Geotermia jako źródło rozwoju oferty turystycznej regionu

Transkrypt

1 INSTYTUT GOSPODARKI SUROWCAMI MINERALNYMI I ENERGIĄ POLSKIEJ AKADEMII NAUK Pracownia Odnawialnych Źródeł Energii Geotermia jako źródło rozwoju oferty turystycznej regionu dr hab. inż. Wiesław Bujakowski prof. IGSMiE PAN Kraków

2 ENERGIA EOTERMALNA - główne cechy jest odnawialnym, lokalnie dostępnym źródłem energii; nie generuje szkodliwych emisji do atmosfery w odróżnieniu od paliw wymagających spalania tj. paliw kopalnych (węgiel, gaz ziemny, olej opałowy) oraz biomasy jest dostępna w sposób ciągły niezależnie od pory dnia i sezonu czym wyróżnia się od energii słonecznej i wiatrowej jest wysoce kosztowa na etapie inwestycyjnym i nisko kosztowa na etapie operacyjnym w porównaniu do energii z paliw konwencjonalnych w każdym przypadku lokalizacyjnym wymaga minimalizacji ryzyka geologicznego i ekonomicznego poprzez odpowiednie rozpoznanie zasobów geotermalnych i optymalnego ich zagospodarowania rozwiązaniami technologicznymi Wody geotermalne oprócz walorów energetycznych posiadają bardzo często walory lecznicze wynikające ze składu chemicznego 2

3 Wg Ustawy z dnia 9 czerwca 2011 r. Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U poz. 1131) Wodą: Termalną jest woda podziemna, która na wypływie z ujęcia ma temperaturę nie mniejszą niż 20oC. Leczniczą jest woda podziemna, która pod względem chemicznym i mikrobiologicznym nie jest zanieczyszczona, cechuje się naturalną zmiennością cech fizycznych i chemicznych, o zawartości: a) rozpuszczonych składników mineralnych stałych nie mniej niż 1g/dm3 b) jonu żelazawego nie mniej niż 10 mg/dm3 (wody żelaziste), c) jonu fluorkowego nie mniej niż 2 mg/dm3 (wody fluorkowe), d) jonu jodkowego nie mniej niż 1 mg/dm3 (wody jodkowe), e) siarki dwuwartościowej nie mniej niż 1 mg/dm3 (wody siarczkowe), f) kwasu metakrzemowego nie mniej niż 70 mg/dm3 (wody krzemowe), g) radonu nie mniej niż 74 Bq/dm3 (wody radonowe), h) dwutlenku węgla niezwiązanego nie mniej niż 250 mg/dm3, z tym że od 250 do 1000 mg/dm3 to wody kwasowęglowe, a powyżej 1000 mg/dm3 to szczawa; Solanką jest woda podziemna o zawartości rozpuszczonych składników mineralnych stałych, 3 nie mniejszej niż 35 g/dm3

4 Główne kierunki zagospodarowania wód geotermalnych w świecie w latach (Tomaszewska 2017) 1-systemy pomp ciepła, 2-ciepłownictwo geotermalne; 3-ogrzewanie szklarni; 4 stawy hodowlane; 5-suszarnie owoców i warzyw; 6-zastosowanie przemysłowe; 7-kąpiele i baseny; 8-chłodzenie i topienie śniegu; 9-inne Na podstawie Lund, J.W., Boyd, T.L. - Direct utilization of geothermal Energy 2015 worldwide review. Proceedings World Geothermal Congress 2015, Melbourne, Australia, April 2015 (paper No 1000), p

5 Prace kuchenne u Maorysów w dzisiejszej Nowej Zelandii Swięte miejsca Indian kalifornijskich sztych z XVIII w) Przydomowe ujęcia wód termalnych w Beppu (Kiusiu)

