Stan i perspektywy rozwoju geotermii w Polsce. Stand und Perspektiven der Geothermie in Polen

Transkrypt

1 Stan i perspektywy rozwoju geotermii w Polsce Stand und Perspektiven der Geothermie in Polen Marek Hajto AGH Akademia Górniczo-Hutnicza Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Katedra Surowców Energetycznych

2 Tło geologiczne Polska leży na styku trzech głównych Europejskich jednostek geostrukturalnych: 1 1. Platformy prekambryjskiej Europy Wschodniej 2 2. Platformy paleozoicznej Europy Zachodniej i Centralnej 3 3. Karpat Orogen Alpejski 1. T-T zone, 2. Polish Trough, 3. Inter Cratonic boundary ESSEN,

3 Prowincje geotermalne Polski Wody geotermalne występują w 4 głównych prowincjach geotermalnych które charakteryzują się odmiennymi warunkami geologicznymi, hydrogeologicznymi i termicznymi: Grudziądz NIŻ POLSKI Stargard Szczeciński Pyrzyce 1 Ciechocinek WARSZAWA Konstancin Uniejów Cieplice Śląskie Zdrój SUD ETY 4 Mszczonów YS KRZ IĘTO W Ś Y GÓR Duszniki Zdrój Lądek Zdrój KIE 3 1. Niż Polski (80%) 2. Prowincja karpacka (6.5%) - Karpaty Zachodnie - Karpaty Wschodnie 3. Zapadlisko przedkarpackie (6.5%) 4. Sudety (5%) ZAPADLISKO PRZEDKARPACKIE KRAKÓW Ustroń Podhale 2 KARPATY Rabka Zdrój Lubatówka Iwonicz Zdrój * obszary o niskim potencjale geotermalnym: - rejon świętokrzyski - Tatry - Pieński Pas Skałkowy ESSEN,

4 Niskotemperaturowe systemy geotermalne (temp. < 150 o C) Baseny sedymentacyjno-strukturalne zbudowane głównie ze skał wieku mezozoicznego o miąższości do ok. 7-8 km (Niż Polski); Zbiorniki geotermalne: 1) typu porowego skały klastyczne: piaskowce (Niż Polski, Karpaty fliszowe, zapadlisko przedkarpackie); 2) typu szczelinowego: a) wapienie i dolomity (Karpaty wewnętrzne Podhale, Niż Polski, podłoże Karpat zewnętrznych); b) skały krystaliczne i metamorficzne (Sudety); ESSEN,

5 Warunki geotermalne w Polsce Rozkład temperatury na gł m ppt o C Strumień cieplny: mw/m 2 Gradient geotermalny: od 2 do 3,5 o C/100m Tres: ºC (1 4 km) Mineralizacja wód: ~ 0,5 300 g/dm 3 -korozja Wydajności ujęć wód: kilka m 3 /h 550 m 3 /h (Podhale - Bańska PGP-1) Najlepsze parametry dla wykorzystania wód geotermalnych występują na gł. 1-4 km ESSEN,

6 Regionalne rozpoznanie zasobów wód geotermalnych w Polsce ATLASY ZASOBÓW GEOTERMALNYCH Zamawiający/Finansujący: Ministerstwo Środowiska? Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego Wykonawcy: AGH - Katedra Surowców Energetycznych w Krakowie (1,2,3,4,7,8,9) PAN Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią w Krakowie (6) GIG Główny Instytut Górnictwa w Katowicach (5) ESSEN,

7 Niż Polski perspektywiczne zbiorniki i obszary dla wód geotermalnych (dla ciepłownictwa/in.) Kreda Dolna Lower Cretaceous Jura Dolna Lower Jurassic Perm Dolny Lower Permian km km km2 Jura Górna Upper Jurassic Trias Górny Upper Triassic Jura Środkowa Middle Jurassic km km km 2 Karbon Carboniferous Trias Dolny Lower Triassic Dewon Devonian 1. Dolna kreda 2. Górna jura 3. Środkowa jura 4. Dolna jura 5. Górny trias 6. Dolny trias 7. Dolny perm 8. Karbon 9. Dewon km km km 2 wód geotermalnych na Perspektywiczne zasoby Niżu Polskim ESSEN, związane są głownie z piaskowcami wieku kredowego i jurajskiego

