Kátai Béla Gépészmérnök
Budapest 2009.09.30.
Geotermikus energia Föld belsejének hőtartaléka ami döntően a földkéregben koncentrálódó k álódó hosszú h ú felezési f l é i idejű id jű radioaktív di k í elemek l k bomlási b lá i hőjéből táplálkozik
Geotermikus gradiens A felszín alatti hőmérséklet‐növekedés mérőszámaként használt mutató. Értéke 10 és 60 °C/km között változik.
Hőáramsűrűség A hőenergia‐áramlás kifejező értéke, amely az egységnyi felületen, egységnyi idő alatt átaramló hőmennyiség mutatója. A kontinenseken 65, az óceánok területén 101 W/m2 átlagértéket vesz fel.
G Geotermikus ik mező ő Olyan területet jelöl, ahol a felszínen geotermikus aktivitás észlelhető (hőforrás, gejzír), illetve a „vak” geotermikus mező esetében nincs fels ínen észlelhető felszínen és lelhető jelenség, jelenség de a felszín fels ín alatt potenciálisan kiaknázható geotermikus energiakészletek rejlenek.
Föld belső szerkezete és hőmérséklete
Geotermikus mezők lemeztektonikája
Észak‐‐Amerikai Észak Amerikai és az Eurázsiai lemez között (Izland) és az Eurázsiai lemez között (Izland)
Hőforrás • •
Konduktív: hő vezetéssel terjed, vagyis a hőtranszport Konduktív: anyag mozgása á nélkül élkül valósul ló l meg Konvektív:: hő áramlással terjed, tehát a hőt mozgó anyag Konvektív szállítja magával
Tá Tározó ó vagy rezervoár á Az a forró, vízáteresztő kőzettérfogat, amelyből a benne cirkuláló folyadék ki tudja vonni a hőt. A rezervoár feletti rétegek utánpótlási, utánpótlási illetve áramlási zónaként egyaránt működhetnek.
Geotermikus fluidum Az esetek A k többségében öbb é éb termálvíz, ál í amely l a tározóban á ób uralkodó lk dó hőmérséklettől és nyomástól függően folyékony‐ vagy gőz halmazállapotú lehet. Többnyire különféle oldott sókat és gázokat, szén szén‐dioxidot, dioxidot, kénhidrogént szállít magával.
Geotermikus rendszer sematikus modellje
Magyaroszág geotermikus adottságai Magyaroszág geotermikus adottságai
A nem‐‐áramtermelési célú geotermikus energiatermelő teljesítmeny [MW] és a A nem teljes energiafelhasználás [TJ/év] a világ országaiban 2004‐ teljes energiafelhasználás [TJ/év] a világ országaiban 2004‐ben
Kombinált ciklusú geotermikus Egy termelő és egy visszasajtoló erőmű elvi vázlata kútból álló kétkutas alapmodell
i erőmű (Kombinalt ciklus) (Kombinalt ciklus) Hellisheiði erőmű Hellisheið i erőmű (Kombinalt ciklus) Adatok y Kombinált erőmű, elektromos áram és y y y y y y y
hőenergia termelése Tervezett teljes teljesítmény: 300 MW elektromos energia és 400 MW hőenergia 1. ütem: 2x45 MW (összesen 90MW) elektromos áram termelése, 2006 októberében indult be 2 ütem: 33 MW elektromos áram 2. ütem: 33 MW elektromos áram termelése, 2007 őszén indult be 3. ütem: 2x45 MW elektromos áram termelése, 2008 őszén indult be 4. ütem: Hőerőmű első szakasz üzembehelyezése 2010‐re előirányozva 5. ütem: 2x45 MW turbina üzembehelyezése, 2010‐re előirányozva 5 50 kút lett lefúrva, 1000‐2200 méteresek
Kombinált ciklusú erőmű működési elvének vázlata (http://www.or.is/English/Projects/HellisheidiGeothermalPlant/)
Bl e La oon Blue Lagoon
Húsavik erőmű (Kalina technológia) Húsavik erőmű (Kalina technológia) Adatok y
Izland első Kalina‐elven működő geotermikus erőművét a Mannvit tervezte és kivitelezte. Ebben a projektben a Mannvit az Exorka International Limited‐ projektben a Mannvit az Exorka International Limited el, a Kalina erőmű technológia szabadalmának egyik globális engedményesével közreműködésben dolgozott.
y
Az erőmű 1999‐ben épült Észak‐Izlandon, egy kisváros, Húsavík közelében. Ez a kétciklusú geotermikus erőmű 2 MW elektromos áramot termel t ik ő ű MW l kt á t t l másodpercenként 90 kg átáramló 120 °C‐os geotermikus fluidumból. Az erőművet 2000 közepén állították üzembe. Az erőművet elhagyó 80 °C‐os geotermikus fluidumot távfűtésre és egyéb ipari célokra használják.
y
Ez a 2 MW teljesítményű erőmű a város elektromos l l k áramszükségletének 80 százalékát fedezi. Az erőmű hőforrása Húsavíktól 20 km‐re délre fekvő geotermális kutakból származik.
y
A Kalina‐elv megkülönböztető jellemvonása az, hogy a turbinát meghajtó keringetett folyadék ammónia és víz keveréke. A hatékonyság növekedés azzal érhető el, hogy a keringetett folyadékot (ebben az esetben a geotermikus fluidumot) és a hűtőfolyadékot nagyjából megegyező hőmérsékleten tartják. A technológia költséghatékonysága pedig az ammónia‐víz keverék különleges jellemzőivel magyarázható.
Kalina technológia működési elvének vázlata
Icelandic Deep Drrilling Project (IDDP) Icelandic Deep D Három izlandi cég összefogása által jött létre. A konzorcium egy 4 5 km mély kút fúrását készíti elő, az konzorcium egy 4‐5 km mély kút fúrását készíti elő, az egyik magas hőmérsékletű hidrotermális rendszerbe, hogy elérjék a 400‐600°C‐os szuperkritikus víztartalmú közeget a Közép Atlanti hátság egyik víztartalmú közeget a Közép‐Atlanti hátság egyik töredezett lemezének peremén. Ezáltal kevesebb kút fúrása válik szükségessé a kívánt hőmennyiség elérése céljából, így költséghatékonyabb.
JJelenlegi tevékenység Magyarországon l l i t ék é M á y Első fúrás Szentlőricen y 1820 m mély kút y Kitermelt geotermikus fluidum y 80 80°C hőmérséklet C hőmérséklet y 20 l/s térfogatáram y Teljesítmény 2 MW fűtési célra y Beruházás elemei y 2 kitermelő kút y Szivattyú y 1 visszasajtoló kút i jt ló kút y Hőcserélő berendezés y Meglévő gázkazánok használata rásegítésként amennyiben igény van rá
bbi magyarországi tervek magyarorszá gi tervek További magyarorsz Tová bbi magyarorszá y Kis hőközpontok létesítése y Áramtermelésre is alkalmas erőművek építése Kalina
technológia alkalmazásával h ló i lk l á á l y Első áramtermelésre alkalmas erőmű üzembe helyezésére legalább 10 évet kell várni. évet kell várni
