Új irányok a hazai geotermikus energia felhasználás növelésében

Átírás

1 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, január

2 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 % legyen a megújuló energia részaránya 2020-ra a bruttó energia fogyasztásban. Forrás: Renewable energy in Europe 2016

3 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 % 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

4 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

5 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

6 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

7 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 RMSE 1.5 % Vízháztartás, fenntartható termelés: ivóvíz m 3 /day, hévíz 2200 m 3 /day

8 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. Forrás: Geothermal Energy Use, Country Update for Hungary Nádor A, Kujbus A, Tóth A, 2016, European Geothermal Congress

9 A geotermikus energia felhasználás jövőbeli növelésének lehetőségei Vízszint süllyedés felső-pannon hévíztárolókban 10 %-nál kisebb mértékű a visszasajtolás Forrás: Tóth Gy Forrás: Rybach László, 2016 iaforrások hasznosításához dományos konferencia Új kutatási irányok a földi energi kapcsolódóan című szakmai tud

10 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 to2050 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

11 A geotermikus energia felhasználás jövőbeli növelésének lehetőségei z [mbf] Innovatív és komplex tudományos és mérnöki megoldások szükségessége extrém természeti körülmények (pl. Fábiánsebestény, 1985) Kitörési mélység: 3684 m Hőmérséklet: C Pórus nyomás: bar TDS: 29.1 g/l Bobok, Tóth and Szűcs P [MPa] P(z), Rétegnyomás - mélység összefüggés EOV Y: m m EOV X: m m Terület: Fábiánsebestény és környéke Oros-1 Szentes-ÉK-1 Nsz-3 Oros-3 Fáb γ st = MPa/km Hidrosztatikus nyomásállapot Fáb

12 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.

13 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.

14 Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága H2020 kutatáshoz kapcsolódás 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 Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan című szakmai tud dományos konferencia

15 Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága Kapcsolódás a Nemzeti Víztudományi Programhoz 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. Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan című szakmai tud dományos konferencia

16 Meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága várható eredmények 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 Új kutatási irányok a földi energiaforrások hasznosításához kapcsolódóan című szakmai tud dományos konferencia

17 Köszönöm megtisztelő figyelmüket!