Czego potrzebuje geotermia w Polsce?

W ostatnich siedmiu latach na rozwój geotermii w Polsce poszły setki milionów złotych, ale jak dotąd udział energii geotermalnej w polskim ciepłownictwie nie zmienił się i wynosi ułamek procenta. Dofinansowanie na inwestycje geotermalne płynie szerokim strumieniem z kasy państwa i funduszy unijnych, co nie zmieniło faktu, że są to długotrwałe i skomplikowane inwestycje, które w ograniczonym stopniu mogą pomóc sektorowi ciepłowniczemu w dekarbonizacji i odchodzeniu od węgla i gazu. Jak dotąd udało się to osiągnąć w kilku miejscowościach. W ciągu dekady – jeśli wszystko pójdzie z planem – przybędzie około 30 takich ciepłowni w miastach.

Geotermia w Polsce odpowiadała w 2020 roku za ok. 0,3 proc. energii z OZE. W tym roku to może się nieznacznie zmienić, bo o krok od uruchomienia jest Geotermia Toruń. Będzie to pierwsza od dekady nowa ciepłownia geotermalna w Polsce. W przyszłym roku mają szansę rozpocząć pracę co najmniej kolejne dwie ciepłownie geotermalne.

Najsłynniejsza geotermia w Polsce

Projekty geotermalne rozwijają się latami i – co warto podkreślić – w polskich warunkach wymagają najczęściej stosowania źródeł szczytowych. Nie inaczej jest w przypadku Torunia, gdzie moc ciepłowni geotermalnej i pomp ciepła wynosi 20,5 MW, a kotła gazowego – ponad 7 MW. Z końcem maja Geotermia Toruń uzyskała koncesje na wytwarzanie, przesyłanie i dystrybucję ciepła. Wcześniej podpisała długoterminową umowę z PGE Toruń na sprzedaż ciepła, które będzie zasilać wyznaczony obszar sieci ciepłowniczej w zachodniej części miasta i dostarczy ok. 8 proc. ciepła do Torunia.

Czytaj także: Pompa ciepła zamiast kotła

Sam projekt zaczął się 15 lat temu przyznaniem dotacji przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na odwiert poszukiwawczy. Gdy umowa została przez NFOŚiGW wypowiedziana Fundacja Lux Veritas skierowała sprawę do sądu i ostatecznie w 2015 r. zawarto ugodę, wypłacając inwestorowi odszkodowanie. Wówczas wydawało się, że inwestycja ruszy z kopyta. W przypadku geotermii to jednak nie jest możliwe, i to mimo ogromnych funduszy kierowanych na ten sektor. Geotermia Toruń od 2015 r. dostała z budżetu unijnego i NFOŚiGW ok. 50 mln zł w formie dotacji i pożyczek, na budowę ciepłowni i sieci ciepłowniczej. Jak podaje PGE ustalanie sposobu i warunków odbierania ciepła z geotermii trwało kilka lat.

W sumie od 2015 r. na budowę infrastruktury ciepłowni termalnych przeznaczono z kasy państwa i unijnej 392 mln zł. Trzy miejscowości – Sieradz, Koło i Konin przeszły już do budowy ciepłowni geotermalnych. W Sieradzu powstaje ciepłownia geotermalno-biomasowa, która – według planów – ma zacząć pracę jesienią przyszłego roku. Całość inwestycji kosztuje ok. 130 mln zł, z czego ponad połowę sfinansuje NFOŚiGW. Ciepło produkowane w nowo powstałej ciepłowni zabezpieczy potrzeby bytowe (ogrzewanie i ciepła woda) mieszkańców Sieradza przez ok. 9 miesięcy w roku, bez uruchamiania kotłów węglowych – podaje spółka.

Trzy źródła ciepła w Koninie

Miejski system ciepłowniczy w Koninie zasilany jest teraz z bloku biomasowego w Elektrowni Konin oraz z Zakładu Termicznego Unieszkodliwiania Odpadów Komunalnych. Geotermia będzie niezawodnym, trzecim, po spalaniu odpadów komunalnych oraz biomasy, źródłem energii MPEC Konin – mówi prezes Miejskiego Przedsiębiorstwa Energetyki Cieplnej Sławomir Lorek.

