Geotermia w Polsce Możliwości wykorzystania Perspektywy rozwoju

Reklama

pon., 12/09/2019 - 19:36 -- zzz

Polska leży poza strefami współczesnej aktywności tektonicznej i wulkanicznej, stąd też pozyskiwanie złóż pary z dużych głębokości do produkcji energii elektrycznej jest na dzisiejszym etapie technologicznym nieopłacalne ekonomicznie. Występują natomiast w naszym kraju naturalne baseny sedymentacyjno-strukturalne, wypełnione gorącymi wodami podziemnymi o zróżnicowanych temperaturach. Temperatury tych wód wynoszą od kilkudziesięciu do ponad 90°C, a w skrajnych przypadkach osiągają sto kilkadziesiąt stopni co sprawia, że znajdują one zastosowanie głównie w energetyce cieplnej.

 

W naszym kraju istnieją bogate zasoby energii geotermalnej. Ze wszystkich odnawialnych źródeł energii najwyższy potencjał techniczny posiada właśnie energia geotermalna. Jest on szacowany na poziomie 1512 PJ/rok, co stanowi ok. 30% krajowego zapotrzebowania na ciepło.

Bardzo ważny jest fakt, iż w Polsce regiony o optymalnych warunkach geotermalnych w dużym stopniu pokrywają się z obszarami o dużym zagęszczeniu aglomeracji miejskich i wiejskich, obszarami silnie uprzemysłowionymi oraz rejonami intensywnych upraw rolniczych i warzywniczych. Na terenach zasobnych w energię wód geotermalnych leżą m.in. takie miasta jak: Warszawa, Poznań, Szczecin, Łódź, Toruń, Płock.

Przeprowadzona na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat analiza ponad 1000 odwiertów umożliwiła opracowanie cyfrowych map występowania wód geotermalnych w Polsce i potencjalnych zasobów energii w nich zgromadzonych. Największe uznanie zdobyła praca profesorów IGSMiE PAN: Romana Neya i Juliana Sokołowskiego pt. "Wody geotermalne Polski i możliwości ich wykorzystania" z roku 1987. Zaktualizowaną wersję, opracowaną przez profesora Jacka Zimnego i jego asystentów, przedstawia poniższy rysunek.

Mapa geotermalna Polski

Rys. 1. Mapa geotermalna Polski.

Z opracowanych dotychczas badań i analiz wynika jednoznacznie, iż na obszarze Polski znajduje się co najmniej 6600 km2 wód geotermalnych o temperaturach rzędu 27-125°C Zasoby te są dość równomiernie rozmieszczone na znacznej części obszaru Polski, w wydzielonych basenach, subbasenach geotermalnych, zaliczanych do określonych prowincji i okręgów geotermalnych.

Polska na mapie europejskich prowincji geotermalnych

Na terenie Europy liczącej 10 mln km2 znajduje się około 30 prowincji geotermalno-ropo-gazonośnych, na obszarze przeszło 5 mln km2. Z tego 32 proc. obszaru Europy zajmuje Prowincja Centralnoeuropejska (1,6 mln km2), która zawiera następujące baseny geotermalne: staropaleozoiczny, dewońsko-karboński, permski, triasowy, jurajski, kredowy i kenozoiczny (najzasobniejsze w Europie). Występujące tam wody mają różną temperaturę i mineralizację. W Polsce temperatury te kształtują się w granicach 20-180 st. C (Września).

Przeszło 220 tys. km2 obszaru Polski pokryte jest basenami sedymentacyjnymi Prowincji Centralno-europejskiej zawierającymi wody geotermalne w następujących zbiornikach (basenach): kambryjskim, dewońsko-karbońskim, dolnopermskim, cechsztyńskim, triasowym, jurajskim i kredowym (rys. 2).

Mapa prowincji geotermalno-gazo-roponośnych wg Atlasu Geosynoptyki Polski, autorstwa prof. Juliana Sokołowskiego

Rys. 2. Mapa prowincji geotermalno-gazo-roponośnych.

Na terenie Europy liczącej 10 mln km2 znajduje się około 30 prowincji geotermalno-ropo-gazonośnych, na obszarze przeszło 5 mln km2. Z tego 32 proc. obszaru Europy zajmuje Prowincja Centralnoeuropejska (1,6 mln km2), która zawiera następujące baseny geotermalne: staropaleozoiczny, dewońsko-karboński, permski, triasowy, jurajski, kredowy i kenozoiczny (najzasobniejsze w Europie). Występujące tam wody mają różną temperaturę i mineralizację. W Polsce temperatury te kształtują się w granicach 20-180 st. C (Września).