6 Balneo-rekreacja w Japonii (góra), USA i na Węgrzech (dół)

7 Odmrażanie chodników w Oregon, USA Szklarnia w stanie Nowy Meksyk, USA Hodowla aligatorów W Idaho, USA

8 Reykjavik dzisiaj 95% budynków ogrzewanych energią geotermalną Reykjavik w 1932 r ogrzewany paliwami kopalnymi

9 Lokalizacja instalacji Stratygrafia/ głębokość otworu/ strop ujęcia, liczba otw. Data uruchomienia*, sposób wykorzystania Zasoby eksploatacyjne [m 3 /godz.] Temperatura [ C] Mineralizacja [g/l] Moc zainstalowana z geotermii (wartości oszacowane) [MW t ] Pobór wód (w 2014 r.) [m 3 /rok] Produkcja energii z geotermii (wartości oszacowane) [TJ/rok] Grupa I Instalacje wykorzystujące wody geotermalne do ogrzewania i rekreacji (temp.>25 C) 1994 rok, sieć grzewcza, Pg, T 2 ogrzewanie i woda 960 do kąpieliska Termy 3 otw ,5-3,1 40, Szaflary i Gorący eksploatacyjne 5 odwiertów Potok T, Z 1. Podhale Bańska Niżna - ok. 56 zł/gj 2. Pyrzyce - ok. 85 zł/gj 3. Mszczonów - ok. 80 zł/gj J m 4 odwierty K m 1 odw. 4. Uniejów K rok, sieć grzewcza T, Z 2000 rok, sieć grzewcza, woda do kąpieliska, woda pitna T 2001 rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska, sieć grzewcza T, Z 340 Faktyczne 130 w ,0 15,5 MW >400 95% z geotermii TJ, 63% udziału geotermii <0,5 3, ,9 7,4 3, Ok.40 TJ(2015) 5. Stargard Szczeciński - 25 zł/gj J rok, sieć grzewcza T, Z G Term Energy od 2012 r m 3 /h 87 >100 12, Ok. 213 TJ w 2015 >30% potrzeb miasta 6. Poddębice - ok. 40 zł/gj K m 2012 rok, sieć grzewcza, ogrzewanie i woda do kąpieliska T 190 Faktycznie ok. 115 m 3 /h, Planowane ok. 320 m 3 /h 71 <0,5 10,0 Faktycznie ok. 4 MW Ok. 47 TJ w 2015

10 7. Podhale Zakopane Antałówka Pg, T rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska T [m 3 /godz.] 130 [ C] 33,5 [g/l] bd [MW t ] 0,52 [m 3 /rok] [TJ/rok] 4 8. Podhale Bukowina Tatrzańska Pg, T rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska T, Z ,6 g/l 2, Podhale Zakopane Szymoszkowa Pg, T rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska T, Z w. zmineralizowana 0, Poznań otw. Swarzędz IGH-1 J m Wyk w rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska T, Z Samowypływ 76 m3/h Niska mineralizacja, sztucznie modyfikowana solanka Cl-Na 0, Podhale - Białka Pg, T m 2011 rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska T, Z ,6 0, Podhale Witów ChochołówIG-1 Pg, T rok, Ogrzewanie kąpieliska T Było ,2 g/l 0, Cieplice 2014 rok, ogrzewanie i woda do kąpieliska Ls, T 56, ,4 0,6 0, Trzęsacz J m Od III.2015 woda do kąpieliska, ogrzewanie, Hodowla łososia od ikry do dorosłego osobnika ok. 600 dni (2xszybciej), T m 3 /h ,5 g/l 3,5 > bd

11 1. Ciechocinek 2. Duszniki Grupa II Instalacje wykorzystujące wody lecznicze geotermalne do balneologii i lecznictwa XII w r. Lz, T XV/XVI w Ls, T [m 3 /godz.] 345 [ C] [g/l] [MW t ] 3,2 [m 3 /rok] [TJ/rok] 3,0 107,48 16,21 3,4 1, ,2 3. Grudziądz - Marusza 1630 m W 2006 r 2006 r. Lz, T , ,3 4. Lądek Zdrój 700 m ź.zdzisław L-2 XIII w r. (otw. L2) Ls, T 59,85 20,44 0,2 0, ,6 5. Lubatówka Iwonicz Pg 1152 m (otw. Lubatówka 12) 1955 r. Ls, Lz, T 41, , ,8 6. Rabka Zdrój Pg 1215 m XIX w Lz, T 6, , ,2 7. Ustroń Lata 60 XX w r. Lz, T 2,2 28 0, ,3 8. Gołdap Uzdrowisko Lz, T , ,14 9. Ustka Uzdrowisko Lz, T ,29 bd 0, Busko Zdrój K m XVIII w Lz, T 6 przy depresji eksploatacyjnej Smax = 68,0 m 25 0, ,1

