Otworowe wymienniki ciepła

Projekt GeoPLASMA-CE dotyczy wykorzystania płytkiej energii geotermalnej do ogrzewania i chłodzenia obiektów budowlanych w 6 wybranych krajach Europy Środkowej i ma na celu wypracowanie nowoczesnych koncepcji i strategii planowania, a także zarządzania płytką energią geotermalną.

Zespół projektowy składa się z ekspertów z Austrii, Czech, Niemiec, Polski, Słowacji oraz Słowenii. Spotkanie odbyło się w ramach realizacji zadania WPT2 D.T2.4.2 projektu GeoPLASMA-CE (Katalog standardów jakości, regulacji technicznych, regulacji formalno-prawnych).

Realizacja projektu GeoPLASMA CE w Polsce polega na opracowaniu bazy danych geologicznych, hydrogeologicznych i geotermalnych w systemie GIS dla dwóch obszarów pilotażowych: polsko-czeskiego terenu transgranicznego Wałbrzych-Broumov i aglomeracji krakowskiej. Dane zostaną przetworzone z modelowania 2D i 3D w celu konstrukcji map obrazujących warunki geotermiczne płytkiego podłoża skalnego. Mapy z kolei  posłużą do opracowania lokalnych strategii rozwoju geotermalnych pomp ciepła w nawiązaniu do planów rozwoju OZE, ochrony powietrza i zwalczania niskiej emisji. W ramach projektu odbywają się także seminaria informacyjne i edukacyjno-szkoleniowe dla lokalnych interesariuszy.

Seminarium „Otworowe wymienniki ciepła – stan obecny, bariery i kierunki rozwoju technologii w Polsce i UE” zorganizowane zostało przez Państwowy Instytut Geologiczny-Państwowy Instytut Badawczy (PIG-PIB) oraz Polską Organizację Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC) we współpracy z Akademią Górniczo-Hutniczą im. Stanisława Staszica (AGH).

Rosnące zainteresowanie geotermią niskotemperaturową (nazywaną również geotermią płytką) oraz dynamiczny rozwój rynku gruntowych pomp ciepła powodują konieczność dotarcia z informacją geologiczną, w tym z informacją o realizowanych i zakończonych projektach naukowo-badawczych (np. GeoPLASMA CE, Geothermal4PL, TransGeoTherm) do jak najszerszego środowiska ich odbiorców, w tym także do  projektantów i wykonawców otworowych wymienników ciepła. O potrzebie takich działań informacyjnych świadczyła duża frekwencja na seminarium, w którym udział wzięło ponad 50 osób.

Głównym celem seminarium było umożliwienie wymiany doświadczeń stron zainteresowanych geotermią niskotemperaturową i wykonywaniem odwiertów geologicznych - otworowych wymienników ciepła. Zaproszone zostały wiodące firmy wiercące w Polsce. Organizatorom zależało przede wszystkim na skonsolidowaniu wspólnych działań na rzecz dynamicznego i bezpiecznego dla środowiska naturalnego rozwoju branży gruntowych pomp ciepła w Polsce.

Gruntowe pompy ciepła to atrakcyjne i stabilne źródło odnawialnej energii, jednak jego dynamiczny rozwój, powoduje znaczącą ingerencję w masyw gruntowo-skalny, związaną z wykonywaniem dużej liczby wierceń dochodzących nieraz do głębokości ponad 200 m. Masowe nawiercanie górotworu może nieść ze sobą liczne zagrożenia dla zasobów i jakości użytkowych poziomów wód podziemnych (łączenie poziomów wodonośnych, nieszczelne instalacje i wycieki czynnika roboczego, źle prowadzone iniekcje przestrzeni pierścieniowej odwiertów, zwarcia termiczne) oraz powodować przyszłe problemy związane z niekorzystną interakcją sąsiadujących ze sobą systemów geotermalnych. Wykonywanie otworowych wymienników ciepła w sposób niezagrażający środowisku oraz zgodnie z najnowszą wiedzą techniczną to kluczowe warunki pozwalające na dalszy dynamiczny rozwój technologii gruntowych pomp ciepła.

Seminarium „Otworowe wymienniki ciepła – stan obecny, bariery i kierunki rozwoju technologii” miało w założeniu być platformą do otwartej dyskusji na temat sposobów przeciwdziałania potencjalnym zagrożeniom, jakie niosą za sobą niekontrolowane oraz niewłaściwie zaprojektowane i wykonane otworowe wymienniki ciepła. Seminarium miało charakter spotkania informacyjnego z interesariuszami projektu (national stakeholder event), a wnioski z dyskusji zebrane po spotkaniu zostaną wykorzystane przy opracowywaniu dokumentów strategii wykorzystania geotermii niskotemperaturowej dla obszarów pilotażowych "Kraków" oraz "Wałbrzych".

