Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Autorzy help
Lata help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 366

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 19 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  energia geotermalna
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 19 next fast forward last
PL
Zaproponowano rozwiązania zwiększające chłonność odwiertów ropnych i gazowych, które potencjalnie mogą być wykorzystane na potrzeby pozyskania energii geotermalnej. Na przykładzie dwóch odmiennych litologicznie obszarów złożowych na terenie Polski przedstawiono koncepcje zabiegów jedno- i dwuetapowego kwasowania matrycowego w celu zwiększenia przepuszczalności zarówno w strefie przyotworowej, jak i w dalszej odległości od otworu. Wyniki laboratoryjnych testów przepływowych na rdzeniach wiertniczych oraz symulacji numerycznych pozwoliły dobrać skład cieczy zabiegowych, ich objętość oraz wydajność pompowania. Wskazano optymalne składy cieczy cechujące się wysoką efektywnością i bezpieczeństwem stosowania: ciecz na bazie kwasu organicznego i chelatów dla formacji węglanowej, ciecz wyprzedzającą na bazie kwasu octowego i chlorku amonu oraz mieszaninę kwasu solnego i fluorowodorowego jako ciecz główną dla formacji piaskowcowej.
EN
On the example of 2 deposits in Poland, the concepts of one- and 2-stage matrix acidizing treatments were presented to increase permeability both in the near-well zone and further away from the well. Seven samples were taken from each of the 2 lithographic areas and subjected to flow acidizing tests in laboratory conditions using acidizing fluids of different compn. Based on these tests and numerical calcns., the compn. of treatment fluids, their volumes as well as calc. pumping rate were detd. The optimal fluid compns. characterized by high efficiency and safe of use were indicated as org. acid and chelates for the carbonate formation and CH₃COOH and NH₄Cl as a preflush fluid, and a mixt. of HCl and HF as the main acidizing fluid for the sandstone formation.
EN
This article presents an analysis of the feasibility of using various energy sources for a newly developed tourist facility. The choice of an energy source is a strategic decision for any investor. Both economic and environmental factors must be taken into consideration. The analysis was conducted from both financial and environmental perspectives. Based on calculated energy demand, alternative energy sources were compared, including: natural gas (condensing boiler), geothermal energy, heat pump + PV, and pellet boiler. Calculations also included currently available funding programmes. Additionally, an environmental impact assessment was carried out. The findings serve as valuable guidance for investors, who should consider not only the financial dimension when choosing an energy source, but also the environmental impact, which has become a crucial element of today’s decision-making processes.
PL
W artykule została przeprowadzona analiza możliwości zastosowania różnych źródeł energii dla nowopowstającego obiektu turystycznego. Wybór źródła energii dla obiektu turystycznego jest dla inwestora decyzją strategiczną. Należy brać pod uwagę zarówno czynniki ekonomiczne, jak i środowiskowe. Dokonano analizy zarówno w wymiarze ekonomicznym, jak i środowiskowym. Na podstawie obliczonego zapotrzebowana na energię, porównano alternatywne źródła energii, w tym: gaz ziemny (kocioł kondensacyjny), geotermia, pompa ciepła + PV, kocioł na pellet. Dokonano także obliczeń z uwzględnieniem dostępnych aktualnie programów wsparcia. Dodatkowo, wykonana została analiza środowiskowa. Wyniki badań stanowią źródło informacji dla inwestora, który powinien kierować się nie tylko wymiarem ekonomicznym przy podejmowaniu decyzji o źródle energii, ale także uwzględniać wymiar środowiskowy, który stanowi obecnie istotny element procesu decyzyjnego.
EN
The article presents information on geothermal energy as one of the renewable energy sources, discussing its resources, types, energy potential, and economic utilization methods, with a particular emphasis on electricity generation. It examines geothermal resources in Poland, highlighting their untapped potential for electricity production. Examples of commercial hybrid systems for electricity generation in binary geothermal power plants are provided. The concept of an innovative geothermal-solar hybrid system for electricity generation is introduced, along with the potential benefits, such as the widespread use of geothermal resources, solar energy storage, and the production of emission-free energy.
PL
Artykuł przedstawia informacje na temat energii geotermalnej jako jednego z odnawialnych źródeł energii, omawiając jej zasoby, typy, potencjał energetyczny oraz ekonomiczne metody wykorzystania, ze szczególnym uwzględnieniem wytwarzania energii elektrycznej. Analizuje również zasoby geotermalne w Polsce, podkreślając ich niewykorzystany potencjał w produkcji tego rodzaju energii. W pracy podano przykłady komercyjnych hybrydowych systemów wytwarzania energii elektrycznej w binarnych elektrowniach geotermalnych. Przedstawiono koncepcję innowacyjnego geotermalno-słonecznego systemu hybrydowego do produkcji energii elektrycznej oraz potencjalne korzyści, takie jak szerokie wykorzystanie zasobów geotermalnych, magazynowanie energii słonecznej oraz produkcja energii bezemisyjnej.