8 Polska wykorzystanie energii geotermalnej Polska, 2014: 1. pracujące ciepłownie geotermalne, 2. geotermalne systemy grzewcze w realizacji (w ośrodkach rekreacyjnych), 3. uzdrowiska stosujące wody geotermalne, 4. geotermalne ośrodki rekreacyjne ESSEN, Temperatury wód: 20-86ºC Balneoterapia, rekreacja: - 11 uzdrowisk, 9 nowych ośrodków (otwarte ), w tym 4 otwarte od roku 2010 Ciepłownictwo sieciowe: 6 ciepłowni - zainstalowana moc geot./całk.: ~87.2 / MWt -produkcja ciepła geot./całk.: ~633 / TJ/2013 Pompy ciepła: ~ instalacji Zainstalowana moc: ~390 MWt Produkcja ciepła: ~ 2000 TJ/2013

9 Wykorzystanie wód geotermalnych koncesje, nowe projekty badawcze Koncesje /Ministra Środowiska/ do : - 17 na poszukiwanie i rozpoznanie, 12 na eksploatację (+ kilka koncesji po 2012 r.) Projekty badawcze i badawczo-rozwojowe dot. problemów: 1) technologicznych zatłaczania i eksploatacji wód geotermalnych, poprawy chłonności skał zbiornikowych (Kępińska, Bujakowski i in. 2011), 2) poprawy efektywności działania wybranych zakładów (Noga i in., 2013), 3) kompleksowego wykorzystana wód geotermalnych i sposobów ich optymalnej utylizacji (Tomaszewska, Pająk, 2012), 4) metodyki dokumentowania złóż wód podziemnych, w tym geotermalnych (Ciężkowski, Kapuściński, 2011), 5) zdefiniowania potencjalnych systemów HDR w Polsce (Wójcicki i in. [red.] i in., 2013),

10 Wykorzystanie wód geotermalnych nowe projekty badawcze, projekty przed-inwestycyjne, etc. 6) określenia struktur perspektywicznych dla skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i cieplnej w systemach binarnych w Polsce (Bujakowski, Tomaszewska [red.] i in., 2014) 7) udział zespołów z Polski w kilku projektach unijnych: - Społeczności geotermalne, GEOCOM w ramach 7. Programu Ramowego ( - Promowanie geotermalnego ciepłownictwa sieciowego w Europie, GeoDH w ramach Programu Inteligentna Energia Europa, IEE ( - Energia geotermalna dla transgranicznego regionu Nysy, TransGeoTherm ( 8) opracowania studyjne i projektowe dot. zasobów energii geotermalnej, sposobów ich zagospodarowania, warunków wykonalności i opłacalności projektów przygotowywane dla jednostek samorządowych, podmiotów publicznych oraz potencjalnych inwestorów prywatnych

11 Wykorzystanie wód geotermalnych nowe projekty przed-inwestycyjne i inwestycje Poręba Wlk.- zagospodarowanie wody geotermalnej w lecznictwie i rekreacji rekonstruowanym otw. Poręba Wlk. IG-1 (z lat 1970.); Sękowa i Gorlice - prace i studia wykonalności oraz możliwości zagospodarowania otworów ponaftowych (Hajto i in., 2011). Podhale: prace związane z podłączaniem nowych odbiorców do geotermalnej sieci c.o. (nowy otwór produkcyjny, rekonstrukcja i pogłębienie jednego z otworów chłonnych), rozbudowa i modernizacja powierzchniowej infrastruktury ciepłowniczej. Budowa ośrodków rekreacyjnych: w Witowie i Szaflarach; Pyrzyce: wdrażanie metody ograniczania kolmatacji otworów, plany wiercenia nowego otworu wiertniczego. Planowane podłączenie kolejnego odbiorcy przemysłowego; Uniejów: rozbudowa sieci c.o., "Term Uniejów" i powiązanej infrastruktury; Stargard Szczeciński: plany zwiększenia mocy i wiercenia nowego otworu produkcyjnego; Poddębice: rozbudowa sieci grzewczej i podłączanie odbiorców

