Reconstruction of the MszczonówIG-1 well against the background of other selected geothermal wells' reconstruction projects

Rekonstrukcja odwiertu Mszczonów IG-1 była pierwszą w Polsce kompletną rekonstrukcją starego, zli- kwidowanego odwiertu. Odwiert ten prowadzony przez Państwowy Instytut Geologiczny–Państwowy Instytut Badawczy (ówczesny Instytut Geologiczny), wykonany został do głębokości 4119 m p.p.t. w 1976/1977 roku i po przeprowadzeniu planowanych badań, zlikwidowany do stanu uniemożliwiającego naoczną lokalizację. Po dwudziestu latach został poddany kompletnej rekonstrukcji i oddany do użytku w 2000 roku, pełniąc funkcję ujęcia wód geotermalnych dla trzeciego w Polsce Zakładu Geotermalnego w Mszczonowie prowadzonego przez Geotermię Mazowiecką S.A. W artykule przedstawiono przebieg rekonstrukcji oraz główne wyniki prac wyko- nanych w trakcie tych prekursorskich działań przeprowadzonych przez zespół Instytutu Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN z Krakowa oraz Geotermię Mazowiecką S.A. Tło opisu stanowią przykłady kilku wybranych rekonstrukcji przeprowadzonych w Polsce, jakkolwiek ich zakres był znacząco węższy i przez to mniej wymagający od prac wykonanych w Mszczonowie. Przykłady te dotyczą odwiertów istniejących, uszkodzonych bądź też nowych.The reconstruction of the Mszczonów IG-1 well was the first a complete reconstruction of an old, defunct borehole in Poland. This well was operated by the Polish Geological Institute – National Research Institute (formelly the Institute of Geology), was drilled to a depth of 4119 m in 1976–1977 and then liquidated. After 20 years, it underwent a complete reconstruction and reopened in 2000, serving as a geothermal water intake for the third geothermal plant in Poland operated by Geotermia Mazowiecka S.A. The article presents the course of the reconstruction, and the main results of this work carried out by a team from Mineral and Energy Economy Institute of the Polish Academy of Sciences from Krakow and Geotermia Mazowicka S.A. This description is supplemented with a few selected examples of reconstruction carried out in Poland, although their ranges are much narrower and therefore less demanding of the work done in Mszczonow. These examples relate to existing wells, damaged or new. In light of the Polish experience, it can be said that Poland is the leading country in terms of the reconstruction of wells for geothermal energy

The use of geothermal waters in Poland (state in 2009)

The area of Poland is characterized by heat flow values ranging from 20 to 90 mW/m2 and geothermal gradients - from 1 to 4°C/100 m. Thermal regime and geological conditions imply that the country possesses generally low-enthalpy resources belonging to the largest in Europe. Generally, reservoirs situated at 1 to 4 km depths are characterized by temperature varying from 30 to 130°C and TDS values from 0.1 to 300 g/dm3. The proven geothermal water reserves, evidenced on the basis of well flow tests, are estimated at several l/s up to 153 l/s. The best geothermal conditions are found in the Polish Lowlands and in Podhale Basin, the Inner Carpathians. Since 1992, eight geothermal heating plants have been brought on-line. The space-heating plants currently in operation in Poland include: four plants in: the Podhale region (Szymoszkowa and Antałówka plants in Zakopane, the plant at Bukowina Tatrzańska and the largest plant at Bańska Niżna) and four in the Polish Lowlands (Stargard Szczeciński and Pyrzyce plants in NW Poland, using water from Lower Jurassic reservoir, and Mszczonów and Uniejów plants in central Poland, using water from Lower Cretaceous reservoir). Each of these plants uses water of different type which results in differences in their mode of operation and utilization of geothermal water. Some of these are combined cycle plants which also have a gas turbine fired by natural gas to cover peak demand for heat (sometimes in large part) and and plants integrating absorption heat pumps AHP with gas boilers. Up to the present, no use of geothermal energy plants for other purposes than space heating was planned in Poland. However, similarly as in other countries, the attention begins to be focused on possibilities to build and operate geothermal binary plants run on water with temperature over 90°C water, that is water expected to be recoverable from depths 3-4 km and greater)

Abecadlnik zastosowany do metody nauczania czytać w czterech do ośmiu tygodniach

odbitka ksero z oryg

Criteria for evaluating geothermal projects versus financial support their executing

Wykorzystanie energii geotermalnej jest hamowane istnieniem barier legislacyjnych, technologicznych i ekonomicznych. Najistotniejszą z nich jest bariera ekonomiczna, która jest szczególnie odczuwalna na etapie wiercenia pierwszego otworu. Etap ten związany jest z ryzykiem geologicznym nieuzyskania zakładanych parametrów złożowych i utratą zwykle bardzo dużych środków finansowych, ponoszonych przez inwestora na prace wiertnicze. Aby zmniejszyć to ryzyko, na świecie stosuje się różne metody wsparcia finansowego: dotacje, pożyczki, ubezpieczenia. W artykule przedstawiono kryteria oceny projektów (przedsięwzięć) geotermalnych, na podstawie których można byłoby różnicować wysokość przydzielanej pomocy publicznej.Geothermal energy use development is hampered by legal, technological and economic barriers. Economic barrier is the most significant among them and is especially felt during the drilling stage of the first borehole. This stage is associated with the risk of failure to achieve the assumed geological and reservoir parameters as well as the lost of usually very high costs incurred by the investor for drilling operations. To reduce this risk various methods of financial support have been used in the world, from grants through the loans to the insurance. The paper presents a proposal of an evaluation of geothermal projects in order to diversify them during the process of public support in the form of grants