12 Występowanie i zasolenie wód termalnych w Polsce (Tomaszewska 2014) 12

13 Wody geotermalne poza ich głównym wykorzystaniem do celów grzewczych znajdują również zastosowanie w rekreacji oraz lecznictwie i balneoterapii. W Polsce istnieje kilka ośrodków wykorzystujących wody geotermalne do celów rekreacyjnych: Szczególnie mocno rozwijają się ośrodki rekreacyjne na Podhalu (7 ośrodków): (Aqua Park Zakopane, Kąpielisko Geotermalne Szymoszkowa w Zakopanem, Terma Bukowina, Termy Szaflary, Terma Bania, Termy Gorący Potok w Szaflarach i Termy Chochołowskie). Poza Podhalem powstały również kompleksy rekreacyjne i balneoterapeutyczne (7 ośrodków): (Termy w Uniejowie, Termy Marusza w Grudziądzu, Termy Mszczonowskie w Mszczonowie, Termy Warmińskie w Lidzbarku Warmińskim, Tarnowskie Termy w Tarnowie Podgórnym koło Poznania, Termy w Poddębicach, Termy Maltańskie w Poznaniu). Obecnie planowana jest budowa kilku ośrodków m.in. przez Geotermię Konin na wyspie Pociejewo oraz przez spółkę Gorczańskie Wody Termalne w okolicach Poręby Wielkiej. Wody geotermalne wykorzystywane są również w Polsce do celów leczniczych i balneoterapeutycznych w 10 ośrodkach (Cieplice Śląskie Zdrój, Lądek Zdrój, Duszniki Zdrój, Ciechocinek, Konstancin, Ustroń, Iwonicz Zdrój, Rabka Zdrój, Grudziądz-Marusza, Lubatówka). 13

14 Aqua Park Zakopane Aqua Park Zakopane, którego budowę zakończono w 2006 r. powstał na bazie niewielkiego ośrodka rekreacyjnego na Antałówce wykorzystującego wody geotermalne o temperaturze 33 C z odwiertu Zakopane IG-1. 14

15 Kąpielisko Geotermalne Szymoszkowa Kąpielisko Geotermalne Szymoszkowa z wodą geotermalną wydobywaną z otworu Szymoszkowa GT-1 działa od 2007 r. Zasoby eksploatacyjne tego odwiertu zatwierdzono w ilości 80 m 3 /h wody o temperaturze na wypływie 27,8 C i mineralizacji 380 mg/dm3. Kąpielisko składa się z dwóch basenów otwartych, z widokiem na Tatry. Udostępniane jest ono w okresie letnim. Powierzchnia kąpieliska zajmuje 5000 m 2, a temperatura wody geotermalnej wynosi 30 C 15

16 Terma Bukowina Tatrzańska Obiekt został oddany do użytku w grudniu 2008 r. Korzysta z wody termalnej z otworu Bukowina Tatrzańska PIG/PNiG-1 o wydajności 70,0 m 3 /h i temperaturze 67 C. Obiekty termalne obejmują 5 basenów zewnętrznych (pisownia oryginalna): Niebiesko dolino basen rekreacyjny zewnętrzny z hydromasażem o głębokości 1,3 m, temp. wody C, Cepersko Płań basen pływacki zewnętrzny dla osób dobrze pływających o głębokości 1,5 m, temperatura wody C, Jaskinia pod Porońcem grota skalna i basen zewnętrzny o głębokości 1,3 m, temp. wody C, Corny staw basen rekreacyjny zewnętrzny o gł. 1,2 m, temperatura wody C, Letnie Mocydełko brodzik o głębokości 0,4 m, temperatura wody C. Poza wyżej wymienionymi basenami funkcjonuje również 6 basenów wewnętrznych z wodami o temp C : Bulgotnik basen z hydromasażem o głębokości 1,3 m, Bystry potok brodzik o głębokości 0,7 m, Bonior basisty basen rekreacyjny o głębokości 1,35 m, Mocydełko brodzik o 16 głębokości 0,4 m, Zostawnica basen o głębokości 1,3 m, Jacuzzi - basen z hydromasażem

17 Terma Bania Białka Tatrzańska Ośrodek Terma Bania został otwarty w 2011 r. i korzysta z zasobów wód geotermalnych z otworu Białka Tatrzańska GT-1. Kompleks został podzielony na trzy strefy: strefę letnią, strefę zabaw i strefę relaksu Kompleks basenowy obejmuje 14 basenowych niecek, zjeżdżalnie o łącznej długości ponad 300 metrów, gejzery, armatki wodne, jacuzzi, sztuczne fale i wiele innych atrakcji. 17

