Geotermia w Polsce to temat dla wielu o tyle fascynujący i tajemniczy, co nieznany i kojarzący się przede wszystkim  z rekreacją. Tym bardziej warto zauważyć, że od 20 lat na Podhalu produkowane jest ciepło przy wykorzystaniu  energii zakumulowanej w wodach geotermalnych.

PEC Geotermia Podhalańska SA to nie tylko najstarsza ciepłownia geotermalna w Polsce, ale zarazem największa.

Początki wykorzystania energii geotermalnej do celów ciepłowniczych na Podhalu to rok 1993, kiedy  uruchomiono  Doświadczalny  Zakład  Geotermalny  Polskiej  Akademii  Nauk  w  Bańskiej  Niżnej.  System  ciepłowniczy  oparto  na  dublecie  geotermalnym,  w  skład  którego  weszły  otwór  produkcyjny  Bańska  IG-1  oraz  otwór  chłonny  Biały  Dunajec  PAN-1.  W grudniu tego samego roku powstała koncepcja  komercyjnego  projektu  Przedsiębiorstwo  Energetyki Cieplnej Geotermia Podhalańska SA, które jest  obecnie  największym  producentem  ciepła  przy  wykorzystaniu  energii  zakumulowanej  w  wodach  geotermalnych na obszarze Polski z mocą zainstalowaną 40,7 MWt i produkcją ciepła z geotermii w  roku  2013  na  poziomie  362,85  TJ  (Kępińska,  2013).  Sieć ciepłownicza obejmuje cztery gminy: Szaflary,  Biały Dunajec, Poronin, Zakopane. 

Zarys budowy geologicznej
Warstwy wodonośne podhalańskiego systemu geotermalnego to wapienie i dolomity triasu, piaskowce  i skały węglanowe jury oraz utwory eocenu węglanowego, przy czym główny zbiornik wód geotermalnych  stanowią  wapienie  i  dolomitu  triasu  środkowego,  piaskowce  jury  i  utwory  węglanowe  eocenu środkowego  (budujące  strop)  Niecki  Podhalańskiej,  stanowiącej  fragment  centralno-karpackiego  basenu paleogeńskiego (Kępińska, 2006). Główny obszar  zasilania i południową granicę Niecki Podhalańskiej  stanowią Tatry, barierę nieprzepuszczalną – Pieniński  Pas Skałkowy będący jednocześnie północną granicą  niecki, a pokrywę izolującą stanowi Flisz Podhalański. Wschodnią granicę Niecki Podhalańskiej stanowi  uskok Rużbachów, a zachodnią uskok Krowiarek.  Temperatura  wód  geotermalnych  na  głębokości  2–3,2 km wynosi ok 80–95 o C (temperatura wód geotermalnych  wzrasta  wraz  ze  wzrostem  głębokości,   w  kierunku  północnym  od  strefy  zasilającej,  którą  stanowią  Tatry),  przy  wydajności  otworów  produkcyjnych  50–550  m 3 /h.  Złoże  ma  charakter  artezyjski,  co oznacza, że mamy do czynienia z samowypływem  wód geotermalnych na powierzchnię terenu. Maksymalne statyczne ciśnienia głowicowe wynoszą do 29  bar. Co warte podkreślenia, mineralizacja na omawianym obszarze nie przekracza 3 g/dm 3 . Układ geotermalny PEC Geotermia Podhalańska SA wykorzystuje dwa dublety  geotermalne  o  maksymalnej  sumarycznej  wydajności otworów produkcyjnych 670 m 3 /h. środkowego  (budujące  strop)  Niecki  Podhalańskiej,  stanowiącej  fragment  centralno-karpackiego  basenu paleogeńskiego (Kępińska, 2006). Główny obszar  zasilania i południową granicę Niecki Podhalańskiej  stanowią Tatry, barierę nieprzepuszczalną – Pieniński  Pas Skałkowy będący jednocześnie północną granicą  niecki, a pokrywę izolującą stanowi Flisz Podhalański. Wschodnią granicę Niecki Podhalańskiej stanowi  uskok Rużbachów, a zachodnią uskok Krowiarek. 

Temperatura  wód  geotermalnych  na  głębokości  2–3,2 km wynosi ok 80–95 o C (temperatura wód geotermalnych  wzrasta  wraz  ze  wzrostem  głębokości,   w  kierunku  północnym  od  strefy  zasilającej,  którą  stanowią  Tatry),  przy  wydajności  otworów  produkcyjnych  50–550  m 3 /h.  Złoże  ma  charakter  artezyjski,  co oznacza, że mamy do czynienia z samowypływem  wód geotermalnych na powierzchnię terenu. Maksymalne statyczne ciśnienia głowicowe wynoszą do 29  bar. Co warte podkreślenia, mineralizacja na omawianym obszarze nie przekracza 3 g/dm 3 .

