A Pannon medence határokkal osztott geotermikus erőforrásai

A Pannon medence határokkal osztott geotermikus erőforrásai Nádor Annamária, Tóth György, Rotárné Szalkai Ágnes, Szőcs Teodóra, Uhrin András, Maros Gyula

Magyar Állami Földtani Intézet

Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

Hévíz gazdálkodás vs. geotermikus energia hasznosítás? 2009/28/EK Irányelv a megújuló energiaforrásból előállított energia támogatásáról 5. cikk: A megújuló energiaforrásokból előállított energia bruttó fogyasztása..: A megújuló energiaforrásokból előállított villamos energia bruttó fogyasztása… A megújuló energiaforrásokból előállított energia fűtési és hűtési célú bruttó fogyasztása… a GHP és EGS kivételével a földhő kinyerése csak az azt hordozó közeg (= felszín alatti víz/termálvíz) kinyerésével lehetséges

VÍZGAZDÁLKODÁSI KÉRDÉS (IS) Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

UTILIZATION OF GEOTHERMAL ENERGY FOR DIRECT HEAT (other than heat pumps) I = Industrial process heat C = Air conditioning (cooling) A = Agricultural drying (grain, fruit, vegetables) F = Fish farming K = Animal farming S = Snow melting

H = Individual space heating (other than heat pumps) D = District heating (other than heat pumps) B = Bathing and swimming (including balneology) G = Greenhouse and soil heating O = Other (please specify by footnote)

Enthalpy information is given only if there is steam or two-phase flow Capacity (MWt) = Max. flow rate (kg/s) x [inlet temp. (oC) - outlet temp. (oC)] x 0.004184 or = Max. flow rate (kg/s) x [inlet enthalpy (kJ/kg) - outlet enthalpy (kJ/kg)] x 0.001 Energy use (TJ/yr) = Ave. flow rate (kg/s) x [inlet temp. (oC) - outlet temp. (oC)] x 0.1319 or = Ave. flow rate (kg/s) x [inlet enthalpy (kJ/kg) - outlet enthalpy (kJ/kg)] x 0.03154 Capacity factor = [Annual Energy Use (TJ/yr) / Capacity (MWt)] x 0.03171 Note: the capacity factor must be less than or equal to 1.00 and is usually less, since projects do not operate at 100% of capacity all year.

Locality

Type

Flow Rate (kg/s)

Maximum Utilization o Temperature ( C) Enthalpy (kJ/kg) Inlet Outlet Inlet Outlet

Capacity (MWt)

Annual Utilization Ave. Flow Energy Capacity (kg/s) (TJ/yr) Factor

Hungary

TJ/year Hungary geothermal heat pumps 518 individual space heating 232 district heating 930 greenhouse heating 2388 fish farming 44 animal farming 17 agriculture drying 123 industrial uses 159 Tóth, 2010 bathing and swimming 5356 cooling / snow melting 0 Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger total annual use 9767

geothermal heat pumps individual space heating district heating greenhouse heating fish farming animal farming agriculture drying industrial uses bathing and sw imming

Víz Keretirányelv (2000/60/EC): A felszíni és felszín alatti vizek jó mennyiségi és minőségi állapota 2015-re SK

Duna vízgyűjtő: 10 EU tagállam és 9 további ország Magyarország határokkal osztott víztestek:

HU

Ausztria Szlovákia Szlovénia Horvátország Románia Szerbia Ukrajna

Duna vízgyűjtő 800.000 km2 81 millió lakos

fenntartható hasznosítás / kitermelés – utánpótlódás egyensúlya: határon átnyúló kérdés Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

porózus termál víztest: 4

hideg karsztvíztest: 14 termál karsztvíztest: 15


Víztestek mennyiségi állapotértékelése: eszköz a vízgazdálkodás és geotermikus energiahasznosítás számára is (1) süllyedéses teszt: történt-e jelentős vízszint süllyedés / potenciálcsökkenés vízkivétel eredményeként? > 0.1m /év: gyenge (2) vízmérleg teszt: vízkivétel / szabad vízkészlet szabad vízkészlet = beszivárgás ‒ felszín alatti vizektől függő ökoszisztémák vízigénye ‒ víztestek között vízátadás → HATÁROKKAL OSZTOTT VÍZTESTEK!! Ha bármelyik teszt eredménye negatív: felszín alatti víztest gyenge állapotú és intézkedések szükségesek: vízkivétel korlátozása, visszasajtolás kérdésköre ökológiai vízigény felülvizsgálata (csak karsztos víztestek esetében) a vízforgalom pontosítása modellezéssel Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

porózus termálvíztest: 4

Porózus termálvíztestek mennyiségi állapota süllyedéses teszt alapján Gondárné Sőregi és Simonffy, 2009

éves vízkivétel: 49 000 000 m3 visszasajtolás: 950 000 m3 gyenge állapot: pt.2.2. (É-Alföld) pt.1.2.(Ny-Alföld) pt.2.1.(D-Alföld)


hideg karsztvítest: 14 termál karsztvíztest: 15

Karsztos termálvíztestek mennyiségi állapota

Gondárné Sőregi és Simonffy, 2009

gyenge állapot: süllyedéses teszt: kt.2.5. Recsk-Bükkszék kt.2.3. Sárospatak vízmérleg teszt (kapcsolódó hideg karsztvíztesetkkel együtt) kt.1.2. É-Dunántúl kt.1.3. Budapest kt.1.4. Visegrád

Koncesszióra alkalmas területek kijelölése A -2500 m földtani térképe

Haas et al., eds (2010): Magyarország pre-kainozoos földtani térképe


TRANSENERGY: Transboundary geothermal resources of Slovenia, Austria, Hungary and Slovakia http://transenergy-eu.geologie.ac.at