PL
W ostatnich kilku latach w Polsce rozpoczął się szerszy rozwój projektów ukierunkowanych na zagospodarowanie energii geotermalnej, zwłaszcza w ciepłownictwie. W latach 2019–2023 znaczna liczba projektów w tym obszarze znajdowała się na różnych etapach realizacji dzięki wsparciu publicznemu. Oczekuje się, że niskoemisyjne ogrzewanie geotermalne lokalnie zastąpi paliwa kopalne, przyczyni się do łagodzenia zmian klimatycznych i zwiększenia lokalnego bezpieczeństwa energetycznego. Do kluczowych czynników powodzenia realizacji tych projektów należy m.in. budowanie odpowiedniego poziomu wiedzy i świadomości wśród kluczowych zaangażowanych interesariuszy, a także transfer najlepszych praktyk. Ważną rolę w tym zakresie ma Projekt „Budowanie zdolności kluczowych zainteresowanych stron w dziedzinie energii geotermalnej” (KeyGeothermal). Jest to projekt predefiniowany w ramach Programu „Środowisko, Energia i Zmiany Klimatu” Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego (MF EOG) 2014–2021 w Polsce. Jest on realizowany we współpracy zespołów z Polski oraz Islandii – kraju będącego liderem rozwoju geotermii na świecie, posiadającego duże doświadczenie także w działalności szkoleniowej. Partnerami projektu są Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN oraz Krajowa Agencja Energii Islandii. Projekt rozpoczął się w październiku 2020 r., a zakończy w kwietniu 2024 r. Projekt ma na celu budowanie i pogłębianie wiedzy oraz wymianę najlepszych praktyk wśród kluczowych interesariuszy w Polsce, dotyczące optymalnego wykorzystania i zarządzania energią geotermalną w niskoemisyjnym ciepłownictwie. Grupę docelową Projektu stanowią samorządy, operatorzy ciepłowni, inwestorzy, beneficjenci programów wsparcia, administracja geologiczna, usługodawcy, konsultanci i inni gracze geotermalni. W rozdziale przedstawiono zakres działań szkoleniowych, wizyt studyjnych w celu poznania dobrych praktyk, a także inne działania adresowane do kluczowych interesariuszy z sektora geotermii w Polsce, oczekiwane rezultaty, rolę współpracy polsko-islandzkiej oraz Mechanizmu Finansowego EOG we wspieraniu rozwoju wykorzystania energii geotermalnej w krajach, które posiadają odpowiednie zasoby, takie jak Polska.
EN
In the last few years Poland has started a wider development of geothermal applications, especially for district heating. In 2019–2022 significant number of projects in that area were at various stages of implementation thanks to public support. It is expected that low-emission geothermal heating will locally replace fossil fuels, contribute to mitigate climate change, and increase local energy security. The key factors for successful realization of those projects include, among others, building an appropriate level of knowledge and awareness in the group of key stakeholders involved, as well as transfer of best practices. The Project “Capacity building of the key stakeholders in the area of geothermal energy” (KeyGeothermal) plays an important role in this respect. It belongs to some predefined projects within the „Environment, Energy and Climate Change” Program, the European Economic Area Financial Mechanism (EEA FM) 2014–2021, in Poland. It has been carried out in cooperation of teams from Poland and Iceland – the latter being a country leading geothermal development worldwide, with extensive experience in training activities. The Project partners are the Mineral and Energy Economy Research Institute of the Polish Academy of Sciences and the National Energy Authority of Iceland. Cooperation started in October 2020 and will be completed in April 2024. The Project aims to build and upgrade the knowledge and share best practices among key stakeholders in Poland related to the optimal use and management of geothermal energy in low-emission heating. The target group includes local governments, DH operators, investors, beneficiaries of support programs, geological administration, service providers, consultants and other geothermal players. The chapter presents the scope of the training program, study visits to learn good practices, other activities adressing the key geothermal stakeholders in Poland, expected results, the role of the Polish–Icelandic cooperation and the EEA FM in supporting geothermal uses in the countries which have proper resources, like Poland.
5
Content available remote Płuczki do wierceń geotermalnych - kluczowe kryteria doboru
PL
Wiercenie otworów geotermalnych z niewłaściwie zaprojektowanym płynem wiertniczym może wiązać się z wieloma wcześniej niezdefiniowanymi zagrożeniami, z których wszystkie mogą zmniejszać przepuszczalność formacji. Wybór najbardziej odpowiedniego systemu wymaga zrozumienia złoża i formacji, które mają być przewiercane. Oprócz tego, że płuczka wiertnicza jest bezpieczna i ekonomiczna w stosowaniu, powinna być kompatybilna z płynem złożowym, tak aby uniknąć wytrącania się soli lub osadów. Odpowiednio zaprojektowany płyn powinien tworzyć osad filtracyjny na powierzchni formacji i nie powinien wnikać zbyt głęboko w formację. Filtrat powinien hamować lub zapobiegać pęcznieniu reaktywnych cząstek ilastych w porach lub szczelinach formacji złożowej. Gdy mechanizm uszkodzeń zmniejszy przepuszczalność złoża, rzadko jest możliwe przywrócenie złoża do pierwotnego stanu.
EN
Drilling geothermal wells with unproperly designed drilling fluid can introduce a host of previously undefined risks, all of which can reduce formation permeability. Selecting the most suitable fluid system requires an understanding of the reservoir and formations to be drilled. In addition to being safe and economical for the application, a drilling fluid should be compatible with the reservoir fluid to avoid causing precipitation of salts or scales. A properly designed fluid should establish a filter cake on the face of the formation and shouldn’t penetrate too far into the formation. The fluid filtrate should inhibit or prevent swelling of reactive clay particles within the pore throats or fractures. Once a damage mechanism has diminished the permeability of a reservoir, it seldom is possible to restore the reservoir to its original condition.
PL
Geotermia stanowi niezwykle obiecujące źródło energii, które w coraz większym stopniu zyskuje na popularności w kontekście poszukiwania alternatywnych, ekologicznych sposobów pozyskiwania energii. Jednym z kluczowych elementów udostępniania złóż wód geotermalnych jest zastosowanie odpowiednich płuczek do dowiercania, szczególnie w kontekście gospodarki obiegu zamkniętego. Gospodarka o obiegu zamkniętym to model produkcji i konsumpcji, który polega na dzieleniu się, pożyczaniu, ponownym użyciu, naprawie, odnawianiu i recyklingu istniejących materiałów i produktów tak długo, jak to możliwe. W ten sposób wydłuża się cykl życia produktów. W praktyce oznacza to ograniczenie odpadów do minimum. Kiedy cykl życia produktu dobiega końca, surowce i odpady, które z niego pochodzą, powinny zostać w gospodarce, dzięki recyklingowi. Można je z powodzeniem wykorzystać ponownie, tworząc w ten sposób dodatkową wartość. Jeśli nadal będziemy eksploatować zasoby w obecnym tempie, do 2050 r. będziemy potrzebować zasobów trzech planet Ziemi. Ograniczone zasoby i kwestie klimatyczne wymagają przejścia od społeczeństwa typu „weź-wyprodukuj-wyrzuć” („take-make-dispose”) do neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla, zrównoważonej środowiskowo, wolnej od toksyn gospodarki o całkowicie zamkniętym obiegu do 2050 roku.[www.europarl.europa.eu/topics/pl/article/20210128STO96607/jak UE chce osiągnąć gospodarkę o obiegu zamkniętym do 2050 r.]
