Dr. Németh Kornél Geotermikus energia hasznosítás Magyarországon - melegszik a helyzet Use of geotermal energy in Hungary – the situation heats up
[email protected] Nagykanizsa Vagyongazdálkodási és Szolgáltató Zrt.
Összefoglalás A geotermikus energia hasznosítás szabályzási környezete összetett, állandóság az elmúlt időszakban csak a szabályzás folyamatos változásában volt, mely megnehezíti az egyes beruházások előkészítését. A minél kedvezőbb és átláthatóbb helyzet megteremtését a 20142020 között elnyerhető pályázati források is sürgetik. Így a helyzet több szempontból is “melegszik”. A sorra születő technológiai újítások mellett számos hazai jogszabályi változásnak -és ezzel párhuzamosan az egyes szakterületek képviselőinek egyetértésének, vagy egyet nem értésének- lehettünk tanúi. Vizsgálatomban a területet érintő legújabb kutatási irányokat és a hazai szabályzási környezet változásait tekintem át. Utóbbiak remélhetőleg egy stabil és átlátható környezetet biztosítanak a következő időszak projektjeinek tervezéséhez, előkészítéséhez. 1. Bevezetés A 27 EU tagország környezetvédelmi iparának a termelési értéke 2008-ban 319 milliárd eurót (a GDP 2,5%-a) tett ki, és a 2004-2008 közötti időszakban az évi átlagos növekedési üteme 8,3% volt. Hasonlóan gyors ütemben bővült a foglalkoztatottak száma is, 2000 és 2008 között évente átlagosan 7%-kal, és 2008-ban elérte a 3 440 ezer főt. A szektor leggyorsabban bővülő szegmense a megújuló energiatermelés és a hulladékok újrahasznosítása volt. Előbbinél a foglalkoztatás évente 13%-al, utóbbinál 18%-kal bővült (Éri, 2010). A gazdasági világválság negatívan érintette a megújuló energetikai beruházásokat is. A rövid ideig tartó „megtorpanást” az elmúlt két-három évben újabb növekedés követte. Érdekes ellentmondás, hogy az egyes szektorokban a beruházások értékének csökkenése mellett a felhasználás jelentősen növekedett. Ezt a folyamatot szakértők azzal indokolják, hogy az egyes beruházások költségigénye egyre kisebb. Összességében elmondható, hogy a megújuló energiahasznosító és az energia megtakarítást eredményező eszközök-rendszerek tervezési folyamatai, kivitelezése, alkalmazási módjainak bővítése az elmúlt években felgyorsult. Több szempontból is fontos kérdés lehet, hogy Magyarország milyen szerepet szeretne vállalni -a sokak által új ipari forradalomhoz hasonlított- fenti folyamatokban. Magyarország a 2020-ig tartó megújuló energia hasznosítási cselekvési tervében 14,65%-os megújuló energia részarány elérése mellett energiafelhasználás-csökkentést is vállalt. A vállalások teljesítéséhez és az egyéb
579
gazdasági előnyök érvényesítéséhez az egyes térségeknek, településnek meg kell találnia a helyi adottságaihoz illeszthető fejlesztési irányt, melynek fenntartható beruházásokban kell testet ölteniük. A hazai geotermikus gradiens jelentősen meghaladja a világátlagot, ami az ország egyik természeti kincse. Európa egyik legjelentősebb geotermikus potenciáljával rendelkező Magyarországot számos olyan ország körözi le, melyek jóval kedvezőtlenebb adottságokkal bírnak. A beruházások előkészítéséhez, megvalósításához és fenntartásához kedvező és kiszámítható jogszabályi környezet, megfelelő állami támogatási és ösztönzési formák szükségesek. A minél kedvezőbb és átláthatóbb helyzet megteremtését a 2014-2020 között elnyerhető pályázati források is sürgetik. 