 Polska jest obecnie jednym z najbardziej atrakcyjnych rynków poszukiwań złóż gazu ziemnego w łupkach w Europie. Gaz z łupków jest dla Polski szansą, ale i wyzwaniem, z uwagi na skomplikowanie warunków złożowych, które wymagają nowoczesnej technologii, specjalistycznej wiedzy i doświadczenia. Eksperci uważają, że ze względów ekonomicznych Polska powinna zachować jak największą kontrolę nad swoimi bogactwami naturalnymi. Zasoby gazu łupkowego, szacowane przez amerykańską agencję ds. energetyki EIA na 5,3 mld m3, mogą być warte nawet bilion dolarów.
Suwerenność Polski
Z racji uczestnictwa Polski w Unii Europejskiej prawo unijne nakazuje równe traktowanie przedsiębiorstw krajowych i zagranicznych. Jesienią zeszłego roku do Trybunału Sprawiedliwości w Luksemburgu zaskarżono polskie prawo geologiczne i górnicze, jako niezgodne z prawem unijnym. Wszystko wskazuje, że firmy zagraniczne wszelkimi sposobami będą starały maksymalizować korzyści z eksploatacji krajowych złóż. Według Instytutu Globalizacji największe korzyści z rodzimych bogactw naturalnych powinno czerpać polskie społeczeństwo.
Tymczasem już na poziomie wydawania koncesji widać, że interes ekonomiczny naszego kraju nie jest należycie uwzględniany. Opłaty na rzecz budżetu z racji wydobycia złóż miałyby wynieść jedynie 1,5 proc. - najtaniej na świecie. Analogiczne opłaty na rzecz państwa w Wielkiej Brytanii czy Norwegii wynoszą 50-70 proc. W Turkmenistanie, gdzie niedawno odkryto drugie na świecie pod względem potencjału zasoby gazu konwencjonalnego, wydobycie powierzane jest wyłącznie firmom krajowym, a firmy zagraniczne mogą być jedynie podwykonawcami. - Gaz łupkowy może być w przyszłości jednym z fundamentów suwerenności energetycznej Polski - uważa dr Tomasz Teluk, prezes Instytutu Globalizacji. - Czy tak się stanie, zależy od strategicznych decyzji podejmowanych na etapie planowania. Dlatego postanowiono zapytać Polaków m.in. czy bardziej korzystne byłoby rozwijanie rodzimych technologii wydobycia gazu, czy lepiej całkowicie bazować na rozwiązaniach z zagranicy. Z sondażu TNS OBOP wykonanego na zlecenie ośrodka Instytut Globalizacji wynika, że polskie państwo powinno inwestować w eksploatację gazu z łupków i powinny się tym zajmować głównie polskie firmy, rozwijając rodzime technologie.
- Z badania wynika, że obywatele oczekują większej kontroli nad złożami ze strony państwa oraz dominującego zaangażowania rodzimych firm w poszukiwania i eksploatację gazu łupkowego - stwierdził wiceprezes Instytutu Globalizacji Tomasz Sommer.
Fenomen YETI
Popularny na YouTube film pt. "Gasland" jest przykładem, jak niewiedza wywołuje strach i podsyca obawy społeczne. Polska debata o gazie łupkowym przypomina fenomen Yeti, ponieważ obu zjawisk nikt jeszcze nie widział, ale każdy boi się spotkać na swojej drodze. Wzrastające ceny ropy naftowej i gazu ziemnego oraz częściowo wyczerpujące się zasoby konwencjonalnych złóż spowodowały ostatnio globalny wzrost zainteresowania niekonwencjonalnymi złożami węglowodorów. Gaz łupkowy robi furorę w polskich mediach i już zmienia krajobraz energetyczny Europy - drugiego największego rynku gazu ziemnego na świecie, a jej zapotrzebowanie na gaz ciągle wzrasta.