Miasto potrzebuje około 1 mln GJ energii rocznie, z czego budująca się obecnie ciepłownia geotermalna dostarczy około 160 tys. GJ, a więc 16 proc. zapotrzebowania. – Nasza sieć ciepłownicza liczy 162 km i – co ważne – nowa ciepłownia jest umiejscowiona bliżej rozbudowującej się, starej części miasta. Dysponujemy wodą termalną o temperaturze ponad 90 stopni Celsjusza, co jest rzadkością w Polsce. Mamy szczęście dysponując takimi zasobami, woda ciepłownicza będzie kierowana wprost do magistrali ciepłowniczej. Znając parametry wody, zainwestowaliśmy w odwiert zatłaczający wykonany ze stali nierdzewnej, która będzie odporna na działanie mocno zasolonej wody. Otwór GT-3 o długości około 3 km pod ziemią będzie miał kształt litery „S”. To pozwoli na posadowienie obok siebie, w odległości zaledwie 23 metry, głowic dwóch otworów: chłonnego GT-3 i istniejącego eksploatacyjnego GT-1. Natomiast na dole otwory będą od siebie oddalone o jeden kilometr, żeby nie dochodziło do mieszania się wody wydobywanej z wodą zatłaczaną, schłodzoną – wyjaśnia prezes Lorek. Zgodnie z harmonogramem, ciepłownia ma zostać oddana do użytku w pierwszym kwartale przyszłego roku.

W Kole trwa natomiast przetarg na wybór wykonawcy ciepłowni geotermalnej.

Setki milionów na poszukiwanie gorących wód

W latach 2015-2021 na rozwój geotermii w Polsce przeznaczono ze środków publicznych prawie 839 mln zł i wdrożono 12 programów wsparcia – podlicza w raporcie „Wykorzystanie energii wód termalnych dla celów wytwarzania ciepła” Najwyższa Izba Kontroli.

Najwięcej pieniędzy publicznych idzie na udostępnianie wód termalnych i wykonanie odwiertów. W raporcie NIK wymienia 28 miejscowości, gdzie są prowadzone takie prace – głównie położonych na Mazowszu, w województwie wielkopolskim i łódzkim. Najgłębszy odwiert szykują Szaflary – o głębokości 7 km. To jedyny projekt, który może prowadzić do produkcji także energii elektrycznej, ponieważ spodziewana temperatura wody wynosi ponad 100 stopni Celsjusza.

– Aby mówić o energetycznym wykorzystaniu wód termalnych, muszą one spełniać dwa warunki – odpowiednio wysoka temperatura oraz wydajność otworu. W Polsce, najlepsze warunki do rozwoju geotermii występują w pasie od Szczecina do Łodzi oraz w okolicach Zakopanego. W tych rejonach możemy spodziewać się temperatury wody w złożu powyżej 80 st. C przy wydajności na poziomie 150 m3 na godzinę – ocenia Bogdan Noga z firmy Multiconsult Polska, specjalizującej się w odwiertach. Dodaje, że pomimo rosnącej dostępności środków publicznych na tego typu inwestycje, dla wielu, zwłaszcza mniejszych ośrodków, barierą ograniczającą rozwój geotermii w dalszym ciągu pozostają jej koszty. – Wiercenie dwóch otworów na głębokość 2 tys. m w okolicach Łodzi to koszt ok. 40 mln zł netto. Dla mniejszych zakładów ciepłowniczych zaangażowanie takich środków bywa wyzwaniem. Jednak ceny paliw kopalnych, z którymi konkuruje geotermia, rosną i można zakładać, że będą rosły również w przyszłości, a to korzystnie wpływa na opłacalność inwestycji w geotermię – ocenia ekspert.

Pieniądze na odwierty geotermalne nadal płyną szerokim strumieniem. W maju Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej zwiększył budżet naboru wniosków w programie „Udostępnianie wód termalnych w Polsce” z 70 do 250 mln zł.

Czas na płytką geotermię

„Wieloletni Program Rozwoju Zasobów Geotermalnych w Polsce do 2040 roku z perspektywą do 2050 r.” wytypował 114 zakładów geotermalnych, gdzie rozwój geotermii w Polsce „może mieć inicjujące znaczenie dla powszechnego wykorzystania energii geotermalnej w bardzo wielu lokalizacjach”. Nowością jest wyraźna wskazówka, by postawić na rozwój geotermii niskotemperaturowej, czyli tzw. płytkiej.