12 Zasoby geotermalne w Polsce Diagram McKelvey a NIEODKRYTE Wartość gospodarcza Stopień rozpoznania ESSEN,

13 Potencjał danych geologicznych, hydrogeologicznych, geofizycznych, sejsmicznych i termicznych > otworów 1) otwory naftowe, 2) otwory badawcze PIG, 3) otwory hydrogeologiczne, 4) badania sejsmiczne, 5) profilowanie temperatur 6) i inne > ESSEN,

14 Wyniki szacowania zasobów geotermalnych ESSEN,

15 Wyniki szacowania zasobów geotermalnych J J J J/rok = TOE/rok J/rok ( TOE/rok) ESSEN,

16 Zasoby geotermalne - oszacowanie potencjału dla ciepłownictwa Sumaryczne zasoby dyspozycyjne Disposable reserves TOE/rok Przy założeniu, że wykorzystane zostanie 1,5 2,5% zasobów dyspozycyjnych, wielkość zasobów eksploatacyjnych wyniosłaby: J/rok Stanowi to równowartość instalacji geotermalnych, z których każda uzyskuje rocznie około 500 TJ ciepła ESSEN,

17 Możliwości budowy nowych instalacji geotermalnych niecka szczecińska F niecka warszawska A Funkcjonujące zakłady geotermalne : A Bańska - Biały Dunajec B Mszczonów C Uniejów D Pyrzyc E Stargard Szczeciński F Poddębice niecka mogileńsko-łódzka Miasta o korzystnych warunkach dla wykorzystania wód geotermalnych do celów ciepłowniczych obszary perspektywiczne ESSEN,

18 Rozpoznanie potencjału zasobowego dla instalacji HDR/EGS 1. Monoklina Przedsudecka rejon Gorzowa Wielkopolskiego: wulkanity dolnopermskie 2. Kraton wschodnioeuropejski obszar Wigier 3. Masyw Karkonoski rejon Szklarskiej Poręby: górnokarbońskie granity plutonu Karkonoszy 4. Kraton wschodnioeuropejski obszar Lubelszczyzny: eokambryjskie intruzje, wizeńskie dajki 5. Polska centralna skały osadowe triasu i starsze ESSEN,

19 PODSUMOWANIE W Polsce występują niskotemperaturowe zasoby geotermalne (<150 o C), Znaczne zasoby geotermalne związane z wodami o zróżnicowanych temperaturach od 20 do o C, Na obszarze Polski zakumulowany jest znaczący, niewykorzystany potencjał energetyczny wód geotermalnych, Wykorzystanie ciepłych wód do celów grzewczych winno, w pierwszej kolejności, opierać się na zasobach dolnojurajskiego i dolnokredowego zbiornika wód na Niżu Polskim, Szczególnie korzystnie prezentuje się obszar niecek mogileńsko-łódzkiej, warszawskiej i szczecińskiej, Wody geotermalne mogą być wykorzystane w szerokim zakresie do celów grzewczych (w budownictwie indywidualnym i komunalnym), celów rekreacyjnych i/lub balneoterapeutycznych, Prowadzone są badania nad możliwościami wykorzystania zasobów geotermalnych do produkcji energii elektrycznej, Teoretyczny, niewykorzystany potencjał zasobów geotermalnych w Polsce jest znaczny i stanowi równowartość instalacji geotermalnych, z których każda produkuje 500 TJ/rok, Wykorzystanie wód termalnych może w wielu miejscach przynieść wymierne efekty ekonomiczno-społeczne, środowiskowe i inne, ESSEN,

20 Dziękuję za uwagę! ESSEN,