Új utak a földtudományban - hőszivattyúzás Sekély földhő hasznosítása hőszivattyúval, projekt tapasztalatok alapján. Esélyek, lehetőségek. Ádám Béla HGD Kft., ügyvezető 2012. március 21. : 1141 Bp., Zsigárd u. 21. : (36-1) 221-1458; Fax :(36-1) 422-0004 E-mail: adam@hgd.hu; info@hdg.hu; www.hgd.hu 1. Statisztika 2. Földhő potenciál 3. Projektpéldák 4. Hatásfok 5. Gazdaságosság 6. Következtetések Tartalom
Hőszivattyú eladás/10 000 háztartás, 2010 400 350 344 319 300 250 241 200 150 100 50 0 49 Ausztria Belgium 67 20 Svájc Cseh Köztársaság 8 15 19 Németország Észtország Spanyolország 2 33 Finnország Franciaország Magyarország 3 2 52 Írország Olaszország Litvánia 4 10 Hollandia Norvégia Lengyelország 5 Svédország Szlovákia Egyesült Királyság 5 7
Magyarországi "becsült" hőszivattyús eladási statisztika (2000-2010) 1000 900 800 Hőszivattyú (db) 700 600 500 400 300 200 100 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 Év Földhő potenciál kalkulációk Magyar Tudományos Akadémia, 2020-ig kinyerhető készlet: Közvetlen geotermikus: 10PJ Földhő hőszivattyús: 10-15PJ Magyar Termálenergia Társaság, 2020-ig kinyerhető készlet: Közvetlen geotermikus: 15 PJ Földhő hőszivattyús: 10PJ Magyar Hőszivattyú Szövetség (MAHÖSZ): 10 PJ a 2020-ig kinyerhető készlet: Európai Hőszivattyú Szövetség (EHPA - European Heat Pump Association), NCST vállalások minden ország megújuló energiafelhasználásának 11%-a: 13 PJ
NCST 2020 hőszivattyús kalkuláció I. 10. CO 2 megtakarítás, földgáz kiváltás Fejlesztési intenzitás (éves kapacitás növekedés; MW) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Összesen Földhő 15,0 20,0 25,0 30,0 40,0 50,0 70,0 70,0 80,0 400,0 Víz 2,5 2,5 5,0 5,0 5,0 10,0 15,0 25,0 30,0 100,0 Levegő 2,5 7,5 15,0 15,0 15,0 10,0 10,0 10,0 15,0 100,0 Hulladékhő 2,5 7,5 15,0 20,0 25,0 25,0 50,0 25,0 35,0 205,0 Összesen 22,5 37,5 60,0 70,0 85,0 95,0 145,0 130,0 160,0 805,00 Termikus energiamennyiség (üzemóra: 2 000 h/év; GWh) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Összesen Földhő 30 40 50 60 80 100 140 140 160 800,00 Víz 5 5 10 10 10 20 30 50 60 200,00 Levegő 5 15 30 30 30 20 20 20 30 200,00 Hulladékhő 5 15 30 40 50 50 100 50 70 410,00 Összesen 45 75 120 140 170 190 290 260 320 1610,00
NCST 2020 hőszivattyús kalkuláció II. Földgáz kiváltás (H i(átlag) =34,19 MJ/m 3 =9,4972 kwh/m 3 ; η (átlag) =90%; Millióm 3 ) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Összesen Földhő Víz Levegő Hulladékhő 3,51 4,68 5,85 7,02 9,36 11,70 16,38 16,38 18,72 93,59 0,58 0,58 1,17 1,17 1,17 2,34 3,51 5,85 7,02 23,40 0,58 1,75 3,51 3,51 3,51 2,34 2,34 2,34 3,51 23,40 0,58 1,75 3,51 4,68 5,85 5,85 11,70 5,85 8,19 47,97 Összesen 5,26 8,77 14,04 16,38 19,89 22,23 33,93 30,42 37,44 188,36 NCST 2020 hőszivattyús kalkuláció III. CO 2 megtakarítás (S CO2 =S