Szczegóły publikacji

Opis bibliograficzny

Autorzy (5)

• Dziadzio Piotr
• AGHŚliwa Tomasz
• AGHKotyła Stanisław
• AGHSzczytowski Michał
• Wolan Marian

Słowa kluczowe

Dane bibliometryczne

ID BaDAP	140779
Data dodania do BaDAP	2022-07-04
Rok publikacji	2022
Typ publikacji	materiały konferencyjne (aut.)
Otwarty dostęp
Wydawca	Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

Abstract

Due to Poland's commitments to reduce greenhouse gas emissions by 2040, the Ministry of Climate and Environment and the National Fund for Environmental Protection and Water Management have been intensively supporting local government units in the form of subsidies for projects related to the exploration and development of the country's geothermal potential for several years. In 2021, 15 contracts with a total amount of almost 0.25 billion PLN were signed regarding exploration and appraisal wells creation only from the program entitled "Thermal waters development in Poland". The high investment risk related to the possible lack of prospective aquifers for the geothermal energy production in some cases may lead to situations similar to the one from Sękowa near Gorlice in 2020. The borehole made to a depth of 3,000 meters did not have geothermal water of the expected temperature and capacity that would allow it to be economically used for heating purposes. However, instead of a standard decommissioning procedure, it was decided to implement a pilot project to adapt the negative well to a deep borehole heat exchanger. For this purpose, at the request of the Sękowa Commune and with the support of the Ministry of Climate and Environment and the Institute of Renewable Energy Sources and Environmental Research IGSMiE PAN, a team of scientists from the AGH University of Science and Technology Laboratory of Geoenergetics at the Faculty of Drilling, Oil and Gas and Exalo Drilling S.A. developed an innovative design of a deep borehole heat exchanger. The results of the conducted research and analyzes clearly indicated that such a solution is technically feasible and that the project implementation would determine the profitability of this technology. The adaptation of negative, liquidated or intended for liquidation boreholes into deep borehole heat exchangers is gaining popularity worldwide. The adaptation of an oil-and-gas well in Kiskunhalas in Hungary, which was closed in the 1960s, was successfully completed in March this year. According to the assumptions, thermal energy production from a 2,000-meter-deep borehole will enable the heating of buildings with a total area of 20 to 30 thousand square meters. Simulations of deep borehole heat exchanger operation based on the Sękowa GT-1 negative geothermal well indicate a much lower energy potential, since the geological structure and geothermal conditions are different. The pilot project implementation, initiated by the Ministry of Climate and Environment of the Republic of Poland, may contribute to confirming the advisability of using the developed structure in other locations. A large number of boreholes have been drilled in Poland since the beginning of the oil age. Many of them are still in the decommissioning stage or are already liquidated, but it is technically possible to recover them. Some, located in close proximity to potential heat recipients, can be used as a heat source. Old boreholes allow adaptation to borehole heat exchangers at a significantly reduced cost compared to drilling. Deep borehole heat exchangers can also be a solution for the incurred costs of negative wells, including geothermal ones.

Streszczenie

Za sprawą zobowiązań Polski w zakresie redukcji emisji gazów cieplarnianych do 2040 roku, Ministerstwo Klimatu i Środowiska oraz Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej od kilku lat intensywnie wspierają jednostki samorządu terytorialnego w formie dofinansowań do projektów związanych z rozpoznaniem i udostępnianiem potencjału geotermalnego kraju. W 2021 roku jedynie z programu pn. „Udostępnianie wód termalnych w Polsce” podpisanych zostało 15 umów na realizację odwiertów poszukiwawczo-rozpoznawczych na łączną kwotę prawie 0,25 mld złotych. Wysoki stopień ryzyka inwestycji związany z możliwym brakiem perspektywicznych warstw wodonośnych do produkcji energii geotermalnej, w pewnych przypadkach może prowadzić do sytuacji, jaka miała miejsce w 2020 roku w Sękowej koło Gorlic. Wykonany odwiert do głębokości 3000 metrów nie wykazał obecności wody geotermalnej o spodziewanej temperaturze i wydajności, które umożliwiłyby ekonomiczne wykorzystanie jej do celów grzewczych. Jednakże, zamiast standardowej procedury w postaci likwidacji odwiertu, zdecydowano się na wdrożenie pilotażowego projektu zakładającego adaptację negatywnego odwiertu na głęboki otworowy wymiennik ciepła. W tym celu, na zlecenie Gminy Sękowa i przy wsparciu Ministerstwa Klimatu i Środowiska oraz Zakładu Odnawialnych Źródeł Energii i Badań Środowiskowych IGSMiE PAN, zespół naukowców z Laboratorium Geoenergetyki AGH na Wydziale Wiertnictwa, Nafty i Gazu w Krakowie oraz z Exalo Drilling S.A. opracował innowacyjną konstrukcję głębokiego otworowego wymiennika ciepła. Wyniki przeprowadzonych badań i analiz jednoznacznie wskazały, że takie rozwiązanie jest technicznie możliwe do zrealizowania oraz, że istnieje potrzeba, wykonania takiego projektu ze względu chociażby na potrzebę określenia rentowności tej technologii. Adaptacja negatywnych, zlikwidowanych lub przeznaczonych do likwidacji otworów wiertniczych na głębokie otworowe wymienniki ciepła, zyskuje na świecie coraz większą popularność. W marcu br. pomyślnie zakończono adaptację zlikwidowanego w latach 60-tych XX wieku, odwiertu ropno-gazowego w miejscowości Kiskunhalas na Węgrzech. Wg założeń produkcja energii cieplnej z odwiertu o głębokości 2000 metrów, umożliwi ogrzanie budynków o łącznej powierzchni od 20 do 30 tys. m2. Symulacje pracy głębokiego otworowego wymiennika ciepła na bazie negatywnego otworu geotermalnego Sękowa GT-1 wskazują na znacznie niższy potencjał energetyczny, co wynika z innej budowy geologicznej i warunków geotermalnych. Realizacja projektu pilotażowego, zainicjowanego przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska RP może przyczynić się jednak do potwierdzenia celowości stosowania opracowanej konstrukcji w innych lokalizacjach. Od początku ery naftowej wykonano na terenie Polski dużą liczbę otworów. Wiele z nich jest wciąż na etapie likwidacji lub są już zlikwidowane, ale istnieje techniczna możliwość powrotu do nich. Część z nich, która zlokalizowana jest w niedużych odległościach od potencjalnych odbiorców ciepła może być wykorzystana jako źródło ciepła. Stare otwory umożliwiają adaptację na otworowe wymienniki ciepła przy znacznie zredukowanych kosztach, w porównaniu z ich wierceniem. Głębokie wymienniki otworowe mogą być także receptą na poniesione koszty negatywnych otworów, w tym geotermalnych.

Publikacje, które mogą Cię zainteresować