POLITYKA ENERGETYCZNA Tom 9 Zeszyt specjaly 2006 PL ISSN 14296675 Beata KÊPIÑSKA* Eergia geotermala wykorzystaie a œwiecie iweuropie STRESZCZENIE. Artyku³ omawia aktualy sta wykorzystaia eergii geotermalej a œwiecie i w Europie. Zawiera dae dotycz¹ce zaistalowaej mocy i produkcji eergii w elektrowiach geotermiczych oraz do zastosowañ bezpoœredich. Przedstawia tak e wykorzystaie wymieioej eergii w Polsce. Eergia geotermala staowi w wielu krajach jedo z ajbardziej perspektywiczych odawialych Ÿróde³ eergii. Odotowuje siê sta³y wzrost istalowaej mocy i produkcji eergii. Udoskoalae s¹ istiej¹ce i rozwijae owe techologie, jak pompy ciep³a, uk³ady biare, wspomagae systemy geotermale. Progozy rozwoju wykorzystaia w skali œwiata i wielu krajów s¹ pomyœle, gdy geotermia przyczyia siê m.i. do osi¹gaia zacz¹cych efektów ekologiczych, realizacji kocepcji zrówowa oych strategii eergetyczych. Ograicza tak e uzale ieie od importowaych paliw, zwiêkszaj¹c zatem bezpieczeñstwo eergetycze. S OWA KLUCZOWE: eergia geotermala, wykorzystaie, œwiat, Europa, Polska * Dr i. Istytut Gospodarki Surowcami Mieralymi i Eergi¹, PAN, Kraków; email: labgeo1@tatry.et.pl Recezet: prof. dr hab. i. Roma NEY 545
Sposoby wykorzystywaia i eksploatacji z³ó eergii geotermalej Eergia zawarta w wodach i parach geotermalych posiada bardzo wiele zastosowañ. Dzieli siê je a dwie zasadicze grupy [6]: wytwarzaie pr¹du elektryczego przy wykorzystaiu par geotermalych, zastosowaia bezpoœredie obejmuj¹ce szeroki zakres temperatur i ró orode cele. Najbardziej powszeche jest stosowaie wód i eergii geotermalej w ciep³owictwie, w rolictwie, w rekreacji i baleologii, a tak e w hodowlach wodych, do suszeia produktów rolych i przemys³owych, w procesach przemys³owych, itd. Sposób eksploatacji z³ó wód i eergii geotermalej zale y przede wszystkim od g³êbokoœci ich zalegaia. Podstawowym czyikiem braym pod uwagê jest rówie zachowaie cech odawialoœci z³o a czy te prowadzeie eksploatacji w sposób zrówowa oy. Do zasadiczych sposobów eksploatacji z³ó geotermalych ale ¹: 1. Eksploatacja g³êboko zalegaj¹cych z³ó wód i par geotermalych za pomoc¹ otworów wierticzych. Dotyczy oa z³ó wód po³o oych a g³êbokoœciach rzêdu 1 3 km. Wody s¹ wydobywae z odwiertów przy pomocy pomp, iekiedy wyp³yw ma charakter artezyjski. Eksploatacja mo e byæ prowadzoa w: zamkiêtym uk³adzie otworów produkcyjych i ch³oych: sch³odzoa woda geotermala po odzysku czêœci zawartego w iej ciep³a (w wymieikach lub pompach ciep³a) jest zat³aczaa z powrotem do z³o a; otwartym uk³adzie otworów: sch³odzoa woda geotermala po odzysku czêœci zawartego w iej ciep³a ie jest zat³aczaa do z³o a, a odprowadzaa do odbiorika powierzchiowego lub stosowaa do iych celów, p. jako woda pita (jeœli spe³ia odpowiedie ormy), czy te woda do ape³iaia baseów k¹pielowych. 2. Eksploatacja wód geotermalych wyp³ywaj¹cych z aturalych Ÿróde³. Te sposób fukcjouje iekiedy w przypadku stosowaia wód dla celów lecziczych i k¹pieliskowych. 3. Eksploatacja ciep³a geotermiczego z przypowierzchiowych partii skorupy ziemskiej. Ciep³o zawarte w grucie, wodzie i p³ytko po³o oych partiach górotworu (kilka m 100 m) jest odzyskiwae za pomoc¹ pomp ciep³a skofigurowaych z p³ytkimi otworami, czy te kolektorami pioowymi lub poziomymi odbieraj¹cymi ciep³o z wymieioych Ÿróde³. 