Геотермална Енергия в България
България има огромен геотермален енергиен потенциал. Евтина, почти неизчерпаема доставка на екологично чиста, надеждна, възобновяема енергия. Възможност за захранване на икономиката и отопление и охлаждане на домове и предприятия
Защо геотермалната енергия е важна в България сега?
Увеличаването на използването на геотермална енергия в България ще намали и може да замени необходимостта от използване на изкопаеми горива, когато е в синергия с други възобновяеми енергийни източници. Това ще ускори прехода на страната към модерна и устойчива икономика на 21-ви век. Ще създаде работни места и предостави възможности за развитие на нови умения, които биха могли да позиционират България като бъдещ европейски лидер в приложенията на възобновяеми технологии. Разбира се геотермалната енергия, ще помогне на страната да постигне крайната цел за въглеродна неутралност до 2050 г.
Правителството на България си постави за цел да ускори развитието на 400 MW геотермална енергия до 2026 г. Поставянето на тази амбициозна цел подчертава важната роля, която геотермалната енергия ще играе за прехода на България към успешна нисковъглеродна икономика.
По-голямото развитие на геотермалната енергия в България, е крайъгълен камък в плановете на страната за енергийния преход. Това е така, защото геотермалната енергия е единственият източник на възобновяема енергия, който може да осигури постоянна, чиста и достъпна енергия при базово натоварване, без допълнителни нужди за съхранение в батерии. Неговото развитие ще намали зависимостта от комбинацията на изкопаеми горива и ядрена енергия, които днес осигуряват повече от 80% от енергийния капацитет, като би довело до замяна в този микс на изкопаемите горива за базово натоварване с надеждни възобновяеми енергийни източници. Ето защо увеличаването на капацитета за използване на геотермална енергия в България е толкова важно за успешния преход на страната към устойчива, нисковъглеродна икономика.
Какво е геотермална енергия и нейното използване?
Геотермалната енергия е топлина (на гръцки therme) от Земята (на гръцки geo). Топлината в дълбоките и плитките части на Земята идва от два ясно различни източника. Първият източник е дълбока топлинна енергия, генерирана в самата Земя от радиоактивния разпад на нестабилни изотопи и триене. Топлината от ядрото на земята кара температурата на скалите в земната кора да се повишава в дълбочина, до приблизително над 5000°C в ядрото на Земята. Когато скалите в дълбочина с повишена температура са проницаеми и водонаситени (в практиката се наричат „водоносен хоризонт“ или „резервоар“), сондажите могат да произвеждат горещата вода, за да пренасят топлинната енергия на повърхността за използване. Вторият източник е плитка топлинна енергия от слънцето, която се съхранява в земята - температурата на Земята точно под нас (от 2 m до 250 m дълбочина) е постоянна 10-15°C. Топлината, както от дълбоки, така и от плитки геотермални енергийни източници има възможност за директна употреби („Пряко използване на топлина“), а освен това при температури над 150°C, топлината от дълбоки геотермални енергийни източници може да се използва за захранване на генератори на електроенергия („Използване на енергия“).
Дълбоката геотермална енергия в България се свързва с повишаване на температурата в дълбочина, локално, от между 25°C на километър до повече от 40°C на километър, в зависимост от геологията. Това означава, че температурата може да надхвърли 150°C в части от страната на дълбочина между 4000 m до 6000 m. Прокарването на сондажи до такава дълбочина е стандартна практика в наши дни, особено в нефтения и газовия сектор. Това означава, че страната потенциално разполага с изобилие от ниски (25 - 95°C), средни (95 - 150°C) и високи (150 - 230°C) температурни източници за дълбока геотермална енергия на достъпни дълбочини.
Геотермална енергия – температура, употреба и дълбочина
В България ниско и средно температурните източници на геотермална енергия, в интервал от 1 до 4 km под земята, имат широк спектър от възможности за директно използване на топлина, стига ресурсът да е до крайния потребител. Източници с температура до 75°C могат да се използват за отопление на оранжерии, рибарство, балнеология и спа хотели. Докато източниците с температури между 75°C – 150°C са допълнително използвани за централно отопление и в промишлени процеси. По-високите температурни източници на дълбока геотермална енергия над 150°C, на 4 km до 6 km под земята, имат както първично производство на електроенергия, така и вторични приложения - за директно използване на топлина (използвайки остатъчната топлина, останала след генерирането на електроенергия). Въпреки това, за да бъде един дълбок геотермален енергиен ресурс технически жизнеспособен за използване, зависи не само от температурата на скалата и дълбочината на сондиране, но и от скоростта, с която резервоарът може да произвежда топла вода; обикновено изискват хиляди кубически метра на ден. В крайна сметка, за да бъде полезен всеки дълбок геотермален ресурс в България, икономическата изгода от използването му трябва да надвишава икономическата цена за намирането, разработването и производството му.
