A GEOTERMÁLIS ENERGIA FORRÁSOLDALA Épületgépészeti és energetikai szakmai nap

A GEOTERMÁLIS ENERGIA FORRÁSOLDALA Épületgépészeti és energetikai szakmai nap Dr. Kontra Jenő Ph.D., egyetemi tanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Budapest

Budapesti és Pest Megyei Mérnöki Kamara Construma, Budapest, 2016. december 14.

GEOTERMÁLIS ENERGIA A Világ primer energia fogyasztásának alakulása az IEA Új politika szcenárió szerint 1980-2012 között a fosszilis energiák részaránya nem változott, maradt 82%! 2035-re a fosszilis részarány lecsökken 75%-ra, de ehhez 2,5-szeresére kell emelni a megújulók támogatását

BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

2

GEOTERMÁLIS ENERGIA


3



4



5



6

GEOTERMÁLIS ENERGIA A földhő a földkéreg belső energiája. Eredete: • a magma (konduktív hőáramlás) • radioaktív izotópok ( U238, U235, Th232, K40 ) bomlása


7



8



9

GEOTERMÁLIS ENERGIAKÉSZLETEK a.) Kezdeti földtani készlet A földkéreg teljes exergiája egy adott „A” terület alatt (abszolút felső határ) c = a fluidummal telített kőzetmátrix eredő sűrűségével és fajhőjével

b.) Hozzáférhet földtani készlet fúrással elérhető tartomány

(10-12 km)

c.) Kitermelhető, ipari készlet

(2-4 km)

d.) Gazdaságosan kitermelhető energiakészlet Versenyképes energiahordozóként hasznosítható.


10


Hasznosítható fajlagos belső energiatartalom:

E H  1 -  K  cK TK  To     F  cF TF  To  Ez a folyadékkal telített kőzettest EXERGIÁJA.


11

GEOTERMÁLIS ENERGIA A Kárpát-medence aljzatának süllyedése, medence feltöltődése:  karsztosodott dolomitrétegek a legrégebbi tárolók (Bük-fürdő),  karbon korú új-paleozoós képződmények (Mecsek, Bükk-hegység),

 triászkori karsztosodott mészkövek (Zala),  paleogén üledékek (Pesti medence) mészkő (Eger, Tata)  újharmadkori rétegek: alsópannon …  Felsőpannon homokrétegek (40.000 km2) (Alföld, Kisalföld, Dráva környék) Szeged, Dél Magyarország)


12


Az energiagazdálkodás ma főleg a kémiai folyamatok során kapott energia hasznosításán alapul. A kapott belső energia legnagyobb része hőenergia, kisebb hányada villamos-, mechanikai energia. Legértékesebb a villamos energia … Geotermális energia Olyan belső energia, amit a földkéreg, a köpeny és a mag tárol, nagy hőmérsékletű rétegeiben. Az intenzív mennyiség (hőmérséklet különbség) inhomogenitása extenzív (hőáramok) mennyiségek áramát okozza. A Föld mélyében lejátszódó bonyolult szerkezetben megfigyelt hőáramok a felszín felé folyamatosan mérhetőek. A földkéreg hőmérséklete a mélységgel növekszik.


13

GEOTERMÁLIS ENERGIA Fogalmi meghatározások - A termálvíz a 35°C-nál /1955-1984/ között, illetve 1984 óta a 30°C-nál nagyobb felszíni /fakadási/

hőmérsékletű rétegvíz. - Európa legtöbb országában ez a hőmérséklet határ 25°C - A geotermális fluidum a 3 különböző halmazállapotú /cseppfolyós, szilárd, ill. légnemű anyagok keveréke, lásd: víz – gőz keverék. - A gyógyvíz a célirányos kísérletek /vakpróba/ eredményei alapján mesterségesen meghatározott termálvíz. Gyógyvíz a természetben nem létezik.