4. Wspomagae systemy geotermale (ag. Ehaced Geothermal Systems, starsza azwa: gor¹ce suche ska³y ag. Hot Dry Rock). Techologia ta dotyczy odzysku ciep³a z gor¹cych masywów skalych, które s¹ pozbawioe odpowiedich w³aœciwoœci zbiorikowych i ie zawieraj¹c wód, a zatem s¹ suche [1]. Zalegaj¹ oe zwykle a g³êbokoœciach poi ej 3 5 km. W ich obrêbie pauj¹ stosukowo wysokie temperatury ( 150 C) z racji g³êbokoœci i wysokiej geeracji ciep³a przez pierwiastki promieiotwórcze obece w sk³adzie iektórych miera³ów. Masywy takie mog¹ byæ sztuczie szczeliowae, a do powsta³ych szczeli za pomoc¹ odwiertów pompowaa mo e byæ woda, która po ogrzaiu do 546
temperatur rzêdu 100 C i wy szych bêdzie wydobywaa a powierzchiê i zagospodarowywaa. Zamiast wt³aczaej wody, do odzysku ciep³a mo a stosowaæ otworowe wymieiki ciep³a. Metoda jest jedak skomplikowaa techologiczie i a razie kosztowa. Wykorzystaie eergii geotermalej a œwiecie Wykorzystaie bezpoœredie Zgodie z daymi prezetowaymi podczas Œwiatowego Kogresu Geotermalego Turcja 2005, eergiê geotermal¹ wykorzystuje siê w sposób bezpoœredi w 72 krajach [7], atomiast produkcja pr¹du elektryczego ma miejsce w 24 krajach [2]. Odotowuje siê sta³y wzrost wykorzystaia eergii geotermalej a œwiecie, w czym istot¹ rolê oprócz wzglêdów ekologiczych i ekoomiczych odgrywa rozwój i efektywoœæ owych techologii, m.i. pomp ciep³a. W 2004 r. ca³kowita moc zaistalowaa dla potrzeb bezpoœrediego wykorzystaia wyosi³a 27 825 MW t, a zu ycie ciep³a wyios³o 261 418 TJ (72 622 GW h). W porówaiu do sytuacji w 2000 r., kiedy odby³ siê poprzedi Œwiatowy Kogres, liczby te wzros³y odpowiedio o 50 i 40% (w dekadzie lat 1995 2004 by³o to œredio oko³o 11% roczie). Zacz¹cy udzia³ w tym wzroœcie mia³y pompy ciep³a [7]. Ich dyamiczy rozwój rozpocz¹³ siê w latach dziewiêædziesi¹tych ubieg³ego wieku w Kaadzie, USA, Japoii, kilku krajach europejskich. Otworzy³o to owe perspektywy dla geotermii z uwagi a fakt, e urz¹dzeia te mo a istalowaæ iemal wszêdzie i s¹ oe zwykle bardzo op³acale ekoomiczie. Najwiêkszy udzia³ w skali œwiata pod wzglêdem zaistalowaej mocy i zu ycia ciep³a w zastosowaiach bezpoœredich ma ogrzewaie pomieszczeñ (przy u yciu pomp ciep³a oraz ciep³a wód wydobywaych z g³êbokich otworów), a a drugim miejscu zajduj¹ siê k¹pieliska i baleoterapia. Pozosta³e zastosowaia to ogrzewaie szklari, upraw pod os³oami i podgrzewaie gleby, hodowle wode (ryb, skorupiaków, ó³wi, a awet aligatorów), suszeie produktów rolych, zastosowaia przemys³owe, topieie œiegu oraz odladzaie jezdi i chodików, ch³odzeie, ie zastosowaia, m.i. odzysk dwutleku wêgla i soli mieralych [7] tabela 1. Bior¹c pod uwagê zaistalowa¹ moc i rocze zu ycie ciep³a, w pierwszej dziesi¹tce krajów stosuj¹cych eergiê geotermal¹ w sposób bezpoœredi zajduj¹ siê Chiy, Szwecja, USA, Isladia, Turcja, Wêgry, W³ochy, Nowa Zeladia, Brazylia i Gruzja, przy czym a pierwsz¹ pi¹tkê przypada ³¹czie 66% zaistalowaej mocy i 60% ca³kowitego roczego zu ycia ciep³a geotermalego a œwiecie [7]. 547
