Geotermia: projekty oraz konsultacje i badanie gruntów prowadzi firma Polgeol
   

 Schematyczny profil        Wykaz wykonanych prac


Geotermia



HPC POLGEOL S.A. wykonuje kompleksowo prace związane z udokumentowaniem wód termalnych:
  • studium pozyskiwania i zagospodarowywania ciepła ziemi,
  • studium wykonalności inwestycji,
  • programy funkcjonalno-użytkowe,
  • projekty robót geologicznych,
  • nadzór i dozór w trakcie wiercenia otworów,
  • ustalanie zasobów wód termalnych, dokumentacje powykonawcze prac wiertniczych, dokumentacje hydrogeologiczne,
  • koncesje na eksploatację,
  • wnioski o dofinasowanie inwestycji,
  • karty informacyjne przedsięwzięcia,
  • raporty oddziaływania inwestycji na środowisko,
  • konsultacje w trakcie eksploatacji instalacji geotermalnych.

Prowadzimy badanie geotechniczne, monitoring środowiska oraz całościowe przeglądy ekologiczne. Całą dokumentację prowadzimy na podstawie badania (gruntów, wody) oraz pobierania próbek.

Czystymi ekologicznie i odnawialnymi nośnikami ciepła są wody termalne. Wody termalne można wykorzystać do:
  • pozyskiwania ciepła i energii,
  • w balneologii,
  • w rekreacji.
Uzyskanie energii cieplnej z wód termalnych można uzyskać poprzez eksploatację gorącej wody ze studni głębinowej, schładzanie jej na wymiennikach ciepła i ponowne zatłoczenie, przez drugi otwór studzienny, do tej samej warstwy, z której została pobrana.

Odbiór energii cieplnej z wód termalnych odbywa się poprzez eksploatację gorącej wody ze studni głębinowej, schładzanie jej na wymiennikach ciepła i ponowne zatłoczenie, przez drugi otwór studzienny, do tej samej warstwy, z której została pobrana.

Zaletą ciepłowni geotermalnych jest:
  • niski koszt eksploatacji,
  • wyeliminowanie lub znaczne ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery,
  • źródło energii jest czyste ekologicznie i odnawialne,
  • na wzrost cen energii otrzymywanej z wód termalnych nie ma wpływu wzrost cen konwencjonalnych nośników energii lub wpływ ten jest minimalny.

Aspekty ekologiczne zastąpienia energii konwencjonalnej energią termalną (na podstawie badań wykonanych w Pyrzycach)


Na inwestycje związane z pozyskiwaniem czystej i odnawialnej energii cieplnej i elektrycznej z wód termalnych można uzyskać kredyty preferencyjne, jak również można się ubiegać o dotację z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska.

Wody termalne występują na różnych głębokościach, prawie na całym obszarze Polski.

Mapa występowania wód termalnych




W HPC POLGEOL S.A. wykonana została całość prac geologicznych, związanych z udokumentowaniem zasobów wód termalnych i możliwością pozyskiwania z nich ciepła, dla pierwszej w Polsce ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach.



Energia cieplna, uzyskiwana z wód termalnych, pokrywa w 58% całoroczne zapotrzebowanie na ciepło 15-to tysięcznego miasta.















Schemat wykorzystania energii geotermalnej





NOWA TECHNOLOLOGIA ZAPOBIEGANIA KOLMATACJI CHŁONNYCH OTWORÓW GEOTERMALNYCH

Nr umowy: GEKON1/04/214087/42/2015



PRZEDMIOT BADAŃ


Celem projektu było przeprowadzenie badań nad opracowaniem nowej technologii zapobiegania powstawania kolmatacji chłonnych otworów geotermalnych i warstwy przyodwiertowej.

Kolmatacja, czyli stopniowe zmniejszanie się sprawności chłonnych otworów geotermalnych jest największym problemem niemalże wszystkich zakładów geotermalnych, zatłaczających schłodzone wody termalne ponownie do tej samej warstwy wodonośnej, z której była ona wcześniej wydobyta. Zmniejszająca się sprawność otworów chłonnych powoduje stopniowe ograniczenie wykorzystania energii geotermalnej, którą trzeba zastąpić np. spalając gaz ziemny.