- Az ásványvíz a termálvíz szilárd anyag tartalmától /mg/l/, függő víz, természetes állapotában létezik. A geotermális energia /földhő/ a közetvázban, ill. az azt feltöltő folyadék /rétegvíz/ belső, megújuló energiája. Eredete a magma,ill. a rádioaktív bomlás. - Megújuló energia: a BRS szerint a következő 4 alapvető megújuló energiaforrás: - a Nap - a Föld - a gravitáció - a magma - ORC módszer: a kettős közegű, bináris villamos energia előállítási termodinamikus körfolyamat, amely az ”Organic Rankie Cycle” rövidítésből származik. - Kalina módszer: a feltaláló nevével jelzett termodinamikus körfolyamaton alapuló áramfejlesztési eljárás BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

14

MÉLYSÉGI HŐMÉRSÉKLET MÉRÉSEK

Az első mélységi hőmérséklet méréseket Selmecbányán végezték 1669ben.(Boyle-Lord Kelvin)

-

Először statikus elképzelések a földi hőáramról. 1943. Boldizsár Tibor: geotermális anomália a Kárpát-medencében.

(Földi hőáramsűrűségek: 0,02-0,3 W/m2 között.) Kontinentális kéreg: 2670 kg/m3 sűrűségű a szárazföld alatt, vastagsága 55-60 km, de a megsüllyedt medencékben (KÁRPÁT-medence): 20-25 km vastag. (Kubányi szteppék, Párizsi-medence)


15

MÉLYSÉGI HŐMÉRSÉKLET MÉRÉSEK Gőzkitörés a Fábiánsebestyén - 4 kutató fúráson, 1985-1986, Fotó: Danka,I


16

GEOTERMÁLIS GRADIENS (GG)

Magyarországon átlagosan Tkö = a köpeny hőmérséklete


17

ÁTLAGOS HŐMÉRSÉKLET-MÉLYSÉG


18

MÉLYSÉGI HŐMÉRSÉKLET ELOSZLÁS

a belső energia becslése  hőmérsékletmérések

Mélységi hőmérséklet eloszlás térkép, primer hőáram adatok, porozitás-mélységmenet adatok, általános, a medenceüledékek mélység szerinti tömörödöttségét kifejező függvények, segítségével a kőzetfizikai paraméterek várható értéke becsülhető. BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

19

GEOTERMÁLIS MEZŐ, REZERVOÁR Geotermális mező: a felszín adott területe, ahol igen jó geotermális adottságok vannak. Rezervoár: a rétegek belső energia tartalma, egy része közvetítő közeggel felszínre hozható. Jellemzői:  nagy réteghőmérsékletek,  porozitás,  víz, vagy gőztároló. Cél: a belső energia egy részének kihozatala. Mesterséges rezervoár: száraz kőzetekben repedés-rendszerrel, felszínről bevitt közeggel keringetve, hőcserélőként víz, gőz termelés Belső energia átadás: vezetés, konvekció segítségével.


20

ELSŐ GEOTERMÁLIS HŐ- ÉS VÍZHASZNOSÍTÁSOK

Róma az ókorban (fürdők üzeme, épületfűtések) Budai hévízforrások (római és török fürdők) Első távfűtés 1925 Izlandon (Reykjavik) Dugattyús gőzgép hajtása geotermális gőzzel: 1904. Lardarello) villamos áram termelés) Selmecbányán J.B.MORIN mélységi hőmérséklet növekedés leírása, (1619) E. BROWNE (1671.) és Lord KELVIN (1868-83) geotermális gradiens, földi hőáram: 0,0556 W/m2 BULLARD (1954.) Atlanti-hátság nagy földi hőáram Ma: pontos földi hőáram térképek.


21

MEGÚJULÓ ENERGIÁK Forrás helye: a NAP és a FÖLD természetes energiái. Közvetlenül, vagy átalakítás után hasznosíthatók.  Fajtái:  vízenergia,  napenergia,  szélenergia,  biomasszák,  geotermális energia. A geotermális energiát a Föld szilárd burkát jelentő, a litoszférát alkotó kőzetek, illetve az ezekben a kőzetekben található, azokat kitöltő fluidumok tárolják.