EN
Geothermal energy is an extremely promising source of energy, which is becoming increasingly popular in the context of the search for alternative, environmentally friendly ways of obtaining energy. One of the key elements of making geothermal water deposits available is the use of appropriate drilling fluids, especially in the context of the circular economy. The circular economy is a model of production and consumption that involves sharing, borrowing, reusing, repairing, refurbishing and recycling existing materials and products for as long as possible. In this way, the life cycle of the products is extended. In practice, this means reducing waste to a minimum. When a product’s life cycle comes to an end, the raw materials and waste that comes from it should stay in the economy, thanks to recycling. They can be successfully reused, thus creating additional value. If we continue to exploit resources at the current rate, we will need the resources of three planet Earth by 2050. Scarce resources and climate issues require a shift from a take-make-dispose society to a carbon-neutral, environmentally sustainable, toxin-free and fully circular economy by 2050.
PL
W rezolucji przyjętej 18 stycznia 2024 r. przez Parlament Europejski wzywa się do opracowania europejskiej strategii mającej na celu przyspieszenie wdrażania i inwestycji w energię geotermalną. Rezolucję uchwalono na podstawie raportu europosła Zdzisława Krasnodębskiego, w którym stwierdzono m.in., że energia geotermalna jest niezbędna nie tylko dla transformacji energetycznej, ale także dla sprawiedliwej transformacji. Realizacja tego kierunku będzie kolejnym impulsem do rozwoju gruntowych pomp ciepła.
PL
Pompy ciepła są jednym z docelowych rozwiązań transformacji energetycznej w zakresie ogrzewania budynków i na obecnym etapie rozwoju technicznego nie znamy lepszej technologii, która pozwalałaby osiągnąć cele klimatyczne i środowiskowe przy niskich kosztach eksploatacyjnych. Koszty zużywanej energii mają szczególne znaczenie w budownictwie wielorodzinnym, które w większości przeszło już pierwszy etap termomodernizacji – docieplenia przegród i wymiany stolarki – a przed nim kolejny krok, czyli modernizacja systemów c.o. i c.w.u. oraz ich zasilanie energią bezemisyjną i odnawialną. To zadanie można realizować m.in. za pomocą gruntowych pomp ciepła, które mają duży potencjał współpracy z siecią elektroenergetyczną.
PL
W artykule przedstawiono stan wykorzystania energii geotermalnej w wybranych krajach UE w dwóch kierunkach: w procesie produkcji energii elektrycznej oraz do wytwarzania ciepła. W Polsce udział zainstalowanej mocy energii elektrycznej pochodzącej z energii geotermalnej wynosi zaledwie 0,27% mocy pozyskanej ze wszystkich źródeł OZE, zaś pozyskanie ciepła jest odpowiednio na poziomie 26,03%. Zwrócono uwagę, że zasoby geotermalne są użytkowane na różne sposoby i z różną intensywnością. W globalnym wykorzystaniu tej energii pierwsze miejsce zajmują geotermalne pompy ciepła. O ich wysokim potencjale wdrożeniowym decydują między innymi skala zastosowań i pozytywne opinie dotychczasowych użytkowników, dostępność rozwiązań technicznych w tym zakresie na całym rynku wewnętrznym UE, bogata oferta ze strony producentów pomp i instalatorów, często wzbogacona o możliwość współpracy z systemami fotowoltaicznymi czy magazynowaniem ciepła, a także możliwość uzyskania wsparcia finansowego inwestycji. Dopiero drugie miejsce w aspekcie wykorzystania energii geotermalnej zajmuje ciepłownictwo sieciowe. W tym przypadku koszty przedsięwzięcia niezwykle wzrastają w związku z koniecznością wykonania sieci otworów wiertniczych czy ze względu na ryzyko, jakie niesie ze sobą proces poszukiwań horyzontów geologicznych o pożądanych parametrach hydrotechnicznych i do tego w perspektywicznym interwale czasowym. Zaprezentowano wieloletni program rozwoju wykorzystania zasobów geotermalnych w Polsce na lata 2022–2040, a w pewnych obszarach do roku 2050, opublikowany przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska. W ramach realizacji tego programu ustanowiono między innymi projekt pod nazwą „Udostępnienie wód termalnych w Polsce” – dotyczący odwiercenia 15 otworów dla poszukiwania i rozpoznania wyżej wymienionych wód w najbardziej perspektywicznych rejonach kraju pod względem możliwości eksploatacji źródeł geotermii głębokiej. Przedstawiono priorytetowe programy dotacyjne ukierunkowane na rozwój ogrzewnictwa indywidualnego, cieszące się w Polsce bardzo dużym zainteresowaniem. W programach takich jak „Mój Prąd”, „Moje Ciepło”, „Czyste Powietrze” istnieje możliwość uzyskania dofinansowania ze środków unijnych, między innymi do instalowanych pomp ciepła. Omówiono prace badawcze zrealizowane w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym, między innymi w zakresie możliwości wykorzystania sczerpanych złóż węglowodorów dla celów geotermalnych, biorąc pod uwagę możliwość zastosowania CO2 jako nośnika energii geotermalnej w procesie jego sekwestracji. Zaprezentowano zagadnienia tworzenia numerycznych modeli obiektów geotermalnych, doboru odpowiednich receptur płuczek wiertniczych, zaczynów cementowych czy płynów eksploatacyjnych przy uwzględnieniu podwyższonych temperatur i ciśnień.