Europejska geopolityka gazowa jest w okresie bezprecedensowych przemian. Rada UE zdecydowała, że do 2015 roku nie ma być wysp energetycznych: Europę połączy innowacyjna infrastruktura gazowa w postaci interkonektorów i zbiorników magazynowania, a na obrzeżach kontynentu wyrosną terminale LNG. Celem jest zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego poprzez uniezależnienie się od dostawców zewnętrznych. Zakładając że obecne zapotrzebowanie na gaz się utrzyma, udokumentowane złoża gazu ziemnego wystarczą na pokrycie zapotrzebowania przez następne 60 lat. Zdaniem Międzynarodowej Agencji Energetycznej, wykorzystanie złóż gazu niekonwencjonalnego wydłużyłoby ten okres do 250 lat.
Amerykańska firma doradcza Wood Mackenzie ocenia, że światowe zapotrzebowanie na gaz w roku 2010 wyniosło około 8 mld m3 dziennie, a według większości prognoz zapotrzebowanie to w najbliższych latach będzie rosło w związku z coraz większą popularnością gazu ziemnego jako paliwa wykorzystywanego w produkcji energii. Zapotrzebowanie na gaz można częściowo pokryć przy pomocy 920 bilionów m3 gazu łupkowego, gazu zamkniętego i metanu pokładów węgla na całym świecie, gdzie wstępnie zidentyfikowano prawie 700 łupków w 142 basenach, a MAE stopę wydobycia gazu łupkowego na świecie szacuje na poziomie 40 proc. W Europie do odkrycia może być około 35 bilionów m3 gazu niekonwencjonalnego.
W 2009 roku w Stanach Zjednoczonych doszło do tak zwanej "łupkowej rewolucji", kiedy to produkcja gazu łupkowego wzrosła z 1 do 20 proc. całkowitego wydobycia gazu w tym kraju. Szacuje się, że do roku 2035 produkcja ta osiągnie poziom 50 proc. Ale gaz łupkowy przestaje być fenomenem tylko amerykańskim. Niekonwencjonalne złoża węglowodorów stają się jednym z najważniejszych wyzwań dla polskiego przemysłu naftowego. Według niedawno opublikowanego raportu amerykańskiej Agencji Informacji ds. Energii zasoby gazu łupkowego w Polsce szacuje się na 5,3 bilionów m3, co daje Polsce 1. miejsce wśród objętych badaniami państw europejskich. Przy obecnym rocznym zużyciu gazu zasoby te wystarczyłyby na ponad 300 lat, a poszukiwania gazu łupkowego mają pełne poparcie ze strony polskiego rządu.
Pierwszymi krajami, w których na dużą skalę rozpoczęto produkcję gazu ziemnego z łupków, były Stany Zjednoczone i Kanada, przy czym szybki rozwój nowych, niekonwencjonalnych koncepcji poszukiwań złóż ropy i gazu oraz technik eksploatacji takich złóż nastąpił pod koniec XX wieku, zwłaszcza w latach 90. Skala możliwości przemysłu poszukiwań i produkcji gazu ziemnego z niekonwencjonalnych złóż, uwidoczniona przez rynek północnoamerykański, spowodowała próby przeniesienia tych doświadczeń na inne kontynenty. Wstępne prace związane z poszukiwaniami złóż gazu ziemnego w łupkach prowadzi się obecnie w Meksyku, Argentynie, Libii, Turcji, Indiach, Australii, Rosji oraz Chinach. W Europie złoża zidentyfikowano w Polsce, Niemczech, Francji, Holandii, Szwecji, Danii, na Ukrainie i na Węgrzech, w Rumunii, Turcji oraz Wielkiej Brytanii. Na tym tle Polska jest jednym z atrakcyjniejszych w Europie obszarów poszukiwań gazu w łupkach, przy czym największe perspektywy wydobycia gazu stwierdzono w łupkach dolnego paleozoiku na kratonie wschodnioeuropejskim - w basenie bałtyckim, obniżeniu podlaskim i regionie lubelskim.
Nie brak jednak wątpliwości, czy eksploatacja na skalę przemysłową faktycznie będzie możliwa, bo Polska to nie Stany Zjednoczone, których wielkie terytorium i niezaludniona przestrzeń umożliwiają bezkonfliktowe wykonywanie skomplikowanych prac wiertniczych z wykorzystaniem dużej ilości wody i chemikaliów. Tylko najwięksi entuzjaści uważają, że gaz łupkowy może być dla Polski tym, czym stał się dla USA. Polskę czeka poważna debata. Czy jesteśmy do niej przygotowani?