22

A GEOTERMÁLIS ENERGIA ELŐFORDULÁSI TERÜLETEI

 aktív vulkáni területek,  üledékes eredetű, víztároló porózus kőzetekből álló rezervoárok, főleg a nagy medencék (pl. Kárpát-medence) Jellemzők:  a magma állandó energiaforrás, nincs időjárásfüggés,  a készletek (fluidum) nagysága részben szabályozható (lehűlt hévíz visszanyomása a tárolóba) Kis entalpiájú készlet: tg  125°C Közepes entalpiájú készlet:125-225°C

Nagy entalpiájú készlet:

tg  225°C


23

A HÉVÍZFELTÁRÁS TÖRTÉNETE

Első hévízkút mélyfúrással: (karbonátos kőzetek) Városliget: 1868-1877. 970 m talpmélységű kút és Harkány: 1866-, 37,7 m (Zsigmondy Vilmos) Alföldi üledékes kőzetből először (1925.) Hajdúszoboszló: 70°C-os, Szeged Anna kút (1927.) Szolnok 949 m talpmélységű kút. Az első világháború után: Hortobágy, Karcag Berek fürdő, Tiszaőrs, Tiszaberek, Debrecen MELEGVÍZ+FÖLDGÁZ, Nagyatád, Kaba, Margitsziget II., Városliget II.


24

A HÉVÍZFELTÁRÁS TÖRTÉNETE

1904: the world’s first geothermal power station with a 10kW generator at the Larderello dry steam field, Italy, Tuscany


25

KUTAK 1/2

Artézi kutak:

400 m-nél mélyebb rétegekből 35°C-nál melegebb IVÓVÍZ: Békés, Kondoros, Szarvas, Orosháza, Mezőberény, Kisújszállás, Füzesgyarmat, …. 1935. után: szénhidrogén kutatással: Mezőkövesd, Cserkeszőlő, Nagyszénás, Tótkomlós, Túrkeve, Hajdúböszörmény, Kiskőrös, … Szénkutató fúrások: Sikonda, Komló. Hévíz feltáró fúrások: Budapest, Hévíz, Eger, Miskolc, Szarvas, Gyopáros, Makó, Hódmezővásárhely, …


26

KUTAK 2/2

Hőellátásra: Szentes, Hódmezővásárhely, Szeged, … Mezőgazdasági termesztőtelepek: Szentes, Szeged, … 1965-ben már 242 db működő hévízkút. Fellendülés: fokozott CH-kutatás.


27

KUTAK 2/2


28

HARMADIDŐSZAKI MEDENCEALJZAT

Kőolaj- és földgáz kutatás – jelentős vízfeltárások Korszerű mélyfúrások 1935. után

A.) Harmadidőszaki medencealjzat a.) Kristályos alaphegység, törmelékkel fedve (tengeri, miocén eredet: Túrkeve, Battonya, Szigetvár …) sós, jódos vizek. b.) Újpaleozóos képződmények karsztos, repedezett mészkő-dolomit tárolók, Bükk, Zalakaros, … c.) Mezozóos vizek Általában zárt tárolók, nincs utánpótlásuk (Tótkomlós, Duna-Tisza köze)


29

„B” TÍPUSÚ TÁROLÓK

a.) Nem karbonátos, metamorf medencealjzat (készletei nem ismertek, helyi jelentőségűek) pl. Hegykő/Kisalföld – mészkő, dolomit.

b.) Kréta és triászkori képződmények, jelentős vízkészletekkel:  Alföld egyre több vidékén  Dunántúl jelentős területén Mezozóos, karbonátos szerkezet, szoros kapcsolat a felszíni karsztokkal, egységes hidrodinamikai kapcsolat a rendszerek között, „kimeríthetetlen” készletek.


