Atlasy geotermalne Polski
Katedra Surowców Energetycznych na Wydziale Geologii, Geofizyki i Ochrony Środowiska Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie zakończyła cykl wydawniczy związany z publikacjami Atlasów geotermalnych opisujących baseny sedymentacyjne Polski oraz osadowe formacje geologiczne od kambru po neogen.
Pierwsze prace badawcze, które doprowadziły do publikacji Atlasów podjęte zostały na początku lat osiemdziesiątych w ówczesnym Instytucie Surowców Energetycznych AGH. Prowadzone badania podstawowe połączone były z elementami związanymi z wykorzystaniem gorących wód podziemnych do celów utylitarnych. Przełomowym momentem dla zdynamizowania badań nad praktycznymi aspektami wykorzystania wód i energii geotermalnej było włączenie w roku 1987, z inicjatywy prof. dr hab. inż. Romana Neya, do Centralnego Programu Badawczo-Rozwojowego (finansowanego przez Urząd Postępu Technicznego i Wdrożeń) problematyki geotermalnej pt.: „Wykorzystanie ciepła wód geotermalnych”.
Środki finansowe CPBR umożliwiły sformułowanie programu badawczo-wdrożeniowego związanego z wykorzystaniem eoceńskich wód geotermalnych Podhala. Wykonane zostały w ramach programu geotermalne otwory wiertnicze, w tym odwiert Biały Dunajec PAN-1, co stworzyło podstawy budowy Doświadczalnego Zakładu Geotermalnego Bańska-Biały Dunajec (Sokołowski i in., 1987). W ramach środków CPBR wykonano kolejne otwory: Poronin PAN-1 i Furmanowa PIG-1. Równolegle realizowano w latach 1987-1990 w Akademii Górniczo-Hutniczej program badawczy na Niżu Polskim, opracowując zasady oceny zasobów geotermalnych, uwzględniające metodykę i klasyfikację stosowaną w krajach Unii Europejskiej. Opisano warunki hydrogeologiczne, geotermiczne i chemizm wód dla zbiornika dolnokredowego i dolnojurajskiego. Po raz pierwszy w Polsce podjęto badania korozyjności elementów instalacji geotermicznej i wydzielania się osadów w gorących wodach. Istotnym elementem badań była problematyka techniki i technologii wierceń otworów eksploatacyjnych i zatłaczających oraz ocena efektywności ekonomicznej pozyskania energii geotermalnej.
Badania nad wodami i energią geotermalną prowadzone w latach osiemdziesiątych w Akademii Górniczo-Hutniczej znalazły odzwierciedlenie w licznych publikacjach, opracowaniach i organizowanych konferencjach. Podsumowaniem badań było opublikowanie „Atlasu wód geotermalnych na Niżu Polskim”.
W latach 1990-1995 w Zakładzie Surowców Energetycznych AGH prowadzono systematyczne badania nad oceną zasobów wód i energii geotermalnej. Realizowano projekt badawczy finansowany przez Komitet Badań Naukowych, pt.: „Określenie odnawialnych zasobów energii geotermalnej na Niżu Polskim”. Podsumowanie badań opublikowano w 1995 roku w „Atlasie zasobów i energii geotermalnej na Niżu Polskim”.
W latach 1990-2001 zespół badawczy Zakładu Surowców Energetycznych AGH współuczestniczył w przygotowaniu edycji „Atlasu zasobów geotermalnych Europy” (Hutrer, Haenel, 2002).
Kolejne dwa Atlasy geotermalne pt.: „Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim” i „Atlas zasobów geotermalnych formacji paleozoicznej na Niżu Polskim” stanowią podsumowanie intensywnych badań nad zbiornikami geotermalnymi związanymi z utworami od kambru po kredę dolną.
W 2011 roku opublikowano „Atlas zasobów wód i energii geotermalnej Karpat zachodnich”, a w roku 2012 „Atlas geotermalny zapadliska przedkarpackiego”.
