Możliwości wykorzystania energii geotermalnej w Wielkopolsce – modernizacja systemu ciepłowniczego Nowego Tomyśla

• Autorzy: Zimny Jacek , Struś Mieczysław , Kowalski Wojciech , Szymiczek Jakub , Michalak Piotr , Szczotka Krzysztof

Warianty tytułu

EN

Possibilities for use of geothermal energy in greater Poland province – modernization of the Nowy Tomyśl heating system

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł przedstawia ocenę potencjału energetycznego, koncepcje geotermalnego systemu grzewczego, propozycję zamiany spalania na OZE, studium wykonalności i analizę ekonomiczną planowanej ciepłowni geotermalnej w mieście Nowy Tomyśl. W pracy zostały przedstawione warunki geologiczne Województwa Wielkopolskiego oraz określone potencjalne zbiorniki geologiczne województwa, powiatu i Gminy Nowy Tomyśl, pozwalające na eksploatacje wód termalnych. Zbiorniki: Kredy Dolnej, Jury Dolnej, Triasu Dolnego i Permu Dolnego zostały przeanalizowane pod względem ich głębokości, temperatury, przewodności hydraulicznej i potencjalnej wydajności ujęć. Została przeprowadzona analiza stanu obecnego i przedstawiono ekologiczny możliwy wariant modernizacji ciepłowni i sieci cieplnej w Nowym Tomyślu. W modernizacji przewidziano zastosowanie sprężarkowych pomp ciepła dużej mocy (SPCDM), pozwalających na maksymalne wykorzystanie ciepła geotermalnego w wysokotemperaturowej miejskiej sieci ciepłowniczej. Przeprowadzono analizę ekonomiczną z określeniem średniego kosztu ciepła (LCoH) i przepływów pieniężnych dla różnych wariantów finansowania i zasilania projektu geotermalnego miasta.

EN

The article presents the energy potential, concept for the geothermal heating system, proposition for replacement of combustion with renewable energy, feasibility study and economic analysis of the planned geothermal heating plant in the city of Nowy Tomyśl. This study presents geological conditions of the Greater Poland province and choice of the potential aquifers for the province, municipality and city of Nowy Tomyśl, that allow exploitation of thermal water. Aquifers of Lower: Cretaceous, Jurassic, Triassic and Permian were analyzed for their depth, temperature, hydraulic conductivity and potential yield of the borehole. Analysis of the current state was performed, with proposition of the ecological modernization option of the heating plant and network in Nowy Tomyśl. Modernization was proposed with use of high-power compressor heat pumps, that allow maximal exploitation of the geothermal heat in high temperature municipal heating network. Economical analysis was performed with calculation of Cash flow and levelized cost of heat for different financing and power supply options.

Słowa kluczowe

PL

energia geotermalna; sprężarkowe pompy ciepła dużej mocy (SPCDM); dublet geotermalny; studium wykonalności

EN

geothermal energy; high power compressor heat pumps; geothermal doublet; feasibility study

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2021
• Tom: Nr 1
• Strony: 26--37
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zimny Jacek

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Struś Mieczysław

• Politechnika Wrocławska

autor

Kowalski Wojciech

• Przedsiębiorstwo Energetyki Cieplnej w Nowym Tomyślu, Sp. z o.o.

