Wójcik: Geotermia czyli polska energetyka odnawialna

9 grudnia 2016, 07:30 Energetyka

KOMENTARZ

Teresa Wójcik

Redaktor BiznesAlert.pl

Polskie zasoby energii geotermalnej nie prezentują takiego potencjału jak te na Islandii albo na Filipinach, ale w miksie energetycznym dla ciepłownictwa mogą stanowić znaczącą pozycję.

Rok temu podczas polskiej prezentacji w ramach szczytu klimatycznego ONZ w Paryżu minister środowiska  prof. Jan Szyszko ocenił, że zasoby geotermalne obok biomasy są “szansą Polski w energii odnawialnej.” Co prawda te nasze zasoby nie prezentują takiego potencjału jak te na Islandii albo na Filipinach, ale w miksie energetycznym mogą stanowić znaczącą pozycję. Jest to najczystsze, bezemisyjne, bezodpadowe żródło energii, a w przeciwieństwie do wiatru i słońca w pełni stabilne. Ze wszystkich odnawialnych źródeł energii najwyższy potencjał techniczny posiada właśnie energia geotermalna. Jest on szacowany na poziomie 1512 PJ/rok, co stanowi ok. 30 proc. krajowego zapotrzebowania na ciepło

Elektrownia geotermalna

Geotermia jest energią wnętrza Ziemi skumulowaną w skałach i wodach podziemnych. Energię geotermalną zaliczamy do kategorii energii odnawialnej, bo jej źródło – gorące wnętrze kuli ziemskiej – jest praktycznie niewyczerpalne. Prawidłowością budowy naszej planety, a w szczególności jej warstwy litosferycznej, jest wzrost temperatury wraz z postępowaniem w głąb ziemi. Źródłami ciepła geotermalnego są po pierwsze procesy rozpadu pierwiastków promieniotwórczych, po drugie ciepło, pochodzące jeszcze z praokresu powstania Ziemi. Zasoby ciepła zmagazynowane we wnętrzu Ziemi są ogromne, do głębokości 10 km przekraczają 50 tys. razy energię wszystkich znanych złóż gazu ziemnego i ropy. Są takie krraje, gdzie warunki geologiczne szczególnie sprzyjają wykorzystaniu energii geotermalnej. Rekordy bije Islandia, gdzie elektrownie geotermalne dostarczają 26,2 proc. krajowej produkcji energii elektrycznej (2010 r.) . Dodatkowo gorąca woda wykorzystywana jest do ogrzewania blisko 87 proc. budynków w kraju.

W Polsce mamy bogate zasoby energii geotermalnej. Przeszło 220 tys. km2 obszaru Polski pokryte jest basenami sedymentacyjnymi Prowincji Centralno-europejskiej zawierającymi wody geotermalne w następujących zbiornikach (basenach): kambryjskim, dewońsko-karbońskim, dolnopermskim, cechsztyńskim, triasowym, jurajskim i kredowym. Wprawdzie nasz kraj leży poza strefami aktywności tektonicznej i wulkanicznej, a pozyskiwanie złóż pary z dużych głębokości do produkcji energii elektrycznej jest przy obecnych rozwiązaniach technologicznych nieopłacalne ekonomicznie.

Natomiast występują w naszym kraju naturalne baseny sedymentacyjno-strukturalne, wypełnione gorącymi wodami podziemnymi. Temperatury tych wód są zróżnicowane, wynoszą od kilkudziesięciu do ponad 90°C, a w skrajnych przypadkach osiągają sto kilkadziesiąt stopni ( 180.C we Wrześni). Nasza geotermia znajduje więc zastosowanie w energetyce cieplnej. Na podstawie dotychczasowych badań i analiz oceniono, ża na obszarze Polski znajduje się co najmniej 6600 km2 wód geotermalnych.  Zasoby te są dość równomiernie rozmieszczone na znacznej części obszaru Polski. Regiony o optymalnych warunkach geotermalnych w dużym stopniu pokrywają się z obszarami największych aglomeracji miejskich, obszarami silnie uprzemysłowionymi oraz obszarami intensywnych upraw rolniczych i warzywniczych. Na terenach zasobnych w energię geotermalną leżą m.in.: Warszawa, Poznań, Szczecin, Łódź, Toruń, Płock.

Korzystne parametry geotermalne skał występują w górotworze na Niżu Polskim – w subbasenach grudziądzko-warszawskim i szczecińsko-łódzkim. To właśnie z tych warstw korzysta inwestycja energetyki geotermalnej  w Mszczonowie. Zrealizowana jako trzecia w Polsce. Ewenementem na skalę europejską jest fakt, że wody geotermalne z odwiertów w Mszczonowie to wody słodkie, czyli są skarbem. Mają temperaturę 42 C, pozyskiwane są z głębokości 1,7 tys. m. i pozwalają ogrzać Mszczonów do momentu kiedy temperatura nie spadnie poniżej -5C. Przy niższej woda musi być dodatkowo podgrzewana gazem.