Gaz ziemny - wybór czystszej energii
Gaz łupkowy jest najczystszym z paliw kopalnianych. Pochodzi z materii organicznej występującej w skałach osadowych i generowany przez bakterie lub w efekcie wzrostu temperatury towarzyszącej pogrzebaniu osadów. Gaz może zaspokoić zapotrzebowanie na czystszą energię w wielu sektorach, w tym coraz większe zapotrzebowanie w zakresie wytwarzania energii oraz ciepła. Produkcja energii elektrycznej na bazie gazu ziemnego jest sprawdzoną i kosztowo konkurencyjną metodą; nowe i wydajne elektrownie gazowe można zbudować w trzy lata, a koszt produkcji elektryczności z gazu jest zwykle niższy niż koszty jej wytwarzania z innych źródeł, takich jak węgiel, wiatr czy energia atomowa. Gaz ziemny jest też mniej szkodliwy dla środowiska: emisja CO2 ze spalania gazu jest do 30 proc. mniejsza niż w przypadku ropy oraz do 60 proc. mniejsza niż w przypadku węgla. Znacznie zredukowana jest także emisja innych substancji, w tym rtęci, siarki oraz dwutlenku azotu. Dzięki swym właściwościom gaz ziemny będzie odgrywał istotną rolę w czystszym miksie energetycznym w Europie i na całym świecie.
Nie każde złoża węgla i łupków są odpowiednimi skałami zbiornikowymi dla gazu ziemnego. Aby doszło do jego powstania, musi zajść szereg istotnych czynników, z których najważniejszym jest to, aby dana skała była odpowiednio organicznie bogata i dojrzała termicznie. Od początku istnienia przemysłu naftowego, w trakcie poszukiwań i eksploatacji konwencjonalnych złóż węglowodorów, odkrywano również, zwykle przypadkowo, niekonwencjonalne akumulacje gazu ziemnego i ropy naftowej. W porównaniu z gazem konwencjonalnym złoża gazu niekonwencjonalnego zajmują o wiele więcej powierzchni, jednak odnalezienie takich miejsc, z których gaz ten może być wydobywany na skalę komercyjną, nie jest zadaniem łatwym.
Historia komercyjnej eksploatacji niekonwencjonalnych złóż gazu ziemnego sięga co najmniej 1821 roku, kiedy to we Fredonii (stan Nowy Jork, USA) uzyskano gaz z dewońskich łupków Dunkirk, lecz przez blisko 200 lat tego typu zasoby gazu nie odgrywały znaczącej roli w przemyśle naftowym i energetyce. Złoża te albo nie były eksploatowane, albo też produkcja z nich była na tyle niewielka, że z powodów ekonomicznych zainteresowanie niekonwencjonalnymi węglowodorami było marginalne.
Dziś gaz łupkowy to najbardziej znany gaz niekonwencjonalny. Łupki są powszechnie występującą na Ziemi skałą osadową. To drobnoziarniste skały, które składają się głównie z płytek iłu i małych fragmentów innych minerałów. Łupki mogą zawierać złoża gazu, ale tylko te o odpowiednich właściwościach mogą być wydobywane. Gaz termogeniczny tworzy się w efekcie rozkładu materii organicznej w wysokiej temperaturze, głęboko pod ziemią. Następnie jest on ponownie wchłaniany przez materię organiczną i zamykany w łupku.
