Energia geotermalna - nowoczesne podejście

Opublikowano: 18.10.2011

Nowoczesne technologie pozwalają na wykorzystywania praktycznie każdej energii krążącej w przyrodzie. Energia wód geotermalnych nie jest w tym przypadku wyjątkiem. Ciepło gromadzone w podziemnych źródłach wody jest jedną z najczystszych dostępnych form pozyskiwania energii i nie dziwi to, ze staje się ona jedną z prężniej rozwijających się dziedzin energetyki. Niestety jej niska lub zerowa emisyjność gazów cieplarnianych jest prawdopodobnie jedyną dużą zaletą rozwiązań. Wysokie koszty i ryzyko związane z budową elektrowni geotermalnej ograniczają rozwój rynku. Naukowcy dążą do zmniejszenia kosztów związanych z budową tego typu obiektów jednak na dzień dzisiejszy jest to jeszcze stosunkowo droga technologia.

Zgodnie z danymi zawartymi w analizie Frost & Sullivan, najlepszą znaną techniką wiercenia jest spalacja hydrotermalna (ang. hydrothermal spallation). Technologia ta polega na gorącego płynu pod ciśnieniem do wywołania mikropęknięć w skale i wypłukiwaniu jej z odwiertu.

„Rynek geotermalny w perspektywie krótki- i średnioterminowej ma szanse na ekspansywny rozwój” - mówi Tomasz Kamiński, analityk rynku energii odnawialnej z zespołu Technical Insights, w warszawskim oddziale Frost & Sullivan. „Opracowane obecnie technologie pozwalają na tworzenie sztucznych rezerwatów geotermalnych (eng. EGS – engineered geothermal systems), zwane również systemami gorących suchych skał (eng. HDR – hot dry rock). Pozwalają one na wytwarzanie energii elektrycznej z zasobów geotermalnych prawie w każdym miejscu na świecie”.

Zdecydowanie największym problemem przy projektowaniu elektrowni geotermalnych to wysokie koszty inwestycyjne, ogromna czasochłonność procesu i ryzyko związane z doborem miejsca odwiertu. Koszty związane z uzyskaniem wymaganych pozwoleń na budowę wynoszą aż 11% wszystkich kosztów realizacji inwestycji, które generują procesy administracyjne i budowlane jeszcze przed rozpoczęciem wykonywania wiercenia pierwszej studni. Wykonanie odwiertu wynosi około 30% całych kosztów. Zgodnie z wyliczeniami koszt jednej studni może wynieść nawet 5 mln euro, a warto podkreślić, że elektrownie geotermalne wymagają przynajmniej dwóch studni. Wszystkie te elementy składają się na bardzo wysokie koszty inwestycyjne, które skutecznie odstraszają inwestorów.

Przed rozpoczęciem wykonywania odwiertów niezmiernie ważne jest oszacowanie zasobów geotermalnych na danym terenie oraz zebranie informacji na temat ich właściwości. Tak naprawdę jedynym miarodajnym sposobem określenia parametrów wody w źródle, jest wykonanie studni próbnej, jednak technologia ta wymaga dużych nakładów finansowych, więc większość inwestorów dokonuje tej czynności dopiero po uzyskaniu przynajmniej częściowej pewności, że na określonej głębokości znajduje się źródło energii geotermalnej o określonych właściwościach.

Niestety rozwój technologii geotermalnej w Polsce jest hamowany w zdecydowanej większości przez brak doświadczenia specjalistów w wykonywaniu tego typu obiektów oraz przez brak dostępu do odpowiednich urządzeń wiertniczych. Wydaje się istotnym dla dalszego rozwoju systemów EGS ograniczenie kosztów i czasu trwania wiercenia.

„Innowacyjne rozwiązania dotyczące metod głębokiego wiercenia i eksploracji rezerwuarów geotermalnych będą kluczowe dla rozwoju rynku energii geotermalnej w przyszłości" - podsumowuje Tomasz Kamiński. „Innowacyjne technologie głębokiego wiercenia w twardych skałach znajdą również zastosowanie w przemyśle naftowym i gazowym. Szczególnie wiercenie kierunkowe będzie istotne z punktu widzenia niekonwencjonalnego wydobycia gazu łupkowego"