TABELA 1. Bezpoœredie wykorzystaie eergii geotermalej a œwiecie, 2004 [7] TABLE 1. Direct geothermal eergy uses worldwide, 2004 [7] Rodzaj zastosowaia Zaistalowaa moc [MW t ] [%] Zu ycie ciep³a [TJ/r] [%] Wspó³czyik wykorzystaia Pompy ciep³a 1 15 723 56,5 86 673 33,2 0,17 Ogrzewaie pomieszczeñ 2 4 158 14,9 52 868 20,2 0,40 Ogrzewaie szklari, upraw pod os³oami, podgrzewaie pod³o a 1 348 4,8 19 607 7,5 0,46 Akwakultury 616 2,2 10 969 4,2 0,56 Suszeie produktów rolych 157 0,6 2 013 0,8 0,41 Zastosowaia przemys³owe 489 1,8 11 069 4,2 0,72 K¹pieliska i baleoterapia 4 911 17,7 75 289 28,8 0,49 Topieie œiegu/odladzaie/ch³odzeie 338 1,2 1 885 0,7 0,18 Ie 86 0,3 1 045 0,4 0,39 RAZEM 27 825 100 261 418 100 œr. 0,30 1 Ogrzewaie pomieszczeñ przy zastosowaiu pomp ciep³a. 2 Ogrzewaie pomieszczeñ ciep³em wód i par wydobywaych otworami wierticzymi. Geeracja pr¹du elektryczego Geeracja pr¹du elektryczego w elektrowiach geotermiczych odbywa siê w 24 krajach. W 2004 r. ich ca³kowita moc zaistalowaa osi¹gê³a 8900 MW e,atomiast produkcja pr¹du wyios³a 57 000 GW h (tab. 2). By³o to odpowiedio 12 i 15% wiêcej w porówaiu z 2000 r., atomiast w dekadzie lat 1995 2004 wzrost zaistalowaej mocy i geeracji elektryczoœci wyosi³ oko³o 6,5% roczie [2]. Do krajów geeruj¹cych w elektrowiach geotermiczych powy ej 15% ca³kowitej iloœci eergii elektryczej ale ¹ Filipiy (19,1%), Isladia (16,6%), Keia (19,2%), Kostaryka (15%), Salwador (24%), a tak e Tybet (30%). W ostatich latach wzrasta zaiteresowaie istalacjami biarymi, w których do geeracji elektryczoœci mo a wykorzystywaæ ie tylko mieszaiy wód i par o temperaturach rzêdu 140 200 C, ale tak e jako p³y roboczy wody o zaczie i szych temperaturach. Istalacje biare stosuj¹ce wody o temperaturach rzêdu 100 C pracuj¹ od iedawa w Austrii i Niemczech (rozdz. 3). W iektórych krajach trwaj¹ badaia i prace zmierzaj¹ce do uruchomieia astêpych istalacji biarych stosuj¹cych wody geotermale (jakkolwiek ich sprawoœæ i efektywoœæ jest a razie iska). 548
TABELA 2. Produkcja geotermalej eergii elektryczej a œwiecie, 2004 [2] TABLE 2. Geothermal electricity geeratio worldwide, 2004 [2] Kraj Moc zaistalowaa [MW t ] Produkcja [GW h/r] Udzia³ w ca³kowitej krajowej mocy [%] Udzia³ w ca³kowitej krajowej produkcji [%] Australia Austria Chiy Etiopia Filipiy Fracja Gwatemala Idoezja Isladia Japoia Keia Kostaryka Meksyk Niemcy Nikaragua Nowa Zeladia Papua Nowa Gwiea Portugalia Rosja Salwador Tajladia Turcja USA W³ochy 0,2 1 28 7 1913 15 33 797 202 535 127 163 953 2 77 435 6 16 79 151 0,3 20 2544 790 0,5 3,2 95,7 bd 9 419 102 212 6 085 1 406 3 467 1 088 1 145 6 282 1,5 270,7 2 774 17 90 85 967 1,8 105 17 840 5 340 30 (Tybet) 1 12,7 9(Gwadelupa) 1,7 2,2 13,7 0,2 11,2 8,4 2,2 11,2 5,5 10,9 (wyspa Litir) 25 (wyspa Sa Miguel) 14 0,3 1,0 30 (Tybet) bd 19,1 9 3 6,7 16,6 0,3 19,2 15 3,1 9,8 7,1 bd bd 24 0,5 1,9 Razem 8 912 56 798 bd brak daych, udzia³ ieistoty Wykorzystaie eergii geotermalej w Europie Waruki geotermale Europê charakteryzuj¹ geeralie iskie i œredie wartoœci gêstoœci strumieia cieplego Ziemi. Parametr te waha siê w zakresie od 30 40 mw/m 2 w obrêbie platformy prekambryjskiej do 60 80 mw/m 2 w obszarze orogeu alpejskiego. Stosukowo wysokie wartoœci 80 do 100 mw/m 2 cechuj¹ aktywe tektoiczie obszary po³udiowej Europy, rów górego Reu i iektóre ie rejoy, m.i. base paoñski. Najwy sze wartoœci gêstoœci strumieia cieplego Ziemi 150 do 200 mw/m 2 stwierdzoo a Isladii, po³o oej w obszarze aktywego ryftu œrodkowoatlatyckiego [4]. 549