Много нискотемпературни (под 25°C) източници на плитка геотермална енергия също могат да бъдат икономически експлоатирани в България, поради малката им дълбочина, чрез използване на електрически термопомпени системи. Тези системи се наричат земни термопомпи (GSHP) или геотермални термопомпи. Те използват или подземни води („Open Loop“) или течност, изолирана в подземни тръби („Closed Loop“), за да трансформират енергия между земята и сградите. Осигуряват отопление и топла вода, а също така могат да извличат топлина от сградите и да я съхраняват в земята, за да осигурят охлаждане. Технологията е проста и подобна на тази на климатика, но е много по-енергийно ефективна; спестяване до 80% от разходите за енергия за отопление и охлаждане на сгради в сравнение с традиционните системи за отопление на гориво. Геотермалните термопомпи могат да се монтират в сгради от всякакъв размер, от индивидуални жилища до жилищни блокове, офиси, хотели, общински сгради и спортни центрове (включително басейни).
Дълбоко и плитко използване на геотермална енергия и приблизителна дълбочина в България
Къде е геотермалната енергия в България?
Има три основни направления за употреба на дълбоките и плитки геотермални енергийни ресурси в България, които биха могли да са от полза за прехода на страната към устойчива, нисковъглеродна икономика. Първите две използват потенциала на дълбоката геотермална енергия – първо за производство на електрическа енергия и, второ, за директно използване на топлина в мащабни топлофикационни и промишлени процеси. Третият - използва плитка геотермална енергия чрез геотермални термопомпи за отопление и охлаждане на домове, по-големи жилищни, бизнес и общински сгради, които могат да бъдат инсталирани навсякъде в България.
В България потенциалът на дълбоката геотермална енергия за производство на електроенергия и директно използване на топлина е силно зависим от геологията. Страната може да бъде разделена на две геоложки провинции, северна и южна от Стара планина. Северната геоложка провинция е голям седиментен басейн, който е перспективен за средно- и високотемпературни ресурси в дълбоки седиментни водоносни хоризонти. В тази провинция широко разпространеното в исторически план сондиране за нефт и газ вече доказа наличието на резервоари и високи температури. В по-дълбоките части на басейна в Северозападна България, на 4-6 км, температурата обикновено е по-висока от 150°C, а на места може да надвиши дори 200°C. Южната геоложка провинция представлява сложен строеж (видно и от топографията) от малки седиментни басейни (низини), разделени от хълмове и планини, изградени от по-стари скали (високи планини). Малките басейни са се образували на места, където тектонските движения са създали подходящи условия в земната кора. Плитките водоносни хоризонти в тези басейни са перспективни за ресурси с ниска и вероятно средна температура. Докато перспективата за по-високи температурни ресурси е най-вероятно в пропускливи пукнатини скали, които са ситуирани в дълбочина и в непосредствена близост до тези басейни. Термалните извори, обичайни в цяла Южна България, захранвани от води, които се просмукват от повърхността по пропускливите пукнатинни системи, дават косвено доказателство, че по-горещите геотермални ресурси може да съществуват дълбоко под земята. Въпреки това, много ограниченото сондиране на не повече от 1 или 2 km в дълбочина в южната част на България означава, че по-дълбокият средно- и високотемпературен геотермален енергиен потенциал на южната област остава недоказан.
И двете провинции имат значителен потенциал за дълбока геотермална енергия за директно използване на топлина (на дълбочина от 1 km до 4 km) и производство на електроенергия (на дълбочина от 4 km до 6 km). Основната разлика между двете провинции е, че нивото на познаване на по-дълбоката геология на север е много по-високо (поради предишни проучвания за нефт и газ), отколкото на юг. По този начин, за да се отключи пълният им геотермален енергиен потенциал, остават различни научни предизвикателства, които трябва да бъдат преодолени. На север е доказано наличието на резервоари с високи температури и единствената задача е да се провери състоянието на сондажите и техните експлоатационни характеристики дали са достатъчно високи за икономическо използване. На юг по-дълбоката геология е много по-малко проучена и за това предизвикателството е първо да се идентифицират областите с най-голям потенциал и след това да се тестват тези зони чрез прокарване на проучвателни сондажи, за да се докаже, че са перспективни.
България е известна още от древността със своите термални извори и води за балнеология, които продължават да играят важна роля в икономиката и днес. Горещите извори в България са положителен индикатор, че може да има много по-дълбоки подземни средно- и високотемпературни геотермални източници на енергия, но температурата и дебитите на самите извори са твърде ниски за по-мащабна и икономически изгодна употреби. Освен това повечето плитки термални води в България са питейни, ценен хидрогеоложки ресурс, който трябва да се съхранява и използва разумно и устойчиво за водоснабдяване, бутилиране на минерални води и балнеология. Дълбоките геотермални ресурси съдържат предимно високо минерализирани води (разсоли – не годни за питейно-битово водоснабдяване), които не са свързани с плитката хидрогеология. Така че, използването на тези дълбоки разсоли за широкомащабни геотермални приложения няма да окаже влияние върху плитките сладководни ресурси.
