RenewGeo: An Innovative Geothermal Technology Augmented by Solar Energy

• Autorzy: Polak Renata , Dziki Dariusz , Krzykowski Andrzej , Rudy Stanisław , Biernacka Beata

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2025-0004

Warianty tytułu

PL

RenewGeo: innowacyjna technologia geotermalna wspomagana energią słoneczną

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

EN

geothermal energy; solar energy; geothermal systems; renewable energy sources

PL

energia geotermalna; energia słoneczna; system geotermalny; odnawialne źródła energii

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2025
• Tom: Vol. 29, No. 1
• Strony: 49--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 70 poz., rys.

Twórcy

autor

Polak Renata

• Department of Thermal Technology, University Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin

• https://orcid.org/0000-0001-5880-566X

autor

Dziki Dariusz

• Department of Thermal Technology, University Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin

• https://orcid.org/0000-0003-4879-4404

autor

Krzykowski Andrzej

• Department of Thermal Technology, University Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin

• https://orcid.org/0000-0001-5169-4741

autor

Rudy Stanisław

• Department of Thermal Technology, University Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-9499-8662

autor

Biernacka Beata

• Department of Thermal Technology, University Life Sciences in Lublin, Głęboka 31, 20-612 Lublin

• https://orcid.org/0000-0001-5532-0683

Bibliografia

• Bali Declaration. (2010). Polskie Stowarzyszenie Geotermiczne. http://energiageotermalna.org.pl/deklaracja-z-bali/ (acessed 01.01.2025).
• Barbier, E. (2002). Geothermal energy technology and current status: an overviev. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 6, 33-65.
• Bertani, R. (2012). Geothermal power generation in the world 2005-2010 update report. Geothermics. 41, 1-29.
• Bocian, J. (2016). Rozproszone źródła energii dla lokalnej i regionalnej niezależności energetycznej w perspektywie rozwoju wykorzystania zasobów geotermalnych w Polsce. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 2, 211-216.
• Borek, K. & Romaniuk, W. (2020). Possibilities of Obtaining Renewable Energy in Dairy Farming. Agriculture Engineering. 24, 9-20.
• Borsukiewicz-Gozdur, A., Nowak, W. & Stachel, A. (2007). Systemy do generacji prądu elektrycznego przy wykorzystaniu wód geotermalnych - perspektywy rozwoju w Polsce. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 2, 25-28.
• Bujakowski, W. & Tomaszewska, B. (2014). Atlas wykorzystania wód termalnych do skojarzonej produkcji energii elektrycznej i cieplnej przy zastosowaniu układów binarnych w Polsce. Kraków: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, AGH, Państwowy Instytut Geologiczny.
• Bujakowski, W. (2010). Wykorzystanie wód termalnych w Polsce (stan na rok 2009). Przegląd Geologiczny. 58(7), 580-588.
• Cai, W., Li, J. & Xiao, C. (2024). Geothermal power generation and positive impact in the greater bay area: a case study of Huizhou City, Guangdong Province. Nature Scientific Reports. 14:4095.
• Cariaga, C. (2019). RenewGeo – a new technology approach of solar-power synthetic geothermal plant. ThinhGeoEnergy - Geothernal Energy News, 27 Aug 2019.
• Chmurzyńska, A. (2019). Energia słoneczna zasili elektrownię geotermalną! GLOBEnergia Aktualności Geotermia 25.03.2019.
• Fridleifsson, I.B. (2009). Energia geotermalna na świecie i jej potencjalna rola w łagodzeniu zmian klimatycznych. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 1, 3-13.
• Górecki, W. & Hajto, M. (2006). Klasyfikacja i metodyka oceny zasobów energii geotermalnej. Atlas zasobów geotermalnych formacji paleozoicznej na Niżu Polskim. Kraków, AGH.
• Górecki, W., (red.), (2006). Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim. Kraków, AGH.
• Górecki, W., Sowizdżał, A., Hajto, M. & Wachowicz-Pyzik, A. (2015). Atlases of geothermal waters and energy resources in Poland. Enviromental Earth Sciences. 74, 7487-7495.
• Hajto, M. (2021). Stan wykorzystania energii geotermalnej w Europie i na świecie w 2020 r. Przegląd geologiczny, 69(9), 566-577.
