GeoDH Training 2014. November 5 Budapest, MFGI
A GEOTERMIKUS ALAPÚ TÁVFŰTŐ RENDSZEREK ELŐSEGÍTÉSE EURÓPÁBAN GeoDH A Szekció – Geotermia 5. rész: N
Geotermikus energiatermelés a gyakorlatban Ádám László (Mannvit Kft.) Christian Boisavy (AFPG)
Geotermikus energiatermelés a gyakorlatban
Geotermikus kútpáron alapuló rendszer, melynek a működtetési paramétereit előzőleg teszteléssel igazolták A távfűtőmű geotermikus része
A távfűtőmű hagyományos része
Geotermikus kör
Fűtőkör
A tesztelés és beszabályozás időszaka Az első fűtési szezont megelőzően néhány hónap időtartam alatt tesztelni szükséges a geotermikus kört, annak érdekében, hogy beszabályozzák a tömegáramot, a kutak nyomását, illetve a termelt fluidum kémia összetevői által keltett hatásokat megfigyelhessék stb. …
Az első évi működtetés Számos fontos mérendő paraméter van: kútfej hőmérséklet és nyomás, a geotermikus kör nyomás adatai, hőcserélő előtti és utáni nyomás és hőmérséklet. Minden eltérést az elvárt értékektől ellenőrizni kell az esetlegesen fellépő üzemzavar elkerülése érdekében.
Az üzemeltetés kezdetén nyert tapasztalatok kritikusak a sikeres hosszútávú üzemeltetéshez Geotermikus projektek tőkeberuházási költsége magas és folyamatos kitermelés biztosíthatja egyedül az amúgy jelentős pénzügyi előnyt a projekt élettartama alatt. Ebből adódóan szerződtetni szükséges egy szakcéget, amely ellátja a geotermikus kör működtetésének felügyeletét. A kiválasztandó szakcégnek megfelelő tapasztalatokkal kell rendelkeznie ahhoz, hogy a geotermikus fűtőmű a lehetőségekhez mérten maximális kihasználtsággal működhessen.
A működtetés időszakában elvégzendő feladatok és tevékenységek (P1 – P3) Általános költségbecslés mély geotermikus kútpárra ezer Euró
mFt (1 EUR = 310 HUF)
240
74,4
70
21,7
5
1,55
Rendszeres fenntartás
30
9,3
Lyuk geofizikai mérések
20
6,2
Költséges fenntartási műveletek
88
27,3
Berendezés cseréje
40
12,4
Munkaerő, felügyelet
15
4,7
Tárolás, készlet fenntartás
15
4,7
Kútmunkálatok
55
17
Biztosítás
45
14
20
6,2
1100
341
Működtetési költségek és fenntartás Geotermikus kör P1
Elektromos áram Inhibitorok korrózió ellen Víz
P2 P3
P'3
Távfűtő hálózat felszíni egységei
P1
Elektromos áram Földgáz
P2
Munkaerő, felügyelet
420
130,2
P3
Berendezés cseréje
320
99,2
P'3
Készlet fenntartás
50
15,5
150
46,5
2683
831,76
Biztosítás Teljes összeg
A működtetés időszakában elvégzendő feladatok és tevékenységek: Külső energiaforrások (P1) P1: Rásegítő energia fogyasztás (elektromos áram, földgáz, szén, stb.). Az az energia amely csúcsidőszakokban kerül felhasználásra és amit a kisegítő egységek fogyasztanak a kútpár működtetésekor. Ezt az energia mennyiséget csökkenteni szükségeltetik annak érdekében, hogy a geotermikus potenciál 100%‐ban kihasználásra kerüljön. Érdemes több szolgáltatóval hosszútávú szerződést kötve optimalizálni az adott időszakban átveendő energia mennyiséget. Ha mód van rá érdemes más megújuló energia, pl. biomassza felhasználásával kiváltani a fosszilis energiát. Energiahatékonyság növelésével is csökkenthető a csúcs időszakban felhasználandó fosszilis energia mennyisége.