Карта на геотермалния енергиен потенциал в България . Проучвания, финансирани от ЕС, идентифицират големи райони на България като перспективни за проучване на геотермална енергия. Геотермалният енергиен потенциал на страната може да бъде разделен на две перспективни геоложки провинции, на север и на юг от Стара планина. На юг термалните извори предполагат, че вероятно има дълбок топлинен потенциал, но той остава непотвърден, поради липсата на дълбоки сондажи
Защо не използваме повече геотермална енергия в България и кога можем?
През последните 10 години (2010 – 2020) глобалното използване на геотермална енергия е нараснало с повече от 100% - за плитка геотермална енергия, добивана чрез термопомпи и директно използване на топлина, и близо 50% за производство на електроенергия. Очаква се този темп на растеж да се ускори през следващите години, тъй като все повече страни инвестират в развитието на своя геотермален енергиен потенциал, като част от прехода си към нисковъглеродни икономики.
България има богат потенциал за дълбоки и плитки геотермални енергийни ресурси и трябва да се възползва от този растеж на инвестициите. Въпреки това, ръстът в геотермалната енергия добивана чрез термопомпа и директното използване на топлина в България през последните 30 години е само 16% и все още няма проучване или развитие на мощност за производство на геотермална енергия (0 MW). Недостатъците в настоящата регулаторна рамка са вероятната причина, поради която общият растеж на използването на геотермална енергия е толкова слаб и защо не са привлечени значителни инвестиции в дейности по проучване и разработка.
Коригирането на тези недостатъци и създаването на положителни условия за привличане на инвестиции за проучване и развитие на геотермалната енергия в България може да бъде постигнато значително бързо. Разработване на подходяща реформа на регулаторната рамка, за да се гарантират процедури за лицензиране и използване на дълбоки и плитки геотермални енергийни ресурси. Тя трябва да приеме най-добрите практики на други държави, за да гарантира, че новото законодателство е „най-доброто в класа“ и вероятно ще представлява относително малка ревизия на съществуващото законодателство. Следователно срокът за завършване може да бъде кратък, което позволява широкомащабно проучване и развитие на геотермалните ресурси на България в много близко бъдеще.
Как да развиваме повече геотермални ресурси в България?
Растежът в развитието и използването на геотермална енергия може да осигури на България надеждна, чиста и евтина енергия при базово натоварване, което да помогне за замяната на необходимостта от изгаряне на изкопаеми горива. Тя може също така значително да повиши енергийната ефективност на домовете, бизнеса и градовете, като намали нуждите от енергия, чрез по-широко използване на геотермални термопомпи.
За да стане реалност, правителството, индустрията, академичните среди и специалистите в България, Европа и извън нея трябва да си сътрудничат, за да гарантират, че лицата, вземащи решения, разполагат с необходимата информация, с което да спомогнат за развитието на геотермалната енергия в България.
Целта на „Българската Асоциация Геотермална Енергия“ е да подкрепи и разшири това сътрудничество, чрез обединяване на всички компании, институции и специалисти със знания и опит за споделяне, като създаде отворен форум за диалог, предложения и работа за насърчаване на по-големи инвестиции.
Правителството на България направи първата стъпка по пътя към използване на дълбока геотермална енергия за производство на електроенергия, като постави стратегическа цел за 2026 г. Пътната карта за постигане на тази цел започва с промени в политиката, законодателството и нови научни оценки за идентифициране на най-перспективните области за развитие и създаване на положителни условия за инвестиции. Ще последват пилотни проекти за производство на електроенергия, за да се демонстрира икономическа жизнеспособност и да се стимулират инвеститорите да предприемат по-мащабни проекти за проучване и развитие на геотермална енергия в цялата страна. Тази трансформация ще изисква значителна работа и експертен опит, за да се извърши успешно. Целевото проучване и разработване на дълбока геотермална енергия изисква същите умения и опит, които в момента се използват в нефтената и газовата индустрия. Пренасочването на този съществуващ експертен потенциал, за да спомогне за намирането на геотермална енергия, вместо нефт и газ, е ключът към бързото увеличаване на развитието на геотермалната енергия в България и ще създаде нови работни места, обучение и много възможности за развитие на умения с разрастването на индустрията.
Следващата стъпка по пътя е правителството, индустрията, академичните среди и специалистите в България да поемат предизвикателството и да си сътрудничат, за да превърнат ежедневната употреба на геотермална енергия в реалност. Българската Асоциация Геотермална Енергия ще помогна за изпълнението на целия процес на трансформация.
Българска Асоциация Геотермална Енергия