Geotermální energie: Vyplatí se v Česku?

Druhá část třídílného článku se věnuje některým možnostem využití nízkoteplotní geotermální energie v Česku v sedimentárních pánvích. Technické principy jednotlivých systémů vysvětluje první část. Na emise geogenního oxidu uhličitého a metanu, jejich měření a případy vysokých emisí z hydrotermálních elektráren se zaměřuje třetí část článku.

Přečtěte si také Geotermální energie: Jak geotermální systémy získávají a využívají teplo První část třídílného článku

Nejdražší je zjistit, co se pod zemí skutečně nachází

Průzkum a vrtání patří k nejdražším a zároveň nejrizikovějším fázím geotermálního projektu. Pokud se po odvrtání nepotvrdí očekávaná teplota, propustnost hornin nebo dostatečný průtok, může být podstatná část investice zmařena. [1, 2]

U stimulovaných systémů EGS se navíc musí počítat s rizikem vyvolané seismicity. Pokročilé technologie, zejména zmíněná EGS a některé uzavřené hlubinné systémy, se rychle rozvíjejí, ne ve všech geologických podmínkách ale nabízí přístupné a snadno financovatelné řešení. [1–3]

Pro české podmínky proto není hlavní otázkou, zda geotermie technicky funguje. Důležitější je, kde může za přijatelnou cenu nabídnout větší užitek než jiné způsoby výroby nízkoemisní energie. [1, 2]

Pro Česko je důležitější teplo než elektřina

Vládní Akční plán rozvoje využití nízkopotenciálního obnovitelného a odpadního tepla z roku 2025 počítá s geotermií především v soustavách zásobování teplem. Zmiňuje velká tepelná čerpadla, ověřovací vrty, vytipování vhodných lokalit i pilotní projekty. [4]

Starší česká studie z roku 2022 věnuje pozornost také hlubinným systémům HDR a EGS, které by při dostatečné teplotě mohly dodávat teplo i vyrábět elektřinu. [5] Česko dnes tyto systémy ještě neprovozuje.

Pro případnou hlubinnou výrobu elektřiny se proto uvažuje hlavně o systémech HDR nebo EGS. Ty odebírají teplo z horkého horninového masivu a hydraulickou stimulací rozšiřují či znovu otevírají existující pukliny, aby mezi injekčním a produkčním vrtem vznikl dostatečně propustný podzemní výměník. [3, 5, 11]

Nejste si jistí, co je zvodeň, EGS nebo uzavřený hlubinný systém? Přečtěte si nejprve první část článku: Geotermální energie: Jak geotermální systémy získávají a využívají teplo

Poznámka:

Oba dokumenty geotermii předem řadí mezi bezemisní nebo nízkoemisní zdroje a nepožadují samostatné posouzení geogenního CO₂ a CH₄. [4, 5] Takový předpoklad je opodstatněný u utěsněných vrtných sond. U systémů, které čerpají přírodní geotermální tekutinu, ale nízké emise nelze automaticky předpokládat. [9] Této otázce se podrobně věnuje třetí část seriálu.

Teplo samo o sobě nestačí

Vhodnost lokality neurčuje jen teplota horniny. Důležité je, jak vysoké teploty lze dosáhnout v přijatelné hloubce, protože s hloubkou rychle rostou náklady i rizika vrtání. [1, 2]

Jak již bylo uvedeno v první části článku, geotermální odběr a zejména hydraulická stimulace mohou vyvolat zemětřesení. Spouštěčem může být zvýšení pórového tlaku, změna napětí i tepelné smrštění při dlouhodobém ochlazování horniny. [3, 12] Nejde zdaleka o ‚pouze’ technické riziko, ale i riziko ekonomické, zejm. v důsledku nepřijetí projektu místními obyvateli.

EGS sice řeší propustnost hornin, ale může mít i technologické nedostatky. Záleží totiž na napěťových poměrech v horninovém masivu, hustotě a orientaci puklin a na tom, jak jsou vzájemně propojené. Hornina musí propouštět dost vody mezi vrty, ale zároveň nesmí docházet k příliš velkým ztrátám vody. [3, 11] EGS může způsobit příliš rychlé proudění několika hlavními puklinami. Voda pak nestihne převzít dostatek tepla z většího objemu horniny a produkční vrt se může rychleji ochlazovat. [1, 3, 11]

Ani příznivá teplotní mapa proto neprokazuje technickou ani ekonomickou využitelnost lokality. Tu musí potvrdit podrobný geologický průzkum, zkušební vrty a měření skutečné propustnosti, průtoku a seismicity. [1–3]

Sedimentární zvodně nabízí praktičtější cestu

Pro české teplárenství může být zajímavé využití přirozených zvodní v sedimentárních pánvích, které často mají velkou propustnost, a tedy i průtok.

