Rozmowa z Beatą Kępińską, prof. IGSMiE PAN – prezesem Polskiego Stowarzyszenia Geotermicznego, pracownikiem naukowym w Instytucie Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk.
EKOGURU: Czy geotermia może być sposobem na pozyskanie czystej energii?
BEATA KĘPIŃSKA: Oczywiście i jej udział w pozyskiwaniu energii z odnawialnych źródeł wzrasta z roku na rok. Według danych prezentowanych podczas Światowego Kongresu Geotermalnego 2020+1 oraz raportu branżowego Europejskiej Rady ds. Energii Geotermalnej – EGEC, w latach 2015–2020 odnotowano istotny wzrost wykorzystania energii geotermalnej na świecie. Liczba państw, które raportowały wykorzystanie zasobów geotermalnych w sposób bezpośredni (z uwzględnieniem gruntowych pomp ciepła) zwiększyła się do 88 (34 w Europie), a jednocześnie do 29 (11 w Europie) wzrosła liczba państw, które wytwarzają energię elektryczną z geotermii. Przyrost zainstalowanej mocy geotermalnej do wykorzystania bezpośredniego w ostatnich 5 latach wzrósł o ponad 50% do ok. 108 GWt, przy czym największy procentowy udział w tym wzroście mają gruntowe pompy ciepła, które odpowiadają za blisko 60% wytworzonej energii. Światowymi liderami pod względem bezpośredniego wykorzystania energii geotermalnej, z wyłączeniem pomp ciepła, są w kolejności: Chiny, Turcja, Japonia, Islandia, Węgry oraz Nowa Zelandia. Na liście „top five” na świecie pod względem zainstalowanej mocy w GPC znalazły się trzy kraje europejskie, kolejno: Szwecja, Niemcy oraz Finlandia. Sumaryczna zainstalowana moc elektrowni geotermalnych na świecie na koniec 2019 roku wynosiła więc około 16 GWe. Był to więc wzrost o około 30% w okresie 2015–2019, co pozwoliło na wyprodukowanie około 95 TWh/rok energii elektrycznej. Światowym liderem pod względem wytwarzania energii elektrycznej z geotermii są Stany Zjednoczone (zainstalowana moc około 3,7 GWe). Pozostałymi państwami, w których zainstalowana moc przekracza 1 GWe, są kolejno: Indonezja, Filipiny, Turcja, Kenia, Nowa Zelandia i Meksyk. W Europie energię elektryczną z geotermii produkuje się w 11 krajach, a zainstalowaną w 139 elektrowniach moc, oszacowano na około 3,5 GWe.
EKOGURU: Jak wygląda sytuacja jeśli chodzi o produkcję energii elektrycznej z wykorzystaniem elektrowni geotermalnych?
BEATA KĘPIŃSKA: Tu również w ostatnich latach odnotowany został wzrost liczby elektrowni geotermalnych. Szczególnie w Europie wzrosło zainteresowanie wytwarzaniem energii elektrycznej z wykorzystaniem układów binarnych. Tylko w okresie między 2015 a 2019 uruchomiono trzy nowe instalacje kogeneracyjne (ang. co-generation plants, CHP): w Chorwacji (16,5 MWe), Węgrzech (3 MWe) oraz w Belgii (0,8 MWe). Dodatkowo w 2020 roku w Turcji oddano do użytku osiem nowych elektrowni geotermalnych, w których zainstalowano moc około 165 MWe. Energia geotermalna w wielu krajach stanowi jedno z najbardziej perspektywicznych odnawialnych źródeł energii, w czym istotną rolę odgrywają przede wszystkim względy ekologiczne i ekonomiczne. W niektórych krajach świata geotermia jest ważnym elementem gospodarki przyczyniającym się do bezpieczeństwa energetycznego i osiągania celów neutralności klimatycznej. Geotermia może stanowić jedno ze znaczących źródeł energii, a niekiedy istotne źródło dochodu mające wpływ na lokalny rozwój gospodarczy oraz zwiększenie niezależności ekonomicznej i energetycznej. W tym miejscu warto również zwrócić uwagę na fakt, iż w ostatnich latach na świecie, a w szczególności w Europie zwiększyło się zainteresowanie możliwościami odzyskiwania pierwiastków krytycznych, w tym głównie litu, z płynów geotermalnych. Zamierzenia w tym względzie są takie, aby do 2030 roku około 25% zapotrzebowania krajów unijnych na ten pierwiastek pokrywane było z płynów geotermalnych (w niektórych przypadkach, w których stężenia tego pierwiastka w płynach geotermalnych są odpowiednie).