Bariery finansowo-technologiczne
O potencjale gazu łupkowego, gazu zamkniętego i metanu pokładów węgla wiedziano już od dawna, a pierwsze otwory wydobywcze gazu niekonwencjonalnego powstały w latach 20. XIX wieku. Niezwykły czy niekonwencjonalny jest jednak nie tyle sam gaz łupkowy, lecz sposób jego wydobywania. O ile wydobycie gazu konwencjonalnego możliwe jest bez użycia specjalnego uzbrojenia otworu, to wydobycie gazu niekonwencjonalnego w większości przypadków wiąże się z koniecznością wytworzenia szczelin w skale lub takiej stymulacji skały, aby gaz wydostał się ze skały do otworu wiertniczego. To właśnie powodowało, że wydobywanie gazu niekonwencjonalnego było ekonomicznie nieopłacalne niemal do końca XX wieku. Chociaż wydobycie komercyjne na niewielką skalę rozpoczęło się w latach 80., dopiero na przełomie XX i XXI wieku połączenie dwóch stosowanych wcześniej technologii - wykonywania otworów poziomych i szczelinowania hydraulicznego górotworu - umożliwiło rozpowszechnienie się wydobycia gazu niekonwencjonalnego.
Kluczowym modelem, który ma zdeterminować sposoby eksploatacji niekonwencjonalnych złóż gazu, jest opracowany przez amerykańskich geologów naftowych system generowania i akumulacji gazu w centralnych, najgłębiej pogrzebanych częściach basenów sedymentacyjnych, nazwany basin-centered gas system (BCGS). System ten dotyczy przede wszystkim akumulacji gazu w zwięzłych piaskowcach. Efektywne szczelinowanie można uzyskać w skonsolidowanych skałach ilastych, o dużej zawartości krzemionki oraz małej zawartości hydrofilnych minerałów ilastych. Co więcej, z uwagi na niewielki zasięg drenażu gazu konieczne jest wykonanie gęstej siatki wierceń.
W zależności od warunków geologicznych, konstrukcji otworów wielodennych oraz ich długości w strefie złożowej, wykonuje się w nich od kilku do kilkunastu zabiegów szczelinowania. Pociąga to za sobą konieczność wykorzystania bardzo dużych ilości wody oraz środków chemicznych, niezbędnych do przygotowania cieczy technologicznych. Zabiegi stymulacji generują również duże ilości odpadów, które muszą być następnie poddane utylizacji. Po odwierceniu otworu wiertniczego, na głębokości nawet 4 km pod powierzchnią ziemi, na plac wiercenia sprowadza się kilka specjalistycznych urządzeń, wyposażonych w pompy wysokociśnieniowe, które wtłaczają płyn szczelinujący do otworu oraz rezerwuaru gazu pod wysokim ciśnieniem, co powoduje powstanie głębokich, osiągających długość do 30 m, szczelin w strukturach skalnych. Dopłynięcie gazu do otworu umożliwia znajdujący się w płynie szczelinującym piasek, który nie dopuszcza do zamknięcia się szczelin
Odwierty to gigantyczny koszt rzędu miliardów dolarów. Wykonanie jednego odwiertu pionowego (do 1,5 km) to wydatki od 800 tys. do 2 mln dol., natomiast na odcinku poziomym (do 3 km) - nawet 6-8 mln dol. Wykonanie jednego pełnego odwiertu ze szczelinowaniem to około 15 mln dol. Zwykle w umowach na koncesję poszukiwawczą jest zobowiązanie wykonania 2-3 odwiertów, zatem każda firma, mająca zezwolenie, powinna zainwestować co najmniej 45 mln dol. Obecnie kilkanaście firm posiada koncesje na poszukiwania gazu niekonwencjonalnego. Udzielono im 80 koncesji. Łączne nakłady na rozpoznanie złóż mogą sięgnąć ponad 3 mld dol. Jednak prof. Stanisław Nagy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie zwraca uwagę, że w związku z postępem technologicznym koszty wydobycia obniżają się w tempie 2 proc. rocznie, a wykorzystywane technologie stają się coraz doskonalsze.
Bezpieczeństwo społeczności lokalnej
Wśród barier środowiskowych eksperci wskazują na czterokrotnie większą gęstość zaludnienia w Polsce niż w USA, co generuje poważny problem lokalny związany z coraz intensywniejszą ingerencją w środowisko zaludnione, lecz amerykańskie doświadczenia pokazują, że eksploracja łupków możliwa jest nawet w aglomeracji miejskiej. Firmy wydobywcze zapewniają, że dzięki rozwojowi technologicznemu ostatnich lat i ulepszeniu procesu wydobycia poszukiwanie i wydobycie gazu niekonwencjonalnego stało się nie tylko opłacalne, lecz także bezpieczniejsze dla człowieka.