Využitelný tepelný výkon je přibližně úměrný součinu průtoku a teplotního rozdílu, o který lze vodu bezpečně ochladit (teplotní spád). Tepelné čerpadlo umožňuje využít i vodu s nižší teplotou, při stejné požadované výstupní teplotě však s klesající teplotou zdroje klesá jeho topný faktor. Pokud je zároveň menší i využitelný teplotní spád, je pro stejný odebíraný tepelný výkon nutný větší průtok. [1, 4, 5]

Klíčové jsou proto mocnost a propustnost kolektoru, dlouhodobě udržitelný odběr a reinjektáž, tlakové poměry, chemické složení vody a vzdálenost od stabilního odběru tepla. [1, 4, 5]

Relativně mělké vrty, hluboké řádově stovky metrů, mohou tepelným čerpadlům nabídnout rozsáhlý a teplotně stabilní zdroj. Dostatečně propustná zvodeň s vysokým průtokem může být v zimě výhodnější než venkovní vzduch, jehož teplota klesá právě v době nejvyšší spotřeby.

Tento způsob geotermie je méně nápadný než několikakilometrové vrty nebo výroba elektřiny, může ale být ekonomicky dobře zdůvodnitelný. Zároveň vytváří zkušenosti, infrastrukturu a průzkumná data pro případné náročnější projekty. [1, 4, 5]

České příklady z praxe ukazují potenciál nízkoteplotních systémů

Příklad praktického využití nízkoteplotního zdroje najdeme v Děčíně. Vrt DC-1 je hluboký 545 metrů, poskytuje vodu o teplotě přibližně 30 °C a vydatnosti až 54 litrů za sekundu. Tepelná čerpadla zvyšují výstupní teplotu až přibližně na 72 °C. Podle akčního plánu zdroj zajišťuje zhruba 35 procent dodávky tepla v soustavě. [4, 5]

Česká křídová pánev zároveň ukazuje, proč nestačí hledat jen nejteplejší místa. Benešovsko-ústecký zvodňový systém obsahuje nejrozsáhlejší akumulaci termální vody v Česku, zároveň jde o mimořádně významný vodohospodářský systém s rozsáhlými zdroji běžné podzemní vody, zejm. zdrojem pitné vody. Využití proto musí respektovat vodárenské odběry a dlouhodobou bilanci. [6]

Na jihu Moravy byl popsán přeshraniční kolektor tvořený převážně jurskými karbonáty podél česko-rakouské hranice. Nová studie české části vídeňské pánve pak identifikovala několik nízkoteplotních zvodní vhodných k dalšímu průzkumu. [7, 8]

Studie těchto lokalit samy o sobě neprokazují ekonomickou využitelnost. Ukazují ale, že pro české teplárenství může být stejně důležité mapování průtoků a hydrogeologie jako samotné mapování teplot.

Mapa nabízí první síto, ne hotové projekty

Orientační mapa kombinuje předpokládanou teplotu v hloubce dvou kilometrů, výskyt sedimentárního podloží a hustotu potřeby tepla napříč Českou republikou. [14, 15] V této kombinaci vycházejí jako předběžně zajímavé již zmíněné lokality jihozápadně od Prahy, u Hradce Králové a následně rozsáhlejší oblasti na východě republiky.

Mapa ale neprokazuje skutečnou propustnost využitelné zvodně, ani její mocnost či chemické složení. Teplotní model je navíc v místech s malým počtem hlubokých vrtů zatížen vyšší nejistotou a neřeší územně plánovací limity ani případné emise skleníkových plynů. [14]

Skutečný potenciál lokality určuje kombinace teploty, mocnosti a propustnosti zvodně, čerpatelného i reinjektovatelného průtoku, chemie vody, konfliktů s vodárenským nebo lázeňským využitím a blízké stabilní poptávky po teple. Samotný typ horniny nebo teplota v jediné hloubce nestačí. [4–8]

Mapa 1. Orientační kombinace teploty v hloubce 2 km, sedimentárních hornin a hustoty potřeby tepla

Závěr

V českých podmínkách tak dává v dohledné době největší smysl soustředit se na užitečné teplo. Vedle mělkých sond a dlouhodobého vývoje EGS stojí za systematické prověření sedimentární zvodně, včetně zdrojů s nižší teplotou, ale vysokým udržitelným průtokem. [4–9]

Toto je druhá část třídílného článku. Technické principy jednotlivých systémů vysvětluje první část. Na emise geogenního oxidu uhličitého a metanu, jejich měření a případy vysokých emisí z hydrotermálních elektráren se zaměřuje třetí část článku.