2. Alkalmazott módszerek Hazánk az energiatermelés és hasznosítás területeit érintő helyi -térségi és települési- forrás adottságok és felhasználói igények rendszer szemléletű összehangolása nélkül nem lesz képes az energetikai szemléletváltásra. Az energiatermelésben fontos szerepet kell kapnia a geotermikus energia jelenleginél fokozottabb felhasználásának. Egy-egy -hosszabb távon is fenntartható- geotermikus projekt előkészítéséhez, megvalósításához és fenntartásához kedvező és kiszámítható jogszabályi környezet és indokolt esetben megfelelő állami támogatási és ösztönzési formák szükségesek. Vizsgálatomban az elmúlt időszak területet érintő legújabb kutatási eredményeit és a hazai szabályzási környezet változásait tekintem át. Átfogó elemzésemben szem előtt tartom a környezeti adottságokhoz igazodó, geotermikus energia hasznosításon alapuló, helyi autonóm energiatermelés megvalósítási lehetőségeinek legfontosabb gyakorlati kérdéseit. Az induló vizsgálatok tapasztalatainak összegzése, lényegi elemeinek kiemelése megkönnyítheti a kapcsolódó beruházási döntéseket, áttekinthetővé teheti és lerövidítheti a tervezés és a kivitelezés időigényes folyamatát. 3. Eredmények 3.1 A geotermikus energia hasznosítás módjai, legújabb kutatási eredményei A geotermikus energia -szemben a többi megújuló energiaforrással- évszakoktól, időjárástól független, és megfelelő technológiát alkalmazva nem szennyezi a környezetet, az energia égetési folyamat nélkül, környezetbarát módon állítható elő. A globális geotermális fejlesztési tervek a lehetőségek kiaknázását célozzák meg a kedvező adottságú régiókra koncentrálva. A geotermikus energia hasznosítása villamosenergia-termelésre és közvetlen hő hasznosításra történhet. A felszín közeli energiahasznosítás a néhány száz méternél nem mélyebb rétegek alacsony (általában 20°C alatti) hőjének használatát jelenti. Ahhoz, hogy ez a hő technikailag hasznosítható legyen, hőmérséklet-növelésre van szükség, ezt egy hőszivattyú biztosítja. A hőszivattyús rendszerek kialakítása technikailag, koncepciójában különböző lehet. Az leggyakoribb típusok sematikus vázlatát az 1. ábra szemlélteti.
580
1. Ábra: A földhőszivattyúk gyakoribb típusainak sematikus vázlata Forrás: Dickson- Fanelli, 2003; Mádlné Szőnyi, 2006 Elterjedésükben fontos szempont lehet, hogy a fűtésre beépített hőszivattyúk használhatók klimatizálásra is. Ádám (2011) adatai alapján elmondható, hogy az EU új lakásépítési piacán 2010-ben a hőszivattyú értékesítés elérte az ötszázezer darabot. A mélyszinti hő hasznosítás eltér a felszín közeli hasznosítás lehetőségeitől, technológiájától. A tároló mélysége néhány száz métertől több ezer méterig változik. Jellemzője a lényegesen nagyobb hőmérséklet, mely a közvetlen hőellátás mellett kapcsolt villamosenergia és hőtermelésre is módot adhat. Hazánkban elsősorban a hőhasznosításban van nagy potenciál. Villamos energia-termelésre az adottságaink nem ilyen kedvezőek, a földhő szállító közege a felső-pannon üledékekben található jelentős mennyiségű, 65-100 Celsius-fokos víz. A villamos energia-termeléshez ennél magasabb hőfokra lenne szükség, ez a jelenlegi technológiák mellett -a kielégítő hatásfok eléréséhez- legalább 120 °C. Áramtermeléssel Magyarországon a Magyar Földtani és Bányászati hivatal feltárási jelentései szerint 4-5 helyszínen lehetne foglalkozni. A magas költségvonzat, a 2500 méter alatti rétegek kutatásának koncesszió-kötelezettsége, a piaci szabályozatlanság, a jogszabályi háttér bizonytalansága miatt egyelőre ezek a projektek váratnak magukra.