Od 2000 r. w Mszczonowie  energia geotermalna wykorzystywana jest do celów ciepłowniczych, rekreacyjnych oraz do celów pitnych ( jak wspomniałam – są to wody słodkie) Ciepłownia geotermalna w Mszczonowie  zastąpiła przestarzałe trzy miejskie kotłownie węglowe, które co roku emitowały 60 ton związków siarki, 9700 ton dwutlenku węgla oraz 145 ton pyłów. Po zainstalowaniu ciepłowni geotermalnej emisja pyłów spadła do zera, znikły zupełnie również związki siarki. Miejska emisja CO2 spadła czterokrotnie. Eksploatacja wód geotermalnych  zapewnia społeczności Mszczonowa nie tylko stabilny system grzewczy ale też – eliminując  negatywne skutki oddziaływania na środowisko samego procesu produkcji ciepła – w znacznym stopniu podniosła komfort życia w mieście.

Ciepłownia geotermalna w Mszczonowie wybudowana była w ramach projektu celowego współfinansowanego przez Komitet Badań Naukowych. Wnioskodawcą i wykonawcą był Urząd Miasta i Gminy Mszczonów, a realizatorem – Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN w Krakowie, pełniący nadzór naukowy nad inwestycją. Całkowita moc ciepłowni wynosi około 7,5 MW. W sezonie grzewczym około 40 proc. ciepła dostarczanego odbiorcom pochodzi z wody geotermalnej. Po oddaniu ciepła woda geotermalna po przejściu przez zespół odżelaziaczy jest kierowana do miejskiej sieci wodociągowej jako woda pitna wysokiej jakości.

Od 2008 r. mszczonowskie wody geotermalne wykorzystywane są również do celów rekreacyjnych w nowoczesnym aquaparku „Termy Mszczonowskie”.

W Polsce mamy obecnie 8 ciepłowni geotermalnych: Bańska Niżna – (Podhalańskie Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej), Pyrzyce, Stargard, Mszczonów, Uniejów, Słomniki, Lasek, Klikuszowa. Niebawem zostanie oddana do użytku ciepłownia geotermalna w Toruniu – 24 października br. próbny rozruch zakończył się powodzeniem, popłynęła woda o temperaturze na powierzchni 61 st.C.

Energia geotermalna ma następujące zalety:

– jest nieszkodliwa dla środowiska, nie powoduje żadnych zanieczyszczeń przy poprawnym działaniu,

– zasoby energii geotermalnej są zasobami lokalnymi, mogą być pozyskiwane w pobliżu miejsca użytkowania,

– elektrownie geotermalne, a także ciepłownie,  w odróżnieniu od zapór wodnych czy wiatraków nie mają niekorzystnego wpływu na krajobraz,

– elektrownie i ciepłownie geotermalne nie stanowią żadnego zagrożenia dla ptaków i owadów, nie emitują szkodliwego hałasu – jak wiatraki,

– zasoby energii geotermalnej są, w przeciwieństwie do energii wiatru czy energii solarnej dostępne zawsze, niezależnie od warunków pogodowych czy pory doby, roku itp. zmian,

– instalacje służace wykorzystaniu energii geotermalnej mają stosunkowo niskie koszty eksploatacyjne.

Energia geotermalna ma też wady:

– cechuje ją mała dostępność: dogodne do jej wykorzystania warunki występują tylko w określonych miejscach, choć jest szeroko rozpowszechniona, nie wszędzie, gdzie występuje, można ją łatwo pozyskiwać

– jeśli nie są przestrzegane wyśrubowane normy eksploatacji, efektem ubocznym korzystania z energii geotermalnej jest możliwość zanieczyszczenia wód powierzchniowych i głębinowych

– pozyskiwanie energii geotermalnej wymaga dużych nakładów inwestycyjnych na budowę instalacji ( koszty samej eksploatacji są potem b. niskie),

– istnieje ryzyko przemieszczenia się złóż wód geotermalnych, które na całe dziesięciolecia mogą „uciec” z miejsca eksploatacji,

– problemem może być również korozja rur.

Przeszło 220 tys. km2 obszaru Polski pokryte jest basenami sedymentacyjnymi Prowincji Centralno-europejskiej zawierającymi wody geotermalne w następujących zbiornikach (basenach): kambryjskim, dewońsko-karbońskim, dolnopermskim, cechsztyńskim, triasowym, jurajskim i kredowym.