– Wykorzystanie geotermii płytkiej jest dobrym kierunkiem. Branża pomp ciepła od dawna oczekiwała takich działań. Gruntowe pompy ciepła są dobrym rozwiązaniem długoterminowym i wpisującym się w unijny pakiet RepowerEU zapowiadający szybkie odejście od paliw kopalnych w ogrzewaniu budynków. Warto zauważyć, że według najnowszej propozycji Parlamentu Europejskiego, dotyczącej zmiany dyrektywy EPBD, najpóźniej do 2025 roku można będzie montować kotłów na paliwa kopalne w nowych budynkach. W tym samym roku pojawi się zakaz dofinansowania paliw kopalnych, a w cztery lata później ma się pojawić całkowity zakaz urządzeń korzystających z paliw kopalnych. Teraz waży się ostateczny kształt przepisów unijnych. To pokazuje w jakim kierunku powinno pójść ciepłownictwo i indywidualne ogrzewanie budynków – ocenia Paweł Lachman, prezes zarządu Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła „PORT PC”.

Jego zdaniem, w pierwszej kolejności w gruntowe pompy ciepła powinny inwestować przede wszystkim budynki użyteczności publicznej i komercyjne, teraz pompy są montowane głównie w nowych domach jednorodzinnych i w większych budynkach komercyjnych. – Natomiast pozostaje otwarte pytanie o przyszły podział rynku między pompy powietrzne, tańsze, a gruntowe – zauważa Lachman.

Mapa drogowa geotermii jest dokumentem mocno naukowym i technicznym, który nie określa spodziewanych końcowych efektów w ciepłownictwie, chociażby dotyczących redukcji emisji CO2 czy oszczędności paliw kopalnych. Konieczne do poniesienia nakłady na badania i inwestycje ocenia na 50 mld zł, jednak brakuje w nim odniesienia i szerszego spojrzenia na systemy ciepłownicze w Polsce. Natomiast w opublikowanym również w maju projekcie „Strategii dla ciepłownictwa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.”, możliwy wkład geotermii w produkcję energii w systemach ciepłowniczych w 2030 r. oceniono na maksymalnie 5 proc. w scenariuszu szybkiej transformacji.

– Niestety polska propozycja „Strategii dla ciepłownictwa do roku 2030 z perspektywą do 2040 r.” w mojej ocenie nie odpowiada na wyzwania czasu. Analizując ją mam ogólne wrażenie, że powstała w całości przed agresją Rosji na Ukrainę – uważa Paweł Lachman.

Czytaj także: Geotermia na razie przegrywa ze smogiem

Ubezpieczenie od ryzyka

Bez wysokich dotacji rozwój geotermii w Polsce nie byłby możliwy. Już na starcie projekty te wymagają przeznaczenia dziesiątek milionów złotych na pojedyncze odwierty, a następnie wsparcia budowy ciepłowni. To nie wszystko, bo przydałoby się także wsparcie operacyjne (dopłaty do redukcji CO2, zwolnienie z VAT) i dotacje na konieczne inwestycje w działających ciepłowniach, co wymienia „Wieloletni Program Rozwoju Zasobów Geotermalnych w Polsce do 2040 roku z perspektywą do 2050 r.” .

Z kolei Bogdan Noga przypomina, że wyzwaniem technologicznym dla rozwoju geotermii jest zatłaczanie schłodzonych wód termalnych ponownie pod ziemię. W trakcie eksploatacji, sprawność otworów chłonnych stopniowo spada z powodu zarastania otworu osadem (zjawisko kolmatacji). Firma pracuje więc nad wydłużeniem eksploatacji otworów.

Mapa drogowa geotermii w Polsce wskazuje też na konieczne ubezpieczenie od ryzyka. Chodzi o sytuacje uzyskania zasobów o parametrach gorszych od przewidywanych lub ich nieuzyskania, co będzie powodować spadek efektywności ekonomicznej projektów lub nawet brak możliwości ich realizacji (otwory negatywne). Uzyskanie wody termalnej nie gwarantuje też sukcesu, ponieważ możliwe jest też wyczerpywanie zasobów lub pogarszanie ich parametrów. Przykładem może być geotermia w Kleszczowie, gdzie doszło do obniżenia lustra wody i w efekcie w ostatnich dwóch latach produkcja energii geotermalnej wyniosła zero.

Badania geologiczne wskazują, że nawet jedna czwarta powierzchni Polski stanowi obszar perspektywiczny pod kątem wykorzystania wód termalnych w ciepłownictwie. Trzeba mieć jednak świadomość kosztów, czasochłonności inwestycji i ryzyka.