581
Ugyan hatalmas energiamennyiség van a föld belsejében, ez a földhő nem mindenütt hasznosítható. Egyes régiókban hiányzik a magas hőmérséklet ellenére a hőszállító közeg (pl. víz), illetve a szállítási útvonalak (pl. repedések) a hő kőzetekből való kinyeréséhez. Az probléma megoldására irányuló új fejlesztések terén alapvetően két módszert lehet megkülönböztetni: a) Az át nem eresztő kőzetekben hőcserélő felületeket alakítanak ki, így a nyitott rendszerben üzemelő kutakon keresztül hőhordozó közeget (vizet) lehet cirkuláltatni (2. ábra).
2. Ábra: Energianyerés forró száraz kőzetből Forrás: Häring, 2002; Mádlné Szőnyi, 2006 Ez az ún. forró száraz kőzet (Hot Dry Rock –HDR) technológia egyelőre kísérleti fázisban van. A nagy besajtolási nyomások nagy üzemköltségeket jelenthetnek, ezért újabb módszerek kidolgozása kezdődött meg. b) Ha egy adott területen nincsen termálvíz-előfordulás, adott a lehetőség arra is, hogy zárt rendszerben egy szonda beépítésével hasznosítsuk a mélységi hőmennyiséget. 6000-7000
582
méteren mintegy 200°C hőmérséklet várható. Ilyen mélységekre történő fúrások technikailag ma kivitelezhetők. A hasznosítás módja sokban megegyezik a kismélységű, felszín közeli földhő-hasznosítással. A technológiának nincs szüksége egy földalatti vízgyűjtőre, mivel a forró folyadék/gőz egy zárt-hurkú hőgyűjtő csőben jön fel. Utóbbi technológiák esetében az elnevezések nem egységesek. A korábban említésre kerülő forró száraz kőzet (Hot Dry Rock-HDR)-technológiát esetenként mélységihő-bányászatnak (Deep Heat Mining-DHM) is nevezik, valamint gyakori a mesterséges földhőrendszer vagy továbbfejlesztett/javított hatékonyságú geotermikus rendszerek (Enhanced Geothermal System-EGS) megnevezés is (Vuataz és Haering, 2001; Németh, 2002; Vuataz és Catin, 2006). 3.2 A geotermikus energia hasznosítás hazai szabályzási környezete Az Unióban nincs egységes szabályozás a termálvíz kezelésére. Hazánkban az egymást követő kormányok évek óta nem jutnak dűlőre a visszasajtolás kérdéskörét illetően és a bányatörvény is számos módosításon esett át az elmúlt időszakban. A területet érintő legfontosabb törvényeket több szakterület képviselője is értelmezte és elemezte az elmúlt időszakban: Kujbus (2010), Kovács-Molnár (2011) Fancsik-Nádor (2012). A szabályzás főbb elemei az alábbiakban foglalhatók össze: - Bányatörvény: a geotermikus energia hasznosítás helyének, geotermikus energia koncesszió előkészítésének és a geotermikus védőidom lehatárolásának feladatain túl a geotermikus energia földtani kutatására és a bányajáradék megállapítására vonatkozó szabályzást tartalmazza. - Vízgazdálkodási törvény: a víztermeléssel járó közvetlen hőszolgáltatás engedélyezésére, vízvisszasajtolás szükségességére vonatkozó előírásokat, a vízkészlet járulék, illetve a szennyvízbírság mértékét határozza meg. Fenti jogszabályi előírások figyelembevétele és a szükséges előírások betartása mellett a beruházások indításához környezetvédelmi engedélyeztetés, hőfelhasználáshoz kapcsolódó engedélyek, geotermikus erőmű létesítése esetén villamosenergiahasznosításhoz kapcsolódó engedélyek szükségesek. A Bányászatról szóló 1993. évi XLVIII. törvény (Bányatörvény) 2010. év elejei módosítása a geotermikus energia hasznosításához kapcsolódóan az 3. ábrán összefoglalt területeket különíti el.