• Hanausek, P., Klonowicz, P. & Krysiński, J. (2010). Koncepcja hybrydowej siłowni geotermalnej w Uniejowie. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 1-2, 49-59.
• Higgins, B.S., Muir, M.P., Eastman, A.D., Oldenburg, C.M. & Pan, L. (2016). Process modeling of a closed-loop SCO2 geothermal power cycle. In The 5th International Supercritical CO2 Power Cycles Symposium, San Antonio, Texas, 1-12.
• IEO. (2007). Możliwości wykorzystaniaodnawialnych źródeł energii w Polsce do 2020 roku. Ekspertyza dla Ministerstwa Gospodarki. Wydawnictwo EC BREC IEO.
• Igliński, B., Buczkowski, R., Cichosz, M. & Piechota, G. (2010). Technologie geoenergetyczne. Toruń: Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika.
• Kaczmarczyk, M. (2009a). Systemy binarne w geotermii. GLOBEneria, 4, 10-13.
• Kaczmarczyk, M. (2009b). Przegląd instalacji binarnych na świecie wykorzystujących wody geotermalne o temperaturze poniżej 150°C. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 2, 49-61.
• Kaczmarczyk, M. (2010a). Produkcja prądu elektrycznego. Zastosowanie systemów binarnych w geotermi - przykłady. GLOBEneria, 2, 35-37.
• Kaczmarczyk, M. (2010b). Larderello - geotermalna tradycja Włoch, GLOBEneria, 6, 50-51.
• Kaczmarczyk, M. (2011). Wykorzystanie energii geotermalnej do produkcji prądu elektrycznego z zastosowaniem obiegu organicznego Rankine’a lub cyklu Kaliny - przegląd instalacji działających na świecie. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 1-2, 131-145.
• Kaczmarczyk, M., Tomaszewska, B. & Operacz, A. (2020b). Sustainable utilization of low enthalpy geothermal resource to electricity generation through a cascade system. Energies, 13(10), 2495.
• Kaczmarczyk, M., Tomaszewska, B. & Pająk, L. (2020a). Geological and thermodynamic analysis of low enthalpy geothermal resources to electricity generation using ORC i Kalina Cycle. Energies, 13(6), 1335.
• Kapp, B. & Kreuter, H. (2007). The concept of hybrid power plants in geothermal applications. Proceedings European Geothermal Congress 2007, 30 May-1 June 2007. Unterhaching, Germany.
• Kapuściński, J. & Rodzoch A. (2010). Geotermia niskotemperaturowa w Polsce i na świecie. Warszawa, Borgis Wydawnictwo Medyczne.
• Kępińska, B. & Hajto, M. (2023). Przeglad wykorzystania energii geotermalnej w Polsce w latach 2022-2023. VIII Ogólnopolski Kongres Geotermalny 2023, 29 Listopada - 11 Grudnia 2023, Kraków.
• Kępińska, B. (2007). Energia geotermalna - wykorzystanie na świecie i w Europie. GLOBEnergia, 1, 14-17.
• Kępińska, B. (2016). Przegląd stanu wykorzystania energii geotermalnej na świecie i w Europie w latach 2013-2015. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 1, 5-17.
• Kępińska, B. (2018). Przeglad stanu wykorzystania energii geotermalnej na świecie i w Europie w latach 2015-2018. Technika poszukiwań Geologicznych Geotermia, Zrównoważony Rozwój. 1, 5-10.
• Lewandowski, W.M. & Klugmann-Radziemska, E. (2017). Proekologiczne odnawialne źródła energii. Kompendium. Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN.
• Lewandowski, W.M. (2007). Proekologiczne odnawialne źródła energii. Warszawa, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.
• Lund, J.W. (2000). Sposoby bezpośredniego wykorzystania energii geotermalnej. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, 4, 1-106.
• Lund, J.W. (2004a). Bezpośrednie zastosowanie ciepła geotermalnego. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia. 4, 3-19.
• Lund, J.W. (2004b). Bezpośrednie wykorzystanie energii geotermalnej. Miedzynarodowe Dni Geotermalne, Polska 2004 (pp.33-50). Kraków: Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią.
• Manowska, A. (2019). Odnawialne źródła energii w krajowym miksie energetycznym. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk. 109, 111-122.
• Meksvanh, S., Whelan, R. & Swift, D. (2006). Solar augmented geothermal energy. United States Patent no: US 7,472,548 B2.
• Mirowski, T. (2017). Wybrane problem z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii w Polsce. Zeszyty Naukowe Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, 98, 5-14.
• Newsletter Institute of Renewable Energy. (2024). Polska fotowoltaika nadal jednym z liderów Europy i świata. 11.06.2024.
• Nowak, W., Sobański, R. & Kabat, M. (2000). Systemy pozyskiwania i wykorzystania energii geotermicznej. Szczecin: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej.