A működtetés időszakában elvégzendő feladatok és tevékenységek : Rendszeres fenntartás (P2) P2: A geotermikus kútpár éves felülvizsgálata. A geotermikus fluidum kémiai összetételében fellépő változások gondos vizsgálata, illetve a korrózió kezelésének mérése, értékelése. A szűrőrendszert (melyet a lemezes hőcserélők védelmére alkalmaznak) rendszeresen ellenőrizni kell, és a kiszűrt anyagokat be kell vizsgáltatni. A felelős szervíz cég feladata a kútfej, a szivattyú egység, és a frekvencia váltók vezérlésének (termelő és injektáló szivattyú) fenntartása. A kutak közötti, emelt nyomás tartományban működtetett csőrendszer illesztési pontjainak ellenőrzése (magas gáztartalom esetén emelt, buborékpont feletti nyomást alkalmaznak). P2 becslésekor számításra került az a lehetőség is, hogy kútpár rendszernél javítási vagy berendezés cseréből adódó költség keletkezhet, melyet jellemzően a fűtési szezonon kívül végeznek el. A kút viselkedésének vizsgálata lyukgeofizikai mérésekkel (lyukátmérő, termelő zónák, korrózió, leülepedés, kirakódás stb.), akkor ajánlott elvégezni, ha költségesebb fenntartási művelet kerül sorra, kb. 5 évente, mely egybevág a búvárszivattyúk várható élettartamával.
A működtetés időszakában elvégzendő feladatok és tevékenységek : Költséges fenntartási művelet (P3) P3: A fűtési időszakon kívül végzendő, tervezett javítási munkája a geotermikus körnek. 2 különböző szerződésre osztható: 1. geotermikus körre vonatkozó 2. fűtőkörre vonatkozó P’3 geotermikus kör: a geotermikus körbe tartozó kútpárt érintő kútmunkálati művelet A talptól a felszínig lyuktisztítás a kirakódásoktól, vagy a talpi leülepedéstől, sérült csőszakaszok javítása, ha szükséges. P’3 fűtőkör: magában foglalja a cserélendő eszközök készleten tartását és a biztosítást.
2 ferdített kút kialakítása Pályázati dokumentáció, ADAME Biztosítás igénylése, SAF Environment Engedélyeztetés, geotermikus jog Építés (kútpad, akna, kerítés, zajvédő fal) Daruzás, szállítás, tárolás Fúró berendezés mob., demob., költöztetés Fúrási művelet Felbővítés Fúróiszap Fúróeszközök Ferdítés (személyi költséggel) Lyukgeofizika Béléscsövek Béléscsövezés Cementezés Serkentési műveletek Savazás Iszapkezelés, furadék eltávolítás Kútfej, tolózárak Helyszíni geológia szolgáltatás, értékelés Kútmunkálati felügyelet 24 órás Kútkörnyezet helyreállítása Biztosítás, rövid és hosszútávú, SAF Mérnöki tanácsadás / tevékenység Váratlan helyzetek költsége Teljes összeg
ezer Euró
mFt 1 EUR=310 HUF 10 3,1 10 3,1 95 29,45 700 217 60 18,6 650 201,5 2200 682 250 77,5 520 161,2 170 52,7 700 217 520 161,2 920 285,2 310 96,1 900 279 85 26,35 130 40,3 960 297,6 130 40,3 410 127,1 400 124 500 155 630 195,3 190 58,9 480 148,8 11930 3698,3
Teljes költség (2 km mély kutak, kútszivattyú 18 5/8”‐ba elhelyezve) • Adminisztratív: 105 K€ / 32 mFt • Felszíni munkálatok = 1260 K€ / 390mFt • Helyszíni geológiai és műszaki felügyelet: 810 K€ / 251 mFt • Mérnöki tan., biztosítás: 820 K€ / 254mFt • Váratlan esemény : 480 K€ / 149 mFt • Fúrási művelet, két kút kialakítása: 8455 K€ / 2621 mFt (teljes költség 70%‐a)