EN
The article presents the status of the use of geothermal energy in selected EU countries in two directions: in the process of electricity generation and for heat generation. In Poland, the percentage of installed geothermal power capacity is only 0.27% of the power obtained from all RES sources, while the percentage of obtaining heat is at 26.03%, respectively. It was noted that geothermal resources are used in different ways and with different intensities. In the global utilization of this energy, the first place is occupied by geothermal heat pumps. Their high deployment potential is determined, among other things, by the scale of their use and positive feedback from users to date, the availability of technical solutions in this field throughout the EU internal market, a rich offer from pump manufacturers and installers, often enriched by the possibility of combination with photovoltaic systems or heat storage, as well as the possibility of obtaining financial support for the investment. Only the second place in the aspect of the use of geothermal energy is occupied by district heating. In this case, the cost of the project increases tremendously due to the necessity of drilling a network of boreholes, or due to the risks involved in the process of searching for geological horizons with the desired hydrotechnical parameters and, in addition, in a prospective time interval. A multi-year program for the development of the use of geothermal resources in Poland for 2022–2040, and in certain areas until 2050, published by the Ministry of Climate and Environment, was presented. As part of the implementation of this program, among other things, a project called Making Thermal Waters Accessible in Poland was established with the aim of drilling 15 boreholes for the exploration and prospecting of the aforementioned waters in the most promising areas of the country in terms of the possibility of exploiting deep geothermal sources. Priority subsidy programs aimed at the development of individual heating, which are very popular in Poland, were presented. Programs such as Mój Prąd [My Electricity], Moje Ciepło [My Heat], Czyste Powietrze [Clean Air] offer the possibility of obtaining EU funding for, among other things, installed heat pumps. Research work carried out at the Oil and Gas Institute – National Research Institute was discussed, including the possibility of using depleted hydrocarbon deposits for geothermal purposes, taking into account the possibility of using CO2 as a geothermal energy carrier in the process of its sequestration. Issues of creating numerical models of geothermal objects, selection of appropriate recipes for drilling muds, cement slurries or production fluids, taking into account increased temperatures and pressures were presented.
PL
Wzrastające w ostatnich latach zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii sprawia, że pozyskanie ciepła geotermalnego jest obecnie jednym z bardziej istotnych celów, uwzględnionych w politykach surowcowych wielu krajów Europy. Energia geotermalna uznawana jest za najbardziej stabilną pod względem parametrów energetycznych w długim okresie, a jednocześnie za najbardziej bezpieczną dla środowiska. Eksploatacja ciepła geotermalnego w reżimie dubletu wymaga znacznych nakładów inwestycyjnych na wykonanie i uzbrojenie odwiertów. Wykorzystanie do tego celu złóż gazu ziemnego będących w schyłkowej fazie eksploatacji stanowi optymalne rozwiązanie, pozwalające uniknąć znacznych nakładów ponoszonych na wykonanie prac przygotowawczych oraz odwiercenie i uzbrojenie nowych odwiertów, ale również z uwagi na często duży potencjał geotermalny poziomów skał zbiornikowych nasyconych solankami, które podścielają złoża gazu ziemnego. Generalnie zakłada się wykorzystanie zastanej sytuacji złożowej i infrastrukturalnej, jak też opracowanie najbardziej optymalnego w tej sytuacji sposobu eksploatacji ciepła, przy założeniu jednoczesnego wzrostu współczynnika sczerpania złoża gazu. W ramach tej pracy obliczono potencjał energetyczny (tj. moc geotermalną i produkcję gazu) dla pięciu wybranych horyzontów złożowych w przykładowych odwiertach gazowych. Następnie wykonano szacunkowe obliczenia przychodów możliwych do uzyskania w analizowanych przykładach odwiertów, zakładając prowadzenie jednoczesnej produkcji gazu i energii geotermalnej. Wyniki analizy danych geologicznych i złożowych wskazują, że właściwie w każdym przypadku konieczne jest wykonanie dodatkowej perforacji wytypowanych interwałów nasyconych wodami złożowymi oraz cechujących się najbardziej korzystnymi parametrami eksploatacyjnymi. Ponadto przedstawiono kryteria preselekcji odwiertów do eksploatacji gazu i energii geotermalnej na podstawie analizy mechanizmu dopływu wody do odwiertu. W pierwszej kolejności powinny być rozpatrywane odwierty, w których mechanizm dopływu wody określono jako stożek 3D. Wstępna kalkulacja parametrów eksploatacyjnych dla wybranych odwiertów wskazuje na ich potencjał komercyjny, zwłaszcza w przypadku wykorzystania do dystrybucji ciepła magazynów mobilnych.
EN
With the growing interest in renewable energy sources in recent years, obtaining geothermal heat is now one of the more important targets included in the resource strategies of many European countries. Geothermal energy is regarded as the most stable in terms of energy parameters in the long term, as well as the safest for the environment. The exploitation of geothermal heat in the doublet regime requires significant investment in the drilling and completion of wells. The use of natural gas fields in the declining phase of production for this purpose is the optimal approach, avoiding the significant expenditures incurred in the execution of preliminary work and the drilling and completion of new wells, but also due to the high geothermal potential of the horizons of reservoir rocks saturated with brine that underlie natural gas fields. In general, it is assumed to use the existing reservoir and infrastructure situation, as well as to develop the most optimal method of heat exploitation for this situation, assuming a simultaneous increase in the gas field’s recovery factor. In this work, the energetic potential (i.e., geothermal power and gas production) was calculated for five selected reservoir horizons in exemplary gas wells. Then estimates were made of the revenues possible in the analyzed exemplary wells, assuming simultaneous production of gas and geothermal energy. The results of the analysis of geological and reservoir records indicate that, in almost every case, it is necessary to perform additional perforation of selected intervals saturated with reservoir water and characterized by the most beneficial production parameters. Furthermore, criteria for preselection of wells for gas and geothermal energy production based on analysis of the formation water breakthrough mechanism are presented. Wells where the water breakthrough mechanism is specified as a 3D cone should be considered first. Preliminary calculation of operating parameters for selected wells indicates their commercial potential, especially in the case of using mobile storage for heat distribution.
