Geotermia w Polsce to wciąż temat niszowy. Eksperci dyskutują, czy jest opłacalna w kontekście energetyki – z perspektywy systemowej i ekonomicznej. O jej roli i ograniczeniach rozmawiamy z Marcinem Popkiewiczem, analitykiem megatrendów, ekspertem i dziennikarzem zajmującym się powiązaniami między gospodarką, energetyką, zasobami a środowiskiem, autorem bestsellerów, jak np. „Świat na rozdrożu”.
Jak mówi SmogLabowi Popkiewicz, obecnie Polska dysponuje instalacjami geotermalnymi o łącznej mocy około 100 megawatów (MW) a jej udział w naszym bilansie energetycznym jest marginalny. Czy geotermia ma więc potencjał jako rozwiązanie systemowe?
Geotermia – ciepło niskotemperaturowe i lokalne
Jacek Baraniak, SmogLab: Czy to prawda, że Polska posiada jedne z największych zasobów wód geotermalnych w Europie?
Marcin Popkiewicz: W Polsce rzeczywiście mamy zasoby geotermalne, ale ich wykorzystanie napotyka szereg barier. Przede wszystkim jest to ciepło niskotemperaturowe i lokalne — dostępne tylko w niektórych rejonach kraju. W wielu przypadkach temperatury sięgają zaledwie kilkudziesięciu stopni Celsjusza, co ogranicza jego zastosowanie głównie do celów grzewczych. Woda geotermalna bywa też silnie zasolona, a cała technologia jest niestety dość kosztowna i skomplikowana w eksploatacji.
Cały system ciepłowniczy w kraju ma moc ponad 50 tysięcy MW. Oznacza to, że geotermia ma obecnie marginalny udział w ogólnym bilansie energetycznym. Budowa nowych instalacji przebiega bardzo powoli. Szacuje się, że nawet jeśli około jednej trzeciej kraju ma warunki geologiczne sprzyjające eksploatacji ciepła z wnętrza Ziemi, to nadal mówimy o bardzo ograniczonym potencjale. Jeśli dobrze to policzyć, to ciepło z geotermii mogłoby dostarczać około 6–7 tysięcy teradżuli (TJ). Tymczasem obecne zapotrzebowania systemów ciepłowniczych jest rzędu 250 tysięcy TJ.
Nawet biorąc pod uwagę zmniejszenie zużycia ciepła w wyniku termomodernizacji budynków, modernizacji sieci ciepłowniczych i ocieplania się klimatu, to i tak oznacza to, że geotermia w Polsce ma potencjał dostarczenia maksymalnie około 5 proc. ciepła w systemach ciepłowniczych. A biorąc pod uwagę całość potrzeb grzewczych – także w budynkach poza sieciami ciepłowniczymi – rzędu 1-2 proc. potrzebnego ciepła.
Geotermia zapewni nam systemowe rozwiązanie?
Czy istnieją argumenty, które mogłyby przekonać decydentów politycznych do większego wsparcia rozwoju energetyki geotermalnej w Polsce?
Na dużą skalę – raczej nie. To technologia niszowa, która może częściowo wspierać lokalne systemy, ale nie zastąpi rozwiązań systemowych. Co gorsza, nadmierna promocja geotermii odciąga uwagę od kluczowych elementów transformacji energetycznej, czyli rozwoju energetyki wiatrowej, fotowoltaicznej i elektryfikacji ciepłownictwa z wykorzystaniem energii z wiatru, magazynów i pomp ciepła. To właśnie na tych filarach powinniśmy budować systemy ciepłownicze przyszłości. Systemy zintegrowane z całym systemem elektroenergetycznym i stanowiące jego spójną całość: zamiast wyłączać OZE w okresach dużej produkcji energii, lepiej postawić grzałki (w większej skali mówimy o kotłach elektrodowych) i grzać magazyny ciepła.
Czy w ostatnich latach obserwuje się trend wzrostowy zasobów geotermalnych na Niżu Polskim w porównaniu z Sudetami i Karpatami?
Jeśli chodzi o pytanie, czy inwestuje się w nowe instalacje pozyskujące ciepło za złóż geotermalnych, to owszem. Do nieźle funkcjonującej geotermii podhalańskiej (i kilku ciepłowni geotermalnych w rejonie Niżu Polskiego w Stargardzie, Pyrzycach, Uniejowie, Poddębicach, Mszczonowie oraz Toruniu) w ostatnim roku dołączyły nowe ciepłownie w Sieradzu, Kole i Koninie. W Szaflarach trwają prace przy nowym głębokim odwiercie, o głębokości 6 km, który ma dostarczać ciepło do kilku podhalańskich miejscowości, łącznie z Nowym Targiem. Prace są w toku. I choć pojawiły się opóźnienia i wzrosły koszty, trafiono na poziomy wodonośne, które mogą nadawać się do praktycznego wykorzystania. W tej chwili trwają specjalistyczne badania mające ustalić potencjalną wydajność odwiertu, temperaturę wody i jej własności fizykochemiczne.
