosti vtláčení a kumulativního objemu vtláčení v čase,
- g) plošné a vertikální rozšíření oxidu uhličitého v čase,
- h) vlastnosti toku oxidu uhličitého v rezervoáru včetně skupenských přeměn,
- i) mechanismy a míry zadržení oxidu uhličitého (včetně bodů přetoku a bočního a vertikálního utěsnění),
- j) druhotné zádržné systémy v celém úložném komplexu,
- k) úložná kapacita a tlakové gradienty v úložišti,
- l) riziko vzniku zlomů v úložné formaci (úložných formacích) a nadloží,
- m) riziko průniku oxidu uhličitého do nadloží,
- n) riziko úniku z úložiště (například opuštěnými nebo nevhodně utěsněnými vrty),
- o) rychlost migrace (v otevřených rezervoárech),
- p) míra utěsnění zlomů,
- q) změny chemických parametrů fluid ve formaci (formacích) a následné reakce (například změna pH, tvorba minerálů) a využití reaktivního modelování k posouzení účinků,
- r) vytlačení formačních fluid,
- s) zvýšená seizmicita a zdvihy povrchu.
- Při popisu dynamického chování úložiště se přihlíží alespoň k těmto faktorům:
- 3.2. Popis citlivosti
Pro charakterizaci citlivosti se provede více simulací a určí se citlivost posouzení na změny předpokladů přijatých ohledně jednotlivých parametrů. Simulace musí být založeny na měnících se parametrech ve statickém geologickém modelu nebo modelech podloží a měnících se rychlostních funkcích a předpokladech v dynamickém modelování. Jakákoli případná významná citlivost se vezme v úvahu při posuzování rizika.
- 3.3. Posouzení rizik
Posouzení rizik zahrnuje především tyto prvky:
- 3.3.1. Popis nebezpečí
Popis nebezpečí spočívá v charakterizaci možností úniku z úložného komplexu zjištěných pomocí výše popsaného dynamického modelování a charakterizace bezpečnosti. Při popisu nebezpečí se přihlíží mimo jiné k těmto faktorům:
- a) potenciální únikové cesty,
- b) potenciální rozsah úniků zjištěnými únikovými cestami (rychlosti proudění),
- c) rozhodující parametry mající vliv na případný únik (např. maximální tlak v rezervoáru, maximální rychlost vtláčení, teplota, citlivost na jednotlivé předpoklady ve statickém geologickém modelu nebo modelech podloží),
- d) druhotné účinky ukládání oxidu uhličitého včetně vytlačení původních formačních fluid a vytvoření nových látek uložením oxidu uhličitého,
- e) veškeré další faktory, které by mohly představovat nebezpečí pro lidské zdraví nebo životní prostředí (např. fyzické struktury spojené s projektem).
Popis nebezpečí zahrnuje plný rozsah provozních podmínek v zájmu ověření bezpečnosti úložného komplexu.
- 3.3.2. Posouzení expozice – na základě vlastností prostředí a distribuce a činností obyvatelstva nad úložným komplexem a potenciálního chování a osudu oxidu uhličitého uniklého potenciálními únikovými cestami zjištěnými podle bodu 3.3.1.
- 3.3.3. Posouzení účinků – na základě citlivosti konkrétních chráněných druhů organismů, společenstev nebo přírodních stanovišť v souvislosti s možnými úniky zjištěnými podle bodu 3.3.1. Posouzení účinků v relevantních případech zahrnuje účinky (asfyxie; hyperkapnie) expozice zvýšeným koncentracím oxidu uhličitého v biosféře, včetně půdy, a poklesu pH v těchto prostředích v důsledku úniku oxidu uhličitého. Posouzení účinků zahrnuje rovněž posouzení účinků dalších látek, které mohou být přítomny v unikajících tocích oxidu uhličitého (nečistoty přítomné ve vtláčeném toku nebo nové látky vzniklé po uložení oxidu uhličitého. Tyto účinky se posoudí v delším časovém a prostorovém měřítku a v závislosti na různých rozsazích úniků.
- 3.3.4. Popis rizik – součástí popisu rizik je posouzení bezpečnosti a neporušenosti úložiště oxidu uhličitého v krátkodobém a dlouhodobém výhledu, včetně posouzení rizika úniku za zamýšlených podmínek užívání a nejhorších dopadů na životní prostředí a zdraví. Popis rizik se provádí na základě posouzení nebezpečí, expozice a účinků. Jeho součástí je posouzení zdrojů nejistoty určených v průběhu provádění jednotlivých kroků popisu a posouzení úložiště, a je-li to možné, popis způsobů, jimiž lze nejistotu snížit.
- 3.3.1. Popis nebezpečí