CO2(földgáz) -S CO2(villamos) ; ezertonna/év) 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Összesen Földhő 4,03 5,37 6,72 8,06 10,74 13,43 18,80 18,80 21,49 107,44 Víz 0,72 0,72 1,44 1,44 1,44 2,89 4,33 7,22 8,67 28,89 Levegő 0,61 1,82 3,64 3,64 3,64 2,43 2,43 2,43 3,64 24,25 Hulladékhő 0,72 2,17 4,33 5,78 7,22 7,22 14,44 7,22 10,11 59,22 Összesen 6,08 10,08 16,13 18,92 23,05 25,97 40,01 35,67 43,90 219,81 Forintosított értékek (Gáz=90Ft/m3, ERU=6,82EUR. 300Ft/EUR) millió Ft 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 Összesen Gáz érték megtak. 473,82 789,71 1 263,53 1 474,12 1 790,00 2 000,593 053,53 2 737,65 3 369,41 16 952,36 ERU bevétel 12,44 20,62 33,00 38,71 47,16 53,13 81,85 72,99 89,83 449,73 Összesen: 486,26 810,33 1 296,53 1 512,83 1 837,16 2 053,723 135,38 2 810,64 3 459,24 17 402,10
NCST 2020 hőszivattyús kalkuláció IV. 50-50% bruttó lakossági és nettó vállalkozói Támogatási intenzitás %: átlag 50% Beruházási igény (milliárd Ft, átl. 200 millió Ft/MW értékkel számolva) 2012 4,50 2,25 2013 7,50 3,75 2014 12,00 6,00 2015 14,00 7,00 2016 17,00 8,50 2017 19,00 9,50 2018 29,00 14,50 2019 26,00 13,00 2020 32,00 16,00 Összesen 161,00 80,50 A legalacsonyabban függő gyümölcs Napenergia Passzív házak Biomassza Hőszivattyúk Olaj Gáz
Családi ház Szentgotthárd, Zrínyi Miklós u. Gázos fűtés kiváltása Családi ház: 11 kw Geotermikus hőszivattyú 1 db 2 db 100 m vertikális földszonda 7 m távolság
Geotermikus (föld) hőellátású lakóparkok Energiatakarékos társasház Zuglóban 11 lakás ~1000 m 2 fűtött-hűtött alapterület 11kW fűtési igény 11kW HMV 22kW (2x11kW) hőszivattyú 30m 2 napkollektor központi HMV termelésre (éves szükséglet ~60%-a)
Épületenergetikai adottságok Hőhídmentes hőszigetelés 25 cm grafitos polisztirol a falon 38 cm polisztirol a tetőn 19 cm az aljzaton 3 rétegű üvegezés Lakásonkénti rekuperatív gépi szellőztetés (17 C-ra előmelegített friss levegő) Árnyékolás: erkélyek, motoros redőnyök Befektetés és működtetés ~15% beruházási többlet ráfordítással teljesíti a passzív ház szabványt (össz fogyasztás fűtésre < 15kWh/m2/év) 1,5kW befektetéssel 12kW passzív hűtés Egy lakás önálló befektetésként napelemes rendszert telepített 2012-ben napelem-sziget telepítése a közös fogyasztás fedezésére a tapasztalatok alapján
Monitoring Kivitelezői szerepvállalás a működtetésben Teljes monitoring kiépítés távműködtetéssel Tapasztalatok felhasználása későbbi hasonló beruházásoknál Felhasználói szokások, lakásadottságok elemzése (tájolás, árnyékolás, lakók száma, életstílusa) EU rangsor 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 13. 14. 