Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy kontynuuje rozpoczętą we wrześniu 2023 r. współpracę z NORCE Norwegian Research Centre w ramach projektu pn. Optimization of Shallow Geothermal Energy Resources for Green Transition OptiSGE. W dniach 4-6 czerwca 2024 r. odbyła się kolejna, druga już wizyta studyjna związana z realizacją projektu, która tym razem miała miejsce w Bergen w Norwegii.
Partnerzy wspólnie zrealizowali działania stanowiące część zadania Activity 2 Exchange of knowledge and experience. Przeprowadzono również warsztaty z zakresu geotermii niskotemperaturowej oraz optymalizacji wykorzystania jej zasobów w ramach zadania Activity 3 Capacity building: workshop on shallow geothermal activities, optimisation and best use of resources.
Pracownicy PIG-PIB oraz NORCE podczas wizyty studyjnej w siedzibie NORCE w Bergen
W pierwszym dniu wizyty studyjnej odbyło się spotkanie partnerów mające na celu omówienie dotychczasowych osiągnięć projektu oraz zadań przewidzianych do dalszej realizacji. Następnie odbyła się poranna sesja prezentacji, podczas której zapoznano się z warunkami geologicznymi i hydrogeologicznymi Norwegii w kontekście wykorzystania niskotemperaturowej energii geotermalnej, doświadczeniami w uruchamianiu, wdrażaniu, monitorowaniu i efektach funkcjonowania instalacji wykorzystujących gruntowe pompy ciepła w Norwegii i Szwecji oraz rozwojem pomiarów temperatury z wykorzystaniem technologii rozproszonych pomiarów temperatury w otworach geologicznych z użyciem interrogatora i kabli światłowodowych. Poruszono także kwestie możliwości zastosowania tej metody badań do monitorowania studni wierconych, otworowych wymienników ciepła (OWC), otworowych magazynów energii cieplnej, gazo- i ropociągów oraz innych elementów infrastruktury. Przedstawiono również projekt zagospodarowania terenu na podstawie rozpoznania warunków hydrogeologicznych i możliwości wykorzystania energii geotermalnej na terenie jednego z norweskich miast. Pod koniec sesji zaprezentowano i omówiono wyniki sondowań temperaturowych w wybranych otworach hydrogeologicznych w południowo-zachodniej Polsce wykonanych w ramach projektu OpiSGE.
Prelegenci i słuchacze porannej sesji prezentacji
W tym samym dniu uczestnicy mieli okazję zapoznać się z funkcjonowaniem niskotemperaturowej instalacji geotermalnej w budynku Nygårdsporten Odfjell Eiendom, sąsiadującym z siedzibą NORCE. Obiekt jest ogrzewany przez system kilkunastu OWC o głębokości około 200 m p.p.t. Opisywana instalacja powstała w wyniku termomodernizacji istniejącego już budynku i wszystkie urządzenia należało gabarytowo dostosować do stosunkowo niewielkich rozmiarów kotłowni.
Zespół OptiSGE podczas zwiedzenia „serca” instalacji grzewczych i wentylacyjnych budynku Nygårdsporten Odfjell Eiendom
W drugim dniu wizyty studyjnej miała miejsce całodzienna część terenowa, która rozpoczęła się od obejrzenia The Energy Park położonego w Øygarden na północny-zachód od Bergen. Jest to obszar inwestycyjny otwarty dla wdrożeń technologii związanych z sekwestracją CO2 i produkcją H2 w skali przemysłowej.
Widok na CCB Energy Park (źródło: zdjęcie – CCB Energy, schemat - https://totalenergies.com/projects/carbon-capture-and-storage/northern-lights-first-major-carbon-capture-and-storage-project)
Pierwszy z kilkunastu zlokalizowanych tu obiektów to pilotażowa, pionierska instalacja do bezpośredniego wychwytu H2 z powietrza atmosferycznego zintegrowana z wychwytem CO2. W jej bezpośrednim sąsiedztwie znajduje się teren przygotowany pod rozbudowę i kilkukrotne zwiększenie mocy produkcyjnych z dostępnej aktualnie wydajności ok. 1 t H2/d do 4 mln t H2/rok.
Instalacja bezpośredniego wychwytu H2 i CO2 z powietrza atmosferycznego
Uczestnicy wizyty studyjnej na tle ściany przeciwpożarowej rozdzielającej różne elementy instalacji
Kolejną i kluczową dla tego obszaru instalacją jest The Northern Lights, pierwszy na świecie projekt umożliwiający transport wychwyconego z powietrza atmosferycznego CO2 drogą morską do miejsca składowania w górotworze na szelfie Morza Północnego. Dwutlenek węgla składowany jest w formacjach geologicznych na głębokości około 2 600 metrów pod dnem morskim. Jest to projekt typu open source, a jego celem jest pomoc europejskim podmiotom przemysłowym w ograniczeniu emisji CO2 do atmosfery.