583
3. Ábra: Energianyerés forró száraz kőzetből Forrás: Kovács G., Molnár J., 2011
- A természetes felszíntől mért 20 méteres mélységet el nem érő földkéreg részből történő geotermikus energia kinyerés és hasznosítás nem engedélyköteles. E rendelkezés nem mentesíti a tevékenységet végzőt a más jogszabályban előírt engedély megszerzése alól. - Nyílt területen (20 m-2500 m) geotermikus energia nem vízjogi engedély alapján végzett kinyerésének és hasznosításának (vízkivétellel nem járó zárt hurkú szondakutak) engedélyezésére a bányafelügyelet hatáskörébe tartozó, sajátos építményfajtákra vonatkozó jogszabály rendelkezéseit kell alkalmazni. A vízjogi engedélyezés (vízkivétellel járó geotermális energia hasznosítás) során a bányafelügyelet szakhatóságként működik közre. A munkálatok hatósági, biztonságtechnikai felügyeletét bánykapitányság látja el, de ez nem terjed ki a vízkutak üzemeltetésére. - A geotermikus energia vonatkozásában zárt területnek minősül az ország egész területén a természetes felszíntől mért 2500 m alatti földkéreg-rész. A Bányatörvény értelmében a zárt területeken a rendelkezésre álló földtani adatok, valamint a vállalkozói kezdeményezések alapján az állam koncessziós pályázatot hirdethet meg azokon a területrészeken, ahol a geotermikus energia kinyerése energetikai célra kedvezőnek ígérkezik. 2013 augusztusában megjelentek az első geotermikus koncessziós pályázatok Jászberény, Ferencszállás és Kecskemét térségére vonatkozóan. További koncesszióra kijelölt területekre elkészült vizsgálati jelentések (érzékenységi-, terhelhetőségi vizsgálatok): Nagykanizsa, Szilvágy, Zalalövő, Körmend, Gödöllő, Gádoros, Battonya. Jelenleg folyamatban lévő vizsgálatok Sarkad és Szolnok térségében vannak.
584
Az 1995. évi vízgazdálkodásról szóló LVII. törvény (a továbbiakban Vgtv.) a Bányatörvényhez hasonlóan szintén számos módosításon esett át az elmúlt időszakban. Egyetértés van abban, hogy a hévízkitermelésnek és az ilyen módon történő energiahasznosításnak meg kell felelnie a fenntarthatóság elveinek. Ennek gyakorlatban történő alkalmazása, a víz visszasajtolásának kérdésköre azonban számos vitát váltott ki különböző szakmai körökben, hiszen a termálvízzel együtt „kitermelt” hőenergia csak meghatározott feltételek teljesülése mellett tekinthető megújuló forrásnak. A termálvíz visszasajtolása alapvetően két ok miatt szükséges: a rétegnyomás csökkenés ellensúlyozására illetve a felszíni befogadók szennyeződésének elkerülésére, ugyanis a termálvizek sótartalma általában túlságosan magas ahhoz, hogy egyszerűen a felszíni vizekbe engedjék azokat. Az 1995. évi Vgtv. eredetileg a nem tartalmazta a fenti kötelezettséget, de Magyarország Európai Uniós csatlakozása miatt a Víz Keretirányelv és a környezetvédelem elővigyázatossági elve alapján a jogharmonizáció elérésére szükségessé vált a módosítás. A Vgtv. módosítása (2003. évi CXX. törvény a visszasajtolásról) szerint 2004-től visszasajtoló művet kell építeni az új termálkutak mellé. A vízgazdálkodási törvény előírta, hogy a kizárólag energiahasznosítás céljából kitermelt termálvizet a zárt rendszerben történő hasznosítást követően a vízadó rétegbe vissza kell sajtolni, 2013-ig minden energetikai célú vízkivétellel működő kúthoz visszasajtolást kell biztosítani. Akik 2004 és 2009 között fúrtak kutat, azok csak a visszasajtoló kiépítése függvényében kaphatták meg az engedélyeket, tehát ezeket nekik továbbra is működtetniük kell. Vgtv. 2009. évi -vélhetően műszaki és gazdasági megfontolású- módosításának (2009. évi XCIX. Törvény) elfogadásával a felszín alatti vizeket csak olyan mértékben szabad igénybe venni, hogy a vízkivétel és a vízutánpótlás egyensúlya minőségi károsodás nélkül megmaradjon, és teljesüljenek a külön jogszabályban (221/2004-es Korm. rendelet) szerinti vizek jó állapotára vonatkozó követelmények. A jogszabály értelmében a kizárólag energetikai hasznosítás céljából termálvizet kitermelők a visszatáplálási kötelezettség alól mentesülnek, a gyenge mennyiségi állapotú víztestek esetében 2014. december 22-ig, míg jó mennyiségű állapotú vizek esetében 2020. december 22-ig (KLING, 2010). A Vgtv. módosítása (2012. évi CV. Törvény a Vgtv. módosításáról) szerint -átmeneti megoldásként- az országgyűlés 2015. június 30-ig felfüggesztette a mezőgazdasági termelők kötelezettségét, hogy a kizárólag energetikai célból kitermelt termálvizet visszatáplálják, ugyanakkor célul tűzte ki a végleges megoldást kidolgozását, figyelembe véve a környezetvédelmi és a gazdálkodási szempontokat. A 2015-ös határidőt 2013 márciusában 2025-ig hosszabbította meg a kormány. A Vgtv. 2013. májusi módosítása (2013. évi LXXIII. Vgtv. módosításáról) értelmében a termálvíz kizárólag energiahasznosítás céljából történő kitermelésére vonatkozó létesítési engedélyben – az e törvény végrehajtására kiadott rendeletben meghatározott feltételek szerint (T/10516. számú törvényjavaslat)– rendelkezni kell a kitermelt víz elhelyezésének módjáról. A módosítás azon elven alapul, hogy csak megalapozott földtani és vízföldtani vizsgálatok, modellezések segítségével adható meg, hogy melyek azok a térrészek, ahol a tároló nyomás és
585
hozamviszonyai csak mesterséges visszatáplálással tarthatóak fenn, és melyek azok, ahol ezek biztosítására a természetes folyamatok – a felszíni beszivárgásból lejutó vizek - is elegendőek. Vagyis a módosítás a kérdéskört differenciáltan kezeli a mindenkori földtanihidrogeológiai helyzet, továbbá a kiemelt nemzetgazdasági érdekek függvényében. 4. Következtetések, javaslatok A geotermikus energia hasznosítás szabályzási környezete összetett, állandóság a szabályzás folyamatos változásában van, mely megnehezíti az egyes beruházások előkészítését. A minél kedvezőbb és átláthatóbb helyzet megteremtését a 2014-2020 között elnyerhető pályázati források is sürgetik. A geotermikus energia hasznosítása sok szakterületet átfogó iparág, ezért nem szabad a kapcsolódó gazdaságpolitikai döntéseket kizárólag egy-egy szakterület véleménye alapján meghozni. Az elmúlt időszakban születő jogszabályi változások remélhetőleg -az egyes szakterületek érdekeinek lehetőség szerinti érvényesítésével- egy stabilabb szabályzási környezetet biztosítanak a projektek tervezéséhez, előkészítéséhez. - A következő években törekedni kell a területet érintő helyi -térségi és települési- forrás adottságok és felhasználói igények rendszer szemléletű összehangolására, városok, városrészek, ipari vagy mezőgazdasági üzemek hévizbázisú távfűtésének kialakítására ott, ahol egy-egy beruházás hosszabb távú fenntarthatósága biztosított. - A geotermikus távfűtőművek mellett a hazai adottságok néhány helyen módot adnak geotermikus erőművek tervezésére, létesítésére. Ezen projektek tervezését a megújuló energiaforrásokból előállított hő- és villamosenergia-átvételi támogatási rendszer (röviden METÁR) évek óta húzódó bizonytalansága komoly nehézségek elé állítja. - A változó klímának