A TRANSENERGY projekt célja A vizsgált régiókra egy felhasználó-barát web-es felület kialakítása, amely a projekt célcsoportjai (kormányzati döntéshozók, vízügyi és bányászati szakhatóságok, felhasználók, jelenlegi és potenciális befektetők, szakmai szervezetek, stb.) számára közvetlenül felhasználható módon közvetíti a térségre vonatkozó geotermikus hasznosítással (energetikai ÉS balneológiai) kapcsolatos információkat: hasznosítható készlet (kivehető termálvíz / hőmennyiség) termálvíztestek terhelhetősége különböző vízkivételi szcenariók: mennyiségi és minőségi változások eddigi beavatkozások tapasztalatai, hatásai (határon átnyúló hatások és kezelésük): javaslat legjobb gyakorlatra fenntartható hasznosítás - visszasajtolás kérdései többcélú hasznosítás: prioritások, alternatívák Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

Közös adatbázis (MS Access) alapadatok (név, koordináták, mélység, szűrőzött szakaszok, stb.) a fúrás célja (földtani alapfúrás, vízkutató, termálkút, CH-kutató, stb.) hasznosítás (fűtés, fürdő, besajtoló, stb.) földtan (rétegsor, formáció, fáciesek, stb.) vízföldtan (permeabilitás, porozitás, stb.) geotermia (BHT, kifolyó-víz hőm., hővezető képesség, stb.) FIELD TEST izotópok (O, C, Rn, Ra, nemesgázok) GEOCHEM GEOTHERMIC szerves komponensek HYDROGEOL nyomelemek GEOLOGY terepi mérések (pH, vezetőképesség, redox, alkalinitás, stb.) UTILIZATION hidraulikai tesztek (vízhozam, vízszint) PURPOSE BASIC


vízföldtani szempontból fontos kőzetegységek térbeli helyzete FÖLDTANI TÉRMODELL (JewelSuite, Kingdom)

kőzetegység → HIDROSZTRATIGRÁFIAI EGYSÉGEK: vízföldtani (áramlási és transzport), hőtani PARAMÉTEREK

HIDROGEOTERMIKUS MODELL ModFlow, FeFlow

MODELL KALIBRÁCIÓ (mért és modellezett adatok összevetése): vízgeokémia (országos vízgeokémiai adatbázis): víz-kőzet kölcsönhatás → áramlási pályák Országos Felszínalatti Vízmegfigyelő Hálózat 160 észlelőkút (81 VKI monitoring) → vízszintek és nyomásszintek idő és térbeli változásai hőmérsékleti adatok (mért) Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

SLO-AT-HU határmenti régió

Stájer medence Max. aljzatmélység ~3.500m Max. rezervoár hőm. ~130°C Hőáram 70-130 mW/m²

Mura-Zala medence Max. aljzatmélység ~5.500m Max. rezervoár hőm. ~200°C Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19,60-150 Eger Hőáram mW/m²

Blumau - ORC elektromos áramtermelés

Dobrovnik – orchidea üvegház

Murska Sobota – távfűtés Lendava – jégmentesítés

Moravske Toplice – fürdő


AT- HU határmenti régió: Lutzmannsburg - Zsira Lutzmannsburg fürdő

Karsztvízszint változása a MÁFI zsirai monitoring kútjában Pannon medence Ny-i pereme (Lutzmannsburg-Zsira) Max. aljzatmélység ~2.000m Max. rezervoár hőm. ~70°C Problems Hőáram 70-110 mW/m² Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

AT-SK határmenti régió: Bécsi medence Hydraulic barrier

Recharge area

cross - section

Bécsi medence Max. aljzatmélység ~7.000m Max. rezervoár hőm. ~200°C Hőáram 40-90 mW/m²

Kérdések: geotermia vs. szénhidrogének geotermikus energiahasznosítás a központi süllyedékben Magas oldottanyag tart. Túlnyomásos rendszerek

a) Moedling Block

Alacsony oldottanyag tart. Aktív utánpótlódás Hőmérsékleti anomáliák


cross section

AT-HU-SK határmenti régió: Duna medence (Kisalföld)


SK-HU határmenti régió: Komárom-Eszergom Párkány/Sturovo

Esztergom

szelvény

NW

SE


Kérdések: bányászat okozta karsztvízszint süllyedés és termálkarszt rendszer kapcsolata hasznosítás különböző kitermelési szcenáriókra

karsztvízszint depresszió az 1990-es években Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

Összefoglalás A földhő kinyerése (kivéve GHP és EGS) csak az azt hordozó termálvíz kinyerésével lehetséges: a geotermikus energia hasznosítása VÍZGAZDÁLKODÁSI kérdés is : vízügy és bányászat harmonizált gazdálkodási stratégiája szükséges A klasszikus konvekciós áramlású hidrogeotermikus rendszerek hasznosítása csak megalapozott rezervoárgeológiai szemlélet alapján lehetséges: VKI-víztest értékelések integrálása - KONCESSZIÓ A határokkal osztott geotermikus rezervoárok / termálvíztestek fenntartható hasznosítása csak határon átnyúló, a szomszédos országok harmonizált gazdálkodási stratégiája alapján lehetséges

Transenergy projekt 5 határon átnyúló pilot terület értékelése a Pannonian medence Ny-i részén (SLO, AT, HU, SK) különböző földtani-geotermikus helyzet és hasznosítási konfliktusok Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!

Japán makimajok fürdőznek Macaca Yamanouchi hőforrásában Bányászat és Geotermia, 2010 November 17-19, Eger

A Pannon medence határokkal osztott geotermikus erőforrásai

Recommend Documents