 

- basen kambryjski

Wody geotermalne w tym zbiorniku występują na obszarach południowej Szwecji, Estonii, Łotwy, Litwy, północno-wschodniej Polski i części Białorusi. Wypełniają one przestrzeń porową piaskowców i mają temperatury na głębokości do 3 tys. m od 30 st. C do 120 st. C (J. Sokołowski) (rys. 3). Największe możliwości wykorzystania tych wód na obszarze Polski mają województwa: mazowieckie, warmińsko-mazurskie, kujawsko-pomorskie, zachodnio-pomorskie, pomorskie; poza granicami Polski: okręg kaliningradzki należący do Rosji oraz obszary Litwy, Łotwy i Estonii.

Rys. 3. Szkic proncji i okręgów geotermalnych Polski.

Rys. 3. Szkic proncji i okręgów geotermalnych Polski.

- basen dewońsko-karboński

Wody geotermalne z tego basenu można wykorzystywać na terenach Lubelszczyzny, Pomorza, województw: małopolskiego, śląskiego, częściowo podkarpackiego i świętokrzyskiego. Zbiorniki tych wód o temperaturach 50-90 st. C występują na głębokościach od 2 do 3 tys. metrów. Zbiorniki dewońskie i karbońskie są przeważnie węglanowe i w związku z tym bardziej zróżnicowane pod względem porowatości i przepuszczalności; są łatwiejsze w eksploatacji dzięki możliwości stosowania intensyfikacji przypływu wody geotermalnej.

- basen dolnopermski

W tym basenie występują wody geotermalne o wysokiej temperaturze i mineralizacji, ale o niezbyt dużej wydajności wodnej otworów. Możliwości pozyskiwania wód dla odbioru z nich ciepła i składników mineralnych, takich jak jod, brom, żelazo i inne, istnieją na Pomorzu, w otoczeniu Gór Świętokrzyskich, na monoklinie przedsudeckiej oraz w Niemczech i Holandii.

- basen cechsztyński

W tym basenie wody geotermalne wystepują w wapieniu podstawowym i dolomicie głównym w brzeżnych częściach basenu na terenie Polski (obszar monokliny przedsudeckiej, województwa warmińsko-mazurskiego) i Niemiec.

- basen triasowy

W tym basenie wody geotermalne występują w pstrym piaskowcu, wapieniu muszlowym oraz dolnym i środkowym kajprze. Dostępne wierceniami są na peryferiach basenu niemiecko-polskiego oraz w strukturach antyklinalnych centralnej części basenu (pomorskie, kujawsko-pomorskie, podlaskie, obrzeżenia Gór Świętokrzyskich, obszar monokliny przedsudeckiej).
Z tego zbiornika będzie korzystać realizowany aktualnie przez Fundację "Lux Veritatis" Zakład Geotermalny w Toruniu (woda z wapienia muszlowego lub pstrego piaskowca). Są to wody o dużej mineralizacji i temp. rzędu 60-100 st. C na głębokościach 2-3 tys. metrów.

- basen jurajski

Zawiera zbiorniki wód geotermalnych w piaszczystych utworach dolnej jury (liasu) i doggeru oraz w węglanowych utworach doggeru i malmu. Zbiorniki liasowe i częściowo górnotriasowe są eksploatowane przez zakłady geotermalne m.in. w Pyrzycach, Stargardzie Szczecińskim i Mszczonowie oraz przez kilka zakładów geotermalnych w rejonie Neubranderburga (Niemcy). Z tego zbiornika może skorzystać również Geotermia Toruńska oraz projektowane zakłady geotermalne w Skierniewicach i Żyrardowie (utwory liasu). Koniecznym byłoby zbudowanie zakładów geotermalnych wykorzystujących wody z utworów doggeru i malmu w rejonie warszawskim. Zbiorniki węglanowe doggeru eksploatowane są przez blisko 50 zakładów geotermalnych w basenie paryskim (Francja). Bardzo dobre zbiorniki węglanowe istnieją w utworach górnojurajskich, w nieckach na terenie Polski, Niemiec i Holandii.

