Új irányok a hazai geotermikus energia felhasználás növelésében Szűcs Péter Miskolci Egyetem, Műszaki Földtudományi Kar, Környezetgazdálkodási Intézet
A „Földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódó hatékonyság növelő mérnöki eljárások fejlesztése” c. projekt Nyitórendezvény, Miskolctapolca, 2017. január 10.
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
„Földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódó hatékonyság növelő mérnöki eljárások fejlesztése” c. GINOP projekt 3. kutatási modulja 3. Kutatási modul: Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága Cél: a hazai geotermikus energia felhasználás növekedésének elősegítése új kutatási eredményekkel Kapcsolódás Magyarország Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Tervéhez. 14.64 % legyen a megújuló energia részaránya 2020-ra a bruttó energia fogyasztásban.
Forrás: Renewable energy in Europe 2016
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
„Földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódó hatékonyság növelő mérnöki eljárások fejlesztése” c. GINOP projekt 3. kutatási modulja 3. Kutatási modul: Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága Kapcsolódás Magyarország Megújuló Energia Hasznosítási Cselekvési Tervéhez. 14.64 % legyen a megújuló energia részaránya 2020-ra a bruttó energia fogyasztásban.
•
Vízenergia
•
Szélenergia
•
Geotermikus energia jó természeti adottságok
•
Hőszivattyú
•
Napenergia
•
Biomassza
•
Biogáz
•
Bioüzemanyag
Egyes megújuló energia forrás típusok
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
3. Modul: Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága Igen jelentős, több évtizedes tapasztalat és nemzetközi szintű kutatási eredmények a geotermikus energia feltárása és hasznosítása tekintetében a Miskolci Egyetemen (Műszaki Földtudományi Kar, Alkalmazott Földtudományi Kutatóintézet)
Támogatott TÁMOP és H2020 pályázatok az elmúlt időszakban
-
Kutatóegyetemi TÁMOP, Geotermia Műhely
-
KÚTFŐ TÁMOP
-
Inter-team TÁMOP
-
Geo-team TÁMOP
-
Tehetséggondozási TÁMOP
-
CHPM 2030 H2020, Combined Heat, Power and Metal Extraction from ultra-deep ore bodies
-
UNEXMIN H2020, An Autonomous Underwater Explorer for flooded mines
Továbbá számos K+F megbízás Interdiszciplináris kutatói együttműködések
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
Ásvány-, gyógy- és hévizek – részben geotermikus energia felhasználás • Egyedülálló lehetőségek a Kárpát-medencében az ásvány- és gyógyvíz, valamint hévízkészletek feltárása és hasznosítása területein
OGYFI – 248 elismert ásványvíz, 218 elismert gyógyvíz, 67 gyógyfürdő, 12 gyógyhely, 2 mofetta Közös érdekek a Kárpátmedencében 2017.01.10 -11.
www.afki.hu
Ásvány-, gyógy- és hévizek – részben geotermikus energia felhasználás • Kb. 50 millió m3 /év balneológiai célú hévíztermelés • Energetikai célú hévíztermelés: kb. 55 millió m3 /év.
Egyedülálló változatosság a vízminőség tekintetében
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
Ásvány-, gyógy- és hévizek – részben geotermikus energia felhasználás (nem csak Felső-pannon réregek) Ivóvíz és hévíz termelési lehetőségek meghatározása a Tokaji-hegységben
Trial and error .kalibráció .kalibráció RMSE 1.5 % Vízháztartás,, fenntartható termelés: Vízháztartás termelés: ivóvíz 35 35000 000 m3/day, hévíz 2200 m3/day
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
A geotermikus energia felhasználás jelenlegi hazai helyzete •
A geotermikus energia felhasználásának növelése és fenntartható hasznosítása
Geotermikus energiára épülő fűtés: 250 MW kapacitás (Miskolc 60 MW, Győr 52 MW ) Geotermikus energia mezőgazdasági hasznosítása: 290 MW kapacitás Balneológiai célú gyógyvizes kutak (kb. 250) víztermelésének kapacitása: 225 MW (minimális hasznosítás) Geotermikus erőművi kapacitás: EGS folyamatban, 0 MWel
•
A földtudományok kulcsszerepe a jövőbeli tervek megvalósításában.
•
Hévízkészleteink hasznosítása és védelme, fenntarthatósági kérdések.
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
Forrás: Geothermal Energy Use, Country Update for Hungary Nádor A, Kujbus A, Tóth A, 2016, European Geothermal Congress
Rybach László, 2016 Vízszint süllyedés felső-pannon hévíztárolókban 10 %-nál kisebb mértékű a visszasajtolás
Forrás: Tóth Gy. 2009
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
„Új Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan” című szakmai tudományos konferencia
A geotermikus energia felhasználás jövőbeli növelésének lehetőségei Forrás:
A geotermikus energia felhasználás jövőbeli növelésének lehetőségei •
Lezárult koncessziós pályázatok: Jászberény, Battonya, Győr
•
Visszasajtolási technológia fejlesztése – költségek csökkentése
•
„A növekedés elvárt üteme az EGS rendszerek fejlesztésével lehetséges csak” – Rybach László.
