Jak zagospodarować potencjał zlikwidowanej kopalni? Mają na to pomysł

Opracowany projekt wykorzystania szybów kopalnianych sprawdził się już m.in. w Wielkiej Brytanii, Holandii i Hiszpanii

Transformacja energetyczna i likwidacja kopalń węgla w Europie wymusza z jednej strony konieczność poszukiwania alternatywnych źródeł energii i ciepła, a z drugiej strony – zagospodarowanie infrastruktury technicznej likwidowanych zakładów górniczych. Duże ilości ciepłej wody kopalnianej z nieczynnych, zatopionych wyrobisk, stanowią znaczące niskoemisyjne źródło energii geotermalnej do zasilania sieci grzewczej w zimie. 

Sezonowe zapotrzebowanie na ciepło

Kopalnie te na ogół zlokalizowane są w regionach o wysokiej gęstości zaludnienia gdzie występuje sezonowe zapotrzebowanie na ciepło, co czyni je jeszcze bardziej atrakcyjnymi do ponownego wykorzystania w geotermii. Jednak woda z większości kopalń węgla charakteryzuje się stosunkowo niską temperaturą (20-30°C), która nie nadaje się do bezpośredniego wykorzystania w ogrzewaniu sieciowym. 

Energia słoneczna – dostępna powszechnie – stwarza możliwości podniesienia temperatury wody kopalnianej do ogrzewania sieciowego zimą, a jednocześnie podgrzewania wody kopalnianej do magazynowania energii cieplnej latem. I dlatego właśnie wykorzystanie energii geotermalnej wód kopalnianych i energii słonecznej jest obiecujące dla niskoemisyjnego, wysokotemperaturowego ogrzewania sieciowego.

Rozwiązanie ma z pewnością znaczący potencjał dekarbonizacyjny, który w trakcie realizacji zostanie dokładnie określony oraz dostarczy narzędzi do oceny tego potencjału dla podobnych instalacji w przyszłości. Jako, że w projekcie uczestniczą partnerzy przemysłowi – kopalnia węgla CM Velenje w Słowenii oraz kopalnia Bolesław Śmiały (PGG) pozwoli to na przeprowadzenie prac badawczych, technicznych i środowiskowych w odniesieniu do warunków panujących w rzeczywistości.

Nieczynne szyby kopalniane

Nieczynne szyby kopalniane zostaną wykorzystane jako system poboru i zatłaczania wód. Jest to przewaga dla systemów geotermalnych gdzie odwierty muszą być wykonywane od początku z powierzchni. 

Latem woda kopalniana o temperaturze 20–30 C st. C na samym początku procesu jest pobierana z odwiertu zimnego (szyb pierwszy), podgrzewana energią słoneczną do wysokich temperatur 70–90 st. C., a następnie tłoczona przez odwiert gorący (szyb drugi) z powrotem do systemu kopalnianego w celu magazynowania energii cieplnej. 

Zimą woda kopalniana (60–80 st. C) jest pobierana z odwiertu gorącego do ogrzewania sieciowego, a zużyta, chłodniejsza (10–20 st. C) jest tłoczona przez odwiert zimny z powrotem do systemu kopalnianego. Temperaturę wody kopalnianej do ogrzewania sieciowego zimą można dodatkowo podnieść dzięki energii słonecznej. 

Dobry projekt, może najlepszy w ostatnich latach

To z pewnością jeden z najlepszych projektów ostatnich lat na wykorzystanie potencjału zlikwidowanych kopalń. Rozmawiano o nim w trakcie spotkania w Głównym Instytucie Górnictwa w Katowicach 21 czerwca.

Bierze w nim udział konsorcjum składające się z ośmiu partnerów posiadających interdyscyplinarną wiedzę specjalistyczną i uzupełniające się umiejętności, w którego skład wchodzą: Główny Instytut Górnictwa – PIB, Uniwersytet w Utrechcie (Holandia), firmy górnicze: PGG i CM Velenje ze Słowenii oraz operatorzy, firmy technologiczne z branży energii geotermalnej oraz firmy energetyczne KSSENNA ze Słowenii, Tauron Polska Energia, ENNA oraz IFTECH (Holandia). Uczestnicy konsorcjum pochodzą m.in. z krajów transformacji przemysłu wydobywczego, co umożliwia projektowi uwzględnienie różnych reprezentatywnych środowisk górniczych i scenariuszy po zakończeniu wydobycia węgla w Europie.

Projekt badawczy otrzymał dofinansowanie w ramach Funduszu Badawczego Węgla i Stali.