Waruki termicze i geologicze powoduj¹, e w Europie domiuj¹ z³o a eergii geotermalej o iskiej etalpii, czyli z³o a wód o temperaturach ieprzekraczaj¹cych 150 C. S¹ oe zwi¹zae g³ówie ze ska³ami osadowymi wapieiami, dolomitami, piaskowcami, a poadto z magmowymi (krystaliczymi, wulkaiczymi). Najwiêksze z³o a wód geotermalych, które s¹ eksploatowae a kotyecie europejskim, zajduj¹ siê w baseie paryskim (Fracja), w baseie paoñskim (po³o oym a tereie kilku pañstw Wêgier, Serbii, S³owacji, S³oweii, Rumuii), w obszarze Ni u Europejskiego (m.i. w Niemczech, Daii, Polsce), w paleogeñskich baseach Karpat wewêtrzych (Polska, S³owacja), a tak e w alpejskich i starszych strukturach Europy po³udiowej (Bu³garia, Rumuia, Grecja, Turcja). W iektórych obszarach zajduj¹ siê z³o a przegrzaych wód i par (o wysokiej etalpii) we W³oszech, w Turcji, Grecji, a kilku wyspach (wyspy greckie, Azory, Wyspy Kaaryjskie), a przede wszystkim a Isladii. Sta wykorzystaia eergii geotermalej Spoœród wszystkich kotyetów, Europa zajduje siê a drugim miejscu pod wzglêdem bezpoœrediego wykorzystaia eergii geotermalej: po Azji, a przed Ameryk¹ Pó³oc¹ i Po³udiow¹, Afryk¹ i Oceai¹. Stosowaa jest oa w 32 krajach europejskich, a ró ¹ skalê i do ró ych celów. W 2004 r. ca³kowita moc zaistalowaa dla wykorzystaia bezpoœrediego wyosi³a 13 644 MW t, a zu ycie ciep³a 140 398,9 TJ (39 278 GW h) [7] tabela 2, co staowi³o odpowiedio 49 i 53,7% udzia³u w œwiecie. Bezpoœredie wykorzystaie eergii geotermalej a przemys³ow¹ skalê ma miejsce przede wszystkim w Europie: w pierwszej pi¹tce krajów o ajwiêkszej zaistalowaej mocy i zu yciu ciep³a geotermalego s¹, obok Chi i USA, trzy kraje tego kotyetu: Szwecja, Isladia i Turcja. ¹czie przypada a ie 66% zaistalowaej mocy i 60% ca³kowitego roczego zu ycia ciep³a geotermalego a œwiecie [7]. W czo³ówce œwiatowej zajduje siê tak e kilka iych pañstw europejskich. Wzrost wykorzystaia eergii geotermalej w Europie w latach 2000 2004 zwi¹zay by³ przede wszystkim z rozwojem istalowaia pomp ciep³a. Geeracja pr¹du elektryczego przy zastosowaiu par geotermalych prowadzoa jest w szeœciu krajach europejskich (tab. 2, tab. 3): a Isladii, we W³oszech, w Turcji, a tak e w Rosji (a Kamczatce), Portugalii (a Azorach) oraz we Fracji (a Gwadelupie terytorium zamorskim tego kraju). Od iedawa pracuj¹ tak e trzy istalacje biare stosuj¹ce wody geotermale o temperaturach 97 110 C: w Altheim (od 2001 r.) i w Bad Blumau (od 2003 r.) w Austrii oraz w NeustadtGlewe w Niemczech (od 2003 r.). Maj¹ oe iewielk¹ moc: 180 500 kw e, iezbyt wysok¹ sprawoœæ i pracuj¹ w skojarzeiu z istalacjami stosuj¹cymi a du ¹ skalê ciep³o geotermale (cetrale ogrzewaie i przygotowaie ciep³ej wody u ytkowej, k¹pieliska, baleoterapia). W iektórych krajach trwaj¹ badaia i prace zmierzaj¹ce do uruchomieia astêpych istalacji biarych. Zgodie z daymi dotycz¹cymi 2004 r., ca³kowita moc zaistalowaa wszystkich elektrowi geotermiczych w Europie wyosi³a 1125 MW e, a produkcja 7132,7 GW h, co staowi³o odpowiedio 12,6 i 12,5% udzia³u w skali œwiata [2]. 550