EKOGURU: Jak wygląda wykorzystanie geotermii w Polsce?
BEATA KĘPIŃSKA: Praktyczne zastosowanie energii i wód geotermalnych w Polsce obejmuje głównie ciepłownictwo sieciowe oraz balneoterapię i rekreację. W Polsce pracuje sześć systemów c.o. z udziałem energii geotermalnej: na Podhalu (od 1993 r.), w Mszczonowie (2000 r.), Pyrzycach (1996 r.), Uniejowie (2000 r.), Stargardzie (2006 r., po renowacji od 2012 r.) i w Poddębicach (od 2013 r.).
W końcu 2021 r. łączna zainstalowana cieplna moc geotermalna tych systemów wynosiła ok. 138 MW. Udział ciepła geotermalnego w produkcji i sprzedaży ciepła w poszczególnych wymienionych ciepłowniach wahał się od 30 do 100%. Od kilku lat pracują także pojedyncze indywidualne geotermalne systemy grzewcze.
W Polsce działa dziesięć uzdrowisk wykorzystujących wody geotermalne. Ich liczba jest stała od 2012 r., w którym do grona miejscowości o takim formalnym statusie prawnym dołączył Uniejów.
W sektorze rekreacji (szerzej: rekreacji, spa, wellness) działa co najmniej piętnaście ośrodków (“term”) stosujących wody geotermalne, niekiedy także i ciepło. Najnowszy z nich otwarto na początku 2020 r. we Wręczy koło Mszczonowa. Jest to największy ośrodek tego typu w Polsce, jeden z największych w Europie (!). Trzeba zaznaczyć, że siedem z ogólnej liczby wszystkich geotermalnych ośrodków rekreacyjnych w kraju, znajduje się w jednym rejonie – na Podhalu.
EKOGURU: Wydaje się jednak, że nadal nie wykorzystujemy w wystarczający sposób „ekotermalnych źródeł”.
BEATA KĘPIŃSKA: W skali europejskiej Polska zajmowała w 2020 r. dopiero czternaste miejsce pod względem liczby geotermalnych systemów c.o. Udział energii geotermalnej w finalnym zużyciu energii w grupie OZE oraz energii ogółem w Polsce był podobnie jak we wcześniejszych latach, bardzo mały wynosząc znacznie poniżej 1% (głęboka geotermia, geotermalne pompy ciepła – płytka geotermia). W odniesieniu do sektora tzw. płytkiej geotermii – czyli wykorzystania gruntowych pomp ciepła – trzeba powiedzieć, że jego rozwój w ostatnich latach jest zauważalny (jest on elementem rozwoju całego sektora pomp ciepła różnych typów): i tak w 2019 roku sprzedano ich 6190 sztuk, zaś w 2020 r. 5260 sztuk (wg informacji Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła, PORT PC). Całkowitą liczbę zainstalowanych w Polsce geotermalnych pomp ciepła można oszacować na ok. 75 – 78 tys. Plasowało to nas pod względem liczby takich pomp na ósmym miejscu wśród krajów europejskich w 2020 r.
EKOGURU: Wielu z nas geotermia kojarzy się z basenami termalnymi i kurortami, a przecież jej zastosowanie jest znacznie szersze.
