Korzystajmy z geotermii z głową

W zastosowaniach komercyjnych geotermia może być dziś opłacalna i powinna być umiejętnie rozwijana w naszym kraju. Mamy wszelkie warunki, aby należycie ją wykorzystać. Nie oznacza to, że nauka nie powinna wkraczać w nowe obszary – sięgać głębiej, wdrażać nowe technologie rozpoznania, udostępniania i wykorzystania zasobów geotermalnych. Badania są potrzebne, by zdobywać coraz nowsze i bardziej efektywne ekonomicznie technologie

Z dr. inż. Wiesławem Bujakowskim, kierownikiem Zakładu Energii Odnawialnej w Instytucie Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk w Krakowie, rozmawia Marcin Austyn


Jak Pan ocenia polskie zasoby geotermalne?

– Przede wszystkim jeśli mówimy o zasobach, to musimy określić, o jaki ich typ chodzi. Diagram McKelveya wydziela kilka ich rodzajów. Są zasoby teoretyczne, które służą do określania potencjału – są to dane o charakterze statystycznym. Nas, jako potencjalnych odbiorców energii, tak naprawdę interesują zasoby dyspozycyjne, określane na podstawie informacji z badań geologicznych. Jednak najistotniejszą informacją dla potencjalnego inwestora są tzw. zasoby eksploatacyjne, czyli te, które są potwierdzone odwiertem, i te, na które w oparciu o zatwierdzony w Ministerstwie Środowiska poziom zasobów można uzyskać koncesję eksploatacyjną.

Pozostałe zasoby mają charakter teoretyczny, na ich podstawie można określić predyspozycje regionu. Zasoby dyspozycyjne i eksploatacyjne dotyczą konkretnego miejsca. Zasoby teoretyczne mogą być wyrażane ogromnymi wartościami, z których jedynie niewielki procent ma charakter zasobów możliwych do komercyjnego zagospodarowania. Dlatego mówiąc o zasobach, tak ważne jest określenie ich typu.


Zapytam inaczej: na ile zbadane zasoby teoretyczne mogą stać się eksploatacyjnymi?

– Aby zasoby teoretyczne mogły stać się dyspozycyjnymi, a następnie eksploatacyjnymi, trzeba wykonać szczegółowe badania dla konkretnego miejsca. Takich lokalizacji, w których zasoby eksploatacyjne są lokalnie ocenione, w Polsce jest kilkanaście.

W skali ogólnopolskiej mamy opracowania – atlasy i one dają pewien obraz zasobów, które mogą być dostępne w danym obszarze. Jednak bez szczegółowych lokalnych badań nie jesteśmy w stanie zagwarantować, że parametry wód w danym obszarze będą dokładnie takie, jak wynika to z istniejących map. Skala obrazu takich opracowań niestety nie jest wystarczająca do podjęcia decyzji inwestycyjnych. To jest informacja, która mówi, że w danym obszarze jest szansa na dotarcie do złóż o określonych parametrach, ale te informacje trzeba sprecyzować dla konkretnej lokalizacji. Jeżeli wyniki badań wskażą, że jest pewien potencjał i na miejscu jest też użytkownik, który będzie w stanie efektywnie (w sensie ekonomicznym) wykorzystać ów potencjał, to wówczas można przejść do dokumentowania zasobów eksploatacyjnych. Wykonujemy wiercenie, dokumentujemy zasoby, określamy, w jakim okresie będziemy mogli z nich korzystać i jaka jest ich wydajność. Wtedy dopiero możemy myśleć o wykonaniu projektu technicznego wykorzystania złóż geotermalnych.


Patrząc na owe „teoretyczne” mapy, można sądzić, że Polska dysponuje dość dużymi zasobami geotermalnymi.

– Możemy mówić, że w Polsce zasoby są, że są one bardzo duże. Ale co to znaczy? Teoretycznie są bardzo duże, ale powiem tak – na Saharze są także ogromne zasoby geotermalne. Tylko czy warto tam z nich korzystać? Dlatego zasoby dyspozycyjne powinny być też oceniane od strony ekonomicznej, powinno zostać wykonane opracowanie, czy inwestycja w konkretnym miejscu ma sens i czy będzie opłacalna.


Czy wielkość zasobów geotermalnych w naszym kraju jest na tyle atrakcyjna, by z nich szeroko korzystać?

