Geotermalna energija predstavlja prirodnu energiju koja je akumulirana u fluidima i stenskim masa u Zemljinoj kori i odnosi se na toplotu Zemljine unutrašnjosti koja u samom središtu dostiže temperaturu i do 7000°C. Samo nekoliko kilometara ispod površine Zemlje možemo doći i do temperatura koje idu preko 250°C. Temperatura raste sa porastom dubine, na svakih 30-50 metara za jedan stepen, što nas dovodi do zaključka da su geotermalni potencijali Zemlje jako veliki. Procenjena vrednost uskladištene geotermalne energije u kontinentalnoj kori do dubine od 3 km iznosi 43x106 EJ, zato se geotermalna energija tretira kao obnovljiv izvor energije, a kao takva pogodna je za upotreb u raznim sektorima i na način koji ne šteti prirodi oko nas, (World Energy Council, 2016). Glavne prednosti geotermalne energije je u lakom načinu korišćenja uz relativno jednostavnu i jeftinu tehnologiju. Međutim, kada govorimo o geotermalnoj energiji stena današnja tehnologija je ograničena na dubine bušenja do 10 km, a samim tim i eksploatacija je do tih dubina. Savremena tehnološka rešenja omogućavaju upotrebe enerergi niskih temperatura na jednostavan i ekonomski prihvatljiv način te je u tom smilu Evropska unija Direktivom o obnovljivim izvorima energije[1] redefinisala pojam geotermalne energije kao “svaki vidi energije uskladišten u formi toplote ispod površine terena“.
Važeća kalsifikacija geotermalnih resursa na teritoriji Republike Srbije:
-
Klasifikacija geotermalne energije prema mestu u Zemljinoj kori u kojima je akumulirana i iz kojih se eksploatiše:
-
Hidrogeotermalna energija (akumulirana u vodi)
-
Petrogeotermalna energija (akumulirana u čvrstim stenskim masama)
-
Pneumogeotermalna energija (akumulirana u gasovima) i
-
Magmogeotermalna energija (akumulirana u magmi)
-
Klasifikacija hidrogeotermalnih resursa prema temperaturi fluida:
-
Resurski niske entalpije - temperatura fluida <100°C
-
Resursi srednje entalpije - temperatura fluida 100-200°C
-
Resursi visoke entalpije - temperatura fluida >200°C
-
Klasifikacija mogućnosti korišćenja geotermalnih resursa u zavisnosti od temperature.
U Srbiji, do sada, sve utvrđene geotermalne pojave nalaze se u okviru geotermalnih resursa niske entalpije, sa temperaturom fluida ispod 100°C.
Geotermalni resursi Republike Srbije kvantifikovani su po sledećim podgrupama:
-
Subgeotermalni resursi temperature do 30°C (subhidrogeotermalni i subpetrogeotermalni resursi),
-
Geotermalni resursi u užem smislu, temperature od 30°C do 100°C,
-
Geotermalni resursi temperature preko 100°C (hidrogeotermalni resursi i energija suvih stena (hot dry rock sistemi - HDR)).
Republika Srbija je bogata prirodnim izvorima toplih voda odnosno hidrogeotermalnim resursima, međutim korišćenje geotermalne energije za grejanje i druge energetske potrebe je i dalje u početnoj fazi. Geotermalni resursi najviše se koriste u oblasti balneologije, sporta i rekreacije i u turističkim objektima.
Procenjena ukupna količina toplote koja se nalazi u geotermalnim vodama Srbije je oko dva puta veća od ekvivalentne količinte toplote koja bi se dobila sagorevanjem svih naših rezervi uglja. Na teritoriji Vojvodine postoje i 62 veštačka geotermalna izvora (bušotina) ukupne izdašnosti 550 l/s i toplotne snage od oko 50 MW, a u delu Srbije južno od Save i Dunava nalazi se još 48 bušotina sa procenjenom snagom od 108 MW. Ovi podaci nam govore o velikom eksploatacionom potencijalu geotermalne energije u našoj zemlji.
Geotermalni potencijal Republike Srbije[2] pokazuje i postojanje velikog broja banja i prirodnih izvora sa temperaturama voda većim od 30°C i različitim stepenom izdašnosti. Na osnovu merenja toplotni tok je iznad prosečnog za Evropu (60 MW/m2) odnosno kreće se od 80 do 120 MW/m2. Na preko 60 opština utvrđeni su prirodni (prirodni izvori) i veštački izvori (bunari) termalnih voda. Temperatura vode je u proseku oko 40°C, a samo na teritoriji 6 opština/gradova temperatura vode je preko 60°C (Vranje, Šabac, Kuršumlija, Raška, Medveđa, Apatin). Najvišu temperaturu imaju termalne vode u Vranjskoj banji (96°C), Jošaničkoj banji (78°C), Sijarinskoj banji (72°C), Kuršumlijskoj banji (68°C) i Novopazarskoj banji (55°C). Ukupna izdašnost svih prirodnih izvora je 4000 l/s. Prosečni protoci vode iz postojećih izvora i bušotina iznose oko 20 l/s. Na nekoliko lokaliteta protok vode prelazi 50 l/s (Bogatić, Kuršumlija, Pribojska Banja, Niška Banja), a na samo jednoj lokaciji, Banja Koviljača, protok vode iznosi preko 100 l/s.
