Perspektywy OZE w Polsce – Geotermia 

W obliczu rosnących wyzwań związanych ze zmianami klimatycznymi, bezpieczeństwem energetycznym oraz potrzebą zrównoważonego rozwoju Unia Europejska pragnie zwiększyć udział Odnawialnych Źródeł Energii (OZE) w końcowym zużyciu energii. W marcu 2023 r. Rada UE, Parlament Europejski oraz Komisja Europejska ustanowiły, że do 2030 r. udział OZE w miksie energetycznym powinien wynieść co najmniej 42,5%, z myślą o 45%, aby w 2050 r. móc osiągnąć neutralność klimatyczną. 

Polska ma obowiązek osiągnąć 23% udziału OZE w końcowym zużyciu energii do 2030 r. Energia geotermalna może pomóc w realizacji tego celu, ponieważ Polska dysponuje znacznymi zasobami geotermalnymi, szczególnie w południowej i centralnej części kraju. Pomimo dużego potencjału, Polska wykorzystuje go w niewielkim stopniu. Geotermia stanowi bardzo mały udział w strukturze OZE – zaledwie 0,3%, podczas gdy średnia unijna wynosi 2,9%.  

Odnawialne źródła energii – energia geotermalna 

Geotermia jest źródłem energii, które wykorzystuje naturalne ciepło zgromadzone pod powierzchnią Ziemi. Wnętrze Ziemi zawiera radioaktywne pierwiastki, które ulegając rozpadowi wydzielają ogromne ilości energii w postaci ciepła, które gromadzi się w gruntach, skałach i wodzie. 

Geotermia może być wykorzystana do chłodzenia i ogrzewania budynków, ogrzewania wody użytkowej, a także produkcji prądu w zależności od głębokości, z której pozyskujemy energię. Z tego względu możemy wyróżnić geotermię płytką, głęboką oraz suchych skał. 

• Geotermia niskotemperaturowa („płytka”) – wykorzystuje wody gruntowe do kilkuset metrów głębokości. W tym celu stosuje się pompy ciepła, które pobierają ciepło i przekazują je do systemu ogrzewania lub chłodzenia budynków. Płytką geotermię można stosować, jeśli temperatura gruntu lub wód gruntowych jest wyższa od temperatury powietrza.  
• Geotermia wysokotemperaturowa („głęboka”) – wykorzystuje naturalne systemy geotermalna na głębokości od kilkuset metrów do kilku kilometrów. Odwierty geotermalne umożliwiają wydobycie gorącej wody lub pary z podziemnych zbiorników bez konieczności wspomagania pompą ciepła. Taka instalacja może być wykorzystywania do ogrzania większej liczby budynków, a przy temperaturach powyżej 100℃ do produkcji energii elektrycznej. 
• Geotermia suchych gorących skał – wykorzystuje ciepło skał nieprzepuszczalnych lub słabo zawodnionych na głębokości kilku kilometrów. Ten rodzaj geotermii może być wykorzystywany w miejscach, gdzie nie ma naturalnych zbiorników termalnych, ale temperatura skał jest wystarczająco wysoka. 

Dostępne technologie 

Na rynku dostępne są różne technologie wykorzystania energii geotermalnej, które różnią się sposobem pobierania i przekazywania ciepła, rodzajem płynu roboczego oraz temperaturą źródła termalnego. 

• Pompy ciepła – wykorzystują różnice temperatur między powierzchnią Ziemi a jej wnętrzem. Ciepło pobierane jest z gruntu lub wód gruntowych i przekazywane do systemu grzewczego lub chłodzącego. Pompy ciepła charakteryzują się niską temperaturą źródła (od kilku do kilkudziesięciu stopni Celsjusza), niskim kosztem inwestycyjnym i wysoką sprawnością energetyczną. 
• Systemy organicznego cyklu Rankine’a – są stosowane w elektrowniach geotermalnych. Wykorzystują ciepło wody bądź pary pochodzącej ze źródła geotermalnego, która ogrzewa organiczny płyn roboczy doprowadzając go do wrzenia (stosuje się ciecze o niższej temperaturze parowania od wody). Generująca się para napędza turbinę wytwarzając energię elektryczną, a następnie zostaje skroplona i jest gotowa do kolejnego cyklu. 
• Flash steam – wykorzystują ciepło wód termalnych do produkcji pary. Woda termalna jest doprowadzana do separatora, gdzie po wpływem obniżenia ciśnienia zaczyna parować napędzając przy tym turbinę, po czym jest skraplana i ponownie pompowana do zbiornika. 
• Dry steam – wykorzystują parę nasyconą bezpośrednio wydobywaną ze źródła geotermalnego, kierowaną do turbiny, skraplaną i pompowaną do zbiornika. Jest to technologia charakteryzująca się bardzo wysoką sprawnością energetyczną, natomiast może być stosowana wyłącznie w obszarach o obfitych złożach gorących źródeł geotermalnych. 
• Ulepszone systemy geotermalne (EGS) – wykorzystują ciepło skał nieprzepuszczalnych lub słabonawodnionych. Przez sztucznie utworzone szczeliny, wprowadzany jest na głębokość kilku kilometrów chłodny płyn roboczy, który nagrzewa się i w postaci pary jest odprowadzany na powierzchnie. Wytworzoną parę można wykorzystać do ogrzewania, chłodzenia lub produkcji prądu. Systemy EGS charakteryzują się bardzo wysoką temperaturą źródła (powyżej 200℃), bardzo wysokim kosztem inwestycyjnym i ryzykiem geologicznym. 

