Państwowy Instytut Geologiczny – PIB angażuje się w rozwój geotermii w Polsce, w tym w badania nad rozpoznaniem możliwości i warunków rozwoju geotermii niskotemperaturowej. W pierwszej połowie 2021 r. w pięciu wybranych lokalizacjach na terenie kraju wykonano otwory badawcze (tzw. termopiezometry), które stanowią podstawę do rozwoju sieci obserwacyjnej parametrów termicznych płytkiego podłoża (górotworu).
Nowe otwory badawcze o głębokości 99 metrów p.p.t. każdy położone są:
- w Halinowie koło Warszawy,
- w Bielsku-Białej,
- w Budzowie koło Makowa Podhalańskiego,
- w Wojcieszycach koło Jeleniej Góry,
- we Wrocławiu.
Mapa lokalizacyjna wykonanych otworów badawczych do monitoringu termicznego
Lokalizacja otworów badawczych reprezentuje regiony kraju zróżnicowane pod względem budowy geologicznej, warunków hydrogeologicznych, klimatycznych, sposobu zagospodarowania terenu oraz antropogenicznego wpływu na warunki geotermiczne.
Otwór TP-1 Wojcieszyce w trakcie wiercenia
Konstrukcja techniczna wszystkich otworów związana jest z zainstalowaniem otworowego wymiennika ciepła, czyli tzw. pojedynczej u-rurki, nazywanej również sondą geotermalną. Wymienniki wypełnione są wodnym roztworem glikolu propylenowego. Wykonana z PVC sonda wraz z u-kształtną mufą stanowią układ w pełni szczelny i przez to całkowicie bezpieczny dla gruntów, skał i wód podziemnych. Zastosowanie roztworu glikolu w termopiezometrach umożliwia realizację badań nawet przy ujemnych temperaturach podłoża i powietrza atmosferycznego. Przestrzeń pomiędzy sondą a ścianami otworów została na całej długości profilu wypełniona tzw. „termocementem” (od spągu ku stropowi) w celu m.in. polepszenia kontaktu termicznego pomiędzy sondą a górotworem, izolacji przewiercanych poziomów wodonośnych, przeciwdziałania przemieszczaniu się płynów, w tym gazów, wzdłuż przewierconych profili oraz zapobieganiu ewentualnej migracji zanieczyszczeń z powierzchni terenu w głąb górotworu. Dostęp do każdego otworu zabezpieczony jest od powierzchni terenu zamykaną studzienką rewizyjną.
Przygotowanie sondy geotermalnej do zapuszczenie do otworu TP-1 Wojcieszyce
W trakcie realizacji robót wiertniczych wykonane zostały standardowe pomiary hydrogeologiczne oraz opisy litostratygraficzne próbek skał i gruntów. Wybrane próbki skał wykorzystane zostaną do dalszych badań laboratoryjnych, w tym właściwości termicznych, a następnie parametryzacji modeli geologicznych 3D wybranych regionów na terenie kraju. Obecnie trwają prace związane z interpretacją danych pozyskanych w trakcie robót geologicznych oraz wykonaniem dokumentacji geologicznej innej.
Otwór TP-1 Budzów w trakcie wiercenia
W przyszłości we wszystkich pięciu otworach Instytut prowadzić będzie regularne pomiary i badania w cyklu sezonowym (wiosna, lato, jesień, zima), w tym profilowanie temperaturowe i testy reakcji termicznej (TRT). Konstrukcja otworów umożliwia również prowadzenie długookresowych pasywnych pomiarów temperatury dla wybranych głębokości profilu. Pozyskane wyniki umożliwią przede wszystkim interpretację ewentualnego wpływu zmian temperatury powietrza atmosferycznego na temperaturę górotworu, jak również jej zależność od budowy geologicznej i warunków hydrogeologicznych oraz od oddziaływania antropogenicznego i związanych z nim anomalii geotermicznych. Będą również stanowić ważne uzupełnienie danych geotermicznych na obszarach, gdzie brak jest danych z otworów głębokich.
Prace związane z instalacją termopiezometrów zostały zrealizowane w ramach zadania Państwowej Służby Geologicznej (PSG) pn. „Ocena potencjału energetycznego i uwarunkowań środowiskowych dla wsparcia zrównoważonego rozwoju geotermii niskotemperaturowej”, w ramach zaakceptowanego przez Ministra Klimatu i Środowiska Planu zadań PSG i sfinansowane ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej na podstawie umowy nr 371/2017/Wn-07/FG-GO-dn/D z dnia 11.12.2017 r.
Dziękujemy za współpracę oraz udostępnienie terenu pod wykonanie otworów następującym instytucjom:
- Szkole Podstawowej nr 33 im. Kornela Makuszyńskiego w Bielsku-Białej,
- Urzędowi Gminy Budzów,
- Urzędowi Gminy Stara Kamienica,
- Urzędowi Miasta w Bielsku-Białej,
- Urzędowi Marszałkowskiemu Województwa Dolnośląskiego,
- Urzędowi Marszałkowskiemu Województwa Małopolskiego,
- Urzędowi Marszałkowskiemu Województwa Mazowieckiemu,
- Urzędowi Marszałkowskiemu Województwa Śląskiego,
- Zarządowi Zieleni Miejskiej we Wrocławiu.
Tekst: Maciej Kłonowski
Współpraca Małgorzata Tott,
Redakcja: Anna Bagińska, Edyta Majer
Zdjęcia: Maciej Kłonowski, Tomasz Gągulski, Bolesław Judek, Małgorzata Tott, Mateusz Żeruń, Kamil Pawelec
Mapa lokalizacyjna: Grzegorz Ryżyński
Galeria zdjęć
Kontrola szczelności U-rurki - odczyt wskazań manometru
Pomiar głębokości zalegania zwierciadła wody w otworze TP-1 Bielsko-Biała
Profilowanie temperaturowe w otworze TP-1 Budzów po zakończeniu robót wiertniczych
Wykonywanie testu reakcji termicznej w otworze TP-1 Budzów
Pobór próbek iłów z otworu TP-1 Halinów
Cementacja otworu TP-1 Halinów po zapuszczeniu sondy geotermalnej
Pomiary geodezyjne w trakcie lokalizacja otworu TP-1 Wojcieszyce
Przygotowanie sondy geotermalnej do zapuszczenie do otworu TP-1 Wojcieszyce
Kontrola narzędzi wiertniczych w trakcie wiercenie otworu TP-1 Wrocław
Osadzanie studzienki rewizyjnej otworu TP-1 Wrocław
Próba ciśnieniowa otworu TP-1 Wrocław – odczyt ciśnienia na manometrze