30

ALFÖLD „B” TÍPUSÚ TÁROLÓK

Alföld: más mezozóos szerkezet, főleg az északalföldi hegységperemek (Miskolc/Mályi) – vízutánpólódás Az Alföld belső térségében nyomás alatti, zárt tárolók Fő előny: a hévíz visszasajtolás jól megoldható (paleozóos tároló) Bük, Rábasömlyén vidéke, Dunántúl Alföld egyes területei …

pl.

Készletbecslés: nagy bizonytalanság


31

„A” TÍPUSÚ TÁROLÓK JELLEMZŐI

 eléggé egységes, több rétegű tárolórendszer,  az elválasztott rétegek közötti hidraulikus kapcsolat sokszor kimutatható,  törések nem bontják meg,  ásványaikban 80 %-ban a kvarc a meghatározó,

 szemcse kötőanyag a karbonát,  a gyorsan ülepedő medencékben (Alföld, Kisalföld) durva szemcsés,  a lassú leülepedésű rendszereken (Dunántúl) a finomabb szemcse a jellemző,  a porozitás kedvező: 20-35 % (átlag 25 %)


32

FELSŐ-PANNON TÁROLÓK Magyarország geotermális, gazdaságosan kitermelhető hévíz-készlete: 455 ePJ-ra becsült vagyon. A belső energia 2/3 részében a kőzetvázból származik, 1/3 részben a fluidumból, ha víz visszasajtolással történik a termelés. Legfontosabb tároló a Felső-Pannon rétegsor: E = 165.000 kJ/m3  =25 ‚8 % a porozitás Efoly= 63.000 kJ/m3 Ekőzet= 102.000 kJ/m3

Utánpótlódás: az 50°C-nál kisebb hőmérsékletű rétegekből.


33

FELSŐ-PANNON TÁROLÓK


34

A FELSŐ-PANNÓNIAI TÁROLÓK HÉVÍZKÉSZLETE A rétegmélységek átlagosan600-800 méteres intervallumon belül. A hézagtérfogat a mélységgel csökken. Az effektív térfogat 25 %-a hasznos térfogat. Jelentős a gáztartalom (CH4), 2-10 m3/m3 Főleg a „rugalmas tágulásból” származó kitermelés a jellemző. Kitermelhető vízkészletek [km3] Kisalföld 360,0 Zala-délbalatoni medence 108,6 Somogy-Dráva medence 190,1 Szeged és környéke 252,0 Nagykunság 124,0 Kitermelhető készlet: hézagtérfogat-tapadóvíz (Tapadóvíz: 0,3)


35

A FELSŐ-PANNÓNIAI HÉVÍZTÁROLÓK ELTERJEDÉSE

Perspektívikus területek: ALFÖLD  Szeged és környéke,  Hódmezővásárhely – Makói árok  Békési süllyedék

 Derecske környéke  Kiskunfélegyháza környéke  Szentes vidéke


36

A FELSŐ-PANNÓNIAI HÉVÍZTÁROLÓK ELTERJEDÉSE

Perspektívikus területek: DUNÁNTÚL

 Mosonmagyaróvár, Csorna, Győr,  Zalai medence egy része,  Somogy-Dráva völgy,  Nagykanizsa vidéke,  Dráva-árok,

 Barcs és környéke,  Lenti medence, BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

37

FELSŐ-PANNON RÉTEGEK JELLEMZŐI

Hidrosztatikus rétegnyomás, de rétegenergia (nyomás) csökkenések:  Hajdúszoboszló:  Debrecen:  Szolnok:  Szentes:

1 millió m3 hévíz kitermelés, 0,14 bar nyomáscsökkenés 0,16 bar nyomáscsökkenés 1,88 bar/millió m3 kb. 20 % vízhozam-csökkenések