Program seminarium obejmował dwie sesje merytoryczne oraz panel dyskusyjny. W obu sesjach wygłoszono sześć prezentacji:

• Działania PIG-PIB w zakresie wspierania geotermii niskotemperaturowej (Grzegorz Ryżyński z PIG-PIB)
• GeoPLASMA-CE – zakres działań i planowane rezultaty projektu  (Wiesław Kozdrój z PIG-PIB, Marek Hajto z AGH)
• PORT PC – Pompy ciepła technologią przyszłości (Jakub Koczorowski z PORT PC)
• Geotherma4PL – rezultaty  i wnioski z realizacji projektu (Maciej Kłonowski z PIG-PIB)
• Materiały szkoleniowe projektu GeoTrainet podstawą do potencjalnych szkoleń i certyfikacji firm wiertniczych i projektantów OWC (Maciej Kłonowski z PIG-PIB)
• Geotermia niskotemperaturowa – uwarunkowania prawne w Polsce i UE (Grzegorz Ryżyński z PIG-PIB)

Panel dyskusyjny „Przyszłość geotermii niskotemperaturowej w Polsce”, moderowany przez mgr inż. Jarosława Kotyzę z AGH skupiony był na poniższych zagadnieniach:

• Potrzeby branży firm wiertniczych, wykonawców i projektantów OWC
• Identyfikacja potrzeb i barier rozwoju technologii OWC
• Przedstawienie pomysłów na szkolenia dla firm wiertniczych dotyczące technologii OWC
• Wytyczne PORT PC dla dolnych źródeł ciepła – nowelizacja wytycznych, potrzeby i sugestie firm wiercących
• Aktualny stan prawny dla odwiertów pod pompy ciepła i kierunki zmian porządkujące braki w przekazywaniu powykonawczej informacji geologicznej
• Stworzenie sekcji firm wiertniczych w ramach stowarzyszenia PORT PC
• Stworzenie listy obiektów referencyjnych na stronie www.portpc.pl

Ożywiona dyskusja w ramach panelu pozwoliła na sformułowanie przedstawionych poniżej wniosków:

• Wykonawcy otworowych wymienników ciepła powinni skonsolidować się w ramach grupy roboczej (np. w postaci sekcji w PORT PC) oraz aktywne włączyć się w prace PORT PC związane w aktualizacją wytycznych do projektowania i wykonywania dolnych źródeł ciepła dla systemów gruntowych pomp ciepła.
• Istnieją problemy szkoleniowe w zakresie wiertnictwa pionowych otworowych wymienników ciepła (m.in. braki kadrowe, potrzeba dokształcenia istniejącej kadry, brak edukacji inwestorów); popularne w UE materiały szkoleniowe GeoTrainet mogłyby stać się bazą merytoryczną do stworzenia systemu szkoleń dla firm wiertniczych.
• Istnieją problemy w zakresie rozwiązań prawnych – istnieje potrzeba wprowadzenia nowych regulacji  w zakresie głębokości wymienników wymagających zgłoszenia do administracji geologicznej, certyfikacji oraz nadzoru i odbioru robót geologicznych wykonywanych na potrzeby pozyskiwania ciepła ziemi. Przedstawiono postulat, żeby usunąć zapis z Prawa Geologicznego i Górniczego o możliwości wykonywania odwiertów do 30 m bez ich zgłoszenia do organów administracji geologicznej – stan taki skutkuje utratą informacji geologicznej z wierceń oraz rodzi patologie w branży.
• Środowisko wiertaczy otworowych wymienników ciepła powinno realnie współpracować z PIG-PIB w zakresie wymiany informacji geologicznej. Bez takiej współpracy sporządzanie map potencjału geotermii niskotemperaturowej będzie znacząco utrudnione, a dokładność i wiarygodność map będzie zmniejszona.
• Barierą rozwoju technologii jest wysoki VAT (23%) na wykonywanie otworowych wymienników ciepła - instalacja ta jest trwale związana z systemem grzewczo-chłodzącym budynku i powinna podlegać pod 8% VAT.
• Potrzebny jest rozwój i wzmocnienie środowiska działającego na polu geotermii niskotemperaturowej, mówiącego silnym, wspólnym głosem, powodującego większą widoczność i rozpoznawalność technologii gruntowych pomp ciepła jako ważnego źródła energii odnawialnej.
• Środowiska badawczo-rozwojowe geotermii płytkiej (niskotemperaturowej) i głębokiej powinny wspierać się oraz prowadzać działania komplementarnie w celu zwiększenia ich znaczenia w polityce energetycznej państwa.
• Powstała inicjatywa stworzenia wzorcowej dokumentacji SIWZ dla otworowych wymienników ciepła opisujących podstawowe kryteria oraz procedury przy projektowaniu i wykonywaniu OWC celem ułatwienia dla inwestorów podlegających pod prawo zamówień publicznych.
• Członkowie PORT PC oraz środowisko firm wykonujących otworowe wymienniki ciepła powinni włączyć się w prace nad nowo powstającą Polityką Surowcową Państwa.

Aby uzyskać więcej informacji na temat projektu, zachęcamy do odwiedzenia strony internetowej: www.geoplasma.ce.eu

Źródło: Państwoey Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy

Tekst: Grzegorz Ryżyński

Współpraca: Anna Bagińska, Maciej Kłonowski, Jakub Koczorowski, Wiesław Kozdrój