Możliwości produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem wody termalnej ujmowanej na terenie Polski

• Autorzy: Noga Bogdan

Identyfikatory

DOI

10.36119/15.2024.11.1

Warianty tytułu

EN

The possibility of producing electricity using thermal water extracted in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy dokonano prezentacji rozwiązań umożliwiających produkcję energii elektrycznej z wykorzystaniem wody termalnej. Zaprezentowano temperaturę i wydajność wody termalnej wykorzystywanej w działających na świecie elektrowniach binarnych. Są to siłownie binarne, w których wykorzystywana jest woda termalna o najniższej temperaturze. Na terenie Polski najwyższą temperaturę na poziomie 92ºC ma woda termalna wypływająca z otworu Konin GT-1. Jest to zbyt niska temperatura, aby można było ją zastosować do bezpośredniej produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem turbiny parowej. Temperaturę wody wypływającej z otworu Konin GT-1 porównano z temperaturą wody termalnej wykorzystywanej w działających siłowniach binarnych. Na tej podstawie można stwierdzić, że na terenie Polski, w świetle obecnego rozpoznania możliwości pozyskania wody termalnej, nie ma ekonomicznego uzasadnienia budowy siłowni binarnych i pośredniej produkcji energii elektrycznej z wykorzystaniem wody termalnej.

EN

The paper presents solutions for the production of electricity using thermal water. The temperature and efficiency of thermal water used in binary power plants operating worldwide are presented. These are binary power plants in which thermal water of the lowest temperature is used. In Poland, the thermal water flowing out of the Konin GT-1 borehole has the highest temperature of 92ºC. This is too low a temperature to be used for direct power generation using a steam turbine. The temperature of the water flowing out of the Konin GT-1 well was compared with that of the thermal water used in operating binary power plants. On this basis, it can be concluded that in Poland, in the light of the current knowledge of the possibilities of obtaining thermal water, there is no economic justification for the construction of binary power plants and the indirect production of electricity using thermal water.

Słowa kluczowe

PL

geotermia; woda termalna; elektrownia geotermalna; elektrownia binarna; siłownia binarna; ORC; obieg Kaliny

EN

geothermal energy; thermal water; geothermal power plant; binary power plant; ORC; Kalina cycle

• Wydawca: Ośrodek Informacji "Technika instalacyjna w budownictwie''
• Czasopismo: Instal
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 11
• Strony: 20--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 40 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Noga Bogdan

• Katedra Mechaniki Stosowanej i Mechatroniki, Wydział Mechaniczny, Uniwersytet Radomski im. K. Pułaskiego w Radomiu, Radom