38

PANNON-MEDENCE

közel egységes, nagy geotermális rezervoár „A” típusú tárolók Jellemzőjük:  a felső-pannóniai homoküledékek túlsúlya,  nagy vastagságú rétegsorok,

 több, mint 50 %-ban homokkő,  ennek 25-35 %-a szűrőzhető, termelésbe állítható,  sok esetben nehéz a víz-viszasajtolás,  eléggé egységes, több rétegű tárolórendszer,


39

MEDENCE ÜLEDÉKEK


40

MEDENCE ÜLEDÉKEK


41

FÖLDTAN - TEKTONIKA A tárolók földtani kora és litológiája: triász /kréta/ dolomit, mészkő, kvarcporfir, esetleg paleozoós metamorf kőzetek. • A nagy entalpiájú geotermális fluidumot készletező tárolók helye: főleg az ország déldélkeleti részén húzódó, ÉK – DNY - i irányú törésvonalak ( nagy mélységű oldal eltolódásos vetők), többnyire karsztosodott zónái. / 3.ábra/

• A Villányi-Bihar hegység triász nagyszerkezeti öv É - ÉNY -on érinti Csongrád megyét, mely tektonikai övön belül a legtöbb, nagy entalpiájú tárolót elérő CH-meddő fúrás települt, hazánkban. Csongrád megyében + Kiskunhalas szűkebb környezetében több területet vizsgáltam meg és e vizsgálat alapján kijelöltem azokat a CH-meddő fúrásokat /4. ill. 5.ábra/, amelyek átképzésük után alkalmasak lehetnek a fentiekben szereplő meghatározás szerinti nagy entalpiájú geotermális fluidum /víz-gőz/ keverék termelésére. A megadott kútszám nagy entalpiájú termálenergetikai kútpárt is jelent, melynek alapján pld. megvalósítható a leghatékonyabb, kapcsolt rendszerű hasznosítás, ami a villamos áramtermelés és a közvetlen termálhő hasznosítás kaszkád rendszerű összekapcsolását jelenti


42

FÖLDTAN - TEKTONIKA


43

MEDENCE ÜLEDÉKEK

B.) Medence üledékek a.) Paleogén képződmények Nagyalföld mélyebb területén, gyenge víztartók. b.) Neogén képződmények Nagy területű, nagy víztartók. (lajta mészkő, nagy sótartalmú; alsó-pannon, vékony rétegek) Felső-pannon: vastag homoktárolók, nagy víztömeggel, lágy vizek elterjedt kitermelés


44

A HÉVÍZTERMELÉS Zárt tároló: V térfogatú,  porozitású,  sűrűségű folyadék Tömegáram a kúton át:



= izoterm összenyomhatósági tényező

állandó termeltetés esetén: (adott idő alatt)

arányossági tényező: ez a rezervoár tároló képessége.


45

A HÉVÍZTERMELÉS


46

A GŐZTERMELÉS

Gőzkitörés a Fábiánsebestyén - 4 nagymélységű fúráson (1985-86) BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

47

A GŐZTERMELÉS

A nagy entalpiájú geotermális rezervoárokat feltárt CH-meddő kutatófúrások földrajzi elhelyezkedése Magyarországon a 0-3000 m-es mélység intervallumban (Dövényi P.) BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

48

A GŐZTERMELÉS

A nagy entalpiájú geotermális fluidum /nedves gőz/ termelésére alkalmas CH-meddő fúrások Szeged szűkebb környezetében /Tf >100°C; >1000 m3/nap/ BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

49

A GŐZTERMELÉS Az elvégzett analízis szerint:

A CH-meddő fúrás igénybevételének előnyei: - nem kell egy új, nagymélységű fúrást mélyíteni - ismert a rétegsor, ill. az összes, a fúrásban végzett mérés, vizsgálat stb. eredménye - a CH-meddő fúrás átképzési költsége mintegy 80%-kal kisebb, mint egy új kút fúrása.


50

KÚTTALPNYOMÁS

A kúttalpnyomás:

veszteségmagasság. Termelés: amíg p2 le nem csökken p1-re (pkf) Ha p2 nem elegendően kicsiny: mesterséges termeltetés!