és az elmúlt években tapasztalható szélsőséges időjárásnak köszönhetően az elkövetkezendő évtizedben a hűtési igény jelentős növelése várható. A megnövekedett hűtési igény jelenleg elsősorban elektromos árammal van megoldva. A jövőben törekedni kell a megnövekedett igény minél nagyobb arányban megújuló energiával, például földhővel való kiváltására. - A meddő szénhidrogén-kutató fúrások hasznosítási lehetőségeinek vizsgálata, helyenként felülvizsgálata időszerű és szintén komoly lehetőségeket rejt. Összességében elmondható, hogy az ismert hazai geotermikus adottságaink és a főbb kérdésekben rendeződni látszó szabályzási környezet jó előjel több geotermikus projekt elindulásának, azonban a pénzügyileg megtérülő méretű hőteljesítményeknek egyelőre nehéz helyi fizetőképes piacot találni, szállítása pedig nehézkes, költséges. A 2500 méter alatti területekre kiírt geotermikus koncesszió a tőkeerős befektetőknek kedvez, a helyi önkormányzatok szerepvállalási lehetőségeit azonban jelentősen leszűkíti. Az ilyen módon megvalósuló helyi, decentralizált energiatermelésben célszerű lenne, ha az önkormányzatok, szövetkezetek, illetve kisebb helyi cégek is szerephez jutnának. Hazánkban fontos szerepet kell kapnia a geotermikus energia jelenleginél fokozottabb felhasználásának. Geotermikus fűtés, esetenként hűtés és villamos energia előállítás lehetőségének megteremtése nélkül az ország nem lesz képes az energetikai szemléletváltásra.
586
Irodalomjegyzék - Ádám B. (2011): A hőszivattyú Európában 2011 tavaszán, Magyar Installateur, 2011/4., 32. p. - Éri V. (2010): A környezettudatos gazdasági átalakulás munkaerő piaci hatásai, Szociális és Munkaügyi Minisztérium, Budapest, 2010. május, 2-3. p. - Dickson, M. H. and Fanelli, M. (2003): Geothermal energy, Utilization and technology. Renewable Energies series. – UNESCO Publishing. 205. p. - Fancsik T., Nádor A. (2012): Geotermikus feladatok a Magyar Földtani és Geofizikai Intézetben, előadás anyag, Kutatás és innováció a magyar geotermiában, Budapest, 2012. november 29. - Häring, M. O. (2002): Deep heat mining - Development of a cogeneration power plant from an enhanced geothermal system in Basel, Switzerland, 5. p. - Kovács G. Molnár J. (2011): Kis geotermikus törvénytár, A geotermikus energia gyakorlati alkalmazásának lehetőségei, eredményei. Hatósági engedélyezések eljárási rendje" c. konferencia előadásanyaga, Szeged, 2011. március 22. - Kujbus (2010): Geotermikus energia projektek indításának lehetőségei és nehézségei, előadás anyag, MBFH konferencia, Eger, 2010. november 18. - Mádlné Szőnyi, J. (2006): A geotermikus energia, Készletek, kutatás, hasznosítás. Grafikon Kiadó, Nagykovácsi, 2006. - Németh G. (2002): A mélységihő-bányászat lehetőségei Magyarországon, Kőolaj és Földgáz, 7-8., 35. p. - Vuataz F. D. and Catin, St. (2006): The advantages of the Deep Heat Mining technology. - Vuataz F. D. and Haering, M. (2001): The Swiss Deep Heat Mining (DHM) project: drilling of the first exploration borehole in Basel. – IGA News, 45., 9–12. p. - Bányászatról szóló 1993. évi XLVIII. törvény - 1995. évi vízgazdálkodásról szóló LVII. törvény - 2003. évi CXX. törvény a visszasajtolásról - 2009. évi XCIX. Törvény a vízgazdálkodásról szóló 1995. évi LVII. törvény módosításáról - 2012. évi CV. törvény a vízgazdálkodásról szóló 1995. évi LVII. törvény módosításáról - 2013. évi LXXIII. Törvény a vízgazdálkodásról szóló 1995. évi LVII. törvény módosításáról
587