Projection to 2050 From Fridleifsson et al. (2008) paper for IPCC
Soultz-sous-Forêts/F Binary cycle plant, 1.5 MWe
Lezárt komplex érzékenységi és terhelhetőségi vizsgálatról szóló jelentéssel rendelkező (koncessziós szerződéssel nem védett és koncessziós pályáztatás alatt nem álló) területek vázlatos térképe 2017.01.10 -11.
www.afki.hu
A geotermikus energia felhasználás jövőbeli növelésének lehetőségei Innovatív és komplex tudományos és mérnöki megoldások szükségessége – extrém természeti körülmények (pl. Fábiánsebestény, 1985) Kitörési mélység: 3684 m Hőmérséklet: 190.5 0C Pórus nyomás: 712.26 bar TDS: 29.1 g/l
Bobok, Tóth and Szűcs 2008
z [mBf] 500
P [MPa] 0 -500
20
40
60
80
P(z), Rétegnyomás - mélység összefüggés EOV Y: 749000 m - 777000 m EOV X: 136000 m - 157000 m
-1500
Terület: Fábiánsebestény és környéke
-2500
Oros-1 Oros-3
Szentes-ÉK-1 Nsz-3
-3500
γst =9.8067 MPa/km Hidrosztatikus nyomásállapot
-4500
Fáb-4
Fáb-4
Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága - Célkitűzések • A hazai meddő és használaton kívüli olajipari kutak információinak átfogó összegyűjtésével és szisztematikus feldolgozásával lehetőség nyílik a geotermikus energiahasznosítás széles körű hazai kiterjesztésére és hatékony megvalósulására.
• Körvonalazásra kerül a felszín alatti hőtárolás földtani és vízföldtani feltételeinek megadása hulladék hő hasznosítása esetén.
• A geotermikus energia hasznosítás fenntarthatósági aspektusainak meghatározása kút szintű és területi energetikai értékelés alapján.
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága – Kutatási feladatok • Adatgyűjtési metodika kidolgozása. Adatgyűjtés a MOL adatszobáiban. Kútszintű adatgyűjtés, területi adatgyűjtés, a földtani közegekben történő hőtárolással kapcsolatos adatgyűjtés. • Adatbázis építés, geotermikus energiahasznosítási célú adatelemzés. Kútszintű adatbázis, területi adatbázis, hőtárolással kapcsolatos adatbázis. • Mélyfúrási geofizikai szelvényezések újraértékelése. Kútszintű újraértékelés, területi értékelés, a hőtárolással kapcsolatos újraértelmezés. • Terepi kalibrációs mérések és tesztek végrehatása kutakban. • Hőtárolási célú szimulációs vizsgálatok elvégzése hőtranszport modellezéssel. • Az adatbázis pontosítása az elvégzett terepi mérések, tesztek és szimulációs vizsgálatok alapján. • A geotermikus energia hasznosítás lehetőségeinek körvonalazása és akcióterv kidolgozása az elvégzett vizsgálatok és kutatómunka alapján.
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
A GINOP kutatási téma és a CHPM 2030 H2020 pályázat lehetséges kapcsolódási pontjai •
CHPM 2030 (654100) Combined Heat, Power and Metal extraction from ultra-deep ore bodies
•
H2020, Projekt koordinátor – Miskolci Egyetem, 12 konzorciumi partner: BGS, VITO, ISOR, ...
Integrált hő- és elektromos energia-, valamint fémkinyerés ultramély érctestekből TRL 4-5 Laborban működés: 2020 Félüzemi működés: 2030 Ipari termelés: 2050 Igen jelentős és összetett kutatási igény
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
„Új Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan” című szakmai tudományos konferencia
Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága – H2020 kutatáshoz kapcsolódás
• • • • •
a hazai integrált vízgazdálkodást és a minőségi vízi közműszolgáltatást; az ivóvízellátás biztonságát; a hazai felszín alatti vízkészleteink fenntartható hasznosítását; víztesteink jó állapotának, illetve potenciáljának elérését és megtartását, ami az EU Víz Keretirányelv követelménye; innovatív fejlesztések eredményeként a vízkezelést és víztisztítást; a szélsőséges időjárási viszonyok földi vízforgalomra kifejtett hatásának jobb megértését;
•
a geotermikus energia felhasználásának jelentős növelését és fenntartható használatát;
• • • •
egyedülálló ásvány- és gyógyvizeink humánegészségügyi hatásainak jobb megértését, a gyógyturizmus jelentős ejlesztését; határral osztott víztesteink esetében a Kárpát-medencei szintű vízügyi együttműködést; a hazai, egyedülálló vizes élőhelyek hosszú távú védelmét, valamint az ökológiai vízigények pontosítását; a növekvő mezőgazdasági (pl. öntözési) vízigények kielégítését.
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
„Új Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan” című szakmai tudományos konferencia
Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága – Kapcsolódás a Nemzeti Víztudományi Programhoz
• Egyedül álló adatbázis a meddő és a használaton kívüli kutak geotermikus hasznosíthatóságát illetően terepi kalibrációs mérésekkel hitelesítve • Kút és területi szintű geotermikus potenciál megadása, EGS technológia fejlesztés • Ipari hulladékhő felszín alatti tárolásával és későbbi hasznosításával kapcsolatos lehetőségek kidolgozása • A Miskolci Egyetem pozíciójának további erősítése geotermikus energia feltárás és hasznosítás területén • A kutatási kapacitások megerősítése. A fiatal kutatói utánpótlás biztosítása • Publikációk nemzetközi folyóiratokban • A geotermikus energiához kötődő ipari, környezetvédelmi és beruházói K+F igények magas szintű kielégítése, növekvő K+F tevékenység • Nemzetközi geotermikus kutatási pályázatokban való eredményes részvétel
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
„Új Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan” című szakmai tudományos konferencia
Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága – várható eredmények
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
2017.01.10 -11.
www.afki.hu