15. NO NO SE Legnagyobb földhőszondás hőszivattyús rendszerek az EU-ban Ország Város/Projekt név Szondák száma UK SE SE HU HU HU TR DE SE HU HU SE DE CH Loerenskog, Nye Ahus kórház London, Bevásárló központ Oslo, Nydalen körzet Lund, IKDC Stockholm, Vällingby Center * Kista, Kista Galléria* Budapest Pillangóu., Tesco Áruház Törökbálint, Telenor Ház Törökbálint, Iskola és sportközpont* Isztambul, Metro Áruház Golm near Potsdam, MPI Székház Stockholm, Blackeberg Lakónegyed Budapest Pesti út, Tesco Áruház Páty, Monicomp Kft., Logisztikai kp. Örebo, Musikhögskolan Langen, DFS Székház Zürich, Grand Hotel Dolder 200 m 70 000 m * Építés alatt 350 400 180 153 133 125 150 180 180 168 160 90 130 120 60 154 70 Szonda mélység 150 m 200 m 230 m 200 m 200 m 150 m 100 m 100 m 107 m 100 m 150 m 100 m 100 m 200 m 70 m 150 m Teljes szondahossz 60 000 m 36 000 m 35 190 m 26 600 m 25 000 m 22 500 m 18 000 m 18 000 m 18 000 m 16 000 m 13 500 m 13 000 m 12 000 m 12 000 m 10 780 m 10 500 m
TELENOR IRODAHÁZ, TÖRÖKBÁLINT Alapterület: 20.000 m 2 Fűtési igény: 860 kw, hűtési igény: 960 kw Primer tömegáram: kb. 70m 3 /h/hőszivattyú Szekunder tömegáram: 55m 3 /h/hőszivattyú Szekunder fűtési hőlépcső: 42/37 C Szekunder hűtési hőlépcső: 13/18 C TELENOR: FÖLDTANI KUTATÁS, ALAPÁLLAPOT Geofizikai szelvény Alapállapot felvétel
Települési mélység (m) 0,0 0,8 m 0,8 16,1 m 16,1 100,0 m Hővezetőképesség: 2,8 W/mK Feltárt rétegsor Holocén feltalaj Pleisztocén korú agyagos, homokos kifejlődések Miocén kavicsos, homokos, agyagos rétegek Földtani kutatófúrás rétegsora Törökbálint, Égett-völgy 180 db földhőszonda, 100 m-es talpmélység, 7 m távolság TELENOR: SZONDAFÚRÁS
TELENOR-HÁZ, TÖRÖKBÁLINT TELENOR Alapterület: 20.000 m 2 fűtési igény: 860 kw hűtési igény: 960 kw TELENOR FÖLDHŐ MONITORING
TESCO, Budapest Pesti út 5 db roof-top hőszivattyús légkezelő 645 kw fűtés 860 kw hűtés 130 db 100 m-es földhőszonda = 13.000 m fúrás 30 kw villamos áram termelés mikroturbinával, ennek hulladékhő-felhasználása HMV melegítésére abszorpciós hűtővel állandó hűtési teljesítmény biztosítása a pékség felé fel nem használt hőenergia visszatáplálva a szonda rendszerbe
TESCO TRIGENERÁCIÓS MEGOLDÁS 5 db Roof-top
Pesti úti Tesco monitoring 1. pont: szonda mellett 2010.07.15. - 2011.10.13. 28 26 24 Hőmérséklet ( C) 22 20 18 16 14 12 10 2010.05.02 2010.08.10 2010.11.18 2011.02.26 2011.06.06 2011.09.14 2011.12.23 Dátum -100 m -70 m -40 m -10 m Innovatív megoldás a metró területén: energia megtakarítás földhő hasznosítással A BKV Zrt. 2009. márciusban kezdte meg a metróalagutak hőhasznosítási lehetőségeinek feltárásával kapcsolatos tevékenységét. A hőhasznosítás lehetőségei a 4-es és a 3-as metró vonalán kerültek alaposabb vizsgálatra. 2010. júniusában döntés születet az É-D-i metróvonalon, a Nagyvárad téren megvalósulandó víz-víz hőszivattyús rendszer megvalósítására egy mintaprojekt keretén belül. Átadás: 2010. december
Nagyvárad tér Fűtés Hűtés 16,3 kw 13,4 kw
Futura Interaktív Természettudományi