A hazai termálvizek felhasználásának lehetőségei megújuló energiaforrások, termálvízbázisok védelme Horváth Szabolcs igazgató Környezetvédelmi és Vízgazdálkodási Üzletág Aquaprofit Zrt. Budapest, 2010. március 4. Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem Magyar Ifjúsági Atlanti Tanács
Az előadás felépítése Termálvizek, geotermikus adottságok Geotermikus lehetőségeink A komplex hasznosítás lehetőségei Vízbázisvédelem
Földünk felépítése A Föld belseje felől folyamatosan óriási hőmennyiség árad bolygónk felszíne felé. Ez az időben állandó folyamat teszi a geotermikus energiát a legstabilabb alternatív energiaforrássá. Övek a Föld belsejében: Földkéreg néhány km-től 70-80 km-ig (átlag 30 km), Köpeny kéregtől 2900 km-ig, Mag 2900-6370 km, 3-4000 C Földkéreg: Változatos vastagság (hegyek alatt vastagabb) és kőzettani összetétel (alumínium, szilícium oxidjai) Magyarország alatt 25-27 km kedvező adottság Geotermikus gradiens jellemzi ( C/m)
A Föld geotermikus és vulkanikus zónái
Európai kitekintés Alpok-Kárpátok határa
Rezervoár
Magyarország geotermikus adottságai Hazánkban a 30 C-nál melegebb vizeket nevezzük hévíznek (termálvíznek) A Kárpát-medence felszíne alatt bizonyítottan vékonyabb a földkéreg a világátlaghoz képest Kedvező geotermikus adottságokkal rendelkezünk (a geotermikus gradiens kb. másfélszerese a világátlagnak) Mélyfúrások esetén kb. 5 C-kal növekszik a hőmérséklet 100 méterenként (geotermikus gradiens 18-23) Magyarország területének mintegy 70%-a alatt található termálvíz
Hévizek hőmérséklet szerinti eloszlása
VITUKI-MÁFI- AQUAPROFIT Termálkarszt víztestek
VITUKI-MÁFI- AQUAPROFIT Porózus termálvíztestek
Meddő CH kutak
VITUKI-MÁFI- AQUAPROFIT Magyarország hévízkútjai
Magyarország hévízkútjainak hasznosítása Mezőgazdasági célú hévízkutak 217 db 19% Ipari kutak 71 db 6% Vízszintészlelő fúrások 104 db 9% Üzemen kívüli, lezárt üzemképes kutak 148 db 13% Kiselejtezett kutak 92 db Fürdők és kórházak 8% hévízkutjai 281 db 25% Vízműkutak 232 db 20%
Magyarország energiaforrásai
Erősségek Európai szinten kimagasló geotermikus adottságok Rezervoár kialakítására alkalmas kőzetek elterjedtsége Nagyszámú meddő szénhidrogénkutató fúrás újrahasznosítási lehetősége Tiszta és fenntartható energiaforrás Energiafüggőség csökkentése CO 2 kibocsájtás csökkentése Fosszilis energiaforrásokkal való takarékoskodás Járulékos környezeti hatásoktól mentes (légszennyező anyagok kibocsátása, hulladékok elhelyezése) Független a külföldről érkező energia hordozóktól illetve azok világpiaci árától A megújuló energiaforrásból származó villamos energia kötelező átvétele
Tervezett hasznosítási lehetőségek a termálvíz hőmérséklete függvényében Termálvíz Hőmérséklete Geotermikus energia hasznosítási lehetőségek 1. 120(170)-80 C Villamos energia termelés 2. 80-65 C Épületek vagy ipari technológiák fűtése, illetve hűtése 3. 65-50 C Használati melegvíz előállítás 4. <50 C Padlófűtés, falfűtés Mezőgazdaság (üvegházfűtés, szárítás), halgazdaság Fürdőmedencék fűtése Hőszivattyús épületfűtés
Geotermikus erőmű elvi sémája
Binális erőmű
Nagykanizsai erőmű technológiai vázlata
Többcélú alkalmazás Az országos hévízkincs hasznosítási lehetőségeinek értékelése során figyelembe kell venni azt a rendkívüli földtani adottság-együttest, mely a geotermikus energia hasznosítására rendelkezésünkre áll A magas hőmérsékletű hévizeknél gyógyászati felhasználás előtti energetikai hasznosítás alkalmazható, melynek során elérhető a szükséges lehűtés is Az alacsonyabb kifolyóvíz hőmérsékletű kutak esetében is tág lehetőség nyílik az energetikai hasznosításra, a fürdő- és gyógylétesítmények ellátása előtt Hazánkban naponta 350.000 m 3 30 C fok feletti hévíz tör felszínre. Ennek mintegy 10 %-át Budapest adja, ahol a világon egyedülálló módon 118 termálkút működik Csak ritka esetben valósul meg a komplex, többlépcsős hasznosítás, a kitermelt víz teljes körű, mind energetikai, mind pedig balneológiai hasznosítása Kivételes esetekben lehetőség van geotermikus erőművek létesítésére, kapcsolt áram- és hőtermelésre
Többcélú alkalmazás folyamata
Geotermikus erőművek a világban
Geotermikus erőművek a világban (0.25, 2, 22 MW)
A vízbázisok biztonságának mérlegelése Szennyezőforrások felmérése, esetleges szennyező hatásuk vizsgálata (a szennyező anyagok minősége, mennyisége) A szennyező anyagok terjedésének hatásmechanizmusa Hidrogeológiai, áramlástani viszonyok vizsgálata A vízbázis biztonsággal tudta-e szolgáltatni a szükséges vízmennyiséget és tudja-e a jövőben? A víz kitermelése károsított-e, ill. károsíthat-e más vízhasználatokat, valamint a környezetet (hatásvizsgálat)? Hogyan változott a víz minősége évekre visszamenően, illetve hogyan változik a kitermelés fokozása esetén? Milyen a kutak műszaki állapota? Hogyan termeltetik a kutakat?
Vízbázisvédelem Hogyan védhetjük meg termálvíz készleteinket? A MEGOLDÁS: VÍZBÁZISVÉDELEM
Vízbázisvédelmi alapfogalmak Védőidom: A vízkivételi műveket körülvevő felszín alatti térrész, amelyet fokozott biztonságban kell tartani. Elérési idő: Az az időtartam, amely alatt egy adott vízrészecske a vízkivételt körülvevő tér adott pontjáról a vízkivételig elér. Védőterület: Területe a védőidom felszíni metszetével egyenlő. Az elérési idők alapján megkülönböztetünk belső (20 napos), külső (180 napos), és hidrogeológiai A (5 éves) és hidrogeológiai B (50 éves) védőterületeket.
Vízbázisvédelmi munka stádiumai I. Diagnosztika: I.1. Adatgyűjtés, feldolgozás, földtani kép feltérképezése, szennyezőforrások feltárása, előmodell elkészítése, adathiányok feltérképezése; I.2. Adathiányok pótlása: geofizikai mérések, hidrogeológiai vizsgálatok, fúrásos feltárások; Kalibráció, végleges modell elkészítése, záródokumentáció, Biztonságba helyezési intézkedés kidolgozása; Monitoring rendszer kialakításának és üzemeltetésének terve; Vízbázisvédelmi terv és földhivatali dokumentáció összeállítása; Javaslat a vízbázis biztonságban tartására. II.-III. Biztonságba helyezés - biztonságban tartás: Monitoringrendszer létrehozása Biztonságba helyezési intézkedés végrehajtása Üzemeltetés
Földtani-vízföldtani kép pontosítása
Földtani-vízföldtani kép pontosítása
Földtani-vízföldtani kép pontosítása
Szivárgáshidraulikai modell
Védőövezet rendszer
Védőövezet rendszer
A mennyiségi és a minőségi védelemről Mennyiségi védelem: Komplex vízgazdálkodási terv: Ne merítsük ki a készleteket, Ne termeljünk többet, mint amennyi utánpótolódik, Visszafordíthatatlan folyamatok ne induljanak el. Vízforgatás, vízvisszasajtolás alkalmazása. Minőségi védelem: Szennyezőforrások felmérése, Rendszeres vízanalízisek.
Köszönöm a megtisztelő figyelmet! Horváth Szabolcs igazgató 7621 Pécs, Rákóczi út 1. Tel.: 36 72 525 364 Fax: 36 72 525 365 E-mail: szabolcs.horvath@aquaprofit.com