Układ geotermalny
PEC Geotermia Podhalańska SA wykorzystuje dwa dublety  geotermalne  o  maksymalnej  sumarycznej  wydajności otworów produkcyjnych 670 m 3 /h. Pierwszy z dubletów stanowią otwór produkcyjny  Bańska PGP-1 i otwór chłonny Biały Dunajec PGP-2, drugi natomiast otwór produkcyjny  Bańska  IG-1  i  otwór  chłonny  Biały  Dunajec  PAN-1.  Ponadto  w  skład  układu  geotermalnego  wchodzą  pompownia  wody geotermalnej oraz chłodnie wentylatorowe. Otwór  Bańska  PGP-1  o  głębokości  3032 m położony jest 672 m n.p.m., jego  maksymalna wydajność wynosi 550 m 3 /h,  temperatura wydobywanej wody geotermalnej na głowicy odwiertu wynosi 86 o C,  a ciśnienie statyczne na głowicy odwiertu  to  29  bar.  Odpowiadający  mu  otwór  chłonny ma głębokość 2450 m, jego maksymalna chłonność to 400 m 3 /h. (…)

geot schemM

Korzyści wynikające z wykorzystania  energii geotermalnej W  przypadku  wykorzystania  odnawialnych źródeł energii na pierwszym miejscu  poruszana jest zazwyczaj kwestia ograniczenia emisji produktów spalania konwencjonalnych nośników energii do atmosfery.   W  przypadku  PEC  Geotermii  Podhalańskiej  bez  wątpienia  osiągnięto  sukces   w tej kwestii, ograniczając emisję dwutlen-ku siarki, dwutlenku węgla oraz pyłu zwieszonego  (PM10).  W  przypadku  dwutlenku  siarki  średnioroczne  stężenie  spadło   z 32,6 µg/m 3  w latach 1994–1998 do 8–13  µg/m 3  w latach 2004–2010. W przypadku  pyłu zwieszonego mowa o spadku z poziomu 54,3 µg/m 3  w latach 2004–2010 do   44,1 µg/m 3  w latach 2000–2010.  Poza ekologią warto zwrócić uwagę na  kwestię bezpieczeństwa energetycznego.  Lokalna produkcja energii ze źródeł odnawialnych to dywersyfikacja źródeł energii,  lokalne  uniezależnienie  od  dostępności   i  cen  konwencjonalnych  nośników  energii  oraz  stabilizacja  i  zrównoważony  rozwój regionu. Geotermia zasługuje wśród  odnawialnych  źródeł  energii  na  szczególną  uwagę  ze  względu  na  stabilność  produkcji  energii  w  ciągu  całego  roku   i  gwarancję  produkcji  bez  względu  na  warunki  atmosferyczne.  Przykład  PEC  Geotermii  Podhalańskiej  SA  funkcjonującej z powodzeniem od 20 lat jest dowodem potwierdzającym sens inwestowania   w  rozwój  wykorzystania  zasobów  geotermalnych  w  Polsce  do  celów  ciepłowniczych i nadzieją na dynamiczny rozwój  branży w przyszłości.  Jubileusz  20-lecia  PEC  Geotermii  Podhalańskiej  SA  obchodziny  będzie  podczas   IV Ogólnopolskiego Kongresu Geotermalnego w Zakopanem, w dniach 30.09–2.10.2013.

Literatura:
• B. Kępińska, Warunki termiczne i hydrotermalne Podhalańskiego Systemu Geotermalnego, Studia, Rozprawy, Monografie, zeszyt 135, Wydawnictwo  IGSMiE PAN, Kraków 2006 
•  B. Kępińska, Geothermal Energy Use,   Country Update for Poland, European Geothermal Congress 2013, Pisa, Italy, 3–7 June 2013
• Folder PEC Geotermia Podhalańska SA: Ciepło Ziemi w Twoim Domu, 2011
• Folder PEC Geotermia Podhalańska SA: Geotermia Magazyn Wydanie Jubileuszowe, 2013

Michał Kaczmarczyk GLOBEnergia, AGH WGGiOŚ KSE


Cały artykuł w numerze 5/2013
2013 5 GLOBEnergia