18 Termy Szaflary Termy Szaflary to ośrodek rekreacyjny wykorzystujący wody geotermalne po ich częściowym schłodzeniu w wymiennikach ciepła PEC Geotermii Podhalańskiej SA. Łączna powierzchnia basenów ośrodka wynosi 970m2. W skład kompleksu wchodzą cztery baseny: dwa zewnętrzne i dwa wewnętrzne z dodatkowymi atrakcjami. Baseny wyposażone są w wiele urządzeń do hydromasażu takich jak bicze wodne, ławki do masażu, gejzery, urządzenia do masażu karku i części barkowej szerokimi i wąskimi strumieniami wody. 18

19 Termy Gorący Potok Termy Gorący Potok to ośrodek rekreacyjnym wykorzystujący wody geotermalne PEC Geotermia Podhalańska S.A.. Powstał w Kompleks Term Gorący Potok tworzą baseny zewnętrzne, napełnione wodą geotermalną o temperaturze C. Dodatkowo ofertę Termy Gorący Potok uzupełniają sauny (sucha i parowa), tężnia i kąpiele borowinowe w specjalnie przygotowanych kadziach z borowiną dostarczaną z Czarnego Dunajca 19

20 Chochołowskie Termy Chochołowskie Termy są obecnie najnowszym kompleksem termalnym na Podhalu. Wykorzystują wody z odwiertu Chochołów PIG 1, wykonanego w roku Otwór jest jednym z najzasobniejszych ujęć w regionie. Temperatura wody w ujęciu wynosi 82 C. Ośrodek oferuje liczne baseny o łącznej powierzchni ok m 2 20

21 Termy Uniejów. Wody geotermalne wydobywane są otworem Uniejów PIG/AGH-2 o wydajności 68 m 3 /h. Eksploatowana woda geotermalna ma mineralizację 6,8 g/dm 3, a temperatura na wypływie wynosi ok 69 C. W 2008 r. w Uniejowie otwarto kompleks rekreacyjny położony u podnóża XIV-wiecznego zamku i w pobliżu kasztelu rycerskiego. Strefę kąpielową zewnętrzną stanowią baseny o powierzchni 1238 m 2. W tej strefie znajduje się basen rekreacyjny, dziecięcy, solankowo-uzdrowiskowy oraz basen pływacki. Wśród licznych atrakcji ośrodek oferuje: wyspę z jacuzzi, rwącą rzekę, taras wypoczynkowy, a także zjeżdżalnie, brodziki i inne atrakcje. Strefę kąpielową wewnętrzna stanowią baseny o powierzchni 303 m 2. Znajduje się tu m. in. basen solankowo-uzdrowiskowy z atrakcjami oraz basen rekreacyjny dla dorosłych. 21

22 Termy Marusza. Wody geotermalne w rejonie Grudziądza zostały rozpoznane dwoma otworami Grudziądz IG-1 oraz Grudziądz-2. Otwór Grudziądz IG-1 eksploatowany od 2001 r. został przystosowany do poboru solanki z warstwy wodonośnej jury dolnej z głębokości m. Geotermalne wody mineralne rejonu Grudziądza to solanki o mineralizacji około 80 g/dm 3. W odwiercie Grudziądz IG-1 wydajność wody określono na 20 m 3 /h, a jej temperatura na wypływie wynosi 40,5 C. W 2006 r. oddano do użytku pierwsze obiekty wyposażone w nowoczesne wanny, inhalatory, krioterapię, salę gimnastyczną, saunę i dwa gabinety masażu, a także grotę solankową oraz piramidę solną przeznaczoną do zbiorowej inhalacji aerozolem sporządzonym z solanki. W bezpośrednim sąsiedztwie basenów zbudowano również tężnie solankową przeznaczona do inhalacji aerozolem sporządzonym z naturalnej solanki, bogatej w jod i brom. Tężnia znajduje zastosowanie przede wszystkim w leczeniu górnych dróg oddechowych, nadciśnienia tętniczego. 22

23 Termy Mszczonów. Termy Mszczonowskie, uruchomione w czerwcu 2008 roku, wykorzystują słodkie wody geotermalne z Zakładu Górniczego Geotermii Mazowieckiej S.A. W Termach Mszczonów znajdują się dwa baseny solankowe o głębokości 1,2 1,3 m (w tym jeden wewnętrzny) połączone kanałem, wypełnione surową wodą geotermalną o temperaturze C. Ponadto funkcjonują baseny: rekreacyjny o głębokości 1,2 1,4 m wyposażone w różnego rodzaju atrakcje wodne, spełniające także funkcje relaksacyjne, takie jak: sztuczna rzeka, masaże ścienne, masaże karku, gejzery powietrzne, ławeczki i leżanki napowietrzające. 23