W wyniku przeprowadzonych badań nastąpiło opracowanie technologii, która spowoduje lepsze wykorzystanie ciepła geotermalnego w wyniku stabilizacji pracy instalacji geotermalnej i wyeliminowaniu przestojów technologicznych wywoływanych zapychaniem się otworów chłonnych. Dodatkowo wyeliminowana zostanie konieczność okresowego, mechanicznego czyszczenia zatkanych otworów chłonnych, co dotychczas wiązało się z czasowym wyłączeniem instalacji geotermalnej.


BENEFICJENT


Badania realizowane były przez:


HPC POLGEOL Spółka Akcyjna
ul. Berezyńska 39
03-908 Warszawa


LOKALIZACJA BADAŃ


Badania związane z osiągnięciem celu zdefiniowanego w projekcie prowadzone były w laboratorium HPC POLGEOL Spółka Akcyjna w Warszawie oraz na instalacji geotermalnej zlokalizowanej w Geotermii Pyrzyce Sp. z o.o. w Pyrzycach (woj. zachodniopomorskie).



BUDŻET PROJEKTU

- Wartość przedsięwzięcia: 3 872 554,00 PLN

- Dotacja NFOŚiGW: 1 116 210,00 PLN

- Dofinansowanie: NCBiR: 1 535 260,00 PLN



TERMIN REALIZACJI PROJEKTU

- Rozpoczęcie badań: 01.09.2015 rok

- Zakończenie badań: 31.08.2017 rok



REZULTAT PRZEPROWADZONYCH BADAŃ

W ramach przeprowadzonych badań opracowano technologię zapobiegania kolmatacji chłonnych otworów geotermalnych. Nowa technologia powoduje przedłu-żenie dobrej sprawności geotermalnych otworów chłonnych. Do tej pory problemem wszystkich ciepłowni geotermalnych pracujących za pomocą dubletów geotermalnych (otwór wydobywczy i otwór chłonny) była bardzo szybka kolmatacja (zatykanie się) otworów chłonnych. Otwory zatykane są różnymi związkami chemicznymi wytrącającymi się z zatłaczanej wody termalnej. Przyczyną takiego stanu rzeczy jest zmiana ciśnienia złożowego oraz schłodzenie na wymiennikach ciepła wydobywanej z głębokości poniżej 1000 m wody termalnej. Następują wtedy zmiany fizykochemiczne w wodzie termalnej, które powodują wtórne wytrącanie się związków osadotwórczych. W związku z postępującymi procesami kolmatacji maleje wydajność wydobywanej wody przy jednoczesnym zwiększaniu się ciśnienia zatłaczania schłodzonej wody termalnej. Zmniejszająca się wydajność przekładała się na ilość ciepła pozyskiwanego z odnawialnego źródła energii (geotermia – woda termalna). Zmniejszająca się sukcesywnie ilość czystego ciepła geotermalnego wiąże się ze zwiększonym udziałem w bilansie energetycznym ciepła pochodzącego ze spalania paliw kopalnych (np. węgiel kamienny lub gaz ziemny). Konieczność zwiększonego spalania paliw kopalnych wiąże się ze zwiększoną emisją gazów cieplarnianych do atmosfery. Procesy kolmatacji niemalże całkowicie zatykają otwory chłonne w ciągu kilku tygodni.

Opracowana technologia zapobiegania kolmatacji chłonnych otworów geoter-malnych może być stosowana w każdym chłonnym otworze geotermalnym. Może ona być stosowana zarówno w otworach nowych jak i otworach starych, w których zaistniały już procesy kolmatacji. W otworach nowych opracowana technologia od razu jest stosowana jako ochrona przed kolmatacją. W otworach, w których rozwinęły się procesy kolmatacji należy zastosować wersję rozszerzoną o gruntowne czyszczenie filtrów otworów oraz strefy przyodwiertowej.