Atlasy wydane przez Katedrę Surowców Energetycznych stanowią posumowanie kilkudziesięcioletnich prac badawczych prowadzonych przez interdyscyplinarny zespół badawczy w Akademii Górniczo-Hutniczej przy współpracy z wieloma instytucjami naukowymi w Polsce i na świecie. W Atlasach wykorzystano, zinterpretowano i zanalizowano dane z gigantyczną ilością badań z ponad 7 000 otworów wiertniczych i setek kilometrów profili sejsmicznych. Interpretowano badania geofizyki wiertniczej, obejmujące otwory naftowe oraz głębokie otwory badawcze Państwowego Instytutu Geologicznego. Analiza i interpretacja objęła dane geologiczne, hydrogeologiczne, litostratygraficzne, chemizm wód, rozkład ziemskiego strumienia cieplnego. Dodatkowo analizowano dane z płytkich otworów i studni hydrogeologicznych.
Wykorzystano materiały archiwalne PIG-PIB, AGH, INiG, PGNiG S.A., obejmujące m.in.: dane laboratoryjne, parametry hydrogeologiczne i chemizm wód otrzymany z opróbowań, testów złożowych i próbnych pompowań. Metodyka oceny zasobów energii geotermalnej i analizy ekonomicznej dokumentowanych zbiorników geotermalnych jest w wielu elementach (m.in. zasoby dyspozycyjne) twórczym osiągnięciem autorów. Została po raz pierwszy zastosowana w badaniach wód geotermalnych na świecie. Inne podstawowe osiągnięcia badawcze to zastosowanie tzw. współczynnika mocy ujmującego w sposób syntetyczny aspekt ekonomiczny i energetyczny eksploatacji wód geotermalnych. Kryterium współczynnika mocy posłużyło do wyodrębnienia i usystematyzownia – korzystnych z punku widzenia energetycznego i ekonomicznego zbiorników geotermalnych w obrębie stref perspektywicznych.
Na podkreślenie zasługuje szeroki zakres badań podstawowych (geologicznych, hydrogeologicznych) nad występowaniem wód geotermalnych w formacjach wodonośnych jednostek geologicznych Polski Niżowej, Karpat wschodnich i zachodnich oraz zapadliska przedkarpackiego, a także aspektów technologiczno-wdrożeniowych obejmujących problemy eksploatacji, przesyłu i zatłaczania wód geotermalnych oraz odbioru ciepła. Zanalizowano tak ważną z punktu widzenia eksploatacji wód problematykę związaną z korozją materiałów konstrukcyjnych oraz z wytrącaniem osadów w systemach przesyłowych i otworach chłonnych.
Atlasy stanowią poważne kompendium dydaktyczno-edukacyjne. Są wyczerpującym i wszechstronnym źródłem informacji o występowaniu, eksploatacji oraz wykorzystaniu wód i energii geotermalnej w Polsce.
Wchodząc w bardziej szczegółowe aspekty, opisano techniczne i technologiczne uwarunkowania eksploatacji, przesyłu i zatłaczania wód geotermalnych oraz odbioru ciepła (np. techniki wykonywania wierceń, ich konstrukcję, infrastrukturę napowierzchniową systemów ciepłowniczych, etc.). Podano sposoby ograniczenia niekorzystnych zjawisk utrudniających eksploatację wód geotermalnych, np. korozji, przez zastosowanie odpowiednich rodzajów stali w elementach instalacji i monitoring zmian składu chemicznego wód geotermalnych. W Atlasach przedstawiono zagadnienia prawne, legislacyjne oraz ocenę ryzyka inwestycyjnego. Wskazano potencjalne źródła i możliwości finansowania projektów geotermalnych w Polsce, ze środków krajowych i ze środków Unii Europejskiej. Opisano uwarunkowania prawne pozyskiwania i eksploatacji wód i energii geotermalnej oraz przeszkody utrudniające wykorzystanie krajowych zasobów.
Wyszczególnione zbiorniki geotermalne zostały scharakteryzowane pod kątem budowy geologicznej (litologia, stratygrafia, tektonika), zasięgu i głębokości zalegania poziomów wodonośnych, miąższości, temperatur i mineralizacji wód, wydajności ujęć hydrogeologicznych oraz rozkładu obliczonych zasobów geotermalnych. W Atlasach przedstawiono charakterystykę systemów geotermalnych, sposoby zastosowań wód i energii geotermalnej (np. ciepłownictwo, produkcja energii elektrycznej, pompy ciepła, rekreacja, rolnictwo) w Polsce i na świecie, stopień ich wykorzystania, opis funkcjonujących instalacji geotermalnych w Polsce, klasyfikacje i metody obliczania zasobów energii geotermalnej.
