Górnictwo wykorzysta ciepło z wód dołowych. Instalacje powstaną w trzech kopalniach. Ciepło popłynie do osiedli mieszkaniowych

O idei wykorzystania energii geotermalnej wód w kopalniach PGG stało się głośno w grudniu zeszłego roku, gdy podpisano umowę o budowie pierwszej takiej instalacji w ruchu Wesoła o mocy 2 MW.

- Trwają w tej chwili rozmowy o wykonaniu instalacji o mocy 1,5 MW w ruchu Ziemowit, a także instalacji o mocy ok. 4 MW w ruchu Rydułtowy. Sprawdzamy też możliwość zabudowy układu w gliwickiej kopalni Sośnica – wylicza Bogdan Dubaj z Zespołu Projektów Innowacyjnych i Badań w Biurze Kontrolingu Strategicznego PGG S.A. 

Na czym polega nowatorstwo podobnych systemów? Wykorzystują one technologie pomp ciepła, które sprawiają, że podejście do odzysku ciepła różni się od znanego z tradycyjnej geotermii rozwijanej np. na Podhalu, gdzie kosztowne wiercenia w głąb ziemi mają na celu dotarcie do wód o najwyższej możliwej temperaturze.

- W przypadku kopalń wystarcza niewielka temperatura 8-12 stopni Celsjusza, jaką przeciętnie uzyskujemy na powierzchni  w układzie odwadniania wyrobisk. Ważna jest za to gwarancja stałego przepływu wody  stanowiącej tzw. dolne źródło dla pomp ciepła. A przecież odwadnianie kopalni odbywa się bez przerwy i daje taką gwarancję. Istotne jest też, by odbiorniki ciepła, np. łaźnia górnicza lub ogrzewane budynki zakładu znajdowały się blisko, na miejscu, aby straty na przesyle ciepła nie zniweczyły opłacalności projektu  – objaśnia Bogdan Dubaj.

Ze względów bezpieczeństwa odwadnianie wyrobisk pod pieczą Wyższego Urzędu Górniczego ma zawsze priorytet nad wykorzystaniem ciepła z odwadniania. Dlatego instalację ze specjalnym wymiennikiem ciepła podpina się pośrednio, tworząc na rurociągu bypass, dzięki któremu nic nie zakłóci strumienia wypompowywanych wód. Wody z odwadniania bywają silnie nasycone chemicznie, niosą składniki mineralne i pył węglowy.

W zwykłych warunkach delikatne kanały wymiennika ciepła szybko by się zapchały, jednak współczesne technologie pozwalają już zaprojektować wymienniki samoczyszczące. Pobiera się wiele próbek wód dołowych i dostosowuje do nich skład stopu metali i kąt nachylenia kanałów wymiennika, który pracuje bezobsługowo przez wiele lat.

- Rozwijając dziś projekty odzysku ciepła z wód dołowych PGG praktycznie niczym nie ryzykuje. Technologia została sprawdzona i działa. Pierwszą eksperymentalną instalację tego typu uruchomiono dekadę temu w Zakładzie Górniczym Sobieski w Jaworznie. Ciepłą wodę dla 2 tys. górników w łaźni ogrzewano tam prądem, a rachunki wynosiły po kilkaset tysięcy złotych rocznie. Instalacja odzysku ciepła z odwadniania kosztowała ok. 1,2 mln zł i zwróciła się w ciągu zaledwie trzech lat! - informuje Polska Grupa Górnicza.

Dzisiaj koszty wzrosły, przyjmuje się, że na 1 MW mocy zainstalowanej w układzie z wymiennikiem i pompami ciepła trzeba wydać około 4 mln zł. Jednak sama spółka górnicza nie zapłaci ani złotówki. Finansowaniem zajmuje się (z wykorzystaniem dotacji m.in. z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej) dostawca ciepła (w przypadku Wesołej firma Dalkia), który dodatkowo płaci kopalni za dzierżawę terenu pod instalację na powierzchni.

A dlaczego dla ciepłowników jest to opłacalne? Ponieważ dzięki odnawialnym źródłom energii z odwadniania wód uzyskują pożądany miks energetyczny, w którym maleje udział węgla i gazu. Pozwala to zaoszczędzić na kosztownych opłatach środowiskowych, relatywnie obniżać cenę wytwarzanego ciepła, wreszcie - zaoferować kopalni gwarancję stałej ceny.

Kopalnie uzyskują też inną ważną korzyść: każdy stopień Celsjusza, o który obniża się w trakcie odzysku ciepła temperatura wód odprowadzanych z odwadniania, znacznie zmniejsza oddziaływanie wód kopalnianych na środowisko naturalne. Moc instalacji budowanych na układach odwadniania kopalń ograniczona jest przepływem tych wód, bo z dołu nie pompuje się ich więcej niż potrzeba.

- Dlatego instalacje odzysku ciepła nie będą mogły całkowicie pokryć zapotrzebowania kopalni czy np. sąsiedniego małego osiedla mieszkaniowego. Jednak obecnie mogą dostarczać około 20 proc. potrzebnej energii, a to przecież niemało – ocenia Bogdan Dubaj z Zespołu Projektów Innowacyjnych i Badań w PGG S.A.

Podkreśla, że zaangażowanie spółki w podobne projekty energetyczne, wpisujące się w transformację i nowoczesną gospodarkę obiegu zamkniętego, jest bardzo perspektywiczne.