TABELA 3. Europa wykorzystaie eergii geotermalej, 2004 r. [7, 2] TABLE 3. Europe geothermal eergy uses, 2004 [7, 2] Bezpoœredie wykorzystaie Produkcja pr¹du elektryczego Kraj moc zaistalowaa [MW t ] [TJ/r] produkcja ciep³a [GW h/r] moc zaistalowaa [MW e ] ca³kowita produkcja [GW h/r] Albaia Austria Belgia Bia³oruœ Bu³garia Chorwacja Czechy Daia Filadia Fracja Grecja Hiszpaia Holadia Irladia Isladia Litwa Macedoia Niemcy Norwegia Polska Portugalia Rosja Rumuia Serbia i Czarogóra S³owacja S³oweia Szwajcaria Szwecja Turcja Ukraia Wêgry Wlk. Brytaia W³ochy 9,6 352,0 63,9 1,0 109,6 114,0 204,5 821,2 260,0 308,0 74,8 22,3 253,5 20,0 1 791,0 21,3 62,3 504,6 450,0 170,9 30,6 308,2 145,1 88,8 187,7 48,6 581,6 3 840,0 1 177,0 10,9 694,2 10,2 606,6 8,5 2 229,9 431,2 13,3 1 671,5 681,7 1 220,0 4 360,0 1 950,0 5 195,7 567,2 347,2 685.0 104,1 23 813,0 458,0 598,6 2 909,8 2 314,0 838,3 385,3 6 143,5 2 841,0 2 375,0 3 034,0 712,5 4 229,3 36 000,0 19 623,1 118,8 7 939,8 45,6 7 554,0 2,4 619,4 119,8 3,7 464,3 189,4 338,9 1 211,2 541,7 1 443,4 157,6 96,5 190,3 28,9 6 615,3 127,2 166,3 808,3 642,8 232,9 107,0 1 706,7 787,2 659,8 842,8 197,9 1 174,9 10 000,8 5 451,3 33,0 2 205,7 12,7 2 098,5 1 1 15,0 202 2,011 16 79 20,0 790 3,2 102,0 1 406,0 1,5 90 85 105,0 5 340,0 Razem 13 644,0 140 398,9 39 278,0 1 125 7 132,7 1 pilotowe istalacje biare stosuj¹ce wody geotermale o temperaturach 97 110 C jako p³y roboczy 551
G³ówe dziedziy wykorzystaia eergii geotermalej Wody i eergia geotermala s¹ w Europie stosowae przede wszystkim w ciep³owictwie w systemach cetralego ogrzewaia pomieszczeñ i przygotowaia ciep³ej wody u ytkowej oraz w istalacjach idywidualych, w rekreacji i baleoterapii, w rolictwie (do ogrzewaia szklari, upraw pod os³oami foliowymi i do podgrzewaia glebowego), w miejszym udziale tak e w hodowlach wodych g³ówie ryb, iekiedy tak e gloów, w procesach przemys³owych m.i. do suszeia i pasteryzacji, a iekiedy do topieia œiegu i lodu z chodików i jezdi, podgrzewaia pasów startowych lotisk. Z wód geotermalych odzyskuje siê dwutleek wêgla, sól jadal¹ i ie zwi¹zki chemicze. Stosuje siê je do produkcji kosmetyków, czy te butelkuje jako wody leczicze i mierale. Oprócz ciep³a wód wydobywaych z g³êbokich (1 3 km) odwiertów, coraz czêœciej dostarczae jest oo przez pompy ciep³a bazuj¹ce a odzysku ciep³a p³ytkich partii skorupy ziemskiej. W iektórych krajach Szwecji, Austrii, Szwajcarii, Norwegii, Niemczech zdomiowa³y oe ogrzewaie geotermale, a iekiedy s¹ stosowae tak e do ch³odzeia pomieszczeñ, co wyd³u a okres ich pracy i zwiêksza efektywoœæ ekoomicz¹. Najwiêcej eergii geotermalej zu ywa siê od kilku lat w Szwecji (tab. 3), dziêki dyamiczemu rozwojowi stosowaia pomp ciep³a. Kraj te po 2000 r. wyprzedzi³ pod wzglêdem iloœci wykorzystywaego ciep³a geotermalego Isladiê. W ajbardziej wszechstroy i zacz¹cy iloœciowo sposób z wód i eergii geotermalej korzysta Isladia: w ciep³owictwie zaopatruj¹cym poad 98% populacji, do ogrzewaia szklari dziêki czemu kraj po³o oy pod ko³em podbieguowym