Geotermia od podstaw (5) Zatłaczanie

W pierwszych notkach omówiłam sprawy podziemia, bo to ono decyduje o tym czy będziemy coś myśleć, a następnie działać w sprawie budowy zakładu geotermalnego w swoim mieście czy osiedlu. Wykorzystanie wód geotermalnych z zatłaczaniem powrotnym do celów ciepłownictwa projektowano i zrealizowano na Podhalu oraz w Pyrzycach. Na Podhalu w rejonie Bańskiej – Białego Dunajca wydobywa się wody o niskiej mineralizacji o temperaturze około 80^oC z głębokości około 3 km. Geotermia Podhalańska wykonała nowe wiercenia, aby zwiększyć dostawy ciepła, które obecnie wynoszą około 400 TJ/rok. Przed zakładem jest jeszcze kolejny cel wykonanie otworu o głębokości 5300 m, gdzie spodziewają się uzyskać wody o temperaturze 130^oC. (Tego wszystkiego można się dowiedzieć z filmu o firmie). Wody występują w zbitych skałach szczelinowych i kawertnistych.

O Pyrzycach dowiedzieliśmy się już sporo, bo dane z tego otworu posłużyły mi do oceny zaplecza dla długotrwałej działalności zakładów geotermalnych, także tych jeszcze nie istniejących. Szkic takiego dubletu widzimy na rys. 1. Drugi szkic przedstawia dublet typu podhalańskiego: Skały wodonośne wykazują szczelinowatość, którą trudno zlokalizować i ocenić ilościowo na przekrojach geologicznych. Zbiorniki tego typu są mało pojemne, w związku z czym ciepło zawarte w skałach ma tu znaczący udział w pracy zakładów. Nie jest na ogół wiadomo, gdzie zatłaczana woda się przemieszcza.

Rys. 1. Dublet geotermalny pionowy stosowany dla pozyskania wód liasu na Niżu Polskim, np. w Pyrzycach. Statyczne ustro płynu w otworze.

Rys. 2. Dublet geotermalny wykonany w Niecce Podhalańskiej. Woda artezyjska pochodząca ze skał szczelinowych, zbitych o ciśnieniu statycznym na głowicy 27 atm.

Projektowanie otworów geotermalnych

Pierwszy otwór planowany dla celów geotermii wierci się zawsze pionowo ze względu na koszt oraz wysoki współczynnik ryzyka nie uzyskania wody o ekonomicznej wydajności. Dopiero po potwierdzeniu sukcesu projektuje się drugi otwór, który może być wykonany jako kierunkowy, co zwiększa koszty inwestycji, ale ogranicza w przyszłości koszty eksploatacji. Kolejne dublety mogą być wiercene jako kierunkowe. Na rysunkach pokazane są trajektorie wiercenia turbowiertami. Otwór kierunkowy w Stargardzie Szczecińskim był wykonany jako odchylony od pionu pod stałym kątem. Pozostaje otwartym zagadnienie, czy większe dopływy uzuskuje się w studniach udostępniających skały zbiornikowe przewiercone prostopadle, czy ukośnie. Wybór lokalizacji otworów na powierzchni oraz wariantu dochodzenia do warstw wodonoścych w strefie złożowej musi być optymalizowany pod względem wielkości dopływów, kosztów wykonania otworów oraz ich rewitalizacji w przyszłości.

Jeśli rząd ogłasza, że będzie wspierał geotermię, to musi zrobić to z głową. Bez analizy danych eksploatacyjnych z pracujących od lat zakładów geotermalnych nie można ogłaszać akcji nowego naboru chętnych na dotacje. Trzeba uregulować to o czym zakłady dotowane powinny informować społeczeństwo na swoich stronach internetowych. Powinny to być informacje dotyczące:

jakości wody / solanki: c.wł, mineralizacja, sucha pozostałość, ciepło właściwe dla kilku temperatur lub nomogramy (ważne dla solanek)
wydobycia wód / solanek w ujęciu rocznym oraz skumulowanym (od początku istnienia zakładu)
depresjach stosowanych, w całej historii wydobycia - wykresy z danymi
ciśnieniach zatłaczania, j.w.
zużyciu energii elektrycznej dla celów utrzymania ruchu obiegu geotermalnego
wielkości dotacji z NFOŚiGW w ujęciu historycznym.

Ja także chcę to wiedzieć. Ale nie tylko to. Chcę wiedzieć także, jakie są nakłady na naukę w tym fragmencie, jak liczne zespoły odpowiadają za zbieranie i opracowywanie danych rzeczywistych. Jakie badania są obecnie priorytetowe dla tych zespołów. Jaki zespół będzie analizował pracę istniejących zakładów, by móc świadczyć doradztwo w tym zakresie zainteresowanym budową nowych zakładów. Główny sponsor geotermii, NFOŚiGW powinien zamieścić na swojej stronie internetowej aktualne cenniki na wiercenia geotermalne o przykładowych głębokościach stosowane przez wykonawców przez nich certyfikowanych.

Społeczeństwo ma prawo wiedzieć coś więcej o swoich inwestycjach w geotermię już istniejącą oraz tę która nadchodzi. Trzeba też uświadamiać ludzi, że to co zrobiono do tej pory to są prototypy. Prototypy zawsze są drogie. Nie ma w Polsce czegoś takiego jak przemysł geotermalny.

https://www.pgi.gov.pl/strona-glowna/aktualnosci/wydarzenia-krajowe/6977-jest-zielone-swiatlo-dla-geotermii.html

Z podglądu przez podaną wyżej dziurkę od klucza widzę, że rozwój geotermii w Polsce jest nieunikniony. Wszyscy zainteresowani mają wielkie doświadczenie i moc. Martwi mnie, że mimo tak ograniczonych dokonań w postaci budowy zakładów ciepłowniczych, nadal prezentuje się entuzjazm związany z głęboką geotermią (budowa elektrociepłowni w Kole oraz zainteresowania i patenty profesora Żakiewicza). W mojej opinii może to być nawet gorsze od technologii łupkowych. Mogę to głosić otwarcie, bo i tak nikt nie będzie się z tym liczył.

Jestem szczególnie uczulona na mówienie o wielkich zasobach ciepła ogółem. To jest intelektualny przekręt. Na geotermię trzeba patrzyć lokalnie, bo tak jak to pokazałam we wcześniejszych notkach trzeba się rozliczać z tym co jest pod naszym miastem, osiedlem. Czytelnicy powinni zastanowić się, czy warto zająć się tą tematyką. Czy chcą zainwestować trochę czasu w swój intelektualny rozwój, który może się na coś przydać.

Moim zdaniem, dla naszego stanu finansów i dla naszej gospodarki rozsądnym wyjściem byłoby ograniczenie zainteresowań geotermią do głębokości około 2 km dla odbiorców ciepła w mniejszych miastach oraz nowych osiedlach stniejących lub budowanych w centralnej Polsce, z zatłaczaniem wykorzystanych wód kredy dolnej i liasu. O tych poziomach sporo już wiemy. Z ogólnej puli dotacji może skorzystać więcej obiektów, które są niezbędne do tego, by można było mówić, że wreszcie w Polsce jest zalązek przemysłu geotermalnego opartego o udokumentowane zasoby ciepła.

Stargard został moim zdaniem definitywnie stracony. Wychłodzisko zrobiono dużym kosztem pod ciepłownią, a ciepłe wody brane będą już zawsze z dalszej odległości, co niewątpliwie będzie rzutowało na straty ciepła, tego z górnej półki.

Prośba: W informacjach ze stron PIG wyczytałam o obecności krzemionki w solankach. Może ktoś z czytelników wyjaśni mi, czym ta obecność może zagrażać przy zatłaczaniu solanki.