– Teoretycznie tak. Jednak mówiąc już o zasobach dyspozycyjnych, nie możemy prowadzić rozważań w skali kraju. One są związane z konkretną lokalizacją. Jeżeli więc mówimy np. o Krakowie, to nie możemy przenosić wniosków bezpośrednio na obszar np. Niepołomic. Podam przykład: odwiert w Chochołowie ma udokumentowane znakomite zasoby eksploatacyjne – jest określona temperatura, wydajność i skala depresji. Otwór może dać znakomity efekt ekonomiczny dla celów kąpieliskowych, rekreacyjnych, lecz bardzo negatywny dla celów ciepłowniczych. A to dlatego, że występuje tam rozproszona zabudowa, do każdego domu trzeba prowadzić długie i kosztowne ciepłociągi. Chcę tym podkreślić, że to charakter odbiorcy determinuje wynik końcowy analizy opłacalności projektu. Odwiert, zasoby to jedna część problemu, a druga część, powiedziałbym ważniejsza, to odbiorca.

Jeżeli chcemy ekonomicznie konkurować geotermią z węglem albo z łatwo dostępnym na terenach rolniczych drewnem, to geotermia może być zbyt mało atrakcyjna. Jeżeli jednak w danym terenie stosowane jest ogrzewanie olejem opałowym, energią elektryczną, to wówczas atrakcyjność geotermii znacznie wzrasta. I znów widzimy, że odbiorca determinuje efekt końcowy. Nie da się powiedzieć w skali ogólnokrajowej, że to się opłaca albo nie, bo to jest sprawa bardzo lokalna.



Chce Pan przez to powiedzieć, że geotermia „tak”, ale „jak?” to już sprawa indywidualnych rozwiązań?

– Wystarczy spojrzeć na Słowację, gdzie geotermia się rozwija. Ze względu na charakter tego państwa rozwój ten idzie w kierunku rekreacji, turystyki. My mamy głównie inne zbiorniki (poza podhalańskim), na małych głębokościach mamy gorsze parametry niż np. Islandia, ale obszarowo istnieją bardzo duże możliwości i w tych dużych obszarach można znaleźć znakomite lokalizacje do rozwoju geotermii – patrząc na nie od strony ekonomicznej. Moim zdaniem, te możliwości powinny być wykorzystane. Powinniśmy rozwijać balneologię, rekreację, ale nie tylko. Na przykład w Mszczonowie przy zakładzie geotermalnym uruchomiono kąpielisko i efekt ekonomiczny takiego zamierzenia jest zaskakująco korzystny. Tam umiejętnie wykorzystano potrzebę rynkową na takie otwarte kąpielisko.


A energetyka geotermalna? Przecież mamy takie możliwości.

– Wykorzystanie energii geotermalnej w świecie idzie w dwóch kierunkach. W tzw. systemie bezpośrednim: pobierana jest gorąca woda i zakumuflowana w niej energia jest kierowana do odbiorców, i pośrednim: energia (ciepło) wód jest przetwarzana na energię elektryczną i ta jest wykorzystywana u odbiorcy.

W polskich warunkach geologicznych możemy mówić o systemie binarnym, gdzie wykorzystywane są temperatury rzędu 110 st. Celsjusza (z głębokości ponad 3 km). Takie temperatury są wykorzystywane do produkcji energii elektrycznej, ale są to nowatorskie rozwiązania. By takie przedsięwzięcie było opłacalne, to zarówno energia cieplna, jak i energia elektryczna z takiego zakładu muszą być jak najpełniej wykorzystywane. Energię elektryczną łatwo można sprzedać, ale na energię cieplną musi być lokalny, nieodległy odbiorca, odpowiednio duży, by wykorzystać ją równomiernie w ciągu całego roku.

Budowa elektrociepłowni geotermalnej, jeśli są środki finansowe, nie stanowi problemu, podobnie jak sprzedaż energii elektrycznej. Problemem jest pełne wykorzystanie pozyskanej energii cieplnej z ujęcia. Im pełniej zostanie ona wykorzystana, tym inwestycja staje się bardziej opłacalna. Jeśli więc znajdziemy opłacalne rozwiązanie z elektrociepłownią geotermalną, to można je zrealizować.


Produkcja energii elektrycznej jest możliwa również z wykorzystaniem zimniejszych wód…

– Owszem, technologicznie jest to możliwe, tylko znów popatrzmy na ten problem pod kątem opłacalności. W świecie i w Polsce są podejmowane tego typu próby i badania – skądinąd bardzo potrzebne, ale na razie nieekonomiczne. My myślmy o komercyjnym wykorzystaniu geotermii. Rozróżniajmy obszary badawcze i komercyjne. Uruchomić złoże o temperaturze 70-80 st. Celsjusza – dość powszechne w naszym kraju – do celów elektroenergetycznych to ambitne zadanie naukowe, trzeba jednak mądrze przeliczyć koszty.


Jednak lokalnie warto badać możliwości i korzystać z geotermii?