PL
W artykule przedstawiono analizę pracy elektrociepłowni geotermalnej z niskotemperaturowym obiegiem ORC zasilanym energią geotermalną pozyskiwaną za pośrednictwem głębokiego geotermalnego wymiennika typu Field. W analizowanym układzie elektrociepłowni geotermalnej z niskowrzącym obiegiem ORC ciepło na cele centralnego ogrzewania może być pozyskiwane z pary opuszczającej turbinę układu ORC lub bezpośrednio z wymiennika typu Field. Jak wykazała przeprowadzona analiza takie rozwiązanie umożliwia znaczną regulację strumienia ciepła na potrzeby ogrzewcze, poprzez zmianę zarówno strumienia masowego czynnika grzewczego, jak i jego temperatury. Proponowane rozwiązanie daje również możliwość funkcjonowania układu jako ciepłownia (tylko cele grzewcze), a w przypadku braku zapotrzebowania ciepła na cele ogrzewcze, jako elektrownia (tylko energia elektryczna). Takie podejście zwiększa elastyczność proponowanego rozwiązania i pozwala na lepsze wykorzystanie zasobów energii geotermalnej pozyskiwanej za pomocą wymiennika typu Field. W analizie układu elektrociepłowni geotermalnej uwzględniono zmienność parametrów pracy samego układu ORC dla trzech różnych czynników roboczych (R1234ze, R1234yf i R227ea) oraz zmienną charakterystykę wymiennika geotermalnego (zmiana strumienia wody).
EN
The article presents an analysis of the operation of a geothermal CHP plant with a low-temperature ORC circuit powered by geothermal energy obtained via a deep geothermal Field exchanger. In the analyzed geothermal CHP plant system with a low-boiling ORC circuit, heat for central heating purposes can be obtained from steam leaving the ORC system turbine or directly from the Field exchanger. As the analysis shows, such a solution allows for significant regulation of the heat flux for heating purposes, by changing both the mass flow rate of the heating medium and its temperature. The proposed solution also allows the system to function as a heating plant (only for heating purposes), and in the absence of heat demand for heating purposes, as a power plant (only electricity). This approach increases the flexibility of the proposed solution and allows for better use of geothermal energy resources obtained using a Field exchanger. In the analysis of the geothermal power plant system, the variability of the operating parameters of the ORC system itself for three different working fluids (R1234ze, R1234yf and R227ea) and the variable characteristics of the Field heat exchanger (change of the water flow) were taken into account.
PL
W artykule porównano efektywność i opłacalność zamiany dotychczasowego węglowego źródła ciepła, w istniejącej ciepłowni na pompę ciepła. Analizie poddano sprężarkowe oraz absorpcyjne pompy ciepła, wykorzystujące energię geotermalną jako dolne źródło ciepła. Opisano model obliczeniowy, w którym założono kilka trybów możliwej pracy systemu w ciągu roku, zależnych od projektowych parametrów sieci oraz wymagań odbiorcy. Z przeprowadzonych analiz wynika, że pompy ciepła mogą być z powodzeniem eksploatowane w tzw. podstawie krzywej zapotrzebowania na moc, jako główne źródła ciepła, redukując znacząco czas pracy źródła węglowego. Wyniki wskazują, że technologia absorpcyjnych pomp ciepła, przy obecnym zużyciu nośników energii pierwotnej wykorzystywanych do produkcji prądu, jest konkurencyjna pod względem energetycznym i ekonomicznym w stosunku do technologii sprężarkowych pomp ciepła, które zdominowały rynek pomp ciepła w Polsce.
EN
The article compares the efficiency and profitability of replacing the current coal heat source with a heat pump in an existing heating plant. Compressor and absorption heat pumps using geothermal energy as a lower heat source were analyzed. The computational model used was described, which assumed several modes of possible system operation, depending on the network design parameters and the recipient’s requirements during the year. The analyses show that heat pumps can successfully operate in the so-called base of the power demand curve as the main heat sources. Significantly reducing the operating time of the coal source. Assuming the current consumption of primary energy carriers used to produce electricity the absorption heat pump technology is competitive in terms of energy and economics for compressor heat pump technologies, which dominate the heat pump market in Poland.
PL
Tematem artykułu jest analiza emisji zanieczyszczeń z wybranych ciepłowni węglowych zasilających sieci ciepłownicze, w których przewidziano zastąpienie lub uzupełnienie mocy źródła węglowego pompami ciepła, wykorzystującymi wody geotermalne jako dolne źródło ciepła. Analizowane rozwiązania, w których zastosowano sprężarkowe i absorpcyjne pompy ciepła porównano pod względem emisji wybranych zanieczyszczeń do atmosfery, przy czym w rozwiązaniach tych istniejące kotły węglowe stanowiły szczytowe źródła ciepła. Na podstawie wyników analiz energetycznych oraz referencyjnych wskaźników emisji oszacowany został poziom emisji zanieczyszczeń z każdego z wariantów eksploatacji ciepłowni. Wyniki analizy wskazują, że największą redukcję emisji zapewnia system ze sprężarkową pompą ciepła. Absorpcyjna pompa ciepła jest pod względem redukcji emisji nieco gorszym rozwiązaniem niż rozwiązanie ze sprężarkową pompą ciepła, jednak zdecydowanie korzystniejszym niż źródło węglowe. Osiągane współczynniki emisji obydwu porównywanych systemów są zdecydowanie korzystniejsze niż wskaźniki emisji zanieczyszczeń z ciepłowni tylko węglowej
EN
The article analyzes selected coal-fired heating plants supplying energy to heating networks, in which it is planned to replace or supplement the coal source with heat pumps using energy from geothermal waters as a ground source. The solutions were compared in terms of emissions of selected pollutants into the atmosphere. The use of compressor and absorption heat pumps was analyzed. The existing coal source was the heat peak source. Using the results of energy analyzes and emission factors, emissions were estimated for each operating variant of the heating plant. The results indicate that the greatest emission reduction is achieved in a system with a compressor heat pump. In terms of emission reduction, an absorption heat pump is a slightly worse solution compared to a compressor heat pump, but still definitely more advantageous than a coal source. The achieved emission factors for both compared systems are much more favorable compared to the emission factors only for the coal source.
