W 2024 r. Państwowy Instytut Geologiczny - PIB i NORCE Norwegian Research Centre zakończyły realizację projektu pn. Optimization of Shallow Geothermal Energy Resources for Green Transition OptiSGE. Jego celem było wzmocnienie transformacji energetycznej poprzez zastosowanie i porównanie metod badawczych oceny potencjału geotermicznego, które mają znaczenie dla umiejscowienia instalacji geotermalnych oraz optymalizacji ich parametrów technicznych.
W ramach projektu przeprowadzono badania terenowe pomiarów temperatury w otworach geologicznych za pomocą rejestratorów ręcznych oraz metody rozproszonych pomiarów temperatury (ang. Optical Fibre Distributed Temperature Sensing, OF DTS). W trakcie prac terenowych w południowo-zachodniej Polsce, wykonanych przez zespół z Oddziału Dolnośląskiego PIG-PIB, zgromadzono dane referencyjne z 23 otworów geologicznych. Pomiary rejestratorami ręcznymi wykonano w 22 z nich, a metodą OF DTS w 14.
Wyniki badań pozwoliły na określenie rozkładu temperatury w płytkich partiach górotworu, w tym rozpoznanie wpływów geo- i antropogenicznych. W przypadku 7 otworów możliwe było także obliczenie wybranych parametrów geotermicznych, które wykorzystywane są do optymalizacji wykorzystania zasobów niskotemperaturowej energii geotermalnej. Rezultaty pomiarów i obliczeń przedstawiono w artykule naukowym pt. Borehole Optical Fibre Distributed Temperature Sensing vs. Manual Temperature Logging for Geothermal Condition Assessment: Results of the OptiSGE Project.
Dane dotyczące wykonanych badań wraz z profilami temperaturowymi otworów udostępnione zostały w geoportalach PIG-PIB: geologia.pgi.gov.pl i GeoLOG w zakładkach geotermia.
Ryc. 1 Rozmieszczenie otworów pomiarowych na Dolnym Śląsku. Widok kompozycji mapowej z geoportalu geologia.pgi.gov.pl
Ryc. 2 Karta otworu Łupki 1 z profilem litostratygraficznym oraz profilami temperatury wykonanymi rejestratorami ręcznymi i metodą OF DTS. Widok z geoportal GeoLOG
OF DTS to zaawansowana technologicznie metoda badawcza służąca do ciągłych pomiarów temperatury na długich odcinkach sięgających nawet powyżej 30 km, która pozwala uzyskiwać wyniki o wysokiej rozdzielczości. Zestaw pomiarowy w uproszczeniu składa się z interrogatora, lasera oraz kabla światłowodowego, który stanowi pasywny czujnik temperatury. OF DTS znajduje zastosowanie w badaniach, w których ważny jest ciągły i dokładny pomiar temperatury otoczenia, takich jak: monitoring instalacji geotermii niskotemperaturowej, w tym podziemnych magazynów energii cieplnej, monitoring wyrobisk górniczych, tuneli, otworów badawczych i eksploatacyjnych węglowodorów i wód geotermalnych, pomiary przewodności termicznej gruntu, rozproszone testy reakcji termicznej (ang. Distributed Thermal Response Test, DTRT), a także funkcjonowanie przesyłowych linii energetycznych, gazowych i paliwowych, temperatury pieców, reaktorów i innych urządzeń przemysłowych.
Terenowe pomiary metodą OF DTS w otworach hydrogeologicznych na Dolnym Śląsku
Poza badaniami terenowymi w ramach projektu OptiSGE zorganizowane zostały również dwie wizyty studyjne – w listopadzie 2023 r. w Polsce i w czerwcu 2024 r. w Norwegii, podczas których przeprowadzono sesje referatowe oraz wyjazdy terenowe. W Polsce uczestnicy zapoznali się m.in. z otworem geotermalnym Cieplice C-1 o głębokości 2 002,5 m p.p.t. ujmującym wody geotermalne o temperaturze 80 °C na wypływie oraz z niskotemperaturową instalacją geotermalną w Klasztorze w Henrykowie. Program terenowy w Norwegii obejmował m.in. zapoznanie się z instalacją geotermalną w budynku Nygårdsporten Odfjell Eiendom oraz The Energy Park – terenem inwestycyjnym przeznaczonym do wdrożeń technologii związanych z sekwestracją CO2 i produkcją H2 w skali przemysłowej.
W ramach projektu OptiSGE wspólnie zorganizowano także warsztaty w formie hybrydowej, w których wzięło udział ponad 50 uczestników. Umożliwiły one zapoznanie się z pracami dotyczącymi geotermii w Norwegii, Polsce oraz innych krajach, a także przeprowadzenie interesującej debaty. Transfer informacji i doświadczeń zawodowych pomiędzy instytucjami partnerskimi pogłębił kompetencje zespołu projektowego oraz umożliwił zdobycie nowej wiedzy.
Wstępne wyniki projektu zaprezentowano w formie referatów na konferencji EAGE GEOTECH w Hadze: Temperature Logging in Selected Geological Boreholes: DTS vs. Manual Profiling. Preliminary Results of the OptiSGE Project oraz podczas IV Polskiego Kongresu Geologicznego w Poznaniu: Ocena reżimu temperaturowego górotworu na podstawie profilowania temperatury w wybranych otworach geologicznych na Dolnym Śląsku. Wstępne wyniki projektu OptiSGE (str. 74).
Projekt Optimization of Shallow Geothermal Energy Resources for Green Transition OptiSGE został sfinansowany ze środków Funduszu Współpracy Dwustronnej Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego 2014-2021 i Norweskiego Mechanizmu Finansowego 2014-2021.
Tekst: Maciej Kłonowski
Zdjęcia: Zespół projektu OptiSGE
