W dniach 7-8 listopada 2019 roku w Paryżu odbył się European Workshop on Underground Energy Storage – europejskie warsztaty poświęcone problematyce podziemnego magazynowania energii. Organizatorem warsztatów był ENeRG, the European Network for Research in Geo-Energy we współpracy z grupą ekspercką EuroGeoSurveys’ GeoEnergy Expert Group, BRGM - francuską służbą geologiczną oraz koordynowanym przez BRGM projektem ANR Fluidstory. W warsztatach uczestniczyło 130 przedstawicieli nauki i przemysłu z 24 krajów, w tym 22 krajów Europy oraz ze Stanów Zjednoczonych i Kanady.
Celem wydarzenia było zaprezentowanie stanu obecnej wiedzy oraz wyników dotychczasowych badań w skali pilotowej, a także perspektyw w zakresie podziemnego magazynowania energii jako opcji umożliwiającej szybsze przejście to tzw. green energy, czyli energetyki opartej na technologii neutralnej pod względem emisji dwutlenku węgla. Zaprezentowano to jako warunek konieczny do spełnienia zobowiązań podjętych na ostatnich szczytach klimatycznych, dotyczących znaczącej redukcji emisji gazów cieplarnianych, co z kolei jest niezbędne do powstrzymania niekorzystnych zmian klimatu na Ziemi.
Pierwszy dzień obrad poświęcony został przedstawieniu perspektyw dla przyszłego wykorzystania podziemnego magazynowania energii w przemyśle oraz roli sektora nauki w zakresie praktycznych możliwości/rozwiązań do zastosowania w strukturach geologicznych. Uczestnicy zapoznali się z pilotażowymi technologiami podziemnego magazynowania energii, takimi jak: magazynowanie wodoru w kawernach solnych lub w ośrodkach porowatych, magazynowanie energii w postaci sprężonego powietrza (CAES) czy magazynowanie energii w postaci podziemnych elektrowni szczytowo-pompowych, a także podziemnego magazynowania ciepła.
W dalszej części obrad przedstawiono koncepcję wykorzystania chwilowej czy sezonowej nadprodukcji energii (głównie ze źródeł energii odnawialnych) do elektrolizy, produkcji syntetycznego metanu i spalania tlenowego jako źródła energii (EMO – electrolysis-methanisation-oxy combustion) z odzyskiem CO2 (do dalszej produkcji metanu w cyklu zamkniętym), która została opracowana w ramach projektu FLUIDSTORY.
Zwrócono również uwagę na potencjał w zakresie wykorzystania struktur geologicznych w przyszłości do podziemnego magazynowania energii w Europie. Główne technologie, które brane są pod uwagę to: magazynowanie metanu, w tym metanu syntetycznego, produkowanego z wykorzystaniem dwutlenku węgla i elektrolizy wody, magazynowanie wodoru, magazynowanie sprężonego powietrza oraz energii cieplnej.
Dr Anne-Gaelle Bader prezentuje schemat procesu EMO (fot. M. Konieczyńska)
Na podstawie przeprowadzonych szacunków, w Europie znajduje się ponad 300 potencjalnych podziemnych zbiorników w formacjach geologicznych, które mogą zostać wykorzystane jako podziemne magazyny różnych form nośników. Około połowa z nich zlokalizowana jest we Francji, Niemczech, Wielkiej Brytanii i Włoszech. Według badań przeprowadzonych dla 13 krajów europejskich tylko w kawernach solnych można zmagazynować 84,8 PWH w postaci wodoru, z czego 27% pojemności kawern zlokalizowanych jest w strefie brzegowej do 50 km od brzegu, reszta przeważnie na lądzie. Zasoby magazynowe w kawernach soli w strefie morskiej występują tylko w Norwegii. Największą potencjalną pojemność magazynowania energii w tej formie posiadają Niemcy 42% (z ogólnej oszacowanej pojemności, tj. 35,7 PWHH2), następnie Holandia – 10,4 PWHH2 oraz Wielka Brytania – 9,0 PWHH2.
W drugim dniu obrad zaprezentowano wyniki badań prowadzonych projektów naukowych m.in.: ESTMAP, ROSTOCK-H i STOPIL-H2 GEODENERGIES, HEATSTORE. Prelegenci zaprezentowali nie idee czy scenariusze, ale prawdziwe, pilotowe instalacje służące do magazynowania energii pozyskanej ze źródeł odnawialnych, takich jak wiatr czy Słońce. Zaprezentowano np. instalacje elektrowni szczytowo-pompowej umieszczonej na różnych poziomach zamkniętej kopalni węgla kamiennego pod Ostrawą w Czechach. W przypadku magazynowania energii w postaci ciepła, na uwagę zasługuje projekt HEATSTORE, w którym prowadzone są m.in.: praktyczne badania technologii magazynowanie energii w warunkach podziemnej kopalni w celu ich przyszłego wykorzystania (zamknięta/opuszczona kopalnia po eksploatacji węgla kamiennego Margraf II w Bochum).
Oprócz samych aspektów technologicznych prezentowanych rozwiązań, w wystąpieniach i następujących po nich panelach dyskutowane były aspekty ekonomiczne, prawne oraz społeczne, a także możliwości powszechnego stosowania prezentowanych rozwiązań w Europie w relatywnie krótkim horyzoncie czasowym. Podczas paneli dyskusyjnych była możliwość wyrażenia własnej opinii na stawiane pytania w czasie rzeczywistym poprzez narzędzie internetowe Mentimeter.
Panel dyskusyjny sesji pt. “Introducing the technologies” (Fot. J. Fajfer)
Wynik quizu internetowego wśród uczestników warsztatów na temat roli podziemnego magazynowania energii – im większy napis tym więcej osób zrobiło taki wpis
Obrady w drugim dniu zakończyły się podsumowaniem, w ramach którego uczestnicy sformułowali główne wnioski. Dotyczyły one: konieczności zastosowania podziemnego magazynowania energii jako warunku niezbędnego w realizacji polityki klimatycznej oraz wprowadzenia zasad zarządzania przestrzenią podziemną i ujednolicenia prawodawstwa pod kątem stosowania technologii w krajach członkowskich. Podkreślono, że niezbędna jest właściwa działalność edukacyjna w celu uzyskania aprobaty do tego typu działań wśród społeczeństwa.
Panel dyskusyjny podsumowujący tematykę workshopu. (Fot. M. Konieczyńska)
W czasie przerw kawowych obu dni obrad prezentowane były postery podsumowujące zagadnienia badane w różnych krajach europejskich. Polskę reprezentował poster R. Tarkowskiego (IGSMiE PAN) i G. Czapowskiego (PIG-PIB) pt. „Geological possibility of hydrogen storage caverns location in the Upper Permian (Zechstein) stratiform rock salts and salt domes in Poland”.
Zagadnienia związane z podziemnym magazynowaniem energii zyskują coraz większe znaczenie w Europie, o czym mogą świadczyć chociażby zaplanowane na 5 grudnia 2019 r. w Brukseli kolejne warsztaty pt. “Energy storage and its contribution to the security of electricity supply in Europe. Policies for energy storage”, organizowane tym razem przez DG ENER (Dyrekcję Generalną Energii Komisji Europejskiej).
Tematyka podziemnego magazynowania energii stanowi przyszłość naszego systemu energetycznego, w szczególności w kontekście wymagań polityki klimatycznej i powinna znaleźć swoje odzwierciedlenie w pracach realizowanych przez Państwowy Instytut Geologiczny - PIB.
Tekst i zdjęcia: Joanna Fajfer, Monika Konieczyńska