EN
We present various geological models to examine the geothermal energy potential at the Rahat volcanic field, Saudi Arabia. The method involves the application of geophysical techniques of gravity and seismic tomography results to derive a 3D subsurface geological structure representing possible subsurface structural information beneath the northern Rahat volcanic field. Results show a secluded subsurface structure within the basement crust with low densities (< 2500 kg/m3) and a slightly high P-wave velocity, enclosed by a high density (> 2800kg/m3) and low P-wave velocity structure. Identified secluded subsurface structure could depict a magma intrusion within the basement and its depth proximity to the basalt deposition in the region signals the viability of this location for geothermal exploration. Deductions also show that the geothermal reservoir could be reached at starting depths of ~ 1.3 km, whereas its effect could be accessed at depths < 1 km. Within the geothermal active region of northern Harrat Rahat, this study has suggested possible locations with high potential for further geothermal exploration.
PL
W artykule autor omawia szeroko zagadnienia związane z wykonaniem otworu hydrogeologicznego ze szczególnym uwzględnieniem określenia parametrów hydraulicznych i parametrów - wskaźników sprawności hydraulicznej głębokiego otworu geotermalnego. Jedną z najważniejszych operacji w wykonaniu studni geotermalnej jest kwestia właściwego zaprojektowania i zapuszczenia kolumny filtracyjnej w tym skuteczne wykonanie zabiegu żwirowania, jeżeli taka operacja ma miejsce oraz całego procesu wywołania i uzdatniana odwiertu-studni, procesu zwanego popularnie DEVELOPMENT. W artykule przedstawiono ogólne zagadnienia dotyczące kwestii geologiczno-złożowych i hydrogeologicznych, w tym głównie opisano 2 typy PZW (Podziemny Zbiornik Wodny) zwanych w nomenklaturze angielskiej AQUIFER ze szczególnym omówieniem TYPU II, a więc PZW z napiętym zwierciadłem lustra wody najczęściej spotykanym w realizacji projektu geotermalnego. Artykuł nawiązuje w części pierwszej do historii rozwoju geotermii w Polsce wskazując jednocześnie na kwestie ekonomiczne efektywności eksploatacji instalacji geotermalnych, w tym problemów jakie pojawiają się po pewnym okresie eksploatacji związanych z wysoką temperaturą wody oraz jej wysoką mineralizacją, co jest najczęściej przyczyną kolmatacji tak filtra jak i złoża. Zagadnienie to wiąże się ściśle z oceną ryzyka realizacji projektów geotermalnych z uwagi na ich bardzo wysokie koszty wykonania, w tym często otworów negatywnych lub nie gwarantujących sukcesu termalnego. Całość artykułu jest opracowana na bazie powszechnie znanej literaturze przedmiotu oraz na bazie własnych doświadczeń autora w realizacji projektów hydrogeologicznych w kraju i za granicą. Całość artykułu jest zobrazowana kilkoma ilustracjami ze wskazaniem na najważniejsze kwestie złożowo-hydrogeologiczne oraz kwestie techniczne związane z eksploatacją dubletu odwiertów, czyli odwiertu-studni eksploatacyjnej oraz odwiertu-studni chłonnej.
EN
In the article the author discusses broadly the issues related to the drilling of a hydrogeological well with particular emphasis on the implementation of hydraulic parameters and hydraulic efficiency of deep geothermal well. One of the most important operations in the execution of a geothermal well is the procedure of proper design and setting of the screen column and effective execution of the gravel placement if such operation is designed. These operations are preceded by many tests and measurements made during the drilling of the well and also after the completion of the drilling called as DEVELOPMENT of the well. In the article author presents general issues concerning geological and deposit and hydrogeological problems, mainly presenting 2 types of PZW called AQUIFER with particularly description of TYPE II called CONFINED AQUIFER. This type of aquifer is mostly met in exploration of geothermal water in Poland and not only. The article in part one shortly presents the history of development of geothermal industry in Poland pointing out the economic issues and economic efficiency of geothermal project mainly for municipal use and some other problems connected with deteriorating and contamination process of well performance connected with high temperature of geothermal water and its high minerals contents. These problems should be cover by risk analysis of the geothermal projects having in mind very high costs of drilling wells, very often negative or not successful and the cost of surface instalations. The whole article is summarized with a list of general recommendations which should apply in the design and execution process of a geothermal well and at the same time indicates the development of appropriate instructions or guidelines in this respect. The whole article is prepared on the basis of commonly known literature on the subject and on the author’s own experience in the implementation of hydrogeological projects in Poland and abroad. The whole article is illustrated by several illustrations indicating the most important deposit-hydrogeological issues and technical issues related to exploration of doublet wells means exploration well vs injection well.
17
Content available remote Energia geotermalna drogą do zero emisyjnego ciepłownictwa w Polsce
PL
Odnawialne źródła energii bazujące na cieple Ziemi zyskują coraz większe znaczenie w polskim ciepłownictwie. Energia geotermalna dostarcza „czystej”, bez emisyjnej energii, co ma szczególne znaczenie w naszych intensywnych działaniach na rzecz ochrony klimatu i poprawy jakości powietrza w kraju. W Polsce kompleksowo podeszliśmy do kwestii dynamizacji wykorzystania ciepła Ziemi. Wieloletni Program Rozwoju wykorzystania Zasobów Geotermalnych w Polsce, który powstał z inicjatywy Ministerstwa Klimatu i Środowiska, jest taką holistyczną koncepcją jej wykorzystania w naszym kraju. Głównie jednak chcemy zwiększyć wykorzystanie energii geotermalnej poprzez inwestowanie znacznych środków z różnych źródeł w celu dofinansowania projektów związanych z rozwojem geotermii niskotemperaturowej wykorzystującej wymienniki i gruntowe pompy ciepła, wiercenia nowych otworów eksploatacyjnych i chłonnych.
EN
Renewable energy sources based on the Earth’s heat are becoming increasingly important in the Polish heating sector. Geothermal energy provides “clean”, emission-free energy, which is of particular importance in our intense efforts to protect the climate and improve air quality in the country. In Poland, we have taken a comprehensive approach to dynamising the use of the Earth’s heat. The multi-year Program for the Development of the use of Geothermal Resources in Poland, which was developed on the initiative of the Polish Ministry of Climate and Environment, is a holistic concept for the utilisation of geothermal energy in our country. We want to boost geothermal energy utilisation by investing a significant funds from various sources to co-finance projects involving the construction of ground heat exchangers, new exploitation and injection geothermal wells.