• https://orcid.org/0000-0002-6616-4935

Bibliografia

• [1] Axelsson G., Gunnlaugsson E., Background: Geothermal utilization, management and monitoring. In: Long-term monitoring of high - and low enthalpy fields under exploitation, WGC 2000 Short Courses, Japan, s. 3-10
• [2] Benderitter, Y., Cormy G., Possible approach to geothermal research and relative costs. In: Dickson, M.H., Fanelli, M., eds., Small Geothermal Resources: A Guide to Development and Utilization, UNITAR, New York 1990, s. 59-69
• [3] Biernat H., Kulik S., Noga B., Kosma Z., Problemy korozji przy zatłaczaniu wykorzystanych wód termalnych, „Modelowanie Inżynierskie”, 2010, t. 8, s. 13-18
• [4] Biernat H., Kulik S., Noga B., Kosma Z., Problemy inkrustacji przy zatłaczaniu wykorzystanych wód termalnych, „Modelowanie Inżynierskie”, 2010, t. 8, s. 7-12
• [5] Biernat H., Kulik S., Noga B., Kosma Z., Próba zapobiegania kolmatacji geotermalnych otworów zatłaczających w wyniku zastosowania super miękkiego kwasowania, „Modelowanie Inżynierskie”, 2011, t. 11, s. 59-66
• [6] Biernat H., Kulik S., Noga B., Kosma Z., Zwiększanie możliwości chłonnych geotermalnych otworów zatłaczających w wyniku zastosowania miękkiego kwasowania, „Modelowanie Inżynierskie”, 2011, t. 11, s. 67-74
• [7] Biernat H., Noga B., Kosma Z., Eksploatacja wody termalnej przed i po zamianie roli otworu chłonnego na otwór eksploatacyjny na przykładzie geotermii Stargard Szczeciński, „Modelowanie Inżynierskie”, 2012, t. 13, s. 15-20.
• [8] Biernat H., Noga B., Kosma Z., Przegląd konstrukcji archiwalnych i nowych otworów wiertniczych wykonanych na Niżu Polskim w celu pozyskiwania energii geotermalnej, „Modelowanie Inżynierskie”, 2012, t. 13, s. 21-28
• [9] Bloomquist R.G., Ekonomika zastosowania systemów geotermalnych pomp ciepła dla budynków komercyjnych i użyteczności publicznej. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia nr 5/2001, s. 25-40
• [10] Hochstein M.P., Classification and assessment of geothermal resources. In: Dickson, M.H., Fanelli, M., eds., Small Geothermal Resources: A Guide to Development and Utilization, UNITAR, New York 1990, s. 31-57
• [11] Kaczmarczyk M., Przegląd instalacji binarnych na świecie wykorzystujących wody geotermalne o temperaturze poniżej 150°C. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geosynoptyka i Geotermia nr 2, 2009, s. 49-61
• [12] Kaczmarczyk M., Wykorzystanie energii geotermalnej do produkcji prądu elektrycznego z zastosowaniem obiegu organicznego Rankine’a lub cyklu Kaliny - przegląd instalacji działających na świecie. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geosynoptyka i Geotermia nr 1-2, 2011, s. 131-144
• [13] Kochański J. W., Balneologia i hydroterapia. Wydawnictwo AWF, Wrocław 2002
• [14] Kotowski W.: Geotermia: Ogrom energii. Energetyka Gigawat, nr 3/2008.
• [15] Latur T., Aktualny stan i dalsze możliwości wykorzystania w Polsce wód termalnych do celów leczniczych, profilaktycznych oraz rekreacji. Technika Poszukiwań Geologicznych, Geotermia, Zrównoważony Rozwój nr 2/2007, s. 63-67
• [16] Lemale J., Zastosowanie geotermii niskiej entalpii w ogrzewaniu mieszkań. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, nr 2/95, 1995, s. 5-11
• [17] Lindal B., Industrial and other applications of geothermal energy. In: Armstead, H.C.H., ed., Geothermal Energy, UNESCO, Paris 1973, s. 135-148.
• [18] Lindal B., Przegląd przemysłowych zastosowań geotermii. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, nr 6/95, 1995, s. 55-63
• [19] Lund J.W., Sposoby bezpośredniego wykorzystania energii geotermalnej. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, 1989, nr 5/89, s. 39-40
• [20] Madeyski A. 2004: Użytkowanie wód geotermalnych do celów kąpieliskowych. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, nr 4/2004, s. 25-28