Przy wyborze miejsca na otwór powinno się uwzględniać obawy społeczności lokalnej w kwestiach ekonomicznych i środowiskowych. We współpracy z lokalnymi władzami powinny być oceniane potencjalne zagrożenia i korzyści. Należy podejmować również działania mające na celu zapewnienie jak najściślejszego połączenia celów firmy i celów społeczności lokalnej. Po omówieniu tych kwestii zbiera się informacje odnośnie wszelkich obowiązujących przepisów prawnych oraz koniecznych zezwoleń i dokumentów oraz przeprowadza się ocenę oddziaływania na środowisko w celu rozpoznania potencjalnych zagrożeń i przeciwdziałania im.
W przypadku gazu niekonwencjonalnego najbardziej intensywne działania prowadzone są podczas wiercenia otworu, trwające około 4-6 tygodni. Wówczas ma miejsce wzmożony ruch samochodów ciężarowych oraz intensywna praca urządzeń do wiercenia otworów. Proces szczelinowania trwa zaledwie kilka dni, w czasie których niezwykle ważną rolę odgrywają dostawy zapewnione przez samochody ciężarowe. Gdy tylko wiercenie i proces szczelinowania dobiegają końca i poprzez otwór wiertniczy zaczyna się wydobycie gazu, hałasy właściwie ustają. Taki stan rzeczy utrzymuje się do końca eksploatacji na danym obszarze, czyli przez około 20-30 lat.
Zrównoważony rozwój
Ekolodzy biją na alarm, że technologia szczelinowania hydraulicznego stanowi zagrożenie dla wód gruntowych i zasobów wody pitnej. Tymczasem nieprzepuszczalne skały, które otaczają i czasami zawierają gaz ziemny, uniemożliwiają przeniknięcie gazu do gleby, stąd do jego wydobycia niezbędne są procesy wiercenia i szczelinowania. Ta naturalna przegroda z nieprzepuszczalnych skał, która oddziela rezerwuar gazu od wód gruntowych, może mieć grubość od kilkuset do nawet kilku tysięcy metrów. Aby zapobiec ewentualnym przeciekom po zakończeniu wydobycia cały otwór wypełniany jest cementem i plombowany tuż pod powierzchnią ziemi, co zapewnia dalszą ochronę gleby i wód gruntowych.
Do tej pory miały miejsce nieliczne przypadki, kiedy to płyn szczelinujący i wydobywającą się w procesie szczelinowania woda przedostały się na powierzchnię z powodu nieszczelności ścian otworu wiertniczego i niewłaściwego postępowania z wodą powierzchniową. Choć konsekwencje tych sytuacji nie były poważne, to można im było zapobiec. Na jedno szczelinowanie potrzeba do 5 tys. m3 wody, przy czym nie musi być to woda pitna. Polska służba hydrologiczna ocenia, że w Polsce wykorzystuje się jedynie 11 proc. wód pitnych i ewentualne jej wykorzystanie do szczelinowania nie wpłynie na bilans hydrologiczny.
Co do zarzutów o dewastację krajobrazu, zdaniem ekspertów, ekonomicznie opłacalne źródła gazu niekonwencjonalnego czasami znajdują się na niewielkich obszarach oddalonych od siebie o zaledwie kilka metrów, toteż podczas wiercenia najpierw drąży się pionowy otwór wiertniczy o głębokości sięgającej do 4 km pod powierzchnią ziemi, a następnie kilka otworów poziomych pozwalających na dotarcie do wszystkich zbiorników gazu na tym obszarze. Wykorzystanie jednego otworu wiertniczego w celu dotarcia do wielu warstw skalnych sprawia, że plac wydobycia gazu niekonwencjonalnego zajmuje stosunkowo niewiele miejsca. Po procesie odwiertu teren musi podlegać rekultywacji i zwykle powraca do swego poprzedniego przeznaczenia.