24 Tarnowskie Termy zostały oddane do użytku w 2015 r. Zlokalizowane są Tarnowie Podgórnym koło Poznania. W basenach solankowych Term wykorzystywana jest woda termalna z otworu Tarnowo Podgórne GT-1 z głębokości ponad 1200 o temperaturze 45 C. Tarnowskie Termy stanowią kompleks basenów wewnętrznych wraz z bazą usługową. Powierzchnia użytkowa Tarnowskich Term wynosi 10 tys. m 2, przy ok. 6 tys. m 2 powierzchni zabudowy. 24

25 (Arch. IGSMiE PAN 2005)

26 Wizualizacja planowanych obiektów kąpieliska geotermalnego, balneologicznych i tężni solankowej w ramach rekultywacji terenów pogórniczych (Arch. IGSMiE PAN 2011, Bujakowski,Wirth 2011) 26

27 Przykłady wykorzystania wód geotermalnych do celów rekreacyjnych na świecie Islandia, od dawna wykorzystuje gorące źródła w celach rekreacyjnych i tereapeutycznych. Współcześnie, korzystanie z pływalni i lecznictwa geotermalnego jest najbardziej popularnym sposobem wypoczynku i odnowy biologicznej dla Islandczyków, ważnym,dochodowym i stale rozwijającym się sektorem usług. 27

28 Blue Lagoon (Islandia) na tle Elektrowni Geotermalnej Svartsengi (fot. B. Tomaszewska) 28

29 We Włoszech ośrodki rekreacyjne i balneoterapeutyczne związane są głównie z naturalnie wypływającymi gorącymi źródłami regionu Toskanii. Turystyka koncentruje się głównie wokół takich miejsc jak Bagni San Filippo gdzie temperatura wód dochodzi do 52 C, a woda spływając po wapiennych skałach tworząc malownicze nacieki, w Bagni di Petriolo z gorącymi źródłami o temperaturze C, Terme di Saturnia z wodami o temperaturze 37 C, czy Bagno Vignoni 26 C. 29

30 Węgry, w których występują bogate zasoby energii geotermalnej związane z Basenem Panońskim. Tradycje wykorzystania wód geotermalnych sięgają czasów rzymskich. Obecnie na Węgrzech funkcjonuje kilkadziesiąt ośrodków wykorzystujących wody geotermalne do celów rekreacyjnych, a jednym z najstarszych i najpopularniejszych takich ośrodków są Łaźnie Gellerta w Budapeszcie. 30

31 Słowacja, posiada ponad 30 miejscowości z kąpieliskami i lecznictwem bazującym na wodach geotermalnych. Kąpieliska i uzdrowiska to najczęstsze sposoby wykorzystania ciepłej wody geotermalnej w tym kraju. Turcja, posiada duże zasoby geotermalne wykorzystywane od wieków w naturalnych źródłach geotermalnych. Działa tu około 200 uzdrowisk geotermalnych. Jeden z największych ośrodków rekreacyjnych i uzdrowiskowych zlokalizowany jest w Izmir Balcova, gdzie oprócz łaźni i pływalni funkcjonuje duże centrum lecznicze. Poza wymienionymi przykładami intensywnie rozbudowują się ośrodki tego typu w Austrii, 31 Niemczech, Japonii, Chinach, Nowej Zelandii, Stanach Zjednoczonych, Rosji czy Rumunii

32 Zmiany cen zakupu energii cieplnej netto przez odbiorcę końcowego dla wybranych pierwotnych nośników energii w latach (Pająk i Bujakowski 2013) Wzrost ceny średniej energii w latach Parametr [% odniesione do 2007 ] [%/rok] Ciepłownie wykorzystujące energię geotermalną 8,3 1,4 Ciepłownie na węgiel 14,6 2,4 Ciepłownie na gaz ziemny 22,4 3,7 Ciepłownie na olej opałowy 29,1 4,9

33 Dziękuję za uwagę Dr hab. inż. Wiesław Bujakowski INSTYTUT GOSPODARKI SUROWCAMI MINERALNYMI I ENERGIĄ POLSKIEJ AKADEMII NAUK Kraków ul. Wybickiego 7