• [21] Małecka B., Marcinkowski J. T., Rys historyczny rozwoju lecznictwa uzdrowiskowego, Probl Hig Epidemiol 2007, 88(2), s. 139-14
• [22] Marjanowski J., Biernat H., Kulik S., Nalikowski A., Noga B., Zieliński B., Problemy kolmatacji w otworach chłonnych w Geotermii Pyrzyce oraz możliwości ich zapobiegania w wyniku zastosowania metody super miękkiego kwasowania, Istal, 2013, nr 9, s. 34-38
• [23] Mufler, P., Cataldi, R., Methods for regional assessment of geothermal resources. Geothermics 1978, 7, s. 53-89
• [24] Nichelson K.: Geothermal Fluids. Springer Verlag, Berlin 1993.
• [25] Noga B., Aspekty techniczne, geologiczne i formalno-prawne pozyskiwania wód termalnych, Instal, 2/2023, s. 20-26. DOI 10.36119/15.2023.2.3
• [26] Noga B., Koszt wykonania otworu geotermalnego na terenie Polski, Instal, 1/2024, s. 15-19. DOI 10.36119/15.2024.1.1
• [27] Noga B., Pompa ciepła jako urządzenie pośredniczące w transferze energii z ośrodka o niższej temperaturze do ośrodka o temperaturze wyższej, „Budownictwo i Prawo”, 4/2023, s. 30-38.
• [28] Noga B., Przegląd konstrukcji dubletów geotermalnych wykonanych na terenie Polski, Instal, 12/2023, s. 4-8. DOI 10.36119/15.2023.12.1
• [29] Noga B., Biernat H., Kapuściński J., i Martyka P., Analiza parametrów otworów geotermalnych wykonanych na Niżu Polskim pod kątem możliwości budowy siłowni binarnych wykorzystujących ciepło wnętrza Ziemi, „Technika Poszukiwań Geologicznych”, 2013, t. 52, s. 127-139
• [30] Noga B., Biernat H., Martyka P., Kulik S., Zieliński B., Marianowski J., i Nalikowski A., Analiza poprawy efektywności działania ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach w wyniku zastosowania modyfikacji odczynu pH zatłaczanej wody termalne, „Technika Poszukiwań Geologicznych”, 2013, t. 52, s. 59-71
• [31] Noga B., Kosma Z., i Zieliński J., Analiza możliwości zwiększenia chłonności otworów zatłaczających na przykładzie ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach, „Technika Poszukiwań Geologicznych, Geotermia, Zrównoważony Rozwój”, 2018, t. 57, s. 135-154.
• [32] Noga B., Marjanowski J., Biernat H., Kulik S., Zieliński B., Nalikowski A., The silting-up prevention in the geothermal absorbent openings of Geothermal Energy Plant Pyrzyce, „Inżynieria Chemiczna i Procesowa”, 2014, t. 35, s. 205-216.
• [33] Noga B., Mazur M., Kosma Z., Analiza wpływu procesów kolmatacyjnych na sprawność wybranej ciepłowni geotermalnej, „Modelowanie Inżynierskie”, 2017, t. 34, s. 83-89
• [34] Nowak W., Borsukiewicz-Gozdur A., Siłownie ORC sposobem na wykorzystanie energii ze źródeł niskotemperaturowych. Czysta Energia, nr 2/2011
• [35] Ponikowska I., Ferson D., Nowoczesna medycyna uzdrowiskowa. Wydawnictwo Medi, Warszawa 2008
• [36] Romanov D., Leiss B.: Geothermal energy at different depths for district heating and cooling of existing and future building stock. Renewable and Sustainable Energy Reviews, Volume 167, 2022, 112727, ISSN 1364-0321
• [37] Rosik-Dulewska Cz., Grabda M., Wykorzystanie ciepła niskotemperaturowych wód geotermalnych w produkcji ogrodniczej pod osłonami. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, nr 5/2001, s. 163-173
• [38] Smal W., Nienartowicz J., Możliwości wykorzystania odnawianych źródeł energii za pomocą pomp cieplnych. Technika Poszukiwań Geologicznych Geosynoptyka i Geotermia, nr 5/89, 1989, s. 29-37
• [39] Waligóra J., Sołtysiak M., Zatłaczanie wód pozabiegowych w utwory serii węglanowej dewonu w Uzdrowisku Ustroń. Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 445, Warszawa 2011, s. 701-708
• [40] White D. E.: Characteristics of geothermal resources. In: Kruger, P., Otte, C., eds., Geothermal Energy, Stanford University Press, Stanford 1973, s. 69-94

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025)