 |
 |
|
Slika 1. Karta temperaturnog polja Srbije na dubini od 1000 m. |
Slika 2. Slika 2. Karta geotermalnih resusrsa Srbije3 |
Na teritoriji Republike Srbije geotrmalni potencijali nisu ravnomerno raspoređeni:
-
Grad Beograd koji najvećim delom svoje površine pripada rejonu Šumadijsko-kopaoničke zone, a manjim delom (severno od Dunava) rejonu Panonskog basena ima vode temperature od 11 do 20°C i potencijalne količine podzemnih voda i do 26.000 l/s. Potencijalna termalna snaga grada Beograda iznosi oko 2.308 MWt.Na teritoriji Republike Srbije geotrmalni potencijali nisu ravnomerno raspoređeni:
-
Region Vojvodine koji je najvećim delom u rejonu Panonskog basena, a manjim delom pripada rejonu Unutrašnjih dinarida ima termalne vode temperature od 11 do 17°C. Najveći subgeotermalni potencijal ima Sremski okrug sa procenjenom termalnom snagom oko 287,9 MWt, a sumarna potencijalna termalna snaga ovog rejona iznosi oko 1.099,3 MWt.
-
Region Šumadije i Zapadne Srbije prema hidrogeološkoj rejonizaciji najvećim delom preipada jedninci Unutrašnjih Dinarida i Šumadijsko-kopaoničkoj zoni. Temperature podzemnih voda kreću se i do 75°C, a najveći potencijal ima Mačvanski okrug sa ukupnim subgeotermalnim potencijalom oko 270,8 MWt. Sumarna potencijalna termalna snaga ovog rejona iznosi 759,5 MWt.
-
Region Južne i Istočne Srbije pripada rejonu Karpato-Balkanida i manjim delom rejonu Srpskog kristalastog jezgra. Temperature voda kreću se u opsegu od 10 do 15°C, a najveći potencijal je u Podunavskom okrugu sa termalnom snagom od 181,6MWt. Sumarna potencijalna termalna snaga ovog regiona iznosi 657,5MWt.
Slika 3. Samoizliv tople vode u Jošaničkoj Banji temperature 78°C
Ukupna toplotna snaga koja bi se mogla dobiti iskorišćenjem svih postojećih termalnih izvora iznosi oko 216 MWt, sa proizvodnjom toplotne energije od 180 hiljada ten[4].
Sub-petrogeotermalni resusi
Na teriotriji Srbije postoje povoljne mogućnosti za eksploataciju geotermalne energije iz suvih stena, primenom geotermalnih sondi. Ovaj vid eksploatacije resursa doživljava ekspanziju u poslednjih nekoliko godina. Prednost je u relativno plitkim bušotinama 100-125 m i samoj sigurnosti sistema što je dovelo do toga da su mnoge individualne stambene kuće uvele ovaj vid energije za grejanje/hlađenje prostora. Kako bi se koristio petrogeotermalni resurs za potrebe zagrevanja prodičnih domaćinsta fizičkih lica neophono je definisati uslove korišćenja toplote stenskih masa zemljine kore do 30 °C.
Upotreba resursa geotermalne enerije samo se delimično prati i bilansira. Energetski bilans Republike Srbija beleži potrošnju geotermalne energije za potrebe grejanja od 2007. godine i to po sektorima potrošnje (Tabela 1).
Evropski savet za geotermalnu energiju[5] takođe vodi evidenciju upotrebe getermalnog resursa po zemljama članicam i po nameni. Ove dve statistike međusobno ne korespondiraju tako da Republici Srbiji predstoji dodatni napori ka formiranju baze /katastra geotermalnog resursa i njegovog bilansiranja u ukupni energetskki bilans države.
Pregled direktne upotrebe geotermalne energije u Republici Srbiji dat je u tabeli 2.
Prema izveštaju Svetskog saveta za energiju[6] u 2016. godini ukupno instalisani kapaciteti za proizvodnju energije iz geotermalnih resursa su iznosili 116 MW i proizvodnjom od 43,1 ktoe od čega 59 izvora termalnih voda se koristi za potrebe balneologije i turizma, a 9 kompanija koristi termalne vode za potrebe flaširanja. Grejanje objekata i proizvodnja električne energije iz toplih izvora je tek u fazi istraživanja. Danas imamo 25 bunara u Panonskom basenu koji se koriste na sledeći način:
-
4 bunara za potrebe staklenika i plastenika
-
3 bunara za grejanje farmi svinja
-
2 bunara za industrijske potrebe (fabrike kože i tekstila)
-
3 bunara za grejanje objekata i
-
13 bunara za različite namene u banjama, spa centrima, rekreacionim centrima.
Van granica Panonskog basena geotermalni resursi koriste se za grejanje objekata, staklenika (sadnice cveća), farme živine, tekstilne radionice i SPA - centra i hotela. Tri banje i rehabilaciona centra koriste geotermalnu toplotu uz upotrebu toplotnih pumpi od 6MWt koje koriste vodu temperature 25°C i fabrika tepiha.
Korišćenje getermalnog resursa prema mestu aplikacije uključuju:
-
20,9 MWt i 356 TJ/yr za zagrevanje prostorija
-
18,5 MWt i 128 TJ/yr za zagrevanje staklenika
-
6,4 MWt i 128 TJ/yr za zagrevanježivotinjskihfarmi i ribnjaka
-
0,7 MWt i 10 TJ/yr za potrebe poljoprivrede
-
4,6 MWt i 58 TJ/yr za potrebe industrijskog zagrevanja
-
39,8 MWt i 647 TJ/yr za kupanje i plivanje
-
9,9 MWt i 83 TJ/yr za geotermalne toplotne pumpe.