Toplota iz globin za zeleno prihodnost

Geotermalna energija je eden pomembnejših naravnih energetskih virov v srednji Evropi, ki ni odvisen od transporta surovine. V Sloveniji prevladuje raba termalne vode za kopanje v bazenih in balneologijo, velike rezerve pa imamo pri izrabi toplote za daljinsko ogrevanje in ogrevanje rastlinjakov.

Raba termalne vode v lanski energetski bilanci Slovenije je zanemarljiva. Plitva geotermalna energija se lahko s tehnologijo toplotnih črpalk pridobiva kjerkoli, medtem ko je termalna voda, ki se uporablja za neposredno proizvodnjo toplote, na voljo le na omejenih območjih – v geotermalnih vodonosnikih. Po tipu rabe približno 42 odstotkov izkoriščene geotermalne energije pridobimo iz termalne vode (32 lokacij z rabo termalne vode 593,54 teradžula na leto), manjkajoči del pa dodajo geotermalne toplotne črpalke. Takšna neposredna raba s 14,176 ktoe (energije, ki jo razvije tisoč ton ekvivalentne nafte) je bistveno manjša od 21 ktoe, ciljne vrednosti akcijskega načrta za obnovljive vire energije za leto 2020. Tudi ciljna vrednost desetih postavljenih geotermalnih daljinskih ogrevalnih sistemov do leta 2020 je še oddaljena.

Ker želimo povečati rabo geotermalne toplote, bo treba vpeljati kaskadno rabo termalne vode, povečati energetsko učinkovitost sistemov z dodatnimi toplotnimi črpalkami in izmenjevalci ter demonstrirati nove prakse rabe geotermalne toplote, kar poskušamo razvijati raziskovalci Geološkega zavoda Slovenije v okviru projekta DARLINGe. V projekt je vključenih šest držav z območja panonskega bazena. S pregledom trenutnega stanja rabe termalne vode smo zagotovili dobre temelje za načrtovanje ukrepov za dosego ciljev.



V okviru projekta DARLINGe je bilo v pregled vključenih dvajset termalnih izvirov in vrtin s temperaturo vode na ustju vsaj 30 °C. V panonskem bazenu je evidentiranih 767 objektov (vrtin in termalnih izvirov). Največ, skoraj 80 odstotkov, jih je na Madžarskem, v Sloveniji jih je 44, najmanj, 10, pa v Bosni in Hercegovini. Povprečna globina vrtin je 1145 metrov (v Sloveniji 988 metrov), največja pa 3436 metrov (v Sloveniji 1857 metrov). Termalna voda se v panonskem bazenu pridobiva iz dveh vrst vodonosnikov; najbolj razširjeni in izdatni so peščeni medzrnski vodonosniki, ki so večinoma čezmejni. Vanje posega 87 odstotkov vrtin, ki skupaj zagotavljajo približno 70 odstotkov vse načrpane termalne vode. V Sloveniji je takšnih 11 lokacij. Drugi tip vodonosnikov so razpokane metamorfne ali karbonatne sedimentne kamnine in bolj izolirani vodonosniki v miocenskih karbonatnih kamninah. Zadnji prevladujejo v Bosni in Hercegovini ter na Hrvaškem.

Starost geotermalnih vrtin

Povprečna starost vseh obravnavanih vrtin na projektnem območju je 46 let. Tako v celotni Sloveniji kot le na slovenskem projektnem območju je starost enaka, 33 let. Izmed vseh vrtin jih je le 13 odstotkov mlajših od deset let, v vzhodni Sloveniji je delež še manjši, samo 7 odstotkov. Nad 50 let je starih 26 odstotkov vrtin, v vzhodni Sloveniji pa 9 odstotkov. Ugodno sporočilo te informacije je, da lahko vrtine obratujejo še dolgo po koncu amortizacijske dobe sicer velike investicije, običajno ocenjene na 25 do 30 let. Pri tem pa vzbuja skrb regionalni trend, da izrazito upada izdelava novih vrtin v zadnjem desetletju, zaradi česar je v prihodnje pričakovati težave pri zagotavljanju potrebnih količin termalne vode. Poleg novih proizvodnih geotermalnih vrtin bi morali v Sloveniji veliko večji poudarek nameniti tudi reinjekcijskim vrtinam, ki omogočajo vzdrževanje količin in gladine termalne vode v vodonosnikih in s tem trajnostno gospodarjenje.

Temperatura in odvzem

Temperatura iztekajoče termalne vode na celotnem projektnem območju je v polovici primerov nad 50 °C, kar je zelo ugodno za pridobivanje toplote. V dveh primerih dosega 100 oziroma 101 °C, v Balotaszállásu in Cserebökényju na Madžarskem. V vzhodni Sloveniji ima največ vrtin termalno vodo s temperaturo med 50 in 59 °C, najvišja je bila izmerjena v Moravskih Toplicah, 75 °C. Tako visoke temperature so zelo primerne za zaporedno ali kaskadno rabo, katere primere dobre prakse najdemo tudi pri nas. Običajno najprej ogrevajo prostore, nato bazene in sanitarno vodo, sledi ogrevanje zelenic ali zunanjih igrišč in podobno.

​

Z večine (93 odstotkov) obravnavanih objektov se voda le pridobiva, saj je med 767 pregledanimi objekti le 39 reinjekcijskih vrtin za vračanje toplotno izrabljene termalne vode nazaj v vodonosnik. Na Madžarskem in v Sloveniji se reinjektira predvsem v peščene medzrnske vodonosnike, na Hrvaškem pa v razpokane kamnine v podlagi bazena.



