Korzystając z naszej strony internetowej, wyrażają Państwo zgodę na używanie cookies. Więcej informacjiClose
Efektywne zarządzanie gospodarką energetyczną firmy Sygnity S.A.
Sygnity Forecasting: prognozowanie wytwarzania i zapotrzebowania na energię firmy Sygnity S.A.

Geotermia: spora rezerwa do wykorzystania i to bez nowych odwiertów

a+a-    Powrót       18 marca 2016       Energia   

O potencjale i możliwościach zagospodarowania wód geotermalnych w Polsce mówią dr Mariusz Socha i mgr Jakub Sokołowski, pracownicy Państwowego Instytutu Geologicznego - Państwowego Instytutu Badawczego.

Jakub Sokołowski, Mariusz Socha
Pracownicy Państwowego Instytutu Geologicznego - Państwowego Instytutu Badawczego Państwowej Służby Hydrogeologicznej Samodzielnej Sekcji Wód Leczniczych i Termalnych

Wody geotermalne i zawarta w nich energia są w Polsce od ponad 20 lat przedmiotem szczególnego zainteresowania (zwłaszcza samorządów) związanego z możliwościami ich wykorzystania dla celów grzewczych, balneoterapii i rekreacji. Coraz bardziej palącym problemem staje się zatem rzetelne określenie i udokumentowanie złóż wód geotermalnych oraz przesądzenie o istniejących możliwościach ich zagospodarowania (lub braku możliwości).

Zbadanie wgłębnej budowy geologicznej Polski wskutek wykonania ponad 7 tysięcy głębokich otworów wiertniczych (badawczych i naftowych) pozwoliło na ogólne rozpoznanie złóż wód geotermalnych. Ich występowanie w Polsce jest związane przede wszystkim z trzema głównymi jednostkami tektonicznymi: zachodnioeuropejską platformą paleozoiczną oraz Sudetami i Karpatami, wraz z ich przedgórzami.

Efektywność zależy głównie od temperatury i wydajności złoża

Dotąd powstało sześć ciepłowni geotermalnych, których budowa i funkcjonowanie pozwoliły na zebranie informacji dotyczących optymalnych warunków dla realizacji tego rodzaju inwestycji, ich faktycznych kosztów oraz ryzyka inwestycyjnego i geologicznego.

Do najistotniejszych czynników warunkujących efektywność tego rodzaju przedsięwzięć należą parametry hydrogeologiczne ujmowanych poziomów wodonośnych – temperatura wód, ich mineralizacja, zasobność, ciśnienie złożowe oraz głębokość występowania, wśród których zasadnicze znaczenie odgrywa temperatura i wielkość dopływu wody do ujęcia (wydajność). W przypadku mineralizacji, jej wysoka wartość jest czynnikiem niekorzystnie wpływającym na warunki eksploatacji złóż.

Ponowne zatłaczanie sprzyja ochronie środowiska

Z uwagi na ten czynnik, a także na ochronę zasobów wód, trzy polskie ciepłownie geotermalne – w Bańskiej Niżnej, Pyrzycach i Stargardzie - zostały zaprojektowane jako działające w układach zamkniętych, w oparciu o dublety geotermalne. W układzie takim woda geotermalna wydobyta ze złoża otworem eksploatacyjnym jest przesyłana do wymiennika ciepła, gdzie oddaje energię cieplną wodzie obiegu technicznego, zasilającego następnie sieć ciepłowniczą. Po odebraniu ciepła, jako woda schłodzona, jest zatłaczana otworem chłonnym do poziomu wodonośnego, z którego została wydobyta, gdzie ulega powtórnemu ogrzaniu.

Tego rodzaju rozwiązanie pozwala z jednej strony na uniknięcie konieczności utylizacji wód zmineralizowanych, stanowiących zagrożenie dla środowiska przyrodniczego na powierzchni Ziemi, z drugiej zaś na utrzymanie reżimu hydraulicznego złoża oraz ochronę i odnawialność jego zasobów.

Wody termalne czasami nadają się do picia

W praktyce eksploatacja otworów chłonnych jest kosztowna z uwagi na duże zużycie energii niezbędnej do zatłoczenia wód do górotworu oraz kłopotliwa ze względu na procesy kolmatacji, ograniczające chłonność otworów. Innym możliwym rozwiązaniem problemu utylizacji wykorzystanych energetycznie wód geotermalnych jest ich zrzut do kanalizacji lub bezpośrednio do cieków powierzchniowych, po uprzednim rozcieńczeniu wód wysokozmineralizowanych oraz ich schłodzeniu. Rozwiązanie to jest stosowane na szerszą skalę w Uniejowie, Mszczonowie i Poddębicach. Z uwagi na niską mineralizację, odpowiadającą kryteriom dla wód pitnych, wody po odebraniu ich ciepła, wykorzystywane są także do celów komunalnych oraz rekreacyjnych (Poddębice, Mszczonów).

Większość udokumentowanych zasobów jest na Niżu Polskim

W naszym kraju od wielu lat toczy się dyskusja na temat wykorzystania energii wód geotermalnych. W dyskusji tej pojawiają się głosy entuzjastów twierdzących, że energia wód geotermalnych może całkowicie zastąpić konwencjonalne nośniki energii, jak i głosy sceptyków uważających, że inwestycje w ten sektor nie posiadają uzasadnienia ekonomicznego ani społecznego.

Statystyka wskazuje, że od 2000 r. zasoby eksploatacyjne wód geotermalnych w naszym kraju systematycznie rosły, osiągając w 2014 r. wielkość niemal 4,5 tys. m3/h. Obecnie mamy w Polsce 54 udokumentowane złoża wód geotermalnych, czyli takich, których temperatura na wypływie z ujęcia przekracza 20°C. Część z tych wód została uznana za lecznicze i jest wykorzystywana w balneoterapii. Większość naszych udokumentowanych zasobów zlokalizowana jest na Niżu Polskim.

Spośród grupy złóż wód geotermalnych koncesją na wydobywanie objęto jedynie 30 złóż, z czego według stanu na koniec 2014 r. tylko 23 złoża były czynne. Łączny pobór wód geotermalnych wynosił w 2014 r. ponad 9,6 mln m3. Na pierwszy rzut oka wydaje się, iż istnieje spora rezerwa do wykorzystania, bez konieczności prowadzenia nowych prac wiertniczych. Jednak zagadnienie to wymaga szerszego spojrzenia, m.in. uwzględniającego stan techniczny niewykorzystywanych od lat otworów czy też ich lokalizację względem potencjalnych odbiorców ciepła geotermalnego.

Polskie wody geotermalne mają zróżnicowaną temperaturę

Opłacalne ekonomicznie wykorzystanie energii wód geotermalnych musi się opierać na szczegółowej analizie warunków geologicznych i hydrogeologicznych ich występowania oraz określenia rynku potencjalnych odbiorców.

Polskie wody geotermalne są wodami o zróżnicowanej temperaturze, dlatego ich wykorzystanie powinno przede wszystkim służyć ogrzewaniu i przygotowaniu ciepłej wody użytkowej, a w dalszej kolejności rekreacji i balneoterapii. Trudno natomiast uznać, że mogą być one w bliskiej przyszłości źródłem wytwarzania energii elektrycznej. Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy prowadzi prace nad zwiększeniem wykorzystania potencjału wód geotermalnych w naszym kraju.

Sudety – obszar perspektywiczny, ale mało rozpoznany

W skali kraju do najbardziej perspektywicznych dla ujmowania i zagospodarowania wód geotermalnych należy obszar niecki podhalańskiej, gdzie wody geotermalne występują w utworach mezozoicznych i paleogeńskich oraz antyklinorium szczecińsko-miechowskie, antyklinorium brzeżne i północna część monokliny przedsudeckiej, w obrębie których zasobne poziomy wód geotermalnych występują w utworach jury dolnej i kredy dolnej.

Wymienione obszary posiadają dobre rozpoznanie warunków hydrogeologicznych, które w znacznym stopniu ogranicza ryzyko geologiczne, sprzyjając planowaniu i realizacji prac związanych z poszukiwaniem nowych złóż wód geotermalnych.

Obszar Sudetów i niecki przedsudeckiej klasyfikuje się w całości jako perspektywiczny dla ujmowania wód geotermalnych, o niskim stopniu rozpoznania. Strefami szczególnie predysponowanymi do występowania wód geotermalnych w tym rejonie są głębokie rozłamy w skałach krystalicznych i w występujących regionalnie utworach młodszego paleozoiku i kredy, umożliwiających infiltrację wód w głąb górotworu i ich podziemny przepływ wzdłuż spękań.

Wykorzystanie wód geotermalnych sprzyja rozwojowi regionów

Rozwój sektora odnawialnych źródeł energii ma istotne znaczenie dla osiągnięcia głównych celów polityki energetycznej naszego kraju. Wzrost wykorzystania tego typu energii niesie za sobą w efekcie większe uniezależnienie się od dostaw energii z zagranicy. Promowanie wykorzystania energii odnawialnej przyczynia się do zwiększenia poziomu dywersyfikacji kierunków dostaw oraz sprzyja rozwojowi energetyki rozproszonej opartej na lokalnie występującym potencjale. Potencjałem energetycznym możliwym do zagospodarowania charakteryzują się występujące w różnych regionach naszego kraju wody geotermalne.

Wytwarzanie energii z wód geotermalnych cechuje się niewielką lub zerową emisją zanieczyszczeń, co zapewnia pozytywne efekty ekologiczne. Jak pokazują krajowe przykłady, wykorzystanie wód geotermalnych przyczynia się również do rozwoju słabiej rozwiniętych regionów, bogatych w zasoby energii tych wód.

Należy, zatem przyjąć, iż zwiększenie wykorzystania energii wód geotermalnych, jako energii ze źródeł odnawialnych i ekologicznych może być jednym z podstawowych instrumentów realizacji założeń dokumentu rządowego pt. „Polityka energetyczna Polski do roku 2030”.

Link do dokładnej mapy zagospodarowania wód podziemnych zaliczonych do kopalin w Polsce znajduje się tutaj.

dr Mariusz Socha
mgr Jakub Sokołowski

Tytuł i śródtytuły od redakcji

Polecamy inne artykuły o podobnej tematyce:

Ciepło systemowe szansą na obniżenie niskiej emisji (04 kwietnia 2017)Prąd dzięki ciepłu Ziemi (28 marca 2017)Jak ugryźć klaster: wybierz najefektywniejszą opcję (24 marca 2017)Uzdrowiska apelują o zachęty ekonomiczne i inwestycje w sieci (17 marca 2017)Burmistrz Zakopanego chce ogólnopolskiego programu walki ze smogiem (09 listopada 2016)
©Teraz Środowisko - Wszystkie prawa zastrzeżone.
Kopiowanie i publikacja tekstów, zdjęć, infografik i innych elementów strony bez zgody Wydawcy są zabronione.
▲  Do góry strony
UV: najbardziej ekonomiczna i przyjazna środowisku metoda dezynfekcji wody