PL
W artykule przedstawiono sposób oceny rozkładu temperatury w produkcyjnym otworze geotermalnym w sytuacji dopływu mieszaniny wody złożowej (solanki) oraz – planowanego jako główny nośnik energii cieplnej – dwutlenku węgla w zakresie nadkrytycznych parametrów ciśnienia i temperatury. We wstępie podkreślono znaczenie ograniczenia emisji dwutlenku węgla do atmosfery, omówiono krótko charakterystykę przemian fazowych CO2 oraz przedstawiono sposób jego alternatywnego zagospodarowania. Zyskującym w ostatnich latach na popularności sposobem ograniczenia szkodliwego oddziaływania dwutlenku węgla jest jego wykorzystanie jako medium roboczego przy pozyskiwaniu energii geotermalnej, tj. wprowadzenie go do obiegu w układzie otworów (zatłaczającego i produkcyjnego) do wyeksploatowanych złóż węglowodorów (ropy lub gazu). W pracy zobrazowano zasady pracy takich otworów, przedstawiono korzyści wykorzystania w systemach geotermalnych dwutlenku węgla jako płynu roboczego oraz określono warunki niezbędne do efektywnego działania omawianego układu. Jednym z elementów publikacji jest bilans wymiany ciepła pomiędzy płynem przemieszczającym się ze złoża na powierzchnię a górotworem. W ramach rozwiązania problemu zaprezentowano model bilansowy przyjętych i oddanych ilości ciepła przez mieszaninę solanki i dwutlenku węgla w otworze geotermalnym. Przedstawione zostały ponadto procedury określania parametrów CO2 w funkcji ciśnienia i temperatury w odwiercie, w tym lepkość, gęstość i współczynnik przewodzenia ciepła w mieszaninie. Podano również sposób obliczania parametrów koniecznych do określenia współczynnika przejmowania ciepła pomiędzy cyrkulującym płynem a ścianą rury okładzinowej. Na potrzeby obliczeń założono, że temperatura na ścianie odwiertu zmienia się liniowo wraz z głębokością, tzn. zgodnie z tak zwanym gradientem geotermicznym. Podano też zależność umożliwiającą określenie ilości ciepła przekazywanego od górotworu do przepływającej mieszaniny solanki i CO2. Jako element końcowy przedstawiono zależność wielkości temperatury płynu wypływającego z otworu od jego głębokości całkowitej, przyjętego natężenia przepływu i zmiennych proporcji CO2 i solanki w składzie mieszaniny. Wszystkie obliczenia przeprowadzono z uwzględnieniem właściwości CO2 w zakresie parametrów nadkrytycznych ciśnienia i temperatury, wzięto w nich również pod uwagę stopień izolacji cieplnej odwiertu. Przedstawiona została procedura obliczeń, a wyniki przykładu obliczeniowego zestawiono w formie tabelarycznej i graficznej. Na ich podstawie podjęto próbę wskazania, który z rozpatrywanych parametrów wpływa najsilniej na końcową wielkość temperatury wypływającego z odwiertu płynu.
EN
The article presents a method of evaluating temperature distribution in a production geothermal well in case of inflow of a mixture of formation water (brine) and supercritical carbon dioxide, as the main carrier of thermal energy. In introduction the problem of reducing the carbon dioxide emissions to atmosphere and characteristics of CO2 phase transformations are briefly discussed. Provided are alternative methods of utilization of CO2 including its sequestration by injection to the depleted oil and gas reservoirs using the injection and production wells working in tandem. As the main part of the article heat balance is constructed describing heat exchange between fluid flowing up from reservoir and the rock mass. The heat balance is used to find the relation between temperature of brine/CO2 mixture which is out-flowing of the geothermal well. Procedures for determination of CO2 parameters are provided (viscosity, density and thermal conductivity in the mixture) as function of pressure and temperature in the well. The method for calculation of these parameters is presented, which is used to determine heat transfer coefficient between circulating fluid and wall of casing. For the purposes of the calculations, it was assumed that the temperature on the borehole changes linearly with the depth, i.e. in accordance with geothermal gradient. Moreover, the dependence enabling determination of the amount of heat transferred from the rock mass to the flowing mixture of brine and CO2 was given. Carbon dioxide is assumed to be in the supercritical range of temperature and pressure. The results are presented as the relation between temperature of the mixture at various depths of well and for various flow rates and various compositions of the mixture. Due account is given to the impact of the wellbore thermal insulation on temperature and pressure-dependent parameters of carbon dioxide flow in the well. The parameters which govern temperature of brine and CO2 mixture out- flowing of production well are specified. The results are also presented in a graphical and tabular form.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki analizy sejsmicznej i otworowej dla utworów jury górnej z rejonu usytuowanego na południe i południowy wschód od Tarnowa, której celem było określenie potencjału geotermalnego tego obszaru. Przeprowadzona analiza geologiczno-złożowa wykazała, że skały węglanowe górnej jury są dobrym kolektorem wód geotermalnych, a najbardziej perspektywiczne do uzyskania większych wydajności są strefy uskokowo-szczelinowe oraz strefy pogrążonego paleokrasu. Świadczą o tym opróbowania przeprowadzone w otworach wiertniczych w interwale skał górnojurajskich, które wykazały przypływy wód termalnych o wydajnościach do 30 m3 /h i temperaturze rzędu 50–80°C. Duża część z tych opróbowań związana jest bądź to ze strefami spękań i uskoków, bądź też z przypowierzchniową strefą rozwoju paleokrasu. Wspomniane utwory górnej jury zalegają w obszarze badań na głębokości od 1600 m do ponad 3000 m p.p.m. W ich nadkładzie występują węglanowe utwory kredy górnej, klastyczne utwory miocenu (autochtonicznego i jednostki zgłobickiej) oraz utwory jednostek tektonicznych Karpat. Zakres przeprowadzonych badań pozwolił na rozpoznanie budowy geologicznej oraz warunków złożowych analizowanego rejonu. Było to podstawą do wytypowania obszaru perspektywicznego, zlokalizowanego we wschodniej części obszaru badań, w obrębie którego można spodziewać się wyższych temperatur oraz możliwości uzyskania większych wydajności wód termalnych, koniecznych do zasilania obiektów energetycznych, ciepłowniczych czy też rekreacyjnych. W rejonie tym na podstawie danych sejsmicznych wyinterpretowano obecność skomplikowanego systemu uskoków, w większości o przebiegu z NW na SE. Dla wytypowanego obszaru perspektywicznego przedstawiono szczegółową charakterystykę parametrów złożowych, istotnych w kontekście poszukiwania i eksploatacji wód geotermalnych.
