MTA-ME ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "MTA-ME ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport"

Tibor Biró
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 EGS geotermikus rezervoár megvalósításának kérdései Dr. Jobbik Anita Miskolci Egyetem Alkalmazott Földtudományi Kutatóintézet MTA-ME ME Műszaki Földtudományi Kutatócsoport 1

2 Enhanced Geothermal System EGS rendszerek A földkéreg hőtartalmának, elektromos áram előállítását célzó hasznosítása A rezervoár és/vagy a munkaközeg mesterséges vagy mesterségesen befolyásolt A forró kőzetek hőtartalmának kinyerése a kőzetben meglévő és megnövelt vagy mesterségesen kialakított repedésrendszerben (hőcserélő-felületben) cirkuláltatott folyadékkal történik. Elméletileg bárhol létesíthető Száraz esetben a felszínalatti vizek kivétele nélkül Kutatás-fejlesztés alatt álló terület Kísérleti projektek valósultak meg 2

3 EGS rendszer létestésére alkalmas területek Az EGEC szakértői szerint Magyarország EGS potenciálja 300MW Nemzeti Cselekvési Terv 2020-ig 57MW EGS (UGS) rendszerek HOT + DRY, WET, FRACTURED 5 MWe teljesítményhez > 200 C kőzethőmérséklet > 300 Millió m 3 kőzettérfogat > 10 Millió m 2 repedés-felület + alacsony áramlási veszteség vízveszteség termikus lehűlés 3 5km mélységre extrapolált hőmérséklet-térkép (E. HURTIG, V. CERMAK, R. HAENEL, V. ZUI, H. HAACK alapján GEIE által módosítva) ASoultz-i rendszer sekélyebb és mélyebb rezervoárjának kőzetei

4 EGS rendszerek létesítésének kockázatai Technológiailag megvalósítható de rendkívül komplex, földtani és technikai kockázatokkal terhelt folyamat. EGS potenciál értékelésének legkritikusabb kérdései: hőmérséklet (hőáram hőáram, hővezető- képesség), rezervoár (hőcserélő-felület), a vízhez való hozzáférés, a geotermikus rendszer fenntarthatósága, élettartama. Az eddigi EGS projektek többsége nemzetközi együttműködések keretében valósult meg. 4

5 Az EGS rendszer elemei Monitoring kút Erőmű Termelő kút Besajtoló kút Repedésrendszer (Engineered Fractured System) Forró kőzet Geotermikus készlet A kőzet teljes termálenergia tartalma Repedésrendszer Hozzáférhető termálenergia tartalma Kihozatali hatásfok Kitermelhető készlet 5

6 EGS rendszer kialakításának lépései 1 fázis: Helyszín kiválasztása, Leírása 4-5 fázisok: Cirkulációs tesztek, Kiértékelés Kutatófúrás, Információ szerzés Felszíni technológia létesítése 2-3 fázisok: Besajtoló kút fúrása Rétegrepesztés Rezervoár létrehozása Termelőkút fúrása és rétegrepesztés Hány kutas rendszer? Kutak: távolsága elhelyezése pályája Monitoring kutak Vízkutak 6

7 Potenciális helyszínek értékelése? megfelelő EGS helyszín Rezervoár típusának meghatározása HDryR, H R, HFractutedR, HWetR projekt koncepció Alkalmas aljzati képződmény Geológiai modell felállítható Feszültségtér jellemezhető Szeizmikus aktivitás ismert 7

8 Potenciális helyszínek értékelése Rezervoár jellemzők az EGS geotermikus rendszerek célzónái jelenleg nem elegendően megkutatottak jelen ismereti szintünk alapján becsülhető porozitás és permeabilitás értékek Hőmérséklet ( C) in situ fluidum kevés számú, régi vízminta, elemzés Geomechanikai paraméterek általában nincsenek mért adatok Geotermikus gradiens, hőáram mért adatokból számítva (m) Mélység MD, m T, o C 8

9 Kutatófúrás, információszerzés Széles körű olajipari tapasztalatok Kemény kőzetben történő fúrás HPHT környezet nagy kapacitású fúróberendezés hosszabb fúrási idő iszaptechnológia, hűtés kútgeofizikai mérések magfúrás Kiértékelés, szintetizálás Funkció meghatározása besajtoló kút monitoring kút 9

10 Rétegrepesztés HDR rezervoár gránitban Rétegrepesztés Hydraulic stimulation Vízszükséglet biztosítása Folyamatos monitoring Szeizmicitás Mikroszeizmika (MicroSeismic System) monitoring kút megfigyelő kutak 10

11 EGS rezervoár TTEP és RTEP tartalmának meghatározása 6 kutas rendszer 4 termelő kút 2 besajtoló kút 11

12 Eredmények S1 S2 S3 V T 10 6 m V TInt 10 6 m T R0 C Q = H 0 = m C T TTEP PJ (10 15 J) RTEP PJ (10 15 J) µ Rec = Q Q Rec Total = ρrcrv ρ c V R R TInt TDist ( T T ) R0 RA ( T T ) R0 Surface Kihozatali tényezők S1 S2 S3 µ Rec % E theo = RTEP R F L f η c E theo : elméletileg előállítható villamos energia mennyiség [MWe] H 0 : a térrészben tárolt hőmennyiség [J] R f kihozatali tényező [-] (0,05 0,2) η c átalakítási tényező (erőmű hatásfoka) F az erőmű kapacitása (effektív működési arány - időben) (90%) L az erőmű élettartama 12

13 A jövő feladatai A megfelelő hatékonyságú, hőmérsékletű, permeábilis repedésrendszer kialakítása amely alkalmas hosszú ideig hőcserélőként működni Jelenleg nincsenek tapasztalatok az EGS alapú hőcserélő-rendszerek rendszerek hosszú távú termikus viselkedésével kapcsolatban Az eddig megvalósult kísérleti projektek néhány MW elektromos teljesítményt bizonyítottak Ahhoz, hogy az EGS jelentős szerepet töltsön be az elektromos áram szolgáltatásban legalább néhány 10 MW teljesítményű erőműveket kell üzembe állítani NER300 13

14 Köszönöm megtisztelő figyelmüket! 14

Hasonló dokumentumok

A geotermia új lehetősége Magyarországon: helyzetkép az EGS projektről

Dr. Kovács Imre EU FIRE Kft. A geotermia új lehetősége Magyarországon: helyzetkép az EGS projektről KUTATÁS ÉS INNOVÁCIÓ A GEOTERMIÁBAN II. Magyar Mérnöki Kamara Geotermikus Szakosztály XI. Szakmai Napja