51

HÉVIZ KUTAK A Mé-Ék-3. jelű kút vázlatos kútszerkezete az átképzés után

3/8" 83m 13

Talpmélység: 2300 m Minősítése: Mélyszivattyús olajtermelő, majd 1989-ben (1924-1930 m között) termálkúttá átképezve újraperforálással

171/4"

Cpt: 368 m

F.Pannon

121/4" 9 5/8"

A.Pannon

1038 m

1050 m 1136 m 8 1/2" 7

1414 m 1489 m

Akt: 1485 m

K.Triász

Miocén

1970 m A.Triász Prekambrium

2068 m 2300 m


1924 m

perf. 1930 m 4 1/2" 2105,5 m 2300 m

52

HÉVÍZ KUTAK


53

HÉVÍZ KÚTFEJ


54

HOZAM CSÖKKENÉS Nyugalmi vízszint (m)

35

30 25

1987 20

1986 15

1999

10

1988

1991

5

1997

0 100

500

1000

1500 Vízhozam ( l/min.)

Szentes, 5-212 hévízkút rétegnyomáscsökkenés


55

HÉVÍZTERMELÉS

Utánpótlódó tároló: (Felső-pannóniai) Nagyobb a kitermelhető víztömeg. Hévíz visszasajtolás  fenntartja a tároló nyomását,  a kőzetváz belső energiája egy részét is kinyeri,  késik a rezervoár kimerülése. Hévíz termelés:

Ez a nyomáskülönbség fedezi a folyadékoszlop nyomását és kútfejnyomást és az áramlási veszteséget.


56

BÚVÁRSZIVATTYÚ

Többfokozatú, radiális vagy félaxiális centrifugál gép, motorja: 3-fázisú aszinkron motor, n = 2900 1/min. Beépítés a „B” pont alatt. Kiválasztás:  víztömegáram (m3/h)  szállítómagasság (m)  víz minőség  víz hőfok  kútkiképzés  szabályozás (fordulatszám)


57

BÚVÁRSZIVATTYÚ

A szállítómagasság: ld = dinamikus folyadékszint (zf-zo) nyomásmagasságok különbsége

sebességmagasság a kútfejen nyomáscsonk – kútfej veszteségmagasság


58

HÉVÍZTERMELÉS

A kétkomponensű kőzet-fluidum rendszer

Zárt tárolóból távozó hévíz tömegárama:

Ha állandó a kitermelt mennyiség:


59

MESTERSÉGES KÚTTERMELTETÉS

A fokozott mechanikus termeltetés növeli a hévíz mennyiségét, javítja az energia-kitermelés hatásfokát. Pl. egy 90 m3/h hozamú kútnál 1°C hőmérséklet növekedés 104,5 kW teljesítményt jelent. Villamos motor: háromfáisú aszinkron motor. Félaxiális átömlésű járókerekek – jó hidraulikai hatásfokkal.

Szivattyú kiválasztás:  hévíz minősége (pl. korrózió)  hévíz hőmérséklete (80°C felett különleges gép)  vízföldtani helyzet  buborékpont mélysége  Igényelt kútfejnyomás (hasznosítás)


60

BÚVÁRSZIVATTYÚ - MEGHIBÁSODÁSOK

Okozat:  kiegyensúlyozatlan forgórész,  csapágyhibák,  nyomáshullámok a csővezetékben,  csökken a szállítómagasság,  hatásfok romlás,  kavitációs erózió Szívóképesség: a legkisebb szívóoldali nyomás, amikor még nincs kavitáció. Minimális nyomás értéke = telített gőz nyomás.


61

MESTERSÉGES TERMELTETÉS

Kúttalp nyomása:

Addig termeltethető a kút, amíg elegendően nagy. Ez után:  gázlift  búvárszivattyús üzem


62

A KITERMELÉS VESZTESÉGEI

 hasznosítás nélkül elfolyó hévízek,  nem kellően (maradék exergiával) elfolyó hévizek,  szállítási hőveszteségek,

 átalakítási (exergia) veszteségek,  felesleges hűtések (fürdők),  szabályozatlan felhasználások.