Čeprav smo zbrali podatke o pridobljeni količini termalne vode le za 62 odstotkov objektov, že iz njih odvzem presega 40 x 106 kubičnih metrov na leto, od tega načrpajo kar 72 odstotkov termalne vode na Madžarskem. Večina vode (85 odstotkov) je odvzete iz čezmejnih peščenih medzrnskih vodonosnikov. V Sloveniji načrpamo približno 5,7 x 106 kubičnih metrov termalne vode na leto.

Velik potencial za izkoriščanje

Dovoljenja za rabo termalne vode se med državami bistveno razlikujejo. Vodne pravice (72 odstotkov) podeljujejo predvsem na Hrvaškem, Madžarskem in v Sloveniji, rudarske pravice (6 odstotkov) v Romuniji in Bosni in Hercegovini, geotermalne (2 odstotka) zlasti v Srbiji, ponekod pa se voda pridobiva brez dovoljenj. Pri nas se le dve vrtini vodita pod rudarsko zakonodajo kot geotermični energetski vir, pri čemer je treba vodo za daljinsko ogrevanje Lendave po uporabi stoodstotno reinjektirati.

Največja dovoljena količina odvzema termalne vode je le redko javen podatek, je pa to dobra praksa uredb v Sloveniji. Na celotnem projektnem območju je dovoljen letni odvzem 62,3 x 106 kubičnih metrov, na podlagi dostopnih podatkov za 51 odstotkov objektov pa smo izračunali, da je ta količina vsaj dvakrat večja od trenutnega dejanskega odvzema. To kaže na velikanski potencial za povečanje pridobivanja geotermalne energije v regiji brez razvoja dodatnih lokacij.

Hkrati se pojavlja vprašanje, ali te dovoljene količine pomenijo trajnostno količino odvzema, ki ne bo povzročila slabšanja količinskega in kakovostnega stanja geotermalnih vodonosnikov v prihodnje. Preprostega odgovora ni, vemo pa, da so v nekaterih regijah že zaznali spremembe stanja, zato bomo stanje in ukrepe podrobneje raziskali v treh čezmejnih pilotnih območjih.

Raba termalne vode

Še vedno prevladuje tradicionalna raba termalne vode za kopanje v bazenih in balneologijo (24 odstotkov vrtin in izvirov). Nekatere toplice imajo razvit tudi sistem kaskadne rabe, tako da s termalno vodo najprej ogrevajo prostore in sanitarno vodo, z nekoliko ohlajeno pa bazene. Kar 17 odstotkov vrtin s termalno vodo se uporablja kot vir pitne vode, a le na Madžarskem. Za daljinsko ogrevanje, ogrevanje sanitarne vode in individualno ogrevanje prostorov se uporablja 16 odstotkov objektov, za potrebe v kmetijstvu in za ogrevanje rastlinjakov pa 9 odstotkov. Pet odstotkov jih uporabljajo v industriji ter dva odstotka za opazovanje stanja vodonosnikov. Na projektnem območju je le pet odstotkov vrtin namenjenih reinjekciji, pri nas deluje ena. Za druge objekte podatki o rabi niso bili na voljo.



V slovenskem projektnem območju imamo prevladujočo kaskadno rabo za kopanje in balneologijo ter ogrevanje prostorov (43 odstotkov), za kopanje in balneologijo brez kaskadne rabe imamo 30 odstotkov objektov, za daljinsko ogrevanje in rastlinjake pa 27. Ena vrtina za daljinsko ogrevanje se uporablja kot reinjekcijska vrtina.
V 90. letih namensko zgrajena reinjekcijska vrtina Mt-7 v Moravskih Toplicah zdaj proizvaja termalno vodo, pred nekaj leti zgrajena Sob-4g v Murski Soboti ne obratuje, pozimi deluje le reinjekcijska vrtina Le-3g v Lendavi. Ta skupaj s proizvodno Le-2g tvori geotermični energetski vir, katerega učinkovitost delovanja ni podrobneje znana. Številke presegajo povprečje, še vedno pa imamo zelo veliko rezerve pri izrabi toplote za daljinsko ogrevanje in ogrevanje rastlinjakov.

V svetlo prihodnost

Pregled stanja je pokazal številne primere dobre prakse, ki so zaradi podobnih geoloških danosti prenosljivi v sosednje države. Slovenija ima zaradi razmeroma naprednih zahtev v uredbah o koncesiji za rabo termalne vode, večinoma iz leta 2015, implementirane učinkovite sisteme kaskadne rabe, ki dosegajo razmeroma visok izkoristek toplotne energije. Hkrati razpolaga z zelo zanesljivimi informacijami o dejanski količini odvzema termalne vode in vse boljšo oceno stanja geotermalnih vodonosnikov. Naše najšibkejše področje je vpeljava reinjekcije, kadar se pridobiva samo geotermalna toplota. Ta je nujna, saj se le tako ne spreminja količinsko stanje in je mogoče sočasna in razmeroma gosta mreža parov črpalno-reinjekcijskih vrtin. Z izvedbo večjega števila sistemov daljinskega ogrevanja in ogrevanja rastlinjakov na perspektivnih območjih vzhodne Slovenije, tudi s kogeneracijo, lahko geotermalna energija bistveno pripomore k zeleni prihodnosti.