Model symulacyjny analizy ryzyka związanego z wykorzystaniem wód kopalnianych w celach energetycznych

• Autorzy: Cichy L. , Siodłak Ł.

Warianty tytułu

EN

The simulation model of risk analysis associated with using mine waters for energy purposes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Bezpieczne funkcjonowanie kopalń węgla kamiennego wymaga stałego odwadniania zarówno funkcjonujących, jak i zamkniętych już kopalń. Z kopalń położonych na obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego wypompowuje się na powierzchnię kilkaset tysięcy metrów sześciennych wody na dobę, które mogą znaleźć zastosowanie dla zaspokajania lokalnych potrzeb energetycznych. Wykorzystanie wód kopalnianych na terenach górniczych, bądź też pogórniczych, staje się nowoczesnym, przyjaznym środowisku, a zarazem opłacalnym ekonomiczne sposobem pozyskiwania ciepła. Stwarza możliwość spożytkowania ciepła odpadowego a zarazem uniknięcia niepotrzebnego wykorzystywania konwencjonalnych nośników energii. Ponieważ wykorzystanie wód kopalnianych w celach energetycznych jest zagadnieniem stosunkowo nowym oraz wymagającym indywidualnego podejścia do każdego z analizowanych przypadków, obarczone jest znacznym ryzykiem. Stąd też opracowano model symulacyjny, obrazujący ryzyko związane z zagospodarowywaniem wód kopalnianych w celach energetycznych. Celem opracowania niniejszego modelu jest stworzenie narzędzia pozwalającego na uświadomienie potencjalnemu inwestorowi najistotniejszych zagadnień (pozytywnych, negatywnych, obojętnych) mających wpływ na planowane przez niego przedsięwzięcie. Analiza wyników wygenerowanych przez model symulacyjny, powinna pomóc potencjalnemu inwestorowi w podjęciu decyzji dotyczących słuszności realizacji zaplanowanej przez niego inwestycji.

EN

The safe operation of coal mines requires the constant drainage of both operating and already closed mines. Several hundred thousand cubic meters of water is pumped to the surface per day with the mines located in the Upper Silesian Coal Basin. It is water with good or very good thermal parameters, which allows for its use in order to meet local energy needs. The use of mine water in mining, or post-mining areas, is becoming a modern, environmentally friendly and cost-effective way to produce economic heat. It allows for the utilization of waste heat and also avoids the unnecessary use of conventional energy sources. As the use of mine water for energy purposes is a relatively new issue and requires an individual approach to each of the cases analyzed, it is burdened with considerable risk. Therefore a simulation model, showing the risks associated with the use of mine water for energy purposes, has been presented. This risk can have a negative and what is rarely mentioned – positive nature. Furthermore, this model allows you to generate neutral factors, at the current stage of the project, which marginalized over time can become negative factors, hindering the implementation of the planned intentions. The use of this model allows the potential investor to realize the most important issues affecting the implementation of the project, also to verify whether it took the current analysis into account. It lets you specify the issues on which the investor initially does not have to pay attention, and which are fundamental for the functioning of the project. An analysis of the results generated by the simulation model helps potential investors in deciding about the validity of the implementation of the planned investments.

Słowa kluczowe

PL

odzysk ciepła z wód kopalnianych; odnawialne źródła energii; energia geotermalna

EN

heat recovery from mine water; renewable energy; energy from the Earth’s interior

• Wydawca: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN
• Czasopismo: Polityka Energetyczna
• Rocznik: 2017
• Tom: T. 20, z. 1
• Strony: 155–--171
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Cichy L.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

autor

Siodłak Ł.

• Główny Instytut Górnictwa, Katowice

Bibliografia

• Athresh A.P. i in. 2016 – Athresh, A.P, Al-Habaibeh, A. i Parker, K. 2016. The design and evaluation of an open loop ground source heat pump operating in an ochre-rich coal mine water environment. International of Coal Geology Vol. 164.
• Bailey i in. 2016 – Bailey, M.T., Gandy, C.J., Watson, I.A., Wyatt, L.M. i Jarvis A.P. 2016. Heat recovery potential of mine water treatment systems in Great Britain. International Journal of Coal Geology Vol. 164.
• Burke, T. 2002. Wykorzystanie zatopionych wyrobisk górniczych w Szkocji jako źródła energii geotermalnej. Prace Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego nr 17. Uniwersytet Śląski, Sosnowiec, Uniwersytet Śląski – Wydział Nauk o Ziemi, Kraków, Polska Geotermalna Asocjacja.
• Farr i in. 2016 – Farr, G., Sadasivam S., Manju, Watson, I.A., Thomas, H.R. i Tucker, D. 2016. Low enthalpy heat recovery potential from coal mine discharges in the South Wales Coalfield. International Journal of Coal Geology Vol. 164.
• Gunson i in. 2010 – Gunson, A.J., Klein, B., Veiga, M. i Dunbar, S. 2010. Reducing mine water network energy requirements. Journal of Cleaner Production Vol. 18, Issue 13.
• Hall i in. 2011 – Hall, A., Scott, J.A. i Shang, H. 2011. Geothermal energy recovery from underground mines. Renewable and Sustainable Energy Reviews Vol. 15, Issue 2.
• Klojzy-Karczmarczyk i in. 2006 – Klojzy-Karczmarczyk, B., Karczmarczyk, A. i Mazurek, J. 2006. Możliwości wykorzystania wód kopalnianych jako dolnego źródła dla pomp ciepła na przykładzie kopalni Trzebionka. Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal t. 9, z. spec., Kraków.
• Małolepszy, Z. 2003. Zasoby energii geotermalnej w Górnośląskim Zagłębiu Węglowym. Prace Wydziału Nauk o Ziemi Uniwersytetu Śląskiego nr 17. Uniwersytet Śląski, Sosnowiec, Uniwersytet Śląski – Wydział Nauk o Ziemi, Kraków, Polska Geotermalna Asocjacja.
• Mazurkiewicz i in. 2013 – Mazurkiewicz, J., Kmiecik, E. i Tomaszewska, B. 2013. Program badań dla określenia potencjału geotermii niskotemperaturowej bazującej na wodach podziemnych Małopolski. Technika Poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój t. 2, s. 45–58.
• Schetelig, K. i Richter, H. 2013. Nutzung stillgelegter Bergwerke oder tiefliegender Grundwasser-vorkommen zur Wärme-/Kältegewinnung und –speicherung. Lehrstuhl und Institutfür Wasserbau und Wasserwirtschaft. Aachen.
• Solik-Heliasz, E. 2002. Ocena możliwości odzysku ciepła z wód pompowanych z kopalń węgla kamiennego. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa. Górnictwo i Środowisko t. 2, Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• Solik-Heliasz, E. 2007. Możliwości wykorzystania energii geotermalnej z wód czynnych i zlikwidowanychkopalń w obszarze Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Technika Poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój nr 2, Kraków: IGSMiE PAN.
• Solik-Heliasz, E. 2012. Wody geotermalne regionu górnośląskiego i ich zasoby energetyczne. Prace Naukowe Głównego Instytutu Górnictwa, Studia – Rozprawy – Monografie Nr 886, Katowice: Główny Instytut Górnictwa.
• Vosloo i in. 2012 – Vosloo, J., Liebenberg, L. i Velleman, D. 2012. Case study: Energy savings for a deep-mine water reticulation system. Applied Energy Vol. 92.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).