Gejzery, gorące źródła i wszechogarniające ciepło ziemi. Woda, czyli naturalny skarb Islandii, daje „lodowej wyspie” prawie 100 procent energię dzięki hydroelektrowniom i geotermii. Polska także może skorzystać z doświadczeń Islandii przy produkcji ciepła. To ważne dla walki ze smogiem i ograniczania zależności ciepłownictwa od paliw kopalnych, które w coraz większym stopniu pochodzą z importu – pisze Bartłomiej Sawicki, redaktor BiznesAlert.pl.
Woda – narodowy skarb Islandii
Ciepło i energia elektryczna na Islandii pochodzi prawie w 100 proc. z odnawialnych źródeł energii (OZE). Podstawą wytwórstwa energii elektrycznej w Islandii są elektrownie wodne i geotermalne. Stowarzyszenie Energy Cluster zrzesza 50 firm islandzkich w kraju i zagranicą, które oferują wiedzę i technologie z wybranych sektorów. Grafika poniżej pokazuje, że od połowy ub. roku wraz z rosnącą konsumpcją, rósł udział geotermii oraz energetyki wodnej w pierwotnym zużyciu energii. I tak, 60 proc. energii pochodzi ze źródeł geotermalnych, po ok. 20 proc. to energetyka wodna i ropa. Bilans zamyka śladowy udział węgla. W 2017 roku za produkcję energii elektrycznej na Islandii w 27 proc. odpowiadała geotermia, a w 73 proc. – hydroenergetyka. W miksie występują jeszcze śladowe ilości paliw kopalnych i wiatru.
Korzyści z geotermii na Islandii
W 2017 roku wytwórstwo energii elektrycznej na Islandii wyniosło ponad ok. 19 GW, z czego ok. ponad 14 GW produkowano dzięki energetyce wodnej, 5 GW dzięki geotermii. Pozostałe źródła to wiatr i paliwa kopalne. Dzięki nieprzebranym zasobom wody Islandia może produkować aż 74 proc. elektryczności, a także 26 proc. dzięki geotermii.
Jednak to w sektorze ciepłownictwa geotermia ma największy, bo aż 97-procentowy udział energii. To zeroemisyjne źródło energii, ale także, a może przede wszystkim, oszczędność. Ponad 90 proc. domów ogrzewanych jest tym źródłem, co pozwala zaoszczędzić ok. 7 proc. wartości PKB rocznie. Geotermia w 40 proc. wykorzystywana jest do produkcji energii elektrycznej, a w 43 proc. do ogrzewania. Znajduje też zastosowanie w rolnictwie oraz w przemyśle. Tak duże zasoby wodne i geotermalne przekładają się niską cenę, przez co 73 proc. energii elektrycznej na Islandii wykorzystywane jest do produkcji aluminium.
Geotermia przekłada się każdego roku na wzrost PKB kraju i pozwala ograniczyć o kilkadziesiąt procent emisję CO2. Na Islandii zaledwie 4 proc. emisji pochodzi z energetyki, a w Europie jest to średnio ok. 30 proc.
Podczas prezentacji możliwości geotermii, islandzcy eksperci podkreślali, że 70 proc. energii jest zużywane w miastach, a 60 proc. populacji będzie mieszkać w nich przed 2030. Tymczasem 50 proc. energii zużywane jest przy produkcji ciepła. – 25 proc. populacji w Europie żyje na terenach odpowiednich do wykorzystania ciepła ziemi. To szansa na wykorzystanie naturalnego ciepła ziemi. Co ważne, ponad 30 proc. gazu w Europie pochodzi z Rosji. Gaz w 75 procentach jest wykorzystywany do ogrzewania (2/3 na potrzeby gospodarstwa domowe, 1/3 przez przemysł). Znacząca cześć tego surowca może być zastąpiona przez geotermię.
Miesięczne rachunki za ciepło i energię w 2016 roku wynosiły w stolicy Islandii średnio 51 i 50 euro. Dla porównania, w stolicach innych krajów skandynawskich ceny są wyższe. W 2016 roku Kopenhadze wynosiła ona 122 za energię i 189 euro. W stolicy Finlandii opłaty wynoszą odpowiednio 315 za ciepło i 52 euro za energię.
Odwierty można wykorzystać ponownie dzięki technologii CSS (Sekwestracja dwutlenku węgla, CCS, od ang. carbon capture and storage). I tak na Islandii w 2017 roku 30 proc. emisji CO2 jest zatłaczana pod ziemię, gdzie po dwóch latach CO2 przeistacza się w formę stałą.
Energia elektryczna dzięki geotermii
Energia geotermalna jest wewnętrznym ciepłem Ziemi nagromadzonym w skałach oraz w wodach wypełniających pory i szczeliny skalne. Jest traktowana jako OZE.
Największą chlubą islandzkiej geotermii jest elektrociepłownia Hellisheiði, dostarczająca energię elektryczną i ciepłą wodę do ogrzewania. Jej moc to 303 MW energii elektrycznej i 133 MW energii cieplnej. Na wyspie jest jeszcze sześć podobnych, mniejszych obiektów. Temperatura powyżej 140 stopniu Celsjusza pozwala już na produkcję energii elektrycznej. Jednak do ogrzewania wystarczy woda o temperaturze 50 stopniu.
– Na Islandii występują poza źródłami wysokotemperaturowymi także tzw. niskotemperaturowe. Tam gdzie nie dociera ciepło z dużych elektrociepłowni, wykorzystujemy źródła niskotemperaturowe o temperaturze 70 stopni. To wystarczy dla naszej lokalnej sieci. Nie musimy korzystać z elektrociepłowni. Z tego co wiem takie lokalne źródła energii są także w Polsce. Kiedy byłem tam w ramach jednego z projektów badawczych, dowiedziałem się, że jest wiele lokalizacji, w których można wytwarzać ciepło dzięki geotermii, podobnie jak w mojej miejscowości. Techniczne możliwości w Polsce, a więc temperatura w wysokości 60 -70 stopni, w połączeniu z substancjami chemicznymi umożliwiają zwiększenie tej temperatury do 100 stopni Celsjusza – powiedział w rozmowie z dziennikarzami Stefan Larus Stefansson, stały przedstawiciel IRENA( International Renewable Energy Agency) na Islandii.
Geotermia w Polsce
W Polsce występują zasoby geotermalne średniotemperaturowe. Są zbyt chłodne, by stanowić istotne źródło wytwarzania energii elektrycznej. W Polsce mamy obecnie osiem ciepłowni geotermalnych: Bańska Niżna – (Podhalańskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej), Pyrzyce, Stargard, Mszczonów, Uniejów, Słomniki, Lasek, Klikuszowa. Przykładem, że energia ciepła ziemi może mieć zastosowanie w lokalnych systemach grzewczych jest Podhale. PEC Geotermia Podhalańska SA podaje na stronie internetowej, że sprzedała 450,6 tys. GJ oraz obniżyła emisję o 530 tys. ton CO2. Do końca III kwartału 2018 r. podłączono do sieci 1576 obiektów (w tym 1200 budynków mieszkalnych – jednorodzinnych i wielorodzinnych), moc zamówiona wyniosła 68 MW. Długość sieci ciepłowniczej to 110 km – znajduje się ona w Zakopanem, Szaflarach, Białym Dunajcu i Poroninie. Średnia temperatura wody geotermalnej wynosi 86 stopni Celsjusza. W ciągu 25-letniej działalności spółki ograniczono zużycie węgla o 265 tys. ton. Nakłady inwestycyjne w okresie 1998-2017 wyniosły 259,9 mln zł, w tym 154,3 mln zł to środki własne, 59,3 mln zł środki unijne, a 10,6 mln zł to środki Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Spółka Geotermia Podhalańska zaspokaja 40 proc. zapotrzebowania na ciepło w Zakopanem.
Podczas tegorocznego kongresu 590 w Rzeszowie wiceminister środowiska, Główny Geolog Kraju, Mariusz Orion Jędrysek zdradził, że w planach ministerstwa jest wykonanie kolejnych 10 odwiertów mających na celu zbadanie potencjału geotermii. Tylko na Podkarpaciu mają zostać wykonane trzy. Kolejne powstaną w Polsce środkowej, a także na Dolnym Śląsku, który jest zdaniem ministra słabo rozpoznany.
Prezes Polskiego Stowarzyszenia Geologicznego prof. Beata Kępińska oceniła, że w ostatnich latach nastąpił przełom w geotermii, który uzasadnia poszukiwania ogłoszone przez ministra.
– Mamy w Polsce 500 systemów ciepłowniczych, które powinny iść ku dekarbonizacji z użyciem gazu, ale geotermia jest jeszcze lepsza pod względem zeroemisyjności. Nie da się w całej Polsce wprowadzić tego systemu, ale na Niżu Polskim czy nad Podhalu mamy dobrze rozpoznane źródła o dużym potencjale. To szansa na wprowadzenie geotermii jako nośnika energii, choć nie podstawowego, który może być wspierany przez gaz – powiedziała prof. Kępińska.
Doświadczenia Islandii wydają się trudne do wykorzystania w Polsce. Powód to zbyt niska temperatura wody oraz znacznie mniejsze zasoby. Można jednak wykorzystać doświadczenia użycia lokalnych nisko i średniotemperaturowych i technicznych źródeł ciepła dla gospodarstw domowych czy technologię wiercenia do gorących źródeł. Paliwa kopalne mogą być zastępowane lokalnie geotermią. W takich przypadkach warto wykorzystać geotermię w walce ze smogiem, na przykład w miejscowościach uzdrowiskowych.