• Nowak, W. & Stachel, A. (2004). Stan i perspektywy wykorzystania niektórych odnawialnych źródeł energii w Polsce. Szczecin: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej.
• Nowak, W., Stachel, A. & Borsukiewicz-Gozdur, A. (2008). Zastosowania odnawialnych źródeł energii. Szczecin: Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej.
• Pabis, J., Szpryngiel, M. & Laskowski, J. (2015). Inżynieria konwersji energii ze źródeł odnawialnych “OZE”. Wałbrzych - Lublin: Wyższa Szkoła Zarządzania i Przedsiębiorczości z siedzibą w Wałbrzychu.
• Pająk, L. & Bujakowski, W. (2013). Energia geotermalna w systemach binarnych. Przegląd Geologiczny. 61(11/2), 699-705.
• Pawlik, M. & Strzelczyk F. (2009). Elektrownie. Warszawa: Wydawnictwo Naukowo-Techniczne.
• Polak, R., Dziki, D., Krzykowski, A., Rudy, S. & Biernacka, B. (2022). Ditlenek węgla jako nośnik energii geotermalnej. Przemysł Chemiczny, 101(9), 646-652.
• Polak, R., Dziki, D., Krzykowski, A., Rudy, S., Serwatka, Z. & Tomiło, J. (2013). Acquisition and economic use of geothermal energy. Teka, Commission of Motorization and Energetics in Agriculture, 13(1), 133-138.
• Polak, R., Krzykowski, A., Dziki, D. & Rudy, S. (2014). Biomasa i biogas jako źródło energii w hybrydowych siłowniach geotermalnych. Przemysł Chemiczny, 93(10), 1773-1776.
• Rendel, P.M. (2022). Energy Storage Technical and Technological review, 36(14), 1-44.
• RenewGeo. (2023). www.renewgeo.com (accesed 02.02.2025).
• Riahi, A., Moncarz, P., Kolbe, W. & Damjanac, B. (2017). Innovative closed-loop geothermal well designs using water and super critical carbon dioxide as working fluids. Proceedings, 42nd Workshop on Geothermal Reservoir Engineering, Stanford University, Standford, California, February 13-15.
• Rubik, M. (2011). Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej. Warszawa, Multico Oficyna Wydawnicza.
• Skrzypczak, R. (2011). Propozycje lokalizacji badań dla potrzeb geotermalnej technologii gorących suchych skał w rejonie Sudetów. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geotermia, Zrównoważony Rozwój, 50, 93-108.
• Smętkiewicz K. (2010). Geotermia petrotermalna. GLOBEnergia. 1, 30-33.
• Sobański, R. (1996). Energetyka geotermalna. Ekspertyza. Ekologiczne aspekty przetwarzania energii. Warszawa: Polska Akademia Nauk, Wydział IV Nauk Technicznych.
• Sobański, R., Kabat, M. & Nowak, W. (2010). Jak pozyskać ciepło z Ziemi? Warszawa, Centralny Ośrodek Informacji Budownictwa.
• Sowizdżał, A. (2016). Potencjał geotermalny zbiorników mezozoicznych Niżu Polskiego do produkcji energii elektrycznej. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geotermia, Zrównoważony Rozwój. 2, 105-114.
• Sowizdżał, A. (2018). Geothermal energy resources in Poland - Overview of the current state of knowledge. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 82, 4020-4027.
• Stachel, A. (2013). Wykorzystanie energii wnętrza Ziemi. Szczecin: Wydawnictwo Uczelniane Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
• Świątek, L. (2020). A case study of geothermal resource use for the innovative aquaculture from perspective of syntropic development concept. International Journal of Energy Production and Management, 5(1), 60-69.
• The European Parliament and the Council of the European Union. (2018). Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 z dnia 11 grudnia 2018 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych.
• Tytko R. (2009). Odnawialne źródła energii. Warszawa OWG.
• Tytko, R. (2013). Urządzenia i systemy energetyki odnawialnej. Kraków, Wydawnictwo i Drukarnia Towarzystwa Słowaków w Polsce.
• United Nations, (2015). Przekształcamy nasz świat: Agenda na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030. Rezolucja przyjęta przez Zgromadzenie Ogólne w dniu 25 września 2015 r. A/RES/70/1.
• Younger, P.L. (2015). Geothermal energy: delivering on the global potential. Energies, 8, 11737- 11754.
• Zimny, J. (2010). Odnawialne źródła energii w budownictwie niskoenergetycznym. Kraków, Polska Geotermalna Asocjacja.
• Zimny, J., Struś, M., Lech, P. & Bielik, S. (2014). Wytwarzanie energii elektrycznej z zasobów geotermicznych Polski. Kraków, Polska Geotermalna Asocjacja.