autor

Szymiczek Jakub

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie, doktorant

autor

Michalak Piotr

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

autor

Szczotka Krzysztof

• Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Bibliografia

• [1] Ahmadi A., i inni, Applications of geothermal organic Rankine Cycle for electricity production. Journal of Cleaner Production. 2020, Tom 274, 122950.
• [2] Di Pippo R., Geothermal Power Plants – Principles, Applications, case Studies and Environmental Impact (4th Edition), Elsevier, 2016, ISBN 978-0-08-100879-9.
• [3] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 z dnia 11.12.2018, w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych. Dziennik Urzędowy Unii Europejskiej. 2018, str. 82-209.
• [4] European Commision. A Clean Planet for all - A European strategic long-term vision for a prosperous, modern, competitive and climate neutral economy. s.l. : Communication from the Comission, 2018. COM (2018) 773 final.
• [5] European Heat Pump Ascociation. Large Scale Heat Pumps in Europe. [Online] 2017. https://www.ehpa.org/media/studies-reports/. [dostęp: 10-09-2020].
• [6] European Heat Pump Ascociation. Large Scale Heat Pumps in Europe vol. 2. [Online] 2019. https://www.ehpa.org/media/studies-reports/. [dostęp: 10-09-2020].
• [7] Fleiter T., Steinbach J., Ragwitz M.: Mapping and analyses of the current and future (2020 - 2030). s.l. : Fraunhofer Institute for Systems and Innovation Research (ISI), European Commission - Directorate General for Energy, 2016.
• [8] Górecki W.: Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu polskim. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, 2006. ISBN: 83-88927-12-2.
• [9] Górecki W.:. Atlas zasobów geotermalnych formacji paleozoicznej na Niżu polskim. Kraków: Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie, Wydział Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska, 2006. ISBN 83-88927-14-0.
• [10] Hajto M., Górecki W.: Geological analysis and assessment of geothermal energy resources in the Polish Lowlands. Proceedings World Geothermal Congress 2010.
• [11] Jakubcionis M., i inni. Synthesis report on the evaluation of national notifications related to Article 14 of the Energy Efficiency Directive. s.l. : Publications Office of the European Union, 2018.
• [12] Karnkowski P. H., Geology, origin and evolution of the Gorzów Block (NW Poland). Przegląd Geologiczny 2010, Tom 58 (8), str. 680-688.
• [13] Kasza P.: Rozwój metod stymulacji złóż węglowodorów. Wiertnictwo, Nafta, Gaz. 2007, Tom 24 (2), str. 779-790.
• [14] Knez D., Śliwa T.: Technologiczne aspekty szczelinowania złóż gazu łupkowego. Wiertnicwo, Nafta, Gaz. 2011, Tom 28 (4), str. 705-709.
• [15] Narkiewicz M., Dadlez R.: Geologiczna regionalizacja Polski - zasady ogólne i schemat podziału w planie podkenozoicznym i podpermskim. Przegląd Geologiczny. 2008, Tom 56 (5), str. 391-397.
• [16] Nian V., i inni: A Comparative Cost Assessment of Energy Production from Central Heating Plant or Combined Heat and Power Plant. Energy Procedia. 2016, tom 104, str. 556-561.
• [17] Sokołowski J., i inni: Geosynoptyczny atlas Polski. Kraków, Warszawa : Polska Akademia Nauk, 1992.
• [18] Sowiżdzał A., i inni: Characterization of petrophysical parameters of the Lower Triassic deposits in prospective location for Enhanced Geothermal System (central Poland). Geological Quarterly. 2013, Tom 54 (4), str. 729-744.
• [19] Sowiżdżał A.: Geothermal energy resources in Poland - overview of the current state of knowledge. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2018, Tom 82, str. 4020-4027.
• [20] Urząd Satystyczny w Poznaniu. 2019. Statystyczne Vademecum Samorządowca - Nowy Tomyśl. [Online] 2019. https://stat.gov.pl/. [dostęp: 10-09-2020].
• [21] Werner S.: International review of district heating and cooling. Energy. 2017, Tom 137, str. 617-631.
• [22] Zelaźniewicz A., i inni: Regionalizacja tektoniczna Polski. Wrocław : Komitet Nauk Geologicznych PAN, 2011. ISBN: 978-83-63377-01-4.
• [23] Zimny J., Bielik S. – Cyfrowa mapa pola temperatur budowy wgłębnej Polski do 6000 m; opracowanie własne zastrzeżone, Polska Geotermalna Asocjacja. Kraków. 2016.
• [24] Zimny J., Krawczyk J., i inni. Ocena możliwości wykorzystania energii zasobów geotermalnych w Nowym Tomyślu, województwo wielkopolskie, powiat nowotomyski (...) [niepublikowane, zastrzeżone]. Kraków: Polska Geotermalna Asocjacja. 2017. s. 355.
• [25] Zimny, J. Krawczyk, J, i inni. Projekt robót geologicznych na wykonanie otworu badawczo-eksploatacyjnego Nowy Tomyśl GT-1 dla ujęcia wód geotermalnych w Nowym Tomyślu dla celów energetycznych gminy [niepublikowane, zastrzeżone]. Kraków: Polska Geotermalna Asocjacja. 2017. s. 97. (Zatwierdzony przez Wielkopolski Urząd Marszałkowski, 2017, Koncesja)
• [26] Zimny J., Struś. M., Lech P., Bielik S.: Wytwarzanie energii elektrycznej z zasobów geotermicznych Polski. Akademia Górniczo-Hutnicza – Wydział Inżynierii Mechnicznej i Robotyki, Politechnika Wrocławska – Wydział Mechaniczno-Energetyczny; Szkoła Ochrony i Inżynierii Środowiska AGH; Polska Geotermalna Asocjacja, 2014. s. 232. ISBN 978-83-63318-03-1.
• [27] Zimny J., Michalak P., Szczotka K.: Polish heat pump market between 2000 and 2013: European background, current state and development prospects. Elsevier, Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2015, Tom 48, str. 791-812.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).