EN
The article presents the results of a seismic and well analysis conducted for the Upper Jurassic formations in the area south and southeast of Tarnów, aimed at determining the geothermal potential of this area. A geological and reservoir analysis has shown that the Upper Jurassic carbonate rocks are a good collector of geothermal water, and the fault and fracture zones as well as the buried paleokarst zones are the most promising for higher yields. Tests conducted in wells in the interval of the Upper Jurassic rocks, showed thermal water flows of up to 30 m3 /h and temperatures in the range of 50–80°C. A large number of these tests are either associated with zones of faults and fractures, or with the near-surface paleokarst zone. These Upper Jurassic sediments occure in the study area at depths ranging from 1600 meters to more than 3000 meters below sea level. In their overburden are carbonate formations of the Upper Cretaceous, clastic sediments of the Miocene (autochthonous and the Zgłobice Unit) and formations of the tectonic units of the Carpathians. The scope of the study helped determine the geological structure and reservoir conditions of the analyzed region. This was fundamental to the selection of a prospective area, located in the eastern part of the study area, within which higher temperatures and the possibility of higher thermal water yields, necessary for power, heating or recreational facilities, can be expected. In this area, the presence of a complex fault system, mostly running NW-SE, was interpreted from seismic data. A detailed characterization of reservoir parameters relevant to geothermal water exploration and exploitation is presented for the selected prospective area.
20
Content available remote Obecne wykorzystanie i kierunki rozwoju energetyki geotermii na świecie
PL
Od wielu lat odnotowuje się stałą tendencję wzrostu wykorzystania energii geotermalnej na świecie, dotyczy to zarówno wzrastającej ilości państw, które raportują wykorzystanie tego źródła do celów bezpośrednich, lub do wytwarzania energii elektrycznej, jak i sumarycznej zainstalowanej mocy i zużycia energii pochodzącej z wnętrza Ziemi. Ilość państw, które raportowały wykorzystanie zasobów geotermalnych w sposób bezpośredni (z uwzględnieniem gruntowych pomp ciepła) zwiększyła się do 88 (34 w Europie), a jednocześnie do 29 (11 w Europie) wzrosła ilość państw, które raportowały wytwarzanie energii elektrycznej z geotermii. Przyrost zainstalowanej mocy geotermalnej do wykorzystania bezpośredniego (w tym ciepłownictwo) w ostatnich 5 latach wyniósł ponad 50%, wykorzystanie sięgnęło wartości nieco ponad 1EJ/rok, przy czym największy procentowy udział w powyższym wzroście mają gruntowe pompy ciepła (GPC), które odpowiadają za prawie 60% wytworzonej energii. Wzrasta zainteresowanie wytwarzaniem energii elektrycznej z wykorzystaniem układów binarnych. W ostatnich latach w Europie uruchomiono trzy nowe instalacje tego typu w: Chorwacji, Węgrzech oraz w Belgii. Liderem wśród krajów gdzie odnotowano największy przyrost zainstalowanej mocy geotermalnej jest Turcja, gdzie jedynie w 2020 r. oddano do użytku 8 nowych elektrowni geotermalnych, w których zainstalowano moc ok. 165 MWe, nie wspominając o szerokim zakresie ciepłowniczego wykorzystania wód geotermalnych w szklarnictwie i innych dziedzinach. W ostatnich, w szczególności w Europie, odnotowano znaczący wzrost zainteresowania odzyskiem pierwiastków krytycznych z wód geotermalnych, w tym głównie Litu. Zidentyfikowany wstępnie potencjał wskazuje na możliwości pokrycia w perspektywie roku 2030 aż do ok. 25% zapotrzebowania krajów EU na Lit z solanek geotermalnych. Energia geotermalna w wielu krajach stanowi jedno z najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii, w czym istotną rolę odgrywają przede wszystkim względy ekologiczne i ekonomiczne.
EN
For many years, a constant tendency to increase the use of geothermal energy in the world has been recorded. This applies both to the increasing number of countries that report the use of this source for direct purposes or for the production of electricity, as well as the total installed power and energy consumption from the Earth’s interior. The number of countries reporting direct use of geothermal resources (including ground source heat pumps) has increased to 88 (34 in Europe), while the number of countries reporting geothermal electricity production to 29 (11 in Europe). The increase in the installed geothermal capacity for direct use in the last 5 years amounted to over 50%, thermal energy used slightly exceeds ca. 1 EJ/year, wherein ground source heat pumps (GSHP), responsible for almost 60% of the energy produced. A growing interest in generating electricity using binary systems, in particular in Europe has been noticed. In recent years three new binary installations in: Croatia, Hungary and Belgium have been launched. The leader among the countries with the highest increase in installed geothermal capacity is Turkey, where solely in 2020 - 8 new geothermal power plants were commissioned, with installed capacity of approx. 165 MWe, apart from a wide range of geothermal water use in greenhouse sector and other purposes. In recent years, especially in Europe, a significant increase in interest in the recovery of critical elements (CRMs) from geothermal waters, mainly lithium has been noticed. The initially identified potential indicates the possibility of covering up to approx. 25% of the EU countries’ demand for Lithium from geothermal brines by 2030. In many countries, geothermal energy is one of the most promising renewable energy sources, in which an important role is played primarily by environmental and economic considerations.
first rewind previous Strona / 19 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.