jest iemal samowystarczaly w zakresie zaopatrzeia w podstawowe warzywa, w k¹pieliskach i baleoterapii, w hodowli ryb (³ososi, pstr¹gów), do suszeia gloów, we³y, ziemi okrzemkowej, ryb, w procesach techologiczych przemys³u spo ywczego, do odzysku dwutleku wêgla, do odzysku z wody morskiej soli kucheej (chlorku sodu) u ywaej do celów spo ywczych oraz do koserwacji ryb, produkcji kosmetyków, itd. Do iych krajów przoduj¹cych w Europie pod wzglêdem stosowaia eergii i wód geotermalych ale ¹: w ciep³owictwie Turcja, Fracja i Rosja; w rolictwie (ogrzewaie szklari i upraw pod os³oami) Rosja, Turcja, Wêgry, W³ochy; Grecja; w rekreacji i baleoterapii Wêgry, Turcja, S³owacja, W³ochy, Austria (te sposób wykorzystaia ma miejsce w wielu iych krajach Europy, tak e w Polsce). W iektórych krajach ciep³o geotermale stosuje siê do suszeia produktów rolych, drewa, materia³ów budowlaych (Serbia, Grecja, Rumuia, S³oweia). Z wód geotermalych odzyskiwae s¹ sole mierale, ie zwi¹zki chemicze (Bu³garia, W³ochy, Polska, Rosja) i dwutleek wêgla (Bu³garia, Polska, Turcja). Wody s¹ butelkowae (Bu³garia, Fracja, Wêgry), s¹ te podstaw¹ produkcji wysokiej jakoœci kosmetyków (Fracja, Bu³garia, Rumuia, Polska). Ciep³em geotermalym podgrzewae s¹ pasy startowe kilku lotisk (Niemcy, Szwajcaria). W kilku krajach prowadzoe s¹ badaia dotycz¹ce odzysku ciep³a z gor¹cych suchych ska³. Zae s¹ oe m.i. z pod³o a rowu Górego Reu i platformy wschodioeuropejskiej, gdzie zalegaj¹ a g³êbokoœciach poi ej 3 5 km. Miêdzyarodowy projekt badawczoeksperymetaly prowadzoy jest od kilkuastu lat w miejscowoœci SoultzsousForets we 552
Fracji, a od iedawa rówie w Niemczech. Kocetruj¹ siê oe a mo liwoœci produkcji pr¹du elektryczego. Polska Polska posiada zacz¹cy potecja³ i zasoby eergii geotermalej. Zwi¹zae s¹ oe g³ówie z wodami podziemymi o temperaturach 20 130 C, wystêpuj¹cymi a g³êbokoœciach do 3 4 km. Perspektywicze zasoby wód geotermalych zajduj¹ siê g³ówie w obszarze Ni u Polski, Sudetów i Karpat przede wszystkim Podhala. Wody geotermale wykorzystywae s¹ w aszym kraju od stuleci w leczictwie w kilku uzdrowiskach. W ostatiej dekadzie XX w. rozpoczêto atomiast wykorzystywaie eergii geotermalej w ciep³owictwie, a a iewielk¹ skalê tak e w rolictwie i hodowli ryb. Obecie (2006 r.) dzia³a szeœæ zak³adów geotermalych: a Podhalu (od 1993 r.) jest to ajwiêkszy geotermaly system ciep³owiczy a kotyecie europejskim pod wzglêdem docelowej mocy i produkcji ciep³a, w Pyrzycach (od 1996 r.), w Mszczoowie (od 1999 r.), w S³omikach (od 2002 r.), w Uiejowie (od 2001 r.) i w Stargardzie Szczeciñskim (od 2004 r.). Wed³ug daych z 2004 r. ca³kowita moc zaistalowaa dla wykorzystaia bezpoœrediego wyosi³a 170,8 MW t, (w tym 162,6 MW t dla celów cetralego ogrzewaia), a zu ycie ciep³a wyosi³o 838,8 GJ (w tym 806,4 GJ dla celów cetralego ogrzewaia). Ciep³owie geotermale pracuj¹ w ró ych warukach z³o owych i eksploatacyjych, stosuj¹c wody o temperaturach z szerokiego przedzia³u 87 17 C, mieralizacji ogólej 0,4 120 g/dm 3, maksymalym atê eiu wyp³ywu wód 60 550 m 3 /h, posiadaj¹ ró ¹ moc (geotermal¹ i ca³kowit¹), produkuj¹c roczie ró e iloœci ciep³a (tab. 4). Projektowae i plaowae s¹ astêpe geotermale istalacje ciep³owicze, a tak e obiekty rekreacyje. Geotermia posiada du e szase a rozwój w wielu miejscowoœciach kraju. Szczególie wa ¹ dziedzi¹ jest ciep³owictwo, co przyczyi³oby siê do zacz¹cej redukcji iloœci spalaych tradycyjych paliw i geerowaych emisji zaieczyszczeñ oraz istotego udzia³u w lokalym ryku eergii. Obiecuj¹c¹ ga³¹ÿ wykorzystaia staowi¹ tak e rekreacja i leczictwo stosuj¹ce zarówo ciep³o jak i wody geotermale. Podobie jak w iych krajach, wzrasta te zaiteresowaie uk³adami biarymi, w których do geeracji elektryczoœci mo a wykorzystywaæ jako p³y roboczy wody o temperaturach rzêdu 100 C. Du ¹ szas¹ a rozwój stosowaia eergii geotermalej jest adaptacja ju istiej¹cych odwiertów w celu eksploatowaia wód i ciep³a geotermalego; systemy kaskadowe i skojarzoe; odzysk ciep³a ie tylko z wód wydobywaych z du ych g³êbokoœci, ale tak e z p³ytkich poziomów i grutu (o temperaturach kilku kilkuastu stopi Celsjusza) przy zastosowaiu pomp ciep³a. Takie rozwi¹zaia zaczie obi ¹ koszty iwestycji i podios¹ ich efektywoœæ, poszerzaj¹c ryek odbiorców i czyi¹c eergiê geotermal¹ bardziej kokurecyj¹ zarówo w stosuku do tradycyjych, jak i iych odawialych Ÿróde³ eergii. 553
TABELA 4. G³ówe dae dotycz¹ce ciep³owi geotermalych w Polsce TABLE 4. Mai data o geothermal space heatig plats i Polad Miejscowoœæ rok otwarcia Ska³y zbiorikowe T wyp³ywu,m o maks. atê eie wyp³ywu Moc zaistalowaa [MW t ] geotermala ca³kowita Schemat uk³adu Uwagi w budowie Podhale 1992/93 wapieie, dolomity trias / eoce 82 87 C, <3 g/dm 3 120 550 m 3 /h 38 42 geotermia, szczytowe kot³y gazowe docelowo 80 MW t, 600 TJ 2 odwierty produkcyje i 2 odwierty ch³oe Pyrzyce 1996 piaskowce, jura 13 48 geotermia + pompy ciep³a + kot³y gazowe 2 odwierty produkcyje i 2 odwierty ch³oe Mszczoów 1999 piaskowce, kreda 40 C, 0,5 g/dm 3 60 m 3 /h 3,8 10,2 geotermala pompa ciep³a + kot³y gazowe odwiert zrekostruoway i przystosoway do \wydobywaia wody system 1otworowy (bez zat³aczaia; sch³odzoa woda do celów pitych) Uiejów 2001 piaskowce, kreda 3,2 5,6 60 C, 8 g/dm 3 geotermia + kot³y gazowe 1 odwiert produkcyjy 1 odwiert ch³oy S³omiki 2002 piaskowce, kreda 17 C, 0,4 g/ dm 3 50 m 3 /h 0,3 2,3 geotermala pompa ciep³a /kot³y gazowe p³ytki poziom wodooœy system 1otworowy (bez zat³aczaia; sch³odzoa woda do celów pitych) Stargard Szczeciñski 2004 piaskowce, kred 87 C, 300 m 3 /h 14 geotermia 1 odwiert produkcyjy 1 odwiert ch³oy Pomimo zobowi¹zañ miêdzyarodowych w zakresie wzrostu udzia³u O E w polityce eergetyczej i powtarzaych wielokrotie deklaracji, geotermia apotyka jedak e w Polsce a istote przeszkody dalszego rozwoju. Nale ¹ do ich podobie jaki w przypadku iych O E brak spójej polityki pañstwa w tym zakresie, iesprzyjaj¹ce i iewystarczaj¹ce regulacje prawe, a przede wszystkim admiera iloœæ i wysokoœæ op³at i podatków a³o oych a geotermiê, w tym m.i. op³ata za iformacjê geologicz¹ i wprowadzoa przez Sejm RP w 2005 r. op³ata eksploatacyja za wydobywaie wód geotermalych. Te 554