Prawdziwym wyzwaniem jest utylizacja płynu szczelinującego, złożonego z wody, piasku i chemikaliów, które usprawniają proces szczelinowania. Ilość słodkiej wody wykorzystywanej w procesie wiercenia i szczelinowania otworu poziomego odpowiada mniej więcej ilości wody potrzebnej do zapełnienia od 3 do 6 basenów olimpijskich o powierzchni 50 x 25 m. Woda użyta w procesie szczelinowania hydraulicznego i woda powstała podczas samego procesu musi być poddana utylizacji, co wiąże się z dodatkowymi kosztami. Wytłaczany płyn jest bardziej zasolony i mulasty niż zatłaczany. Choć jego skład nie jest kontrowersyjny, nie może być on odprowadzony bezpośrednio do środowiska. Na świecie znane są pozytywne przykłady ponownego wykorzystania wody na wiele sposobów, na przykład do nawadniania, oraz wykorzystanie wody morskiej do szczelinowania.
Regulacje prawno-administracyjne
Eksploatacja gazu łupkowego w Polsce w dłuższej perspektywie nie będzie możliwa bez adekwatnych regulacji prawnych, na przykład przez analogię do rozwiązań legislacyjnych zastosowanych w specustawach dla LNG i energii atomowej. Szacowanie złóż i kolejne próbne odwierty to podstawa do decyzji o możliwej produkcji, ale ta będzie zależeć od szczegółowych analiz opłacalności.
Każda firma będzie samodzielnie decydować, czy warto wystąpić o koncesje na wydobycie gazu i przejść trudną drogę prawną z tym związaną. Zwłaszcza że w Polsce nie ma szczególnego prawa na potrzeby poszukiwań i eksploatacji niekonwencjonalnych złóż gazu. Firmy, mając udokumentowane złoże, mogą się starać o drugą koncesję, by móc wydobywać surowiec. Jedyna preferencja to taka, że firmie przez dwa lata po opracowaniu dokumentacji geologicznej i przekazaniu jej organowi administracji geologicznej przysługuje prawo pierwszeństwa przy wydawaniu koncesji na wydobycie gazu. Eksperci oceniają, że załatwienie wszystkich formalności z tym związanych może potrwać nawet 2-3 lata.
Na razie jedną z głównych zachęt dla inwestorów są niskie koszty związane z uzyskaniem koncesji na poszukiwania złóż, a także niewielkie w porównaniu z innymi krajami stawki opłat eksploatacyjnych (1-2,5 proc. od przychodu z wydobycia gazu, ale w zależności od jego wielkości, zatem bardzo korzystne). O powstaniu i rozwoju sektora gazu łupkowego nie przesądziły tradycyjne wielkie koncerny wydobywające ropę i gaz konwencjonalny, ale małe, niezależne firmy wspierane przez inwestorów finansowych. Jak twierdzą główny ekonomista PKN Orlen Adam Czyżewski i Paweł Świeboda z demosEuropa, myśląc o tworzeniu warunków dla rozwoju sektora gazu łupkowego w Polsce, należy wyłączyć firmy w nim działające spod regulacji dotyczących górnictwa i przemysłu wydobywczego i zastosować wzorce stymulowania rozwoju pochodzące z doświadczeń sektora high-tech, najsprawniej rozwijającego się w warunkach silnej konkurencji. To zadanie dla rządu.
Rząd powinien urealnić stosowaną skalę opłat eksploatacyjnych i oprzeć ją na wartości sprzedaży, a nie na produkcji surowca. Środki z eksploatacji złóż gazowych powinny być lokowane w specjalnie utworzonym funduszu kapitałowym, prowadzącym działalność inwestycyjną, z przeznaczeniem na cele wpisujące się w strategię modernizacji kraju. Poza tym stabilny system opłat nakładanych na firmy ułatwia ocenę opłacalności inwestycji. Bez dobrego prawa Polska nie będzie w stanie wykorzystać potencjału gazu łupkowego. Pojawienie się nowego sektora, na podobieństwo sektora finansowego, uzasadnia powołanie do życia nawet instytucji regulującej warunki bezpieczeństwa i efektywności tego sektora, na wzór choćby Komisji Nadzoru Finansowego. |
