GEOTERMIKUS ENERGIA, MISKOLC LEHETŐSÉGEI
Mit jelent az alternatív energiaforrás? Az alternatív energiaforrás az az energiahordozó, amelyből a jelenleg használatos szénhidrogének alternatívájaként valamilyen energiát (hő-, mozgási, villamosenergia) tudunk kinyerni. Megújuló energiaforrásnak számít a biomasszából (biomassza), energiájából (vízenergia), a légmozgásból (szélenergia), a (geotermikus), az óceánok, tengerek apály-dagály jelenségéből, (napenergia) és hőjéből, valamint a fény hullámhosszaiból előállított energia is.
a víz kinetikus Föld hőjéből a nap fényéből (Photovoltaic)
Magyarország geotermális adottságai átlagon felüliek. Az adottságok kihasználása azonban elég egyoldalú és nem mindig körültekintő. A gazdasági fejlődés és a népesség növekedése a Földön az emberiség energiaigényét monoton növeli. A hosszú ideig mesterségesen alacsonyan tartott energiaárak miatt az energiahordozókat nem kezelték fontosságukhoz méltóan, pazarló felhasználásuk alakult ki. Az olajár-robbanás ráterelte a figyelmet erre a helyzetre, tudatosultak a pazarlás következményei. A fosszilis energiahordozók – a szén, az olaj és a földgáz felhasználása során olyan melléktermékek keletkeznek, amelyek a Föld hőháztartását befolyásolják. Megindult a Föld légkörének és óceánjainak felmelegedése. A légkör melegedésének következtében a pusztító viharok, esőzések, áradások gyakoribbá válnak. Az óceánok felmelegedése a vízszint emelkedését eredményezi, ami miatt termékeny és sűrűn lakott területek kerülhetnek víz alá. Másrészt a fosszilis energiahordozók kitermelésének fokozódása a készletek fogyása oda vezet, hogy a felszínre hozatal egyre nehezebb és drágább. A véges készletek már történelmi időn belül annyira megfogyatkozhatnak, hogy például a kőolaj a legritkábban előforduló ásványok közé kerül.
1
Mindezek a körülmények a nem-fosszilis energiahordozók felé fordították a figyelmet. Előtérbe kerültek a megújuló energiaforrások. Egy energiaforrás megújuló jellege nem abszolút kategória. Abban az esetben, ha a kitermelés és keletkezés sebessége hasonló, az energiaforrás megújulónak tekinthető. Talán ma is van a Földnek olyan zuga, ahol a mikrokörülmények megfelelnek például a kőolajképződés folyamatának, de a keletkezés évmilliókig tart, a kitermelés pedig kis ingadozással állandóan emelkedik, és már ma is óriási. MIÉRT ÉPPEN GEOTERMIKUS ENERGIA? A Föld hőenergiáját több országban sikeresen alkalmazzák, ezek között hazánk előkelő helyet foglal el. A Kárpát-medencében található viszonylag vékony földkéreg lehetővé teszi a hőforrások sokoldalú és olcsó felhasználást. A napenergiához hasonlóan a környezetbarát geotermikus energia is korlátlanul áll rendelkezésre, hogyha a környezetvédelmi szempontokat (visszasajtolás) messzemenőkig figyelembe vesszük. A geotermikus energia tágabb értelemben, a Föld belsejében keletkező, a földi hő-áramban meghatározott szintig feljutó és ott a kőzetekben, illetve a pórusvízben tárolódó termikus energiamennyiség. Időközben tervek készültek a geotermikus hő közvetlen felhasználásának lehetőségére, a távfűtésben és a mezőgazdaságban. E téren Japán, Kína, a volt Szovjetunió utód államai, Magyarország valamint Izland a fontosabb termelők. A legelkápráztatóbb új technológiákat Franciaországban és más nyugat-európai országokban dolgozták ki. Napjainkban a geotermikus energiát számos területen alkalmazzák:
A mezőgazdaságban az üvegházak fűtésére A haltenyésztésben Lakások fűtésére Elektromos áram termelésére Az utak téli jégmentesítésére
2
A világon számos olyan hely található, ahol a vékony kőzetrétegen át kellő mennyiségű hő áramlik fel 150-200 °C-os gőz formájában, hogy elektromos áram termelésére tudják hasznosítani. 1990-ben a világ geotermikus forrásokból történt elektromos áram termelése majdnem egészen 6 GigaWatt volt és újabb 4 GW-t pedig közvetlen felhasználás útján hasznosították a fűtésben, mezőgazdaságban, iparban. A megújuló energiaforrások közül miért pont a geotermikus energia: energiatermelés profitabilitására nem jelent kockázatot az alapanyag árak volatilitása nem időjárásfüggő energiatermelést tesz lehetővé Magyarország kiemelkedően jó adottságokkal rendelkezik
A GEOTERMIKUS ENERGIA FELHASZNÁLÁSNAK LEHETŐSÉGEI A geotermikus energia közvetlen felhasználása hőmérséklet szerint az alábbiak szerint oszlik meg: 20°C - Haltenyésztés 30°C - Uszodafűtés, biolebontás, erjesztés 40°C - Talaj melegítés 50°C - Gombatermesztés, balneológia 60°C - Állattenyésztés, üvegházak lég és melegágyfűtése 70°C - Alacsony hőmérsékletű hűtés 80°C - Fűtés, üvegházak légfűtése 90°C - Intenzív jégtelenítés, raktározott hal szárítása 100°C - Szerves anyagok szárítása, tengeri moszatok, zöldségek, széna szárítás, gyapjú mosás és szárítás 110°C - Hűtés, cementlapok szárítása 120°C - Desztillálás, összetett párologtatás 130°C - Bepárlás a cukorfinomításban, sók extrakciója, sűrítés, kristályosítás 140°C - Mezőgazdasági termékek szárítása, konzerválás 150°C - Timföld gyártás Bayer módszerrel 160°C - Halhús és fűrészáru szárítás
3
180°C - Magas koncentrációjú vegyületek bepárlása, ammónia abszorpcióval történő hűtés, diatómaföld szárítás
A geotermikus energiát már nagyon régóta használják. Gyakran előfordul, hogy egyes családi házak saját kis hőcserélő rendszert alakítanak ki. Egyes állatfajok (például az ürge, vagy a mezei pocok) a talajba vájt üregeikbe bújnak vissza a téli hideg, vagy éppen a nagy nyári meleg elől, mivel a föld hőmérséklete sokkal stabilabb a levegőéhez képest. Őseink is barlangokba húzódtak az időjárás viszontagságai elől. A geotermikus hő pumpák (a továbbiakban az egyszerűség kedvéért az angol elnevezése - geothermal heat pump - után GHP-nek jelölöm) segítségével lakásunk belső hőmérsékletét tehetjük komfortosabbá. A GHP rendszerek csöveiben víz vagy esetleg más folyadék kering. Ez a keringtető rendszer pedig az épület közelében mélyre le van ásva. E rendszer segítségével az időjárástól függően fűthetjük vagy hűthetjük a lakást.
Fűtés: A lakást elhagyó csövek mélyen a földfelszín alá futnak. A bennük lévő folyadék felmelegszik a Föld belső hőjétől és ezt visszavezetik a lakásba.
Hűtés: A csövekben lévő folyadék átveszi a lakás hőjét, majd azt elvezeti a talajba, ahol a felvett hőt leadja. A rendszer előnye, hogy kevés elektromos áramot fogyaszt és környezetbarát. Az USA-ban 300.000 családi házat és iskolát fűtenek ezzel a technológiával. Svájcban 4000 lakásban használtak ilyen berendezést, a 100 m mélyen lévő termálvízfűtési célokra való hasznosítására, több mint tíz éven át. 1992-ben a svájci GHP-k száma 9000-re nőtt, beleértve azokat is, amelyek a hőt hővezetés útján nyerik az altalajból.
4
A GEOTERMIKUS ENERGIA FELHASZNÁLÁSNAK MAGYARORSZÁGI LEHETŐSÉGEI Magyarország geotermikus energiavagyonát a felszín alatti kőzeteknek a geológiai korok idején kialakult hőtartalma adja. Hazánk a kedvező geotermikus adottságokkal rendelkező országok csoportjába tartozik. A világátlagnál jobb geotermikus gradiens, nagy vízvezető kőzettömeg és nagy tárolt hévíz- mennyiség egyszerre van jelen. A Föld vékony kérgének köszönhetően Magyarországon, de különösen a Dél-Alföldön a geotermikus gradiens a világátlagnál magasabb 50 °C/km (a 30 °C –szal szemben), és a réteg, illetve a benne lévő folyadék hőmérséklete meghaladja a 100°C-t, 2000m-es mélységben. A geotermikus energia felszíni értelmezéséhez hordozó közeg szükséges, amelynek segítségével az a felszínre hozható. A hő bányászati tevékenységet három fontos tényező egy időbeni megléte határozza meg: kedvező geotermikus gradiens, nagy mennyiségű hévízkészletek, megfelelő mélységi nyomásviszonyok. Ezen feltételek mellett mesterséges mélyfúrási technológiával hévízkút létesíthető, amely hidraulikai összeköttetést létesít a mélységi vízadó rétegek és a földfelszín között. Magyarországon a PannErgy Nyrt. a VGK-Hönnunnal közösen 2006 őszén kezdte meg Magyarország geotermikus forrásainak adatgyűjtését, feltárását.
5
MISKOLC LEHETŐSÉGEI A GEOTERMIKUS ENERGIA KIHASZNÁLÁSÁBAN MISKOLC térsége jó adottságokkal rendelkezik ahhoz, hogy egy nagyobb beruházás keretében, a földben rejlő energiát a város szolgálatába tudja állítani. Az elsődleges cél az, hogy az olcsó energia a lakosság életkörülményeit javítsa. A hosszú távon a többi energiaforráshoz képest olcsón biztosított energia többet jelent egy befektető számára, mint egy egyszeri adókedvezmény, vagy ingyenes telek. A másik fontos tényező alapvetően a lakosságot érinti. A távhő –szolgáltatás ára nagyban függ a fosszilis energiahordozók árától, és mivel azok mennyisége csökkenő tendenciát mutat, nem várható, hogy hosszú távon az ebből előállított energia ára csökkenne. Geotermikus energia felhasználásával tehát függetlenedhet a lakások fűtésének költsége a gáz, vagy akár a kőolaj árától.
6
EU IRÁNYELVEK ÉS TÖREKVÉSEK Az új uniós energiapolitika célja az Európai Stratégia kidolgozása, amely a fenntartható, versenyképes és biztonságos energiaellátás megvalósítását irányozza elő. A 6 célkitűzés: • A gáz-és villamos energia uniós belpiacba vonása; • Biztonságos energiaellátás biztosítása; • Optimális energia-mix kialakítása; • Klímaváltozás elleni küzdelem integrált megközelítése; • Innováció-ösztönzés egy stratégiai energiatechnológiai terv alapján; • Egységes energetikai külpolitika kialakítása. Az Európai Unió megújuló energia célkitűzései • Célok 2010-re (EU15): • Megújulók aránya 12% a teljes energiafogyasztásból; • Megújulók aránya 22.1% az elektromos energiafelhasználásból; • Üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése 8%-kal; • Bioüzemanyagok alkalmazása 5.75%-os arányban a benzin- és diesel üzemű teherautóknál. Célok 2020-ra (EU27): • Megújulók aránya 20% a teljes energiafogyasztásból; • 20%-os energiahatékonysági növekedés; • Üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése 20%-kal; • Bioüzemanyagok alkalmazása 10%-os arányban a benzin- és diesel üzemű teherautóknál.
7
A PANNERGY STRATÉGIÁJA AZ ALTERNATÍV ENERGIÁVAL KAPCSOLATBAN A PannErgy (korábban: Pannonplast) Nyrt. Polifin A Kft-je 2007 év során megkereste Miskoc város Önkormányzatát, hogy tárgyalást kezdeményezzen geotermikus energia hasznosítása ügyében. A rendelkezésére álló adatok alapján és a Polifin Kft. számításai szerint Miskolc város közigazgatási határain belül, illetve környékén gazdasági hasznosításra alkalmas geotermikus források találhatók. A környezet és a természet védelme, a fogyasztók ellátása, az elsődleges energiaforrások felhasználásának csökkentése, valamint a felhasználható energiaforrások diverzifikációjának bővítése érdekében mind a hazai, mind az európai uniós energiapolitika támogatja a megújuló energiaforrások (így a geotermikus energiaforrások) hasznosítását. A Miskolc város közigazgatási területén, illetve környékén található termál források gazdasági hasznosítása révén az Önkormányzat mind közvetlenül (pl. a távhőellátás fejlesztése révén), mind közvetve (pl. a gazdasági tevékenységen keresztül generált adóbevétel révén) hozzájárulhat a lakosság életminőségének javításához, a Polifin Kft. pedig egy előreláthatólag hosszú távon is eredményes gazdálkodást folytató vállalkozásba fektetheti be befektetési célú pénzügyi eszközeit. A projekt első fázisa: A projekt kezdeti fázisában a legfontosabb feladat az információgyűjtés. Az alapvető geotermiai információkat be kell gyűjteni, költséges módszerrel és technológiával a mérési feladatokat el kell végezni, majd azokat az USA-ban és Izlandon kiértékelni. Az alkalmazott mérési technikák és módszerek nem járnak fúrással, nem változtatják meg adott terület jelenlegi állapotát. A folyton változó jogszabályi környezetben azonosítani kell a hatósági engedélyezési eljárásokat, az egyéb lényeges jogi lépéseket. Meg kell vizsgálni, milyen pályázati források igényelhetőek és a támogatás milyen feltételrendszerhez kötött. Az első fázisban megszerzett és feldolgozott információk alapján el kell készíteni a projekt továbbvitelének alapját képező részletes geológiai elemzést,
8
melynek célja, hogy megállapítsa mely területek a legalkalmasabbak a kútfúrásra, illetve meghatározza a kútrendszerek háromdimenziós fúrási koordinátáit. Természetesen kiinduló kritériumként a földtani- hidrogeológiai alkalmasságot kell tekinteni, de ugyancsak kiemelt szempont a kijelölt terület jogszabályi-hatósági felhasználhatósága, valamint egyéb infrastrukturális követelmények (hálózati csatlakozási lehetőség, földterület megszerzésének lehetősége, hűtővíz megléte, jelenlegi hő központ távolsága) vizsgálata is. Ezt a geofizikai mérési és azonosítási folyamatot fedi le jogilag a Miskolc Holding Zrt. és a Polifin között most aláírásra kerülő Együttműködési szerződés.
A Projekttársaság létrehozása, az együttműködés lényege: Amennyiben az Együttműködési Szerződés keretén belül elkészülő geológiai elemzés szerint eredményesen működtethető erőmű és/vagy fűtőmű építhető, akkor a Polifin Kft. és az Önkormányzati Holding Zrt. közös Projekttársaságot alapít 100 millió Ft jegyzett tőkével. A Holding tulajdonrésze 10%. Az alapításkor a Holding által befizetendő 10 millió Ft-ot a Polifin Kft. „Alapítási kölcsön „ formájában a Holding Zrt. rendelkezésére bocsátja, öt éves futamidőre kamat és egyéb költségektől mentesen. A szerződésben kikötésre került, hogy Projekttársaságban a Holding Zrt.-t megillető vagyonjuttatásokat (pl.: osztalék) az Alapítási kölcsön törlesztésére kell fordítani, amíg a tartozás fennáll. A megállapodás tartalmaz egy mátrixot is, mely azt mutatja, a Holding Zrt. milyen kifizetésekre jogosult a megépíthető villamos energiatermelő kapacitás és a lehetséges, de finanszírozás miatt nem szükséges, EU támogatás függvényében. A Felek célja a közösen alapított, illetve működtetett gazdasági társaság által létesített és üzemeltetett villamos- és/vagy hőenergiát termelő geotermikus erőmű létrehozása és a kitermelt hőenergia értékesítése. A tervezett konstrukcióban, a világ számos országában kipróbált és üzemszerűen, igen jó hatásfokkal működő KALINA technológiát alkalmazva, ha erre elegendő geotermikus hőmennyiség áll rendelkezésre, első lépcsőben (120180 Celsius fok hő tartományban) villamos erőmű létesíthető. A második lépcsőben, (a 120 Celsius fok fluidum hőmérséklet alatti tartományban és megfelelő hőmennyiség esetén) a hőenergiát távfűtőműben és, vagy ipari hőként hasznosítva technológiai és közösségi létesítmények (pl. strand) fűtése, használati meleg vize biztosítható. A hőenergia árát a
9
megállapodásban szereplő lehet majd meghatározni. hatáskörében egyszerre fenntarthatóságát biztosító energiaár kialakítását.
szintnél pontosabban a projekt későbbi fázisában A cél, hogy az Önkormányzat ár-megállapítási érvényesíthesse a vállalkozási tevékenység eredményességet, és a lakosság számára kedvező
10
A Holding Zrt. és a Polifin által létrehozott üzleti konstrukció sikere esetén: A Város jelenlegi energia kiszolgáltatottsága jelentős mértékben csökken. A lakossági távfűtés és használati meleg víz ára függetlenedik az egyre növekvő gáz ártól, ezáltal szociális szempontból kezelhető helyzetet teremt. A Város költségvetése az adóbevételen túl, az aktív tőkerész tulajdonlása miatt további, folyamatos bevételekhez jut. A projekttel a Város és a Polifin közös társasága a 2008-tól induló hét, közvetlen, EU keretprogram közül öt esetében pályázhat sikerrel olyan további fejlesztési támogatásokra, amelyek a projekt nélkül a Város számára nem elérhetők. A Város és a gödöllői dombvidék térségének levegője a CO2 kibocsátás kiváltásával tisztább és egészségesebb lesz. A sikeres projekttel a felnövekvő generációk KÖRNYEZET TUDATA eddig nem tapasztalt mértékben fejleszthető.
11