Tak więc trochę się dzieje i lokalnie może to być bardzo dobre źródło ciepła, ale w skali całości potrzeb grzewczych Polski, tak czy inaczej, geotermia będzie jedynie relatywnie niewielkim dodatkiem do innych źródeł ciepła. Problemem pozostaje również niedobór badań. Wciąż niewiele wiemy o rzeczywistych zasobach pod ziemią, a nowe odwierty są rzadkie i kosztowne.
Potrzeby a możliwości
Czy energetyka geotermalna może być konkurencyjna względem innych odnawialnych źródeł energii (t.j. wiatr, słońce, woda czy biogaz) pod względem kosztów, niezawodności i znaczenia systemowego?
Warto uporządkować kwestie podstawowe. Największe potrzeby grzewcze mamy zimą, a profil produkcji energii ze słońca jest dokładnie odwrotny. Mamy dużo energii latem, a zimą bardzo mało. Wiatr pasuje tu dużo lepiej, bo to akurat zimą wiatr w Polsce wieje silnie. A to, że latem wieje słabiej, w kontekście ciepła nam nie przeszkadza, bo i zapotrzebowanie na ogrzewanie jest wtedy małe i dotyczy głównie ciepłej wody użytkowej. A biogaz lub biometan? To zbyt cenny, łatwy w magazynowaniu nośnik energii, aby spalać go w celu dostarczania ciepła niskotemperaturowego. Biometan, jako bezpośredni bezemisyjny zastępnik gazu ziemnego, może służyć jako dyspozycyjne paliwo dla elektrowni gazowych, włączanych w okresach niedoboru produkcji energii ze źródeł pogodozależnych, takich jak wiatr lub fotowoltaika.
Wspomnieliśmy wcześniej, że geotermia może odpowiadać za 1–2 proc. ciepła w Polsce i tylko promile w całkowitej produkcji energii. Jeśli lokalne warunki są dobre, bo są w Polsce takie miejsca – warto ją wykorzystywać. Wody geotermalne, nawet o relatywnie niewysokiej temperaturze, dobrze sprawdzą się jako dolne źródło ciepła dla pomp ciepła w systemach ciepłowniczych. Ale generalnie nie należy postrzegać wód geotermalnych jako fundamentu systemów ciepłowniczych, lecz jako relatywnie niewielki dodatek.
„Geotermia nie jest w stanie konkurować z energetyką wiatrową”
Co to oznacza w praktyce?
Podkreślmy: ciepło jest potrzebne głównie zimą, a latem – głównie do ciepłej wody użytkowej. Tymczasem zimowe zapotrzebowanie na energię cieplną w nowoczesnym systemie ciepłowniczym może być zaspokajane przez magazyny ciepła, grzałki i pompy ciepła, zasilane tanim prądem z wiatru. Wiatr wieje cyklicznie – przez kilka dni mocno, potem cichnie. Dlatego nadwyżki energetyczne warto kierować do magazynów ciepła.
Geotermia nie jest w stanie konkurować z takim systemem, ponieważ jest droższa i mniej elastyczna. Energia z wiatru jest tania i wciąż tanieje. Dzięki pompom ciepła z jednej megawatogodziny energii elektrycznej można uzyskać nawet trzy megawatogodziny ciepła.
Tymczasem geotermia, by być opłacalna, musi pracować cały rok – najlepiej z dużym obciążeniem. Gdy ma pracować sezonowo, staje się ekonomicznie nieopłacalna. Jeżeli są miejsca o bardzo dobrych parametrach, np. w okolicach Podkarpacia, można je rozważyć. Ale to nie są instalacje, które mogłyby ogrzać wielkie aglomeracje, jak Warszawa.
Biorąc pod uwagę dynamiczny spadek kosztów energetyki wiatrowej, zdecydowanie większy sens ma odblokowanie możliwości budowy wiatraków w Polsce, niż inwestowanie w geotermię. Geotermia może mieć uzasadnienie w specyficznych, lokalnych warunkach, lecz nie jako powszechne rozwiązanie systemowe.
Do Islandii Polsce jednak jest daleko
Jakie są prognozy i możliwe scenariusze rozwoju geotermii w Polsce w porównaniu z innymi krajami europejskimi? Mówmy o perspektywie najbliższych dekad XXI wieku.
Jeśli chodzi o porównanie zasobów geotermalnych Polski z innymi krajami – chociażby z Islandią – to wypadamy dość średnio. W Islandii mamy wysoką aktywność wulkaniczną, wysokie temperatury na małej głębokości, a geotermia dostarcza tam ogromną część energii całego kraju. W Polsce nie mamy takich warunków. Znajdujemy się w środku płyty kontynentalnej. Nasze złoża to raczej ciepłe wody o temperaturze 40–90 st. C, występujące na głębokościach 2–5 kilometrów. To wymaga bardzo głębokich odwiertów, co podnosi koszty.
Oczywiście geotermia – o ile infrastruktura jest zasilania zeroemisyjnie – jest zeroemisyjna. Jednak nadal pozostaje technologią ograniczoną do lokalnych zastosowań i obarczoną licznymi problemami technicznymi. Wody bywają silnie zasolone, wymagają odmineralizowania, a po kilku latach eksploatacji wydajność odwiertów często spada.
–
Zdjęcie tytułowe: shutterstock/ABB Photo