BEATA KĘPIŃSKA: Widać to przede wszystkim w większej liczbie inwestycji z wykorzystaniem energii geotermalnej w ciepłownictwie systemowym. W latach 2015–2020 wykonano w Polsce około dwadzieścia nowych otworów geotermalnych, w tym w 2018–2020 r. około dziesięciu. Będą one służyć głównie do ciepłownictwa sieciowego poprzez istniejące miejskie systemy c.o. Poza tym mamy dość ciekawe zastosowania podziemnych wód geotermalnych chociażby w jednostkowych instalacjach jak ta w Janowie k/Trzęsacza, gdzie geotermia (ciepło i woda) wykorzystywana jest w hodowli łososia atlantyckiego. Inny przykład to suszenie drewna – w obiektach IGSMiE PAN na Podhalu (instalacja pracuje od 1993 r.), podgrzewanie nawierzchni boiska piłkarskiego i ścieżek spacerowych – w Uniejowie, pilotażowe zastosowanie w hodowli alg (biotechnologie) – w Poddębicach czy podgrzewanie kilku chodników na terenie AGH w Krakowie (płytka geotermia), produkcję kosmetyków na bazie wody geotermalnej z Iwonicza-Zdroju, Lądka-Zdroju, Poddębic, Podhala, Rabki-Zdroju, Uniejowa.
EKOGURU: W 1993 roku uruchomiono pierwszą w kraju instalację geotermalną Doświadczalny Zakład Geotermalny Bańska – Biały Dunajec, zlokalizowany na Podhalu. Co od tego czasu udało się osiągnąć w krajowych badaniach nad geotermią?
BEATA KĘPIŃSKA: Na przestrzeni ponad 30-tu lat zespoły naukowców z AGH, IGSMiE PAN, ponadto z innych jednostek, wykonały wiele badań i prac o tematyce geotermalnej. Były wśród nich atlasy geotermalne (Niżu Polski, Karpat, zapadliska przedkarpackiego (KSE WGGiOŚ AGH), Małopolski, możliwości produkcji energii elektrycznej i ciepła przy zastosowaniu wód termalnych (IGSMiE PAN), Górnego Śląska (GIG), liczne inne specjalistyczne opracowania, monografie, projekty, dokumentacje, projekty badawcze, badawczo-rozwojowe, ekspertyzy, artykuły, działania edukacyjne i informacyjne. Jeśli zaś chodzi o inwestycje poczynione w geotermię, to dobrym przykładem jest PEC Geotermia Podhalańska S.A. czyli funkcjonujący na rynku od ponad 27 lat najstarszy i największy producent ciepła geotermalnego w Polsce. W 2021 r. spółka eksploatowała pięć odwiertów geotermalnych, z tego trzy produkcyjne i dwa zatłaczające. Według danych na koniec 2020 roku łączna długość sieci i przyłączy ciepłowniczych wybudowanych przez spółkę wynosiła 117 km, objętość wydobywanej wody geotermalnej 5,2 mln m sześć. rocznie. Ponad 95% produkcji ciepła pochodziło z wody geotermalnej (resztę stanowiła produkcja z gazu i oleju opałowego). System ciepłowniczy oparty o źródło geotermalne pozwala zaopatrzyć w ciepło 1770 obiektów znajdujących się na obszarze czterech gmin – Szaflary, Białego Dunajec, Poronin i miasta Zakopane. Średnia temperatura wody geotermalnej wynosi 86⁰C. Moc zamówiona na koniec 2020 roku wynosiła 75,65 MW, a sprzedaż ciepła 454 tys. GJ. W latach 1999–2020 dzięki geotermii na Podhalu, jednym z najbardziej uczęszczanych regionów turystycznych w Polsce, zużyto ponad 333 tys. ton węgla mniej, a emisja CO2 była mniejsza o 667 tys. ton (te informacje są wg publikowanych danych).
EKOGURU: Co jest potrzebne by rozwijać geotermię w Polsce?