Az összes becsült veszteség a felszínen: kb. 38 %.


63

MAGYARORSZÁG GEOTERMÁLIS HELYZETE

 nemzeti kincs, állami bányakincs,

 az éghajlattól függetlenül rendelkezésre áll,  kitermelése szabályozható,  csekély C02 emisszióval művelhető,  alacsony üzemköltség-szinten működhet,  városi és vidéki, sokrétű felhasználhatóságú,

 visszasajtolással környezetbarát lehet.


64

HÁTRÁNYOK ÉS PERSPEKTÍVÁK

 jelentős feltárási költségek,  kockázatos az adott helyen a feltárás,  kötött hőmérséklet-szinten adott energia. Nemzeti energiahasznosítási Cselekvési Terv: a jelenlegi 8 %-ról 14,66 %-ra növekszik 2020-ig a megújuló energiák aránya. (Geotermális energia 13,1 PJ/év). Preferált területek: Dél és Dél-kelet Magyarország.


65

HÉVÍZ-VISSZASAJTOLÁS Hévíz-visszasajtolás Fontos a visszahelyezés:  környezetvédelem,  Vízkészlet-gazdálkodás,  rétegenergia megőrzés miatt.

Tapasztalatok: Ipari besajtolások 1969-óta Algyőn, másodlagos olajtermelés céljából. A kezdeti víznyelőképesség a vízadó-képesség szerinti. Tisztítással helyreállítható a csökkenő nyelőképesség. A rétegnyomás stabilizálódik a termelőkútnál Francia tapasztalatok: kb. 10-15 év alatt 1-1,5 kútfej hőmérséklet csökkenés a termelő kútnál.


66

HÉVÍZ-VISSZASAJTOLÁS

Hőhasznosítások

1 4

Termelő kút

Visszasajtoló kút

2

3 Entrópia szemlélet


67

HÉVÍZ-VISSZASAJTOLÁS


68

HŐBÁNYÁSZAT

Hőbányászat – részben nyitott tárolóknál a hidegvíz beszivárgás provokálása. Költségek átrendeződése, de a villamos energia költség visszasajtolás mellett is csekély A besajtolás energiaigénye sokkal kisebb, mint a nyert hévíz belsőenergia tartalma Mindig az eredeti rétegsorba történjék a besajtolás


69

MÓDOSÍTOTT LINDAL DIAGRAM

KÖZVETLEN HŐHASZNOSÍTÁS

VILLAMOS ÁRAM TERMELÉS

A víz kritikus hőmérséklete

FAGYASZTÁS TÁVFŰTÉS KISHŐMÉRSÉKLETŰ MEZŐGAZDASÁGI HASZNOSÍTÁS

BALNEOLÓGIA

KOGENERÁCIÓS FOLYAMAT

A geotermális 0 fluidum hőmérséklete, °C

15

30 40

55

70

80

100

120

150

180

200

240

374

Hőszivattyúk

Hőcserélők Kombinált hőcsere

Hőszivattyú, Fűtés

Teljes folyadékáram (Total Flow Concept)

Kettős közegű áramfejlesztés (Organic Rankine Cycle) /ORC/

Közvetlen gőzlecsapatás

Egyszeri gőzlecsapatás (Single Flash) Kettős lecsapatás (Dual Flash)

VILLAMOS ÁRA ELŐÁLLÍTÁSI MÓDSZEREK

HŐKINYERÉS

IPARI HŰTÉS

A geotermális energia hasznosítása a hőmérséklet függvényében (P.Ungemach) BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

70

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA Néhány, 2011-es adat a termálenergia alapú távfűtésről:

Város

Hasznosított termálhő, TJ/év

A termálhő részaránya Termálkapacitás, a távfűtésben, % MWt

Csongrád

90,0

Hódmezővásárhely

80,4

Nagyatád

32,2

Szeged

1,7

Szentes

97,4

Szigetvár

11,0

Vasvár

12,9

Szentlőrinc

100,0

Összesen: 8 város* * 2011 óta 2 új rendszer /Makó, Mórahalom/ létesült. A termálenergia részaránya( 3,6 PJ/év) Magyarország teljes energia felhasználási mérlegében (1075 PJ/év) 0,29 % (2011) BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

71

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA A 2012 december 31-ig megvalósított,jelenleg megvalósítás alatt álló ill. tervezett termálenergia hasznosító projektek 1. Megvalósított projektek

#

A projekt helye

Kivitelező

A megvalósítás (várható) éve

Megjegyzés

1

Szeged-Felsőváros

Porció Kft.

1995

Sikertelenség miatt leállítva

2

Boly

Porció Kft.

2002

3

Veresegyház

Porció Kft.

2002

4

Kistelek

Aquaplus Kft.

2005

5

Szentlőrinc

Pannergy Zrt.

2006

6

Vácrátót Botanikus Kert BME

2009

7

Gyopáros

Porció Kft.

2010

8

Csongrád

Brunnen Kft.

2011

9

Mórahalom

Brunnen Kft.

2011


bővítés alatt

bővítés alatt

72

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA A 2012 december 31-ig megvalósított,jelenleg megvalósítás alatt álló ill. tervezett termálenergia hasznosító projektek 2. Megvalósítás alatt levő projektek

#

A projekt helye

Kivitelező


Megjegyzés

1

Miskolci geotermikus projekt

Pannergy Zrt.

2013

Külön részletezve

2

Makó

Brunnen Kft.

2013


73

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA A 2012 december 31-ig megvalósított,jelenleg megvalósítás alatt álló ill. tervezett termálenergia hasznosító projektek 3. Tervezett (előkészített) projektek

#

A projekt helye

Kivitelező

1

Törökszentmiklós

Brunnen Kft.

2

Komárom

Brunnen Kft.

3

Mezőberény

Brunnen Kft.

4

Kiskunhalas

Brunnen Kft.

5

Szeged

Brunnen Kft.

6

Hajdúnánás

Brunnen Kft.

7

Hódmezővásárhely

Brunnen Kft.



Megjegyzés

Bővítés

74

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA MISKOLCI GEOTERMIKUS PROJEKT


75

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA

A hazai geotermális energiahasznosítás kiterjesztésének lehetőségei

A termálenergia hasznosítás tényadatai, a hazai korrekt termálstatisztika hiányában / ilyen sohasem volt/ csak becslés értékűek/2012/. 1/ Hasznosított termálhő mennyiség ∆T=30 C mellett 3,6 PJ/év 2/ Ennek részaránya az ország primer energia mérlegében 0,29 % 3/ A hasznosított termálhő mértéke : 3.1 A dinamikus termálvíz készletekhez viszonyítva: 4,4 % 3.2 A megújuló energiákon belül: 6,0 %


76

A HAZAI TERMÁL STATISZTIKA


77

LAKITELEK – GEOTERMÁLIS ANOMÁLIA

Forrás: MOL – OGIL Rt., 1992 BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

78


A geotermális anomália területe a szabad túlfolyással termelő, 220-230 méteres termál kutak kifolyóvíz-hőmérséklete alapján Szerkesztette: Lorberer,Á.2014 BME Építészmérnöki kar, Épületenergetikai és Épületgépészeti Tanszék © Dr. Kontra Jenő

79

LAKITELEK – GEOTERMÁLIS ANOMÁLIA Fúrják az LN-1 termálvíz kutat, 2013. szeptember Fotó: Árpási,M. (2013)


80



81



82

METÁNGÁZ LEVÁLASZTÁS


83



84



85



86



87



88



89

A GEOTERMÁLIS ENERGIA FORRÁSOLDALA Épületgépészeti és energetikai szakmai nap

Recommend Documents