W czasach globalnego ocieplenia klimatu oraz szybujących cen energii wielką karierę robi ogrzewanie geotermalne. O tym czy dany teren nadaje się do eksploatacji pod kątem energii geotermalnej decyduje obecność odpowiednich skał przekazujących ciepło wodzie oraz niecek osadowych. Jak dotąd, najlepsze warunki odkryto na Podhalu i w Małopolsce, gdzie gorącą wodę można czerpać bezpośrednio z gruntu.
Człowiek stara się opanować siły przyrody i korzystać z surowców danych przez naturę, dlatego opracował system ogrzewania geotermalnego, dzięki któremu może ogrzewać dom. Teoretycznie z energii geotermalnej możemy korzystać w każdym miejscu. W praktyce nie jest to takie proste ze względu na wysokie koszty założenia instalacji.
Zasady działania
W Polsce warunki do zakładania tego typu instalacji są korzystne. Jak podaje firma zajmująca się zagadnieniami z zakresu geologii oraz geotechniki, w Zakopanem prawie 90 proc. hoteli korzysta z geotermalnego ogrzewania budynków, gdyż na tych terenach pozyskiwanie odnawialnej energii grzewczej nie wymaga skomplikowanych instalacji. Tam gorącą wodę można czerpać bezpośrednio z gruntu. Korzyści środowiskowe są oczywiste.
Na innych terenach wykorzystanie wód geotermalnych wymaga specjalnych pomp, które transportują ciepło z obszarów o niskich temperaturach do instalacji grzewczej, gdzie występuje wyższa temperatura czynnika grzewczego. Obieg powietrza jest odwrotny od występującego w przyrodzie, dlatego niezbędne jest zastosowanie napędu elektrycznego, dzięki któremu ciepło płynie od temperatury wyższej do niższej. W tej sytuacji temperatura czynnika grzewczego ulega podwyższeniu, co umożliwia wygodne ogrzanie pomieszczeń.
Koszty instalacji i eksploatacji
Budowa instalacji geotermalnej wymaga odpowiednich kosztów. Kluczowym elementem jest wykonanie odwiertów geotermalnych, które umożliwiają dostęp do zasobów ciepła wewnątrz ziemi. Koszt wierceń geotermalnych zależy od głębokości odwiertu, rodzaju gruntu i lokalizacji. Im głębszy odwiert, tym wyższe koszty wierceń. W zakresie lokalizacji koszty mogą się różnić w zależności od regionu, warunków geologicznych i dostępności zasobów geotermalnych.
Im większy potencjał cieplny w danej lokalizacji, tym większe możliwości wykorzystania energetyki geotermalnej, co może być związane z większymi kosztami. Wydatki na instalację będą się różnić także w zależności od rozmiaru i mocy instalacji geotermalnej. Pozostałe koszty związane z budową instalacji geotermalnej obejmują zakup i instalację pomp ciepła, wymienników ciepła oraz systemów dystrybucji energii.
Po zakończeniu budowy instalacji pojawiają się koszty związane z jej eksploatacją. Podstawowym wydatkiem jest utrzymanie i naprawa pomp oraz wymienników ciepła. Do tego dochodzą koszty związane z eksploatacją odwiertów (monitorowanie i konserwacja). Należy także uwzględnić koszty utrzymania infrastruktury dystrybucji energii. Jednak nawet po uwzględnieniu wszystkich kosztów porównanie z innymi systemami ogrzewania jest korzystne dla instalacji geotermalnej.
Dopasowanie do różnych typów budynków
Energia geotermalna jest wykorzystywana do produkcji energii elektrycznej oraz ogrzewania i chłodzenia budynków. Produkcja energii elektrycznej odbywa się w elektrowniach geotermalnych, gdzie woda jest pobierana z ujęcia geotermalnego i przepuszczana przez wymiennik ciepła, w którym przekazuje ciepło do medium roboczego (zwykle cieczy organicznej). Medium robocze jest następnie przepuszczane przez turbinę, która napędza generator prądu elektrycznego.
W przypadku ogrzewania budynków woda jest pobierana z ujęcia geotermalnego i przepuszczana przez wymiennik ciepła, który przekazuje ciepło do instalacji grzewczej. Ta może być zbudowana w postaci ogrzewania podłogowego lub grzejników. Następnie woda jest odprowadzana z powrotem do ziemi, gdzie ponownie nagrzewa się i jest gotowa do kolejnego cyklu.
Energia geotermalna może być również wykorzystana do chłodzenia budynków. W takim przypadku woda jest pobierana z ujęcia geotermalnego i przepuszczana przez wymiennik ciepła, który przekazuje ciepło do medium chłodniczego (zwykle mieszaniny glikolu i wody). Medium chłodnicze jest następnie przepuszczane przez instalację chłodzącą, która schładza powietrze w pomieszczeniu.
Możliwości dotacji i dofinansowania
Wykonywanie prac i robót geologicznych związanych z poszukiwaniem i rozpoznawaniem złóż wód termalnych do wykorzystania pozyskanego ciepła do ogrzewania dotowane jest przez Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej z programu „Udostępnianie wód termalnych w Polsce”. Umowy podpisywano do 2022, a środki wydatkowane będą do 2025. Budżet na realizację programu wynosi do 300 mln zł.
W ofercie NFOŚiGW znajduje się też program „Polska Geotermia Plus”, którego celem jest zwiększenie wykorzystania zasobów geotermalnych. Budżet na realizację celu programu wynosi dla zwrotnych oraz bezzwrotnych form dofinansowania do 600 mln zł.
Wpływ na wartość nieruchomości
Mimo dość wysokich kosztów instalacji wydatki eksploatacyjne są relatywnie niskie. Ogrzewanie geotermalne jest inwestycją długofalową, bo zwrotu poniesionych nakładów finansowych można oczekiwać najwcześniej po kilku latach. Roczna oszczędność na ogrzewaniu domu z ziemi to nawet kilka tysięcy złotych mniej niż w przypadku kotłów gazowych, kominków czy kotłów olejowych.
Budowa domu ze względu na koszty instalacji geotermicznej może być droższa, ale w dłuższej perspektywie czasowej energia geotermalna jest tanim sposobem ogrzewania domu. Jak przekonują eksperci, przyszłość ogrzewania geotermalnego jest obiecująca. W wielu miejscowościach powinna być ona wiodącym źródłem energii w ciepłownictwie sieciowym, co pozwoliłoby znacznie ograniczyć, a nawet wyeliminować spalanie paliw kopalnych.