Nowa technologia zapobiegania kolmatacji chłonnych otworów geotermalnych łączy ze sobą odpowiednio dobraną technologię eksploatacji wody oraz jej kondycjonowanie. Technologia eksploatacji polega głównie na ustabilizowaniu pracy ciepłowni przy doborze odpowiednich ciśnień oraz przepływów wody. Istotne znaczenie ma również sposób włączania eksploatacji po zatrzymaniu pompy głębinowej np. w wyniku zaniku napięcia lub awariami na rurociągach.

Kondycjonowanie wody termalnej polega na dozowaniu do niej różnych związków chemicznych, które powodują ograniczenie wytrącania się związków chemicznych ze schłodzonej wody termalnej. Planowany efekt dla ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach osiągnięto po zastosowaniu kilku preparatów chemicznych. Podstawowym składnikiem płynu kondycjonującego jest dwutlenek węgla. Dodatkowo stosowany jest antyskalant i dyspergator. Płyn kondycjonujący dozowany jest do rurociągu wody termalnej w ruchu ciągłym podczas normalnej pracy ciepłowni geotermalnej. Poszczególne preparaty stanowiące płyn kondycjonujący dozowane są w różnych miejscach, odpowiednio dobranych na instalacji geotermalnej. Przykładowo jeden z preparatów dozowany jest tuż za wymiennikiem ciepła, czyli w punkcie, w którym najprawdopodobniej następuje intensyfikacja wytrącania się różnych związków ze schłodzonej wody termalnej.

W przypadku otworów już zniszczonych procesami kolmatacji opracowaną technologię należy rozszerzyć o gruntowne czyszczenie otworu chłonnego. W ramach prowadzonych badań również opracowano nowatorską metodę czyszczenia otworów chłonnych. Metoda ta polega na połączeniu mechanicznego i chemicznego czyszczenia. Opracowana metoda polega na odpowiednim udostępnieniu warstw wodonośnych do których maja być zatłaczane schłodzone wody termalne. Następnie następuje chemiczne płukanie udostępnionych horyzontów. Płukanie musi być wykonywane strefowo (w odpowiednio dobranych interwałach). Płukanie następuje przy użyciu cieczy kondycjonującej dobranej do składu chemicznego wody złożowej. Prawidłowość i jakość oczyszczenia strefy przyodwiertowej do której będzie zatłaczana schłodzona woda ma kluczowe znaczenie dla dalszej sprawności tego otworu. Jakość tego zabiegu determinuje czas bezawaryjnej pracy otworu chłonnego.

Skuteczność opracowanej technologii potwierdzono podczas badań prowadzonych bezpośrednio na instalacji geotermalnej w ciepłowni geotermalnej w Pyrzycach. Potwierdzono, że otwór chłonnych o wydajność około 20 m3/h i ciśnieniu zatłaczania 12 bar można oczyścić i usprawnić do wydajności 130 m3/h przy ciśnieniu zatłaczania 7 bar. Udowodniono również, że efekt czyszczenia może być utrzymany na stałym poziomie przez okres co najmniej 2 lat. W tym czasie wyeliminowane są wszelkie inne zabiegi związane z przywracaniem otworu do jakiejkolwiek sprawności – jak to miało dotychczas miejsce. Do utrzymania sprawności otworów chłonnych na poziomie 20 – 40 m3/h stosowane są metody chemiczne, które są wykonywane 1 – 2 w miesiącu.

Wdrożenie opracowanej metody będzie wymagało jednorazowego oczyszczenia otworu chłonnego oraz ciągłego dozowania opracowanej receptury płynu kondycjonującego. Przewiduje się, że żywotność otworów chłonnych zostanie wydłużona o co najmniej 2 – 3 lata. Po tym czasie może następować powolna kolmatacja otworów chłonnych, która może wydłużyć się z kilku tygodni do kilku lat.

Opracowana technologia eliminuje konieczność stosowania okresowych czyszczeń otworów oraz po niewielkich modyfikacjach może być stosowana w innych ciepłowniach geotermalnych zlokalizowanych zarówno na terenie naszego kraju jak i poza jego granicami.

Polska wersja  English version  French version
Polska wersja  English version  French version
Galeria zdjęć       Aktualności       Pracownicy       Zakłady       O nas       Kontakt
© 2002 - 2018 · POLGEOL S.A.
Licznik odwiedzin: 1413439