I PRZESTRZEŃ DO DALSZYCH BADAŃ /

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "I PRZESTRZEŃ DO DALSZYCH BADAŃ /"

Władysława Krzemińska
8 lat temu
Przeglądów:

1 NIEKONWENCJONALNE WYKORZYSTANIE ENERGII GEOTERMALNEJ I PRZESTRZEŃ DO DALSZYCH BADAŃ / INWESTYCJI Marek Jarosiński, PIG-PIB Warszawa, 24 sierpnia 2012 r.

2 Geotermia niekonwencjonalna: Enhanced Geothermal System EGS, wzbudzany system geotermalny, geotermia HDR, Ze względu na kompakcję skał na głębokościach większych niż 3 km najwięcej energii cieplnej zgromadzonej jest w skałach suchych lub o słabej przepuszczalności. Z przyczyn ekonomicznych, EGS stosuje się do głębokości nie wiele przekraczającej 4 km. Podstawą utworzenia systemu odbioru ciepła jest szczelinowanie hydrauliczne otworów wiertnicznych. Enhanced geothermal system 1 Reservoir 2 Pump house 3 Heat exchanger 4 Turbine hall 5 Production well 6 Injection well 7 Hot water to district heating 8 Porous sediments 9 Observation well 10 Crystalline bedrock

3 SPECYFIKA WZBUDZANEGO SYSTEMU GEOTERMALNEGO Szczelinowanie przez zatłaczanie kilku do kilkunastu tysięcy m 3 wody w ciągu kilku dni uruchamia struktury ścięciowe. W konsekwencji uzyskuje się duży zasięg przestrzeni szczelinowanej oraz wzbudzanie odczuwalnych wstrząsów sejsmicznych. Najczęściej stosowane systemy dubletów lub trypletów o otworach zakrzywionych. Precyzyjne projektowanie połączeń hydraulicznych między otworami (z uwzględnieniem czynnika geomechanicznego) Sterowanie tempem przepływu i zmiany dróg migracji płynów przez zatłoczenie np. cementu lub żelu silikonowego wzrost produktywności lub przedłużenie żywotności EGS Temperatury powyżej 90 o C generacja energii elektrycznej systemy binarne z czynnikiem parującym w niższych niż woda temp. EGS wielootworowe lub jednootworowe z dwoma poziomami szczelinowania, z wymiennikiem w głębi otworu itd.

4 Przykłady większych projektów EGS W USA Department of Energy w 2009 utworzył fundusz 84 mln $ do zainwestowania w EGS na przestrzeni 6 lat.

5 Niemiecki pilotażowy projekt EGS Gross Schoenebeck

6 Obecnie realizowany projekt EGS pt. Ocena potencjału, bilansu cieplnego i perspektywicznych struktur geologicznych dla potrzeb zamkniętych systemów geotermicznych (HDR) w Polsce Wybrano i przeanalizowano kilka obszarów reprezentatywnych dla różnych typów EGS w Polsce Przeprowadzono analizy potencjalnych systemów zamkniętych w w skałach krystalicznych (Sudety, Lubelszczyzna i kraton) i skałach osadowych (T i P) Projekt kończy się w połowie 2013 r. III Ogólnopolska Konferencja Naukowa pt. Złoża kopalin poszukiwanie, badanie, dokumentowanie. Warszawa

7 Wstępne wnioski z projektu Najlepsze perspektywy EGS w Wielkopolsce, gdzie na bloku Gorzowa skały wulkaniczne na głębokości do 3-4 km osiągają temperatury o C Średnie perspektywy w rejonie Karkonoszy - skały magmowe o niskiej radiogeniczności bez pokrywy skał izolacyjnych. W innych regionach Polski stwierdzono jedynie możliwość produkcji energii cieplnej. Spośród kompleksów osadowych EGS możliwy jest w izolowanych hydrodynamicznie kompleksach T i P o niskiej przepuszczalności. Temperatura na głębokości 3 km, PIG-PIB

8 PŁYTKA GEOTERMIA NISKOTEMPERATUROWA (na podstawie Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie stan aktualny i perspektywy rozwoju, 2010, Kapuściński i Rodzoch, NFOŚiGW) Jej cechą uniwersalną jest zastosowanie pomp ciepła (GPC gruntowe pompy ciepła) w zakresie niskich temperatur GPC to osobna dziedzina geotermii dla nas najważniejsza: boom w krajach cywilizowanych opłacalność i mniejsze ryzyko naturalne/inwestycyjne opóźnienie i ogromny potencjał wzrostu w PL W USA GPC zastosowane już w latach 40-tych technologia rozwijana systematycznie od lat 70-tych. W ostatnich latach średni przyrost liczby instalacji w USA ok /rok (8 x więcej niż wszystkich w PL). W Europie po stagnacji lat 80-tych szybki rozkwit od lat 90-tych do dziś. Z ponad MWth zainstalowanej mocy Szwecja przoduje w EU (światowy lider per capita).

9 Geotermia płytka w Europie 2008 (dla porównania: USA moc zainstalowana w 2007 r.: MWth)

10 Czynniki stymulujące i blokujące rozwój GPC w Polsce Czynniki pozytywne Zbliżenie się do krytycznej ilości urządzeń w Polsce - zdjęcie odium ryzykownej nowości otwarcie na EU Wzrost różnorodność technologii GPC (z akumulacją ciepła) Spadek cen pomp ciepła i wierceń (postęp technologiczny) Podniesienie standardów izolacji obiektów Nacisk na technologie bezemisyjne Bariery Nieprzewidywalny rynek handlu emisjami Jednorazowa inwestycja wyższa niż przy tradycyjnych instalacjach Brak doświadczenia i zaufania do nowych rozwiązań Brak dostatecznej informacji (o warunkach geologicznych) dla GPC w Polsce

11 PODSUMOWANIE W ostatnich latach wykonano syntezy (sfinansowane przez NFOŚiGW) Atlasy zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim, 2006 pod redakcją Góreckiego Atlas zasobów wód i energii geotermalnej Karpat Zachodnich, 2011 pod redakcją Góreckiego i Hajto. Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie stan aktualny i perspektywy rozwoju, 2010, pod redakcją Kapuścińskiego i Rodzocha Obecnie wykonywana: Ocena potencjału, bilansu cieplnego i perspektywicznych struktur geologicznych dla potrzeb zamkniętych systemów geotermicznych (HDR) w Polsce - zakończony będzie w połowie 2013 r. Obecnie tworzony jest Bank wód zaliczanych do kopalin udostępniany w internecie - stałe zdanie PSH Model numeryczny 3D pokrywy osadowej Polski zaakceptowane do realizacji

12 Rekomendacje dla dalszych badań (z perspektywy i pod egidą PSG i PSH) System internetowego udostępniania map parametrów zbiorników wód termalnych i bilansu zasobów (statycznych i dyspozycyjnych) - cyklicznie aktualizowanych. Stworzenie warunków do optymalizacji lokalizacji instalacji głębokiej geotermii, analizy konfliktu interesów oraz szacowania zasobów wydobywalnych i eksploatacyjnych dla regionów (model pokrywy osadowej 3D) Rozważyć należy możliwość sfinansowania instalacji demonstracyjnej w technologii EGS na bloku Gorzowa (otwór Dębno-1 + dublet) (kogeneracja) ok. 80 mln zł, zasilanie Dębna (ok. 14 tys. mieszkańców) Rozpoczęcie kategoryzacji obszarów płytkiej geotermii pod względem zastosowania optymalnych technologii oraz bilansu zasobów GPC - wykorzystanie sieci monitoringu wód podziemnych (PSH), atlasów geologicznoinżynierskich aglomeracji oraz przestrzennych modeli płytkiej budowy geologicznej (PSG) Promocja rozwoju płytkiej geotermii niskotemperaturowej w Polsce Utworzenie systemu/zespołu oceny projektów instalacji geotermalnych pod kątem: optymalizacji lokalizacji, racjonalnego wykorzystania zasobów ciepła, unikania konfliktu interesów, szacowania ryzyka ekonomicznego (procedura współfinansowana przez oferenta).

13 Dlaczego i w jaki sposób winniśmy wspierać energię geotermalną?... uwagi na temat Konieczność przeprowadzenia wielowariantowych analiz efektywności wspierania różnych form geotermii dla różnych scenariuszy rozwoju sektora energetycznego Rekomendacja dla dotowania instalacji o charakterze innowacyjnym np. eksploatacja solanek (mineralizacja do 150 g/l), kaskadowe systemy odzyskiwania ciepła, wzbudzane systemy geotermalne (EGS), instalacja jednootworowe zamknięte Instalacje konwencjonalne głębokiej geotermii o najmniejszym ryzyku geologicznym i ekonomicznym powinny się bilansować bez dotacji przy dostępnych kredytach preferencyjnych i odpowiednich ulgach w opłatach eksploatacyjnych. Przy czasie zwrotu inwestycji < 8 lat i małym ryzyku geologicznym płytka geotermia powinna się rozwijać bez dotacji przy dostępnych kredytach komercyjnych i ulgach w opłatach eksploatacyjnych. Należy rozważyć sensowność utworzenia funduszu gwarancyjnego obniżającego ryzyko inwestycje w głęboką geotermię. W przypadku wystąpienia przeszkód naturalnych (np. nieodpowiednie parametry petrofizyczne, tektonika) uniemożliwiających kontynuację inwestycji fundusz gwarancyjny wypłacałby (częściową) rekompensatę poniesionych kosztów. Objęcie zabezpieczeniem byłoby warunkowe na podstawie rekomendacji przedsięwzięcia przez zespół oceny projektów instalacji geotermalnych.

Podobne dokumenty

POTENCJAŁ I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA ZASOBÓW GEOTERMALNYCH W POLSCE WSPIERANIE PRZEZ PIG PIB ROZWOJU GEOTERMII ŚREDNIOTEMPERATUROWEJ W POLSCE

POTENCJAŁ I PERSPEKTYWY WYKORZYSTANIA ZASOBÓW GEOTERMALNYCH W POLSCE WSPIERANIE PRZEZ PIG PIB ROZWOJU GEOTERMII ŚREDNIOTEMPERATUROWEJ W POLSCE Program Geologia Złożowa i Gospodarcza Zespół Wód Uznanych