BEATA KĘPIŃSKA: Rozwój geotermii zależy od m.in. nakładów na badania i inwestycje. Od 2015/2016 r. wprowadzane są w Polsce duże programy priorytetowe dofinansowywane ze środków NFOŚiGW, żeby wymienić m.in. program „Polska Geotermia Plus” czy „Udostępnianie wód termalnych w Polsce” (we wcześniejszych latach programy wsparcia były okresowo dostępne, jednak nie w takim zakresie). To właśnie z nich w dużej mierze są dofinansowywane inwestycje w ciepłownictwo sieciowe bazujące na geotermii czy wykonywanie odwiertów badawczych i poszukiwawczych. Do połowy 2021 r. programy te zaowocowały już m.in. wykonaniem około piętnastu otworów badawczych i innego typu. Większość z nich będzie eksploatowana jako otwory produkcyjne dostarczające ciepło geotermalne do kilku istniejących sieci c.o., a część jako otwory chłonne. Rozpoczęto także realizację projektów ukierunkowanych na budowę infrastruktury powierzchniowej dla doprowadzenia geotermii do istniejących sieci c.o. i inne prace. W marcu 2021 r. zakończono nabór wniosków w ramach Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego „Budowa źródeł ciepła wykorzystujących energię geotermalną (geotermia głęboka)”. Operatorami wymienionych programów są Ministerstwo Klimatu i Środowiska (poprzednio Ministerstwo Środowiska) oraz Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej. Wsparcie dla inwestycji ciepłownictwa geotermalnego było również dostępne w ramach Programu Operacyjnego Infrastruktura i Środowisko UE (prowadzonego przez Ministerstwo Funduszy i Polityki Regionalnej). Należy również wspomnieć o możliwościach finansowania geotermii, które będą oferowane m.in. przez Europejski Fundusz na rzecz Zielonego Ładu, Fundusz Odbudowy i Odporności, Krajowy Plan Odbudowy, programy NCBiR. Należy zatem spodziewać się, że wkrótce kilka kolejnych sieci c.o. w Polsce będzie dostarczać do odbiorców ciepło z udziałem geotermii (na co oczekujemy już blisko 10 lat, od czasu uruchomienia “najmłodszej” w Polsce ciepłowni geotermalnej w Poddębicach).
Programy wsparcia odgrywają zasadniczą rolę dla pobudzenia rozwoju geotermii w Polsce, zwłaszcza w początkowej fazie. W przypadku natomiast już działających ciepłowni oraz innych instalacji, potrzebne są także inne rodzaje wsparcia, w tym fundusz ubezpieczenia od ryzyka w projektach geotermalnych.
Rozwojowi wykorzystania energii geotermalnej w Polsce sprzyja także potrzeba dekarbonizacji sektora ciepłownictwa poprzez wprowadzanie czystych nośników w miejsce paliw kopalnych, zgodnie m.in. z Krajowym Planem na Rzecz Energii i Klimatu 2030 oraz założeniami Polityki Energetycznej Polski 2040.
Ważnym elementem rozwoju wykorzystania energii geotermalnej są także działania informacyjne, edukacyjne i szkoleniowe. W ostatnich latach służy temu m.in. projekt EOG „Budowanie zdolności kluczowych zainteresowanych stron w dziedzinie energii geotermalnej” realizowany przez specjalistów z Polski (IGSMiE PAN) oraz Islandii (Krajowej Agencji Energii Islandii, NEA), a skierowany do szerokiego grona interesariuszy w Polsce.
EKOGURU: Dziękuję za rozmowę.
Beata KĘPIŃSKA, dr hab. inż., prof. IGSMiE PAN
Jest wieloletnim prezesem Polskiego Stowarzyszenia Geotermicznego. Bierze czynny udział w pracach Międzynarodowej Asocjacji Geotermalnej (IGA), była członkiem Komitetów Sterujących Światowych Kongresów Geotermalnych i Komitetów Naukowych Europejskich Kongresów Geotermalnych.
Jako pracownik naukowy IGSMiE PAN w Krakowie zajmuje się badaniami i wykorzystaniem wód i energii geotermalnej w projektach krajowych i międzynarodowych. Była w zespole, który uruchomił i prowadzi pierwszy w Polsce Doświadczalny Zakład Geotermalny Bańska – Biały Dunajec. Jest laureatką Nagrody Naukowej IV Wydziału PAN za pracę doktorską, absolwentką i wykładowcą gościnnym UNU Geothermal Training Programme na Islandii. Prowadzi akademicką działalność dydaktyczną. Jest autorką i współautorką licznych publikacji z zakresu geotermii.