bariery powiy zostaæ jak ajszybciej usuiête. Mo a bêdzie wtedy oczekiwaæ szybszego i szerszego rozwoju wykorzystaia eergii geotermalej w Polsce oraz zacz¹cego jej udzia³u w obrêbie ca³ego sektora O E w Polsce, z korzyœci¹ dla œrodowiska aturalego i bezpieczeñstwa eergetyczego kraju. Zakoñczeie Eergia geotermala staowi w wielu krajach jedo z ajbardziej perspektywiczych odawialych Ÿróde³ eergii. Udoskoalae s¹ istiej¹ce i rozwijae owe techologie, jak pompy ciep³a, systemy biare, wspomagae systemy geotermale. Doœwiadczeia wskazuj¹, e stosowaie eergii geotermalej przyosi jede z ajbardziej zacz¹cych w obszarze wszystkich O E efekty ekologicze, ³¹czy siê z komfortem u ytkowaia, owoczes¹ ifrastruktur¹ i powio jako wykorzystuj¹ce lokale Ÿród³o eergii byæ kokurecyje ceowo i ma³o wra liwe a zmiay ce tradycyjych oœików eergii a rykach œwiatowych. Geotermia przyczyia siê tak e do realizacji kocepcji zrówowa oych strategii eergetyczych, zmiejsza uzale ieie od importowaych surowców eergetyczych, zwiêkszaj¹c zatem bezpieczeñstwo eergetycze. Celom tym powiie s³u yæ progozoway wzrost wykorzystywaia eergii geotermalej w skali œwiata i wielu krajów. Literatura [1] ABE H., DUCHANE D., PARKER R.H., KURIYAGAWA M., 1999 Preset status ad remaiig problems of HDR/HDR system desig. Geothermics 28. Elsevier. [2] BERTANI R., 2005 World geothermal geeratio 2001 2005: State of the art. Proceedigs of the World Geothermal Cogress, Turkey, 2005. Paper No. 0008 (CD). [3] FRIDLEIFSSON I.B., 2002 Geothermal eergy preset status, future prospects ad place amog the reewables. Pleary papers of the 9 th Iteratioal Eergy Coferece ad Exhibitio. Cracow, Polad. May, 19 24, 2002, Cracow. [4] HURTER S., HAENEL R. (eds.), 2002 Atlas of geothermal resources i Europe. Office for the Official Publicatios of the Europea Commuities, Luxemburg. [5] KÊPIÑSKA B., 2005 Geothermal eergy coutry update report from Polad, 2000 2004. Proceedigs of the World Geothermal Cogress, Turkey, 2005. Paper No. 0035 (CD). [6] LINDAL B.,1973 Idustrial ad other applicatios of geothermal eergy, except power productio ad district heatig. [I:] Geothermal eergy, Earth Scieces (ed. by H.C.H. Amstead). Vol. 12,UNESCO. [7] LUND J., FREESTON D. H., Boyd T., 2005 World wide direct uses of geothermal eergy 2005. Proceedigs of the World Geothermal Cogress, Turkey, 2005. Paper No. 0007 (CD). 555
Beata KÊPIÑSKA Geothermal eergy the state of use worldwide ad i Europe Abstract The paper itroduces the curret state of geothermal eergy use worldwide ad i Europe. Data cocerig istalled capacity ad eergy geeratio i geothermal power plats as well as for direct uses are preseted. Geothermal eergy implemetatio i Polad is also metioed. I may coutries geothermal is amog the most prospective reewable eergy sources. The records show a costat icrease of istalled capacity ad eergy geeratio. The existig ad ew techologies are the subjects of improvemets ad developmet, e.g heat pumps, biary schemes, ehaced geothermal systems. The progoses of further developmet both o the global level ad i may coutries are promissig sice geothermics cotributes, amog others, to sigificat ecological effects, to the realizatio the ideas of sustaiable eergy strategies. It also limits the reliace o imported fuels thus icreasig the eergy safety. KEY WORDS: geothermal eergy, uses, world, Europe, Polad