Rozwój sektora energii geotermalnej UE. Wykorzystanie potencjału pomp ciepła

• Autorzy: Ciechanowska Maria

Identyfikatory

DOI

10.18668/NG.2024.04.06

Warianty tytułu

EN

Development of the EU geothermal energy sector Harnessing the potential of heat pumps

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

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.

Słowa kluczowe

PL

energia geotermalna; bilans energetyczny; pompy ciepła; fundusze europejskie

EN

geothermal energy; energy audit; heat pumps; European funds

• Wydawca: Instytut Nafty i Gazu - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Nafta-Gaz
• Rocznik: 2024
• Tom: R. 80, nr 4
• Strony: 243--251
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Ciechanowska Maria

• Instytut Nafty i Gazu – Państwowy Instytut Badawczy

Bibliografia

• Ciechanowska M., Gąsior I., 2000. Ciepło radiogeniczne emitowane przez utwory mioceńskie przedgórza Karpat. Nafta-Gaz, 66(4):197–208.
• Dziadzio P., Maj J., Ofiara K., Jerzak M., Kamionka D., Bąk D., Roliński J., Kuś B., 2021. Programy wsparcia rozwoju geotermii w Polsce oraz ich dotychczasowe efekty. Przegląd Geologiczny,69(9): 549–558.
• Hajto M., 2021. Stan wykorzystania energii geotermalnej w Europie i na świecie w 2020. Przegląd Geologiczny, 69(9): 566–577.
• Jasiński B., Uliasz M., Zima G., Błaż S., 2022. Badania nad podwyższeniem odporności płuczek wiertniczych z uwagi na niekorzystne warunki złożowe podczas wierceń geotermalnych. Nafta-Gaz,78(4): 274–287. DOI: 10.18668/NG.2022.04.04.
• Kępińska B., 2016. Przegląd stanu wykorzystania energii geotermalnej na świecie i w Europie w latach 2013–2015. Technika Poszukiwań Geologicznych, 55(1): 5–16.
• Komisja Europejska, Przedstawicielstwo w Polsce, 2022. REPowerEU – bezpieczna energia dla Europy. <https://poland.representation.ec.europa.eu/news/repowereu-bezpieczna-energia-dla-europy-2022-05-19_pl> (dostęp: 10.02.2023).
• Ministerstwo Klimatu i Środowiska, 2021. Wieloletni program rozwoju wykorzystania zasobów geotermalnych w Polsce. <https://www.gov.pl/web/klimat/mapa-drogowa-rozwoju-geotermii-w-polsce> (dostęp: 5.04.2023).
• Moska R., 2023. Wpływ oddziaływania CO2 na dynamiczne parametry geomechaniczne w systemie geotermalnym. Nafta-Gaz, 79(3):199–212. DOI: 10.18668/NG.2023.03.06.
• Nowoczesne Ciepłownictwo, 2020. Geotermia w UE może wzrosnąć 8-krotnie. <https://nowoczesnecieplownictwo.pl/geotermia-w-ue-moze-wzrosnac-8-krotnie/> (dostęp: 9.02.2023).
• Ruciński P., Szott W., 2023. Analiza termalnych efektów geomechanicznych wywołanych przepływami geotermalnymi. Nafta-Gaz,79(1): 28–43. DOI: 10.18668/NG.2023.01.04.
• Stachel A.A., Sołtysik G., 2017. Elektrownie geotermalne na świecie i w Polsce. Automatyka – Elektryka – Zakłócenia, 8(4): 68–79.
• Szpunar T., Majkrzak M., 2023. Sposób oceny rozkładu temperatury w produkcyjnym otworze geotermalnym przy dopływie mieszaniny solanki i dwutlenku węgla w zakresie warunków nadkrytycznych. Nafta-Gaz, 79(3): 190–198. DOI: 10.18668/NG.2023.03.05.
• Świat OZE, 2022. Energia geotermalna – nowy plan dążenia UE do niezależności od importu. <https://swiatoze.pl/energia-geotermalna-nowy-plan-dazenia-do-niezaleznosci-od-importu-paliw/> (dostęp: 9.02.2023).
• The International Renewable Energy Agency (IRENA). <http://pxweb.irena.org/pxweb/en/IRENASTAT/> (dostęp: 17.02.2023).
• Akty prawne i dokumenty normatywne
• Obwieszczenie Ministra Klimatu i Środowiska z dnia 2 marca 2021 r. w sprawie polityki energetycznej państwa do 2040 r. (Monitor Polski z 2021 r. poz. 264).