The price of final thermal energy origin from geothermal and purchasing power of a salary in terms of the possibilities to purchase energy carriers for selected EU countries

W artykule dokonano porównania kosztów pozyskiwania energii w celach grzewczych dla sektora komunalnego ujmując instalacje wykorzystujące energię geotermalną i konwencjonalną. Porównania dokonano na podstawie obowiązujących taryf rozliczeniowych. Koszty pokrycia potrzeb energetycznych zostały skorelowane ze średnimi rocznymi dochodami dla wybranych krajów UE. Uzyskane wyniki pozwalają porównać siłę nabywczą średniego wynagrodzenia rocznego w kontekście zaspokojenia potrzeb energetycznych w sektorze komunalnym. Wyniki potwierdzają zależność siły nabywczej wynagrodzenia od jego wysokości, ale ilościowa proporcja pomiędzy różnicami w poziomie wynagrodzenia a siłą nabywczą nie jest zachowana. Przykładowo we Włoszech przeciętne roczne wynagrodzenie jest około trzy razy wyższe niż w Polsce ale, ze względu na różnice w cenach nośników energii, realna siła nabywcza średniego wynagrodzenia jest dwukrotnie wyższa. Dodatkowo w pierwszej części artykułu porównano koszty nabycia energii cieplnej pochodzącej z polskich instalacji geotermalnych oraz instalacji wykorzystujących konwencjonalne nośniki energii. Z danych tych wynika, że energia pochodząca z instalacji geotermalnych jest w cenie porównywalnej do energii pochodz¹cej z węgla kamiennego i gazu ziemnego.The work applies to compare the costs of obtaining energy for municipal purposes in relation to geothermal and conventional energy based on the commercial price of energy carriers. Cost of energy needs covering were compiled and correlated with the average income of households. The results obtained were compared with those compiled by the same methodology for selected European countries. Thus obtained results allow compare the purchasing power of money in the context of the energy needs in the municipal sector. The comparison of the cost of acquisition of geothermal and conventional energy under Polish conditions were estimated also

A conception of geothermal water desalination to improve water balance

W Polsce i na świecie przyjęte są dwa systemy eksploatacji wód termalnych: zamknięty system otworów produkcyjnych i chłonnych, tzw. dublet/triplet geotermalny (m.in. Niemcy, Francja, Polska-Podhale, Pyrzyce, Stargard Szczeciński, Uniejów), oraz system otwarty (m.in. Islandia, Słowacja, Polska-Mszczonów, Bukowina Tatrzańska, Zakopane Szymoszkowa). W artykule przedstawiono projekt nowej metody utylizacji wód termalnych, oparty na znanych sposobach oczyszczania wód. Wdrożenie tej metody przyczyniłoby się do obniżenia wysokich kosztów inwestycji (otworu chłonnego, poprawy chłonności itp.) i poprzez to do rozwoju sektora alternatywnych źródeł energii.Two types of geothermal energy exploitation were developed both in Poland and worldwide: a two or more wells production-injection system (closed system) - in Germany, France and Poland (e.g. Podhale, Pyrzyce, Stargard Szczeciński, Uniejów) and an open system - in Island, Slovakia, Poland (e.g. Mszczonów, Bukowina Tatrzańska, Zakopane - Szymoszkowa). The paper presents a project of a new method of geothermal water utilization based on water treatment methods known elsewhere. Implementation this method would cause the lowering high investment costs of renewable energy technology. It would also increase the growth of alternative energy sources exploration

Geothermal energy in binary systems

The paper contains an overview of the technologies used for generation of electricity from low-temperature geothermal energy resources, including an overview of installations in those technologies. The review is focused on the prospective adaptation of the technology under the Polish geothermal energy resources conditions. The most important parameters for the efficient power production by a binary power plant are analyzed. The paper draws attention to parallel – combined (CHP – combined heat and power production) use of geothermal energy to produce electricity and heat. Such an approach to the problem can significantly improve the economic viability of proposed solutions

Analysis of change s in the price of thermal energy derived from geothermal installations versus prices of selected conventional energy sources according to tariffs settlement from 2007–2016