- basen kredowy

W tym basenie wody geotermalne znajdują się w utworach węglanowo-piaszczystych dolnej kredy oraz częściowo w utworach węglanowo-piaszczystych górnej kredy na obszarze Polski, Niemiec i Holandii. Opracowanie technologii eksploatacji wód geotermalnych z różnych wymienionych wyżej basenów kredowych dawałoby szansę wykorzystania tych wód i energii w nich zawartej na obszarze 8 państw: Szwecji, Litwy, Łotwy, Estonii, Białorusi, Polski, Niemiec, Holandii. Największe perspektywy rozwoju geoenergetyki istnieją w krajach prowincji północno-zachodniej i środkowej Europy, tj. w Polsce, Niemczech, na Białorusi, Litwie, Łotwie, w Estonii i Danii (rys. 2). Następna pod względem możliwości rozwoju jest prowincja panońska obejmująca Węgry, część Rumunii, wschodnią część Chorwacji i północną część byłej Jugosławii (rys. 1). Trzecim obszarem jest prowincja przedkarpacko-ukraińska (Polska, Słowacja, Ukraina, Bułgaria, Rumunia). Aktualnie na obszarze prowincji europejskiej północnozachodniej (Dania, Niemcy, Holandia) i środkowej Europy (Polska, Litwa, Łotwa, Estonia, Białoruś) funkcjonują jedynie zakłady geotermalne z utworów liasowych, w przygotowaniu są projekty eksploatujące wody z basenu kambryjskiego (Litwa i północno-wschodnia Polska) oraz kredowego (centralna Polska).

Wykorzystanie energii geotermalnej w Polsce

Wykorzystanie energii geotermalnej w Polsce zależy od prawidłowego opracowania projektów gwarantujących konkurencyjność ekonomiczną i ekologiczną geotermii w stosunku do innych nośników energii. Projekty te powinny być ukierunkowane na kompleksowe, maksymalne wykorzystanie energii geotermalnej niskotemperaturowej (ciepło) i wysokotemperaturowej (prąd i ciepło), w restrukturyzacji polskiej gospodarki, usług i rolnictwa, szczególnie dla zabezpieczenia samowystarczalności energetycznej poszczególnych gmin, co jest koniecznością i szansą rozwoju Polski w XXI wieku.

Można i należy podjąć projekty, aby zbudować zakłady geotermalne z zasobów basenów:
- kambryjskiego (Olsztyn, Nidzica, Iława, Ostróda, Morąg, Lidzbark Warmiński, Bartoszyce, Kętrzyn, Cieplice, Polanica, Duszniki, Lądek);
- dewońsko-karbońskiego (Kraków, województwo małopolskie, Bielsko-Biała, województwo śląskie);
- dolnopermskiego (na obszarze monokliny przedsudeckiej, oś Poznań - Częstochowa);
- cechsztyńskiego (na obszarze monokliny przedsudeckiej, oś Jelenia Góra - Wrocław - Śląsk - Kielce);
- triasowego (na obszarze monokliny przedsudeckiej, obrzeżenia Gór Świętokrzyskich, subbasenu grudziądzko-warszawskiego, subbasenu szczecińsko-łódzkiego; województwa kujawsko-pomorskiego - jednego z najbardziej korzystnych pod względem geotermalnym obszarów Polski);
- jurajskiego; zbudowano zakłady w Pyrzycach, Mszczonowie, w możliwym przygotowaniu zakłady geotermalne w Skierniewicach, Żyrardowie, Szczecinie, Łodzi, Kole, Gnieźnie, Toruniu (w budowie), Bydgoszczy, Warszawie, w Małopolsce;
- kredowego (na obszarze Mazowsza, niecki mogileńsko-łódzkiej: Mogilno, Inowrocław, Kruszwica, Strzelno, Janikowo, Janowiec; Małopolski: oś Bielsko - Kraków - Tarnów - Dębica), (tab. 1).

Tab. 1. Prowincje i okręgi geotermalne Polski oraz potencjalne zasoby wód i energii w nich zawarte.

Tab. 1. Potencjalne zasoby wód i energii zawarte w poszczególnych prowincjach i okręgach geotermalnych.

 

Jak dotąd na terenie Polski funkcjonuje kilka geotermalnych zakładów ciepłowniczych, m.in.: Bańska Niżna (4,5 MJ/s, docelowo 70 MJ/s), Pyrzyce (15 MJ/s, docelowo 50 MJ/s), Stargard Szczeciński (14 MJ/s), Mszczonów (7,3 MJ/s), Uniejów (2,6 MJ/s), Słomniki (1 MJ/s), Lasek (2,6 MJ/s) oraz Klikuszowa (1 MJ/h). W fazie realizacji jest projekt geotermalny w Toruniu. W kilku polskich gminach trwają prace koncepcyjne nad utworzeniem zakładów ciepłowniczych i energetycznych.

Zakłady geotermalne w Polsce

Rys. 4. Zakłady geotermalne w Polsce.

Autor: 
zzz
Źródło: 

pga.org.pl

video: 
Zagłosowałeś na opcję 'w górę'.

Reklama