Wsparcie finansowe 

Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej aktywnie wspiera inwestycje w transformację energetyczną, w tym w energetykę geotermalną oferując dotacje oraz pożyczki dla samorządów terytorialnych i przedsiębiorców, zachęcając do rozwijania potencjału geotermalnego w kraju. 

• Program priorytetowy „Udostępnianie wód termalnych w Polsce” oferuje pomoc w celu dofinansowania prac i robót geologicznych związanych z poszukiwaniem i rozpoznawaniem złóż wód termalnych w celu ich udostępnienia do wykorzystania pozyskanego ciepła. Przedsięwzięcie może obejmować budowę nowej, rozbudowę bądź modernizacje istniejącej ciepłowni, elektrociepłowni lub elektrowni geotermalnej bądź wykonanie lub rekonstrukcje otworu geotermalnego. Obecnie nie można składać wniosków o dotację, natomiast jednostki samorządu terytorialnego, z którymi została podpisana umowa z NFOŚiGW o dofinansowanie w formie dotacji mogą ubiegać się o pożyczkę na to samo przedsięwzięcie. 
• Program priorytetowy „Polska Geotermia Plus” oferuje dofinansowania na realizację przedsięwzięć z zakresu budowy systemów do produkcji energii na bazie geotermii głębokiej. Program jest skierowany do przedsiębiorców, którzy chcą realizować inwestycje w zakresie budowy, modernizacji lub rozbudowy ciepłowni, elektrociepłowni lub elektrowni geotermalnych. Program oferuje dofinansowanie w formie pożyczki, dotacji lub połączenia obu form. Wnioski nie są obecnie przyjmowane, a data kolejnego naboru nie została jeszcze określona. 

Oprócz programów ściśle ukierunkowanych na rozwój geotermii istnieją programy dotyczące rozwoju systemów energetycznych opartych na OZE i efektywności energetycznej, które również oferują dofinansowanie.  

• Program „Energia Plus” wspiera inwestycje w odnawialne źródła energii i efektywność energetyczną w celu zmniejszenia negatywnego oddziaływania przedsiębiorstw na środowisko w tym jakości powietrza. Jednym z rodzajów przedsięwzięć, które może zostać dofinansowane jest energetyczne wykorzystanie zasobów geotermalnych. Przedsiębiorcy mogą składać wnioski o pożyczkę do 13.12.2024 r. lub do wyczerpania środków alokacji.  
• Program „Zeroemisyjny System Energetyczny” wspiera rozwój systemów energetycznych opartych na odnawialnych źródłach energii, w tym na geotermii. Inwestycje mogą dotyczyć budowy lub przebudowy jednostek wytwórczych określonej mocy pracujących w warunkach wysokosprawnej kogeneracji, które do produkcji wykorzystują ciepło odpadowe, paliwa gazowe lub energię ze źródeł odnawialnych.  

Geotermia może być również finansowana za pomocą kredytów ekologicznych. Bank Gospodarstwa Krajowego oferuje dotacje dla mikro, małych i średnich przedsiębiorstw oraz przedsiębiorstw mid-cap i small mid-cap, które modernizując posiadaną infrastrukturę zmniejszą zużycie energii pierwotnej w zmodernizowanym obszarze o minimum 30%. Planowana kwota na dofinansowania wyniosła 660 mln zł i została sfinansowana z Programu Fundusze Europejskie dla Nowoczesnej Gospodarki na lata 2021-2027. Obecnie nie można składać wniosków, natomiast kolejny nabór jest planowany na przełom I i II kwartału 2024 r. 

Choć w Polsce geotermia pozostaje mało wykorzystanym źródłem energii, dostępne wsparcie finansowe ma zachęcać do jej wykorzystania. Wysoka efektywność energetyczna oraz niezależność od warunków atmosferycznych zapewniają stabilność dostaw energii i redukują podatność na wahania cen, co czyni geotermię obiecującym źródłem czystej energii.