Choć energia geotermalna jest dla Niemiec realną alternatywą dla ograniczenia emisji z ciepłownictwa i chłodzenia, to wciąż stosunkowo wysokie koszty ograniczyły jej ekspansję. Mimo to gdzieniegdzie w Niemczech widać ciekawe inicjatywy w tym obszarze – pisze Michał Perzyński, redaktor BiznesAlert.pl.
Strategia
Na południe od Monachium nad rzeką Izarą budowana jest jedna z największych ciepłowni geotermalnych w Europie, która zgodnie z planem już w 2021 roku ma zacząć dostarczać usługi cieplne i chłodnicze 80 tysiącom mieszkańcom stolicy Bawarii. Elektrownia Schäftlarnstraße to jedna łącznie sześciu, które do 2035 roku będą dostarczać większości z 1,5 miliona mieszkańców Monachium ciepło oraz chłód, a niektórym nawet energię elektryczną. Oprócz Paryża i innych miast europejskich, w tym Hamburga, Akwizgranu i Poczdamu w Niemczech, Monachium zamierza wykorzystać ogromny potencjał gorących wód termalnych, aby osiągnąć ambitne cele Energiewende, zwłaszcza w branży ciepłowniczej zdominowanej przez paliwa kopalne. Południe Niemiec, a w szczególności Bawaria, jest prawdziwym zagłębiem geotermalnym. Tutejsze źródła podziemne mogą osiągnąć ponad 200 stopni Celsjusza w studniach drążonych na głębokość nawet pięciu kilometrów. Jednak wciąż w Niemczech głęboka geotermia stanowi zaledwie niewielki ułamek krajowego ogrzewania i chłodzenia – dosłownie jeden promil.
Do niedawna niemiecki rząd federalny podchodził do promowania projektów geotermalnych bardzo ostrożnie, głównie ze względu na ich koszt i złożoność. W krajowym planie działania na 2050 rok energia geotermalna jest wymieniona tylko raz jako odnawialne źródło ciepła. Od 2009 roku dotacje na głębokie wiercenia są niewielkie. W 2020 roku po raz pierwszy geotermia mniejszych głębokości otrzymała wsparcie państwa, jak pieniądze na wiercenia, gruntowe pompy ciepła i inne koszty, gdy budynek zastępuje ogrzewanie olejowe energią odnawialną. Właśnie ten rodzaj geotermii może okazać się prawdziwym koniem pociągowym dla Niemiec. Rezerwy ciepła znacznie bliżej powierzchni można wykorzystać za pomocą gruntowych pomp ciepła. W całym kraju jest 420 tysięcy geotermalnych pomp ciepła, przede wszystkim w domach i większych budynkach, takich jak szpitale, które stanowią 1,2 procent niemieckiego zużycia ciepła. Niemieckie przepisy wymagające, aby nowe budynki spełniały normy efektywności energetycznej oraz nowe dotacje państwowe na inwestycje w niskoemisyjne ogrzewanie już w pierwszym kwartale 2020 roku napędzały niemieckie inwestycje w energię geotermalną. Komentatorzy w Niemczech uważają, że w przyszłości energia geotermalna znacznie wzmocni Energiewende, przede wszystkim w sektorze ciepłowniczym. Od 2012 roku wytwarzanie ciepła z tego źródła prawie się podwoiło.
Potencjał
Głębokie elektrownie geotermalne, takie jak te w Monachium i okolicach, mogą dostarczać ciepło i chłodzenie, a w niektórych przypadkach również energię elektryczną dziesiątkom tysięcy gospodarstw domowych, a nawet ośrodkom przemysłowym. Proces ten jest stosunkowo prosty. Z głębokich studni woda geotermalna lub para są odprowadzane rurami z głębin ziemi, a następnie wprowadzane do wymiennika ciepła, który przekazuje ciepło wody do lokalnych sieci ciepłowniczych. Proces funkcjonuje jako trwała, zamknięta pętla. Zużyta woda jest następnie odprowadzana z powrotem przez drugą studnię, wyrzucając ją na powierzchnię. Takie głębokie zbiorniki istnieją w południowych Niemczech, w regionie Górnego Renu i większości północnych Niemiec. Warunki do płytkiej generacji geotermalnej są bardziej powszechne w większości kraju, zwłaszcza poza miastami, a konkretniej tam, gdzie ciepło gruntu o temperaturze od 10 do 25 stopni Celsjusza może być odbierane na głębokościach powyżej 400 metrów. Jednak płytkie systemy wymagają elektrycznych pomp ciepła do podnoszenia temperatury w celu ogrzania budynków. Eksperci twierdzą, że pompy geotermalne są niezwykle wydajne: jedna kilowatogodzina energii elektrycznej może wytworzyć sto kilowatogodzin energii cieplnej. Energia geotermalna jest dziś tym ważniejsza, że niemiecki sektor ciepłowniczy stanowi około połowy całkowitego zużycia energii w Niemczech i pozostaje daleko w tyle za sektorem energetycznym, jeśli chodzi o przejście na odnawialne źródła energii. Paliwa kopalne nadal w przeważającej mierze dominują w sektorze ciepłowniczym, który obejmuje chłodzenie i przemysłowe procesy grzewcze. Udział odnawialnych źródeł energii wynosi zaledwie 14 procent, z czego większość to biomasa.
Rapacka: Ciepłownictwo geotermalne w walce o czyste powietrze
Geotermia jest zeroemisyjnym źródłem odnawialnym, ale w przeciwieństwie do fotowoltaiki i energetyki wiatrowej mogłoby w stanie stanowić podstawę systemu energetycznego, ponieważ jest stabilne i niezależne od pogody. Ponieważ temperatury wewnętrzne Ziemi są względnie stałe, elektrownie geotermalne wytwarzają energię 24 godziny na dobę, 7 dni w tygodniu, a zatem mogą wspierać systemy energetyczne oparte na OZE, na których Niemcy chcą oprzeć swoją energetykę. Co więcej, wewnętrzne temperatury Ziemi można wykorzystać do wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Proces ten wymaga, aby para napędzała generator napędzany turbiną, który wytwarza energię elektryczną. Pięć jednostek geotermalnych w Niemczech wytwarza zarówno ciepło, jak i energię elektryczną. Eksperci twierdzą, że wykorzystywanie ciepła ziemi jest w dużej mierze bezpieczne i przyjazne dla środowiska, ponieważ technologia szczelinowania hydraulicznego nie jest stosowana do poprawy przepływu wody w źródłach podziemnych. Większość szczelinowania hydraulicznego w studniach geotermalnych, która była przyczyną wstrząsów ziemi tam, gdzie bywała stosowana, jest zakazana w Niemczech.
Wady
Naturalnie energia geotermalna nie jest pozbawiona wad, są to przede wszystkim obawy o jej bezpieczeństwo i wysokie koszty. Wstrząsy i trzęsienia ziemi wywołane budową studni, takie jak trzęsienie o sile 5,5 stopnia w Pohang w Korei Południowej w 2017 roku, były w dużej mierze wynikiem szczelinowania hydraulicznego, które wykorzystuje wodę lub chemikalia do kruszenia gorącej skały, która hamuje przepływ wód termalnych. Ale nawet w samych Niemczech mniej inwazyjne metody ingerujące w geologię Ziemi spowodowały szkody. Drobne wstrząsy w 2008 roku w Staufen im Breisgau w południowej Badenii Wirtembergii, spowodowane przez wiercenia, nadal stanowią problem w regionie. W 2013 roku w mieście Landau w Nadrenii-Palatynacie słaba analiza projektu i pompowanie wody z powrotem do ziemi pod wysokim ciśnieniem również spowodowały wstrząsy, które uszkodziły okoliczne budynki. Innym zagrożeniem jest zanieczyszczenie wody pitnej. Tutaj na przykład Berlin mógłby mieć znaczny potencjał geotermalny, ale ponieważ całe jego złoża wody pitnej znajdują się bezpośrednio pod miastem, eksperci obawiają się, że wiercenia mogłyby spowodować zanieczyszczenie. Badania zlecone przez miasto badają obecnie skalę tego zagrożenia.
Perzyński: Czy Koninowi uda się zbudować geociepłownię z pomocą NFOŚiGW?
Jest jeszcze cena, zwłaszcza w fazie poszukiwań i wierceń. Intensywne badania geologiczne i sejsmiczne, a następnie wiercenie to największe wydatki dewelopera. Do tego potrzebni są poważni inwestorzy i stabilne finansowanie. Niemieckie federalne ministerstwo gospodarki i energii twierdzi, że próba wytwarzania energii ze źródeł geotermalnych może okazać się zbyt kosztowne i nękane trudnościami technicznymi. Mimo to jednak szereg inwestycji, efekt skali oraz trend ku zeroemisyjnym źródłom energii może sprawić, że może się to okazać asem w rękawie Energiewende.
