Underground Pumped Hydroelectric Energy Storage in Salt Caverns in Southern Ontario, Canada: Impact of Operating Temperature on Cavern Stability and Interlayer Leakage
Notice bibliographique
Résumé
Underground pumped hydro storage (UPHS) in solution-mined salt caverns offers a promising approach to address the intermittency of renewable energy in flat geological regions such as Southern Ontario, Canada. This work presents the first fully coupled thermo-hydro-mechanical (THM) numerical model of a two-cavern UPHS system in Southern Ontario, providing a foundational assessment of long-term cavern stability and brine leakage behavior under cyclic operation. The model captures the key interactions among deformation, leakage, and temperature effects governing cavern stability, evaluating cyclic brine injection–withdrawal at operating temperatures of 10 °C, 15 °C, and 20 °C over a five-year period. Results show that plastic deformation is constrained to localized zones at cavern–shale interfaces, with negligible risk of tensile failure. Creep deformation accelerates with temperature, yielding maximum strains of 2.6–3.2% and cumulative cavern closure of 1.8–2.6%, all within engineering safety thresholds. Leakage predominantly migrates through limestone interlayers, while shale contributes only local discharge pathways. Elevated temperature enhances leakage due to reduced brine viscosity, but cumulative volumes remain very low, confirming the sealing capacity of bedded salt. Overall, lower operating temperatures minimize both convergence and leakage, ensuring greater stability margins, indicating that UPHS operation should preferentially adopt lower brine temperatures to balance storage efficiency with long-term cavern stability. These findings highlight the feasibility of UPHS in Ontario’s salt formations and provide design guidance for balancing storage performance with geomechanical safety.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».