Zdroje

1. International Energy Agency (2024): The Future of Geothermal Energy.
   https://www.iea.org/reports/the-future-of-geothermal-energy
2. World Bank / ESMAP (2016): Comparative Analysis of Approaches to Geothermal Resource Risk Mitigation.
   https://documents1.worldbank.org/curated/en/621131468180534369/pdf/105172-ESM-P144569-PUBLIC-FINAL-ESMAP-GeoRiskMitigation-KS024-16-web.pdf
3. Majer, E. et al. (2012): Protocol for Addressing Induced Seismicity Associated with Enhanced Geothermal Systems. U.S. Department of Energy. https://www1.eere.energy.gov/geothermal/pdfs/geothermal_seismicity_protocol_012012.pdf
4. Ministerstvo životního prostředí a Ministerstvo průmyslu a obchodu (2025): Akční plán rozvoje využití nízkopotenciálního obnovitelného a odpadního tepla. https://www.mzp.gov.cz/system/files/2025-07/Akcni_plan_rozvoje_vyuziti_nizkopotencialniho_obnovitelneho_a_odpadniho_tepla.pdf
5. Kloz, M. et al. (2022): Země má energie na rozdávání, proč ji využíváme tak málo a jak to změnit? Shrnutí a doporučení pro rozvoj geotermální energetiky v ČR. https://mpo.gov.cz/assets/en/energy/research-and-development-in-energy-sector/ongoing-completed-projects-and-their-results/projects-supported-in-the-second-public-tender-of-the-theta-program/2023/2/Shrnuti-a-doporuceni-pro-rozvoj-geotermalni-energetiky-v-CR-_vystup-V2_.pdf
6. Jiráková, H., Procházka, M., Dědeček, P., Kobr, M., Hrkal, Z., Huneau, F., Le Coustumer, P. (2011): Geothermal Assessment of the Deep Aquifers of the Northwestern Part of the Bohemian Cretaceous Basin, Czech Republic. Geothermics 40, 112–124. https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2011.02.002
7. Chroustová, K. et al. (2024): Identification of Deep Czech Republic–Austria Transboundary Aquifer Discharge and Associated River Chloride Loading. Environmental Earth Sciences 83, 366. https://doi.org/10.1007/s12665-024-11670-7
8. Rybár, S., Nemčok, M., Ledvényiová, L., Kyselák, P., Sliva, Ľ. (2026): Geothermal Potential of the Czech Vienna Basin: Structural and Fluid-Flow Dynamics of a Former Pull-Apart Basin. Geothermics 136, 103599.
   https://doi.org/10.1016/j.geothermics.2026.103599
9. Fridriksson, T. et al. (2016): Greenhouse Gas Emissions from Geothermal Power Production. World Bank / ESMAP. https://documents1.worldbank.org/curated/en/875761592973336676/pdf/Greenhouse-Gas-Emissions-from-Geothermal-Power-Production.pdf
10. International Renewable Energy Agency (2026): Renewable Capacity Statistics 2026.
    https://www.irena.org/-/media/Files/IRENA/Agency/Publication/2026/Mar/IRENA_DAT_RE_capacity_statistics_2026.pdf
11. U.S. Department of Energy: Enhanced Geothermal Systems.
    https://www.energy.gov/hgeo/geothermal/enhanced-geothermal-systems
12. Parisio, F., Vilarrasa, V., Wang, W. et al. (2019): The Risks of Long-Term Re-injection in Supercritical Geothermal Systems. Nature Communications 10, 4391. https://doi.org/10.1038/s41467-019-12146-0
13. World Bank (2022): Geothermal Energy Upstream Development Project: Environmental and Social Management Framework. https://documents1.worldbank.org/curated/en/099437102022326312/pdf/IDU046e4e7ac0a00082300e29c84754f86.pdf
14. Dědeček, P. et al. (2022): Mapy potenciálu geotermální energie v různých hloubkových úrovních a mapy střetů zájmů na území České republiky. https://mapy.geology.cz/geotermalni_potencial/
15. sEEnergies (2022): Pan-European Thermal Atlas, PETA 5.2. https://www.seenergies.eu/peta5/
16. Stoppa, G. et al. (2023): Exposure to Low Levels of Hydrogen Sulphide and Its Impact on COPD and Lung Function in the Geothermal Area of Mt. Amiata in Italy. PLOS ONE 18, e0293619. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0293619
17. Kristmannsdóttir, H., Ármannsson, H. (2003): Environmental Aspects of Geothermal Energy Utilization. Geothermics 32, 451–461. https://doi.org/10.1016/S0375-6505(03)00052-X
18. Spedding, D. J., Cope, D. M. (1984): Field Measurements of Hydrogen Sulphide Oxidation. Atmospheric Environment 18, 1791–1795. https://doi.org/10.1016/0004-6981(84)90354-8
19. Liu, T., Chan, A. W. H., Abbatt, J. P. D. (2021): Multiphase Oxidation of Sulfur Dioxide in Aerosol Particles: Implications for Sulfate Formation in Polluted Environments. Environmental Science & Technology 55, 4227–4242.
    https://doi.org/10.1021/acs.est.0c06496
20. McLean, K. et al. (2024): Reducing Greenhouse Gas Emissions from New Zealand Geothermal Power Stations. Proceedings of the 46^th New Zealand Geothermal Workshop.
    https://www.worldgeothermal.org/pdf/IGAstandard/NZGW/2024/044.pdf