Proponowana koncepcja modernizacji

Zakładając spełnienie warunków dyrektywy [3] przez miasto Nowy Tomyśl, norm krajowych oraz PEP 2040, a także doświadczeń europejskich miast o podobnej dostępności energii geotermalnej (Berlin, Paryż, Pisa, Basel), przyjęto jako podstawowe źródło ciepła energię geotermalną Ziemi, wspomaganą przez SPCDM, umożliwiające uzyskanie żądanej temperatury 90°C i mocy grzewczej 5 MWt wyłącznie z OZE (geoter- mia + SPCDM + PV), bez spalania (4GDH).
Za najważniejsze korzyści w rozwoju ciepłownic- twa Nowego Tomyśla należy uznać:
•    Wykorzystanie energii geotermalnej w produkcji ciepła przez centralną ciepłownię PEC Nowy Tomyśl, w ciągu całego roku; grzanie/chłodzenie.
•    Modernizacja zgodnie z UN i PN sieci centralnego ogrzewania w mieście – likwidacja lokalnych kotłowni i podłączenie do centralnej sieci ciepłowniczej.
•    100-procentowe odejście od wykorzystania paliw kopalnych, wykorzystanie OZE; maksymalizacja nergii geotermalnej odwiertu GT-1, wspomaganej szczytowo SPCDM + PV.
•    Rozwój nowego budownictwa energooszczędnego, niskoenergetycznego w klasie A; termomodernizacja pozostałych budynków mieszkalnych i użytkowych.

RYS. 8 Skumulowane roczne moce dobowe z podziałem na źródło mocy (Wariant: system geotermalny + gaz szczytowo)

Podstawowym założeniem programu modernizacji miejskiego systemu ciepłowniczego Nowego Tomyśla jest maksymalne wykorzystanie energii geotermalnej, zbiornika triasu dolnego (T1).

Pierwszym etapem realizacji omawianej inwestycji jest wykonanie otworu badawczo-eksploatacyjnego
„Nowy Tomyśl GT-1”, w celu potwierdzenia rozpoznania geologicznego parametrów złoża i umożliwienie jego eksploatacji, zgodnie z „Oceną Zasobów Geotermal- nych…”[17] oraz „Projektem Robót Geologicznych…” [18]. Według danych geologicznych, temperatura i wydajność odwiertu w warunkach naturalnych wynoszą odpowiednio 65°C i 30 m3/h (tab. 1). Zabiegi intensyfikacji przepływu pozwalają uzyskać kilkukrotne zwiększenie wydajności odwiertu, rzędu 100-300 m3/h [7, 8]. Schemat (rys. 7) przedstawiaoryginalną konfigurację systemu SPCDM pozwalającą na wykorzystanie ciepła geotermalnego w miejskiej sieci ciepłowniczej o żądanej zmiennej temperaturze do 90°C mocy grzewczej 5 MWt. W projekcie zastosowano kaskadowy system dwóch jednostopniowych sprężarkowych pomp ciepła produkcji Johnson Controls USA. System taki został zaprojektowany wspólnie z inwestorem oraz PGA, ze względu na wysoką wydajność objętościową wód termalnych Nowego Tomyśla oraz wymagane różni- ce temperatur pomiędzy dolnym i górnym źródłem
ciepła, wynoszącą 30°C.

System pozwala na podgrzewanie wody do tem- peratury 90°C, wystarczającej w celu maksymalnego wykorzystania mocy dubletu. Obliczeniowy współczynnik COP systemu wynosi 5,1.

Godzinowe zapotrzebowanie zostało obliczone na podstawie analizy danych statystycznych z pracy ciepłowni w mieście Nowy Tomyśl w latach 2017-2019 i później (rys. 8).

Skumulowane godzinowe zapotrzebowanie na moc w sezonie grzewczym (rys. 8) pozwala na ocenę ilości energii zapewnionej przez projektowany system SPCDM 5 MWt. Na wykresie zaznaczono energię wyprodukowaną przez geotermalny system pomp ciepła (kolor niebieski) i gazowy system szczytowy (kolor brązowy). Wykres pozwala również ocenić przez jaką część roku (liczba dni) będzie dodatkowo wymagana praca gazowego systemu. W wyniku analizy produkowanej rocznie przez ciepłownię energii określono udział energii systemu geotermalnego i źródła szczytowego przedstawiony w tabeli 2.

TAB. 2 Roczna produkcja energii cieplnej w PEC Nowy Tomyśl oraz możliwa do wytworzenia z 5 MWt systemu geotermalnego