Zwiedzanie instalacji The Nothern Lights, w tle magazyn buforowy CO2
Kolejny punkt programu obejmował prezentację rozwiązań technologicznych zastosowanych w jednym z najbardziej efektywnych energetycznie budynków w Norwegii – biurowcu firmy SWECO w Bergen, w tym instalacji gruntowych pomp ciepła działających w oparciu o 15 otworów o głębokości 220 metrów. OWC skojarzone są z instalacją fotowoltaiczną oraz systemem wentylacyjnym.
Instalacje grzewcze i wentylacyjne zamontowane w podziemiach budynku SWECO
Fragment instalacji fotowoltaicznej zamontowanej na dachu budynku SWECO
Ostatnim punktem programu była wizyta na terenie wierceń pod gruntowe wymienniki ciepła metodą młotków wgłębnych w jednej z lokalizacji w Bergen. Wiercenia są częścią projektu rewitalizacji i termomodernizacji starszych budynków w gęstej zabudowie miejskiej.
Wiercenie pod OWC systemem młotków wgłębnych na terenie zabudowy miejskiej Bergen
W ostatnim dniu wizyty studyjnej odbyły się warsztaty realizowane w formule hybrydowej, tj. stacjonarnie w siedzibie NORCE oraz online. W ramach trzech grup tematycznych wygłoszono osiem referatów, których miało okazję wysłuchać około 50 uczestników m.in. z Norwegii, Polski, Finlandii, Wielkiej Brytanii, Słowenii, Hiszpanii, Malty i Irlandii. W pierwszej grupie przedstawiono wykorzystywane w Państwowym Instytucie Geologicznym-PIB sposoby oraz narzędzia do szybkiego i efektywnego szacowania przewodności cieplnej, omówiono stosowane przez NORCE narzędzia symulacyjne oraz zaprezentowano wykonane przez PIG-PIB studium wykonalności wdrożenia technologii OWC dla jednego z dużych osiedli mieszkaniowych w Warszawie.
W ramach drugiej grupy referatów zapoznano uczestników ze zintegrowanym mapowaniem wymagań energetycznych i wiedzy geologicznej, które jest niezbędne dla projektowania systemów energetycznych optymalnie dostosowanych do potrzeb użytkowników w Norwegii. Przedstawiono także analityczne rozwiązania stosowane w przypadku dostaw energii z OWC na przykładzie wybranych projektów zrealizowanych w Polsce.
W ostatniej grupie tematycznej poruszono zagadnienia dotyczące zastosowania rozporoszonych pomiarów temperatury w monitorowaniu magazynowania energii cieplnej w otworowym magazynie energii cieplnej na terenie kompleksu Uniwersytetu Aalto w Finlandii. Zaprezentowano także doświadczenia NORCE we wdrażaniu do badań metody rozproszonych pomiarów temperatury oraz omówiono testy reakcji termicznej i aktywny rozproszony pomiar temperatury w kilku wybranych lokalizacjach w Finlandii i Estonii.
Hybrydowe warsztaty na temat działalności w zakresie geotermii niskotemperaturowej oraz optymalizacji wykorzystania jej zasobów
Wizyta studyjna zespołu projektowego PIG-PIB oraz NORCE zorganizowana w ramach projektu Optimization of Shallow Geothermal Energy Resources for Green Transition OptiSGE z sukcesem umożliwiła wymianę wiedzy, doświadczeń i praktyk badawczych w zakresie energii geotermalnej, a także otworzyła dalsze możliwości współpracy obu instytucji z Polski i Norwegii. Pozyskano nową wiedzę o szerokich możliwościach zastosowania i wykorzystania technologii światłowodowych – zarówno w zakresie badawczym jak i przemysłowym. Zapoznano się także z nowoczesnymi instalacjami grzewczo-wentylacyjnymi stosowanymi w energooszczędnych i pasywnych budynkach z wykorzystaniem geotermalnych pomp ciepła i podziemnego magazynowania energii cieplnej. W obszarze działań PIG-PIB zaprezentowano z kolei sposoby wykorzystania baz danych i nowatorskie metody opracowania na ich podstawie map potencjału geotermalnego, co spotkało się z bardzo pozytywnym odbiorem przez stronę norweską.
W wizycie studyjnej PIG-PIB reprezentowali: Maciej Kłonowski, Paweł Brytan, Anna Krzonkalla, Agnieszka Ładocha, Weronika Pratkowiecka i Karol Zawistowski z Oddziału Dolnośląskiego we Wrocławiu oraz Marta Szlasa z Zakładu Geologii Inżynierskiej w Warszawie. NORCE reprezentowali: Kirsti Midttømme, Anders Nermoen, Peter Thomas, Karoline Kvalsvik, Eivind Bastesen i Walter Wheeler.
Projekt Optimization of Shallow Geothermal Energy Resources for Green Transition OptiSGE jest finansowany z Funduszu Współpracy Dwustronnej, Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego 2014-2021 i Norweskiego Mechanizmu Finansowego 2014-2021.
Tekst: Karol Zawistowski, Maciej Kłonowski
Zdjęcia: Zespół projektu OptiSGE
