Pozyskiwanie energii geotermalnej jest jedną z najczystszych dostępnych technologii, która może generować energię elektryczną przy niewielkiej lub zerowej emisji gazów cieplarnianych. Jednak czasochłonność, wysokie koszty i ryzyko związane z budową elektrowni geotermalnej ograniczają rozwój rynku. Najnowsze, opracowywane przez naukowców rozwiązania technologiczne pozwalają na łatwiejszy dostęp do źródeł, a także ograniczenie kosztów i czasu wiercenia.
Według najnowszej analizy Frost & Sullivan, globalnej firmy doradczej, pt. „Generowanie energii geotermalnej: technologie i strategie” najbardziej obiecującą nową technologią wiercenia jest spalacja hydrotermalna (hydrothermal spallation), polegająca na użyciu gorącego płynu pod ciśnieniem do wywołania mikropęknięć w skale i wypłukiwania jej z otworu wierniczego.
„Rynek geotermalny w perspektywie krótko- i średnioterminowej ma szanse na ekspansywny rozwój” – stwierdza Tomasz Kamiński, analityk rynku energii odnawialnej z zespołu Technical Insights, w warszawskim oddziale Frost & Sullivan. „Opracowywane obecnie technologie pozwalają na tworzenie „sztucznych” rezerwuarów geotermalnych (EGS – engineered geothermal systems), zwane również systemami gorących suchych skał (HDR – hot dry rock). Pozwalają one na wytwarzanie energii elektrycznej z zasobów geotermalnych prawie w każdym miejscu na świecie”.
Największe problemy dotyczące projektów geotermalnych to wysokie koszty początkowe, czasochłonność procesu i ryzyko związane z doborem miejsca odwiertu. Uzyskiwanie potrzebnych zezwoleń stanowi 11 procent całości kosztów realizacji projektu geotermalnego, które trzeba ponieść jeszcze przed wierceniem pierwszej studni. Wiercenie zaś, jako kolejny etap, stanowi na ogół 30 procent wszystkich kosztów. Koszt jednej studni może wynieść nawet 5 000 000 EUR, a w każdym przypadku konieczne są co najmniej dwie studnie. Powyższe koszty oraz wydatki związane z budową elektrowni oznaczają bardzo wysokie nakłady inwestycyjne.
Niezwykle istotnym etapem poprzedzającym wiercenie jest dokładne zbadanie rezerwuarów geotermalnych oraz zebranie informacji na temat ich właściwości. Najlepszym sposobem jest wywiercenie studni próbnej do zasobów geotermalnych. Ze względu na wysokie koszty takiego testu większość firm realizujących projekty geotermalne wierci pierwsze otwory dopiero po uzyskaniu częściowej przynajmniej pewności, że na określonej głębokości znajduje się źródło energii geotermalnej o określonych właściwościach. W związku z tym metody eksploracji źródeł energii geotermalnej są niezwykle istotne przy realizacji takich projektów.
Czynnikami hamującymi rozwój rynku geotermalnego są ograniczony dostęp do urządzeń wiertniczych oraz brak doświadczonych specjalistów w zakresie opracowywania nowych technologii, pozwalających na korzystanie z takich systemów energii geotermalnej, jak wspomniany wyżej EGS.
Ważne dla dalszego rozwoju systemów EGS jest ograniczanie kosztów i czasu wiercenia. Spalacja hydrotermalna wydaje się obiecującą technologią, która może spełnić wspomniane wyżej wymagania. Polega ona na wierceniu bezkontaktowym, co eliminuje zużywanie się wiertła, charakterystyczne dla konwencjonalnych technik wiercenia, oraz zwiększa niezawodność urządzeń.
„Innowacyjne rozwiązania dotyczące metod głębokiego wiercenia i eksploracji rezerwuarów geotermalnych będą kluczowe dla rozwoju rynku energii geotermalnej w przyszłości” – podsumowuje Tomasz Kamiński. „Innowacyjne technologie głębokiego wiercenia w twardych skałach znajdą również zastosowanie w przemyśle naftowym i gazowym. Szczególnie wiercenie kierunkowe będzie istotne z punktu widzenia niekonwencjonalnego wydobycia gazu łupkowego”
Źródło: Frost & Sullivan