Na podkreślenie zasługuje fakt, że w badania zaangażowany był szeroki zespół autorów, który skupił naukowców i praktyków z wielu dziedzin związanych z geotermią. Atlasy są dziełem interdyscyplinarnej, twórczej współpracy specjalistów z różnych, często odległych dziedzin wiedzy o charakterze podstawowym i technologicznym obejmujących geologów, hydrogeologów, geochemików, geofizyków, wiertników, ciepłowników, informatyków, automatyków, ekonomistów i prawników.
Atlasy były wielokrotnie nagradzane prze JM Rektora Akademii Górniczo-Hutniczej, Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego oraz Ministra Środowiska.
Atlasy przeznaczone są również dla pracowników administracji państwowej, działaczy samorządowych oraz potencjalnych inwestorów zaangażowanych w poszukiwanie, eksploatację i wykorzystanie zasobów wód i energii geotermalnej.
| Monografia w języku polskim i angielskim. A monograph in Polish and English language.
|
Przedstawiona w Atlasie dla formacji mezozoicznej treść zawiera pełne informacje obejmujące całość interdyscyplinarnych zagadnień z dziedziny geotermii, które mogą być przydatne wszystkim tym, którzy zajmują się tą dziedziną wiedzy.
Wyniki badań i ocena zasobów przedstawione w Atlasach geotermalnych umożliwiły wytypowanie stref optymalnych dla wykorzystania wód i energii geotermalnej. W strefach tych możliwa jest budowa ciepłowni geotermalnych. Główne cele strategiczne budowy ciepłowni geotermalnych są następujące:
Przy ocenie wielkości zasobów eksploatacyjnych i możliwości budowy instalacji geotermalnych wzięto pod uwagę następujące uwarunkowania:
Treść poszczególnych rozdziałów przedstawiona w języku polskim i angielskim ilustrowana jest rysunkami, a kolejne opisywane zbiorniki geotermalne załącznikami graficznymi w postaci map i przekrojów. |
| Monografia w języku polskim i angielskim. A monograph in Polish and English language.
|
Przedstawiona w Atlasie dla formacji paleozoicznej treść zawiera pełne informacje obejmujące całość interdyscyplinarnych zagadnień z dziedziny geotermii, które mogą być przydatne wszystkim tym, którzy zajmują się tą dziedziną wiedzy. Wyniki badań i ocena zasobów przedstawione w Atlasach geotermalnych umożliwiły wytypowanie stref optymalnych dla wykorzystania wód i energii geotermalnej. W strefach tych możliwa jest budowa ciepłowni geotermalnych.
Rozpoznanie warunków geotermalnych w skałach wieku paleozoicznego stanowi istotne uzupełnienie wiedzy na temat krajowych zasobów energii na Niżu Polskim. Badania wskazują, że możliwe jest wykorzystanie wód i energii geotermalnej z formacji paleozoicznej w balneologii i rekreacji - szczególnie w rejonach leżących poza obszarami występowania ciepłych wód podziemnych. Analizowane kompleksy zbiornikowe kambru, dewonu, karbonu i czerwonego spągowca charakteryzują się z reguły wysokim zasoleniem i względnie niskimi wartościami parametrów kolektorskich, wpływając w ten sposób na małe potencjalnie wydajności warstw zbiornikowych. Lokalnie w otworach wiertniczych obserwowane są w utworach paleozoiku skały zbiornikowe z dobrymi lub wręcz bardzo dobrymi własnościami zbiornikowymi, potencjalnie wysokimi wydajnościami wody, wysokimi temperaturami i względnie niskim zasoleniem. Stopień rozpoznania hydrogeotermalnego w skali regionalnej jest słaby i wymagający wykonania otworów badawczych. Treść poszczególnych rozdziałów Atlasu przedstawiona w języku polskim i angielskim, ilustrowana jest rysunkami, a kolejne opisywane zbiorniki geotermalne załącznikami graficznymi w postaci map i przekrojów. |
| Monografia w języku polskim i angielskim. A monograph in Polish and English language.
|
Przedstawiona w Atlasie zasobów wód i energii geotermalnej Karpat Zachodnich treść zawiera informacje obejmujące całość interdyscyplinarnych zagadnień z dziedziny geotermii, które mogą być przydatne wszystkim tym, którzy zajmują się tą dziedziną wiedzy.
Wyniki badań i ocena zasobów przedstawione w Atlasie umożliwiły wytypowanie stref optymalnych dla wykorzystania wód i energii geotermalnej. W strefach tych możliwa jest budowa ciepłowni geotermalnych. Atlas zasobów wód i energii geotermalnej Karpat Zachodnich został wykonany w oparciu o dane geologiczne, informacje z wierceń, geofizykę powierzchniową i wiertniczą oraz analizy laboratoryjne. W Atlasie przedstawiono budowę geologiczną Karpat zachodnich i zagadnienia hydrogeotermalne, co pozwoliło ocenić zasoby wód i energii geotermalnej dla poszczególnych formacji wodonośnych. W Atlasie przedstawiono następującą problematykę:
Dla kilkunastu miast Karpat zachodnich opisano budowę geologiczną i scharakteryzowano warunki temperaturowe i hydrogeologiczne oraz przedstawiono możliwości i zaproponowano kierunki zagospodarowania wód geotermalnych. Treść poszczególnych rozdziałów Atlasu przedstawiona w języku polskim i angielskim, ilustrowana jest rysunkami, a kolejne opisywane zbiorniki geotermalne załącznikami graficznymi w postaci map i przekrojów. |
| Monografia w języku polskim. A monograph in Polish language.
|
Prezentowany Atlas Geotermalny Zapadliska Przedkarpackiego stanowi wszechstronne i wyczerpujące źródło informacji o występowaniu oraz możliwooeciach eksploatacji wód geotermalnych na obszarze województw podkarpackiego, małopolskiego i śląskiego.
Atlas jest przykładem rozwijanej w Akademii Górniczo-Hutniczej interdyscyplinarnej współpracy specjalistów z różnych dziedzin nauki, w tym: geologów, hydrogeologów, chemików, geochemików, geotermików, wiertników, eksploatatorów, ciepłowników, informatyków, ekonomistów i prawników. Atlas przeznaczony jest dla studentów oraz dla nauczycieli akademickich i studentów specjalności związanych z energetyką i ochroną środowiska. Pracownicy administracji państwowej i działacze samorządowi znajdą w Atlasie podstawowe informacje o wodach geotermalnych i możliwościach ich wykorzystania na całym obszarze zapadliska przedkarpackiego. W Atlasie umieszczone są interesujące informacje dla inwestorów zaangażowanych w rozpoznanie i eksploatację ciepłych solanek do ich praktycznego wykorzystania. |
| Monografia w języku polskim i angielskim. A monograph in Polish and English language.
|
Prezentowany Atlas geotermalny Karpat wschodnich obejmuje kompleksową analizę zasobów w transgranicznym obszarze Karpat oraz ocenę możliwości ich wykorzystywania do celów utylitarnych w sektorze energetycznym i przede wszystkim w ciepłownictwie, rolnictwie, ogrodnictwie, hodowli ryb, balneoterapii i rekreacji. Zastosowanie na obszarze Karpat czystej ekologicznie energii geotermalnej może odgrywać ważne znaczenie dla ochrony środowiska Międzynarodowego rezerwatu Biosfery „Karpaty wschodnie”, obejmującego ścisłe rezerwaty i parki krajobrazowe na obszarze Polski, Ukrainy i Słowacji.
Na podkreślenie zasługuje współpraca Akademii Górniczo-Hutniczej z Iwano-Frankiwskim Narodowym Technicznym Uniwersytetem Nafty i Gazu z Ukrainy w zakresie wód geotermalnych, mineralnych i leczniczych w transgranicznej strefie Karpat polsko-ukraińskich. Zespoły badawcze Uniwersytetu z Iwano-Frankiwska ściśle współpracują z AGH. Dotyczy to również współpracy dydaktycznej i wymiany grup studentów. Atlas geotermalny Karpat wschodnich przeznaczony jest dla pracowników administracji państwowej i działaczy samorządowych oraz potencjalnych inwestorów zaangażowanych w poszukiwanie, eksploatację i użytkowanie zasobów wód i energii geotermalnej. Informacje zawarte w Atlasie są źródłem wiedzy dla nauczycieli akademickich i studentów na kierunkach geologii, energetyki, odnawialnych źródeł energii i ochrony środowiska. |