Geotermikus kör költsége
Felszíni geotermikus kör
ezer Euró mFt 1 EUR=310 HUF Termelő szivattyú (300 m3/h, 83 l/s) 215 66,65 Kútszivattyú nyomóoldali cső (DN 175 bevont cső) 140 43,4 Átalakító 100 31 Kútszivattyú elektromos kábel 10 3,1 Inhibitor cső és eszközök 180 55,8 Besajtoló szivattyú 60 18,6 Frekvencia váltók 80 24,8 Szabályzók (cos, phi) 20 6,2 Lemezes hőcserélő, titán ötvözet 215 66,65 Berendezések kezelése 20 6,2 Felszíni csővezeték 210 65,1 Szűrő egységek 25 7,75 Felügyeleti eszközök 15 4,65 Gáztalanító tartály (4 m3) 25 7,75 Vezérlő berendezés 20 6,2 Mérnöki tevékenység 300 93 Hőközponti csővezeték rendszer(DN 200‐350) 450 139,5 Elektromos hálózathoz való csatlakozás 90 27,9 Vezérlő szekrény 95 29,45 Szekunder köri szivattyúk 100 31 Teljes összeg 2370 734,7
•
•
•
Felszíni geotermikus kör költsége: 2 370K€/734mFT és a geotermikus kör teljes költsége (hőcserélővel): 14 300K€ / 4 433mFt A két kút fúrási költsége 8 455 K€/2 621mFT kevesebb mint 60%‐át jelenti a teljes költségnek A kutak költsége bár jelentős, de más összetevők és tevékenységek is szükségesek a geotermikus távfűtő beruházás megbízható értékeléséhez
Fenntartás és működtetés költségei Működtetési költségek és fenntartás Geotermikus kör P1
P2 P3
P'3
Elektromos áram Inhibitorok korrózió ellen Víz Rendszeres fenntartás Lyuk geofizikai mérések Költséges fenntartási műveletek Berendezés cseréje Munkaerő, felügyelet Tárolás, készlet fenntartás Kútmunkálatok Biztosítás
ezer Euró
mFt (1 EUR = 310 HUF)
240
74,4
70
21,7
5
1,55
30
9,3
20
6,2
88 40
27,3
15
4,7
15
4,7
55
17
45
14
20
6,2
1100 420
341 130,2
320
99,2
50
15,5
150
46,5
2683
831,76
12,4
Távfűtő hálózat felszíni egységei
P1 P2 P3 P'3 Teljes összeg
Elektromos áram Földgáz Munkaerő, felügyelet Berendezés cseréje Készlet fenntartás Biztosítás
Éves költsége a geotermikus fűtőmű műkődtetésének és fenntartásának: P1 P2 P3 P’3
= 1445 K€ / 448 mFt = 470 K€ / 146 mFt = 478 K€ / 148 mFt = 300 K€ / 93 mFt
A P2+P3+P’3 összege összemérhető az energia fogyasztással és a csúcs időszakok energia ellátásával
Összefoglalás •
Egy kútpár (2 db, 2 km mélységű ferdített kút, kútszivattyú 18 5/8”‐ban elhelyezve) beruházási költsége minden felszínalatti és felszíni berendezés, eszközt beleszámítva 14 300 K€ / 4,43 milliárd Ft. Ez a tőkeberuházási költség mindent tartalmaz ami a geotermikus kör későbbiekben történő kiaknázásához és működtetéséhez szükséges.
•
A fenntartási és működtetési költség magában foglal minden költséget ami szükséges, és ez 2 683 K€ / 831,7 mFt évente. Ennek az árnak tekintélyes részét képezi a csúcsidőszakban használt fosszilis energia.
•
A magas tőkeberuházási és működtetési költségek miatt, ajánlatos 24/24 órában működtetni a geotermikus rendszert a fűtési szezonban, és növelni a kihasználtságot a fűtési szezonon kívül, pl háztartási meleg víz előállítása. A projekt megtérülése növelhető a magasabb MWh teljesítésével.
•
A projekt jövedelmezőségét javítja a gondos működtetés, és az azt végző szervíz szolgáltatók szakmai hozzáértése.
KÖSZÖNÖM MEGTISZTELŐ FIGYELMÜKET!