– Zdecydowanie tak. Należy zasoby dobrze rozpoznać w danej lokalizacji. Najpierw w skali regionalnej wybrać miejsca, które potwierdzają szanse dowiercenia się do złoża o korzystnych parametrach. Te korzystne parametry to niekoniecznie najwyższe temperatury. Dowiercić się do głębokości nawet 5 km, jak się ma środki, nie stanowi problemu, uzyskać tam odpowiednio wysoką temperaturę to także nie jest problem. Powstaje jednak pytanie, czy istnieje tam odpowiednio wydajne złoże, czyli czy dostaniemy na powierzchni taki strumień wody, który da szanse na zwrot nakładów na taki odwiert i czy znajdziemy wystarczającą ilość odbiorców.

Dlatego w naszych pracach dążymy do innych rozwiązań. Uważamy, że wykorzystanie energii geotermalnej w ciepłownictwie w Polsce może być szeroko rozwijane. Mamy doskonałe technologie, np. pomp ciepła. Są dostępne technologie niskotemperaturowych systemów grzewczych w budynkach. Stosuje się powszechnie termomodernizację. To wszystko sprawia, że obniżamy u odbiorcy niezbędną do zaspokojenia jego potrzeb temperaturę. Jeśli myślimy o rozwiązaniach komercyjnych, to musimy skorelować zasoby z wymaganiami odbiorcy.

Wszystkie te systemy sprzyjają wykorzystaniu tych zasobów, które mamy na niewielkich głębokościach, a to oznacza, że dotarcie do nich jest tańsze. W inwestycjach komercyjnych nie musimy wchodzić w rozwiązania głębokie, które są kosztowne i bardziej ryzykowne, kiedy możemy zająć się utworami dobrze rozpoznanymi, np. kredowymi i jurajskimi. Tu powszechnie dostępne są temperatury wód od 20 do 60 st. C i odpowiednie wydajności wód. Możemy z nich korzystać za pośrednictwem pomp ciepła, przy sprzężeniu z istniejącymi źródłami energii. Chodzi o stworzenie ekonomicznie uzasadnionych rozwiązań.

Znów posłużę się przykładem. Odbiorca energii w skali osiedla ma zapotrzebowanie na energię na poziomie 1 MW. Jeżeli zejdziemy do pokładów na poziomie 3 km, to możemy uzyskać moce kilka razy przewyższające potrzeby. Powstaje pytanie: kto ten potencjał skonsumuje i kto za to zapłaci? Trzeba zamierzenie dopasować do potrzeb odbiorcy. W wielu przypadkach może okazać się, że zastosowanie płytkiej geotermii, np. do 1 km, może być bardziej opłacalne.

Takie rozwiązania w moim przekonaniu są preferowane dla małych osiedli, które dodatkowo mogłyby zostać wyposażone w basen całoroczny z ciepłą wodą. Dotyczy to również takich rozwiązań, jak np. suszenie drewna, hodowla rolna itp. Cały czas myślmy o opłacalności inwestycji, o znalezieniu takiego odbiorcy, który pozwoli na maksymalne wykorzystanie pozyskanego ciepła. Takie rozwiązania śmiało mogą konkurować z węglem.


W tego typu praktycznych rozwiązaniach geotermia płytka nie zaspokaja w pełni potrzeb energetycznych odbiorców?

– W naszych rozwiązaniach lansujemy łączenie źródeł energii. Często są to rozwiązania tańsze i bezpieczniejsze w sensie awaryjności. Jeśli mamy grupę odbiorców, których pełne zaspokojenie potrzeb wymaga sięgnięcia do wód o temperaturze np. 90 st. C, wiąże się to z kosztami wykonania głębokich odwiertów. W wielu przypadkach w ciągu roku to ciepło nie jest w pełni wykorzystywane. Wydaje się, że bardziej opłacalne będzie więc sięgnięcie do płytszych zasobów, o niższych temperaturach, a szczytowe potrzeby pokrywane wówczas będą z dodatkowego źródła. Oczywiście głównym źródłem ciepła jest tu geotermia.

Jeszcze raz to podkreślę, równomierne w skali roku wykorzystanie ciepła z wód geotermalnych jest sprawą kluczową, jeśli chodzi o opłacalność inwestycji. Nie zawsze warto wiercić głęboko, nawet jeśli zasoby są wielkie. Wszystko zależy od efektywności wykorzystania uzyskanego ciepła.


Kto dziś jest najbardziej zainteresowany rozwojem geotermii?

– Największe zainteresowanie geotermią pochodzi ze strony gmin. I to dobrze, bo gmina jako gospodarz powinna być inicjatorem tego typu przedsięwzięć. Gmina, przygotowując informację o zasobach dyspozycyjnych i dostępnym pod inwestycje terenie, przygotowuje ofertę dla potencjalnych inwestorów. Drugi kierunek to prywatni inwestorzy. Znam cztery inwestycje na terenie Polski, które są realizowane z prywatnych środków. Tak stało się np. na Polanie Szymoszkowej w Zakopanem, gdzie postawiono na rekreację.


Dziękuję za rozmowę.