W pracy zaprezentowano przegląd działających w Polsce instalacji wykorzystujących energię geotermalną. Dotychczasowe dane publikowane w literaturze uzupełniono o nowe instalacje. Całkowitą moc cieplną zainstalowaną w geotermii w skali kraju oszacowano na 390 MW, a produkcję roczną energii na 3,37 PJ (z czego większość, zarówno mocy zainstalowanej jak i produkowanej energii, przypada na pompy ciepła). W dalszej części artykułu, na podstawie obowiązujących taryf rozliczeniowych, oszacowano cenę całkowitą energii cieplnej pochodzącej z instalacji geotermalnych przy uwzględnieniu wszystkich kosztów stałych i zmiennych związanych z wytwarzaniem i dystrybucją energii. Ceny te porównano z cenami energii pochodzącej z nośników konwencjonalnych. Zakres zmienności ceny całkowitej energii dla odbiorcy końcowego, a pochodzącej z konwencjonalnych nośników energii, oszacowano na poziom od 42 do 93 zł/GJ. Tak samo określona cena dla energii pochodzącej ze źródeł geotermalnych wynosiła od 47 do 87 zł/GJ. Energia geotermalna – wbrew powszechnym osądom – nie jest droższa od konwencjonalnych nośników energii. Artykuł stanowi kontynuację cyklicznie prowadzonych przez autorów od roku 2007 analiz porównujących cenę energii z geotermii i konwencjonalnych nośników. W omawianym przedziale czasu relacja cen energii geotermalnej do cen energii ze źródeł konwencjonalnych nie ulega znaczącym zmianom.The paper presents an overview of systems based on geothermal energy operating in Poland. The existing data published in the literature has been supplemented with new data. The total thermal power installed in the geothermal energy in the country is estimated at 390 MW and an annual production of energy 3.37 PJ (installed capacity and energy produced are generally connected to heat pump systems). The second part of the paper, based on the applicable tariffs settlement, estimates the total price of thermal energy for final user derived from geothermal installations taking all fixed and variable costs associated with the production and distribution of energy into account. These prices were compared with prices of energy from conventional energy carriers. The range of the total energy prices derived from conventional energy was estimated as from 42 to 93 PLN/GJ (1 PLN = 0.26 USD or 0.23 EUR). The range of price for energy based on geothermal equals from 47 to 87 PLN/GJ. It might be said that geothermal energy it is not more expensive than energy based on conventional energy sources. The article is a continuation of the cycle conducted by the authors from 2007. Analysis is comparing the price of energy from geothermal and conventional energy carriers. During this time period the ratio of the price of geothermal energy versus conventional energy sources are not significantly affected

Changes in the purchase price of heat originating from Polish geothermal heating plants in the time period 2007–2018 based on settlement tariffs

Praca stanowi kontynuację prowadzonych systematycznie od roku 2007 analiz (Pająk i Bujakowski 2007, 2011, 2013 i 2016), w których autorzy określają i porównują cenę energii dla odbiorcy końcowego z ceną energii obowiązującej w systemach ciepłowniczych bazujących na konwencjonalnych nośnikach energii. Cena energii obowiązująca odbiorcę końcowego określana jest w oparciu o obowiązujące taryfy rozliczeniowe. Wyznaczanym i porównywanym parametrem jest jednostkowa cena całkowita netto w zł/GJ. Zawiera ona składnik stały i zmienny taryfy rozliczeniowej i obejmuje wytworzenie oraz przesył i dystrybucję energii. Kolejne wersje pracy publikowane są systematycznie w ramach materiałów konferencyjnych Ogólnopolskiego Kongresu Geotermalnego. Aktualne ceny energii cieplnej pochodzącej z polskich ciepłowni wykorzystujących energię geotermalną zawierają się w przedziale od 48 do 83 zł/GJ netto. Ceny energii pochodzącej z nośników konwencjonalnych zawierają się w przedziale od 44 do 92 zł/GJ. Pozwala to stwierdzić, że w zależności od złożowych warunków geotermalnych, energia pochodząca z ciepłowni geotermalnych może być cenowo konkurencyjna w stosunku do wszystkich analizowanych nośników konwencjonalnych, tj. węgla kamiennego, gazu ziemnego i oleju opałowego. Cena energii z geotermii wykazuje stabilizację od roku 2013. Widoczny jest zdecydowany wpływ warunków złożowych na cenę energii pochodzącej z geotermii.The paper presents the continuation of analyses carried out systematically from 2007 (Pająk and Bujakowski 2007, 2011, 2013 and 2016), where the Authors determine and compare the energy price with the energy price in heating systems based on conventional energy carriers. The energy price applicable to the final recipient is determined based on the applicable settlement tariffs. The unitary net total price in PLN/GJ (1 USD = ~3,71 PLN, 1 € = ~4,31 PLN) is determined and compared. It contains a fixed and variable component of the settlement tariff and includes the generation and transmission and distribution of energy. Subsequent versions of the work are published systematically as part of the conference materials of the Polish Geothermal Congress. The current heat energy prices from Polish heating plants using geothermal energy range from 48 to 83 PLN/GJ net. Energy prices from conventional carriers range from 44 to 92 PLN/GJ. This allows to state that depending on the geothermal reservoir conditions, the energy origin from geothermal can be competitively analyzed to all conventional carriers: hard coal, natural gas and heating oil. The price of energy origin on geothermal heating has been stabilizing since 2013. There is a visible impact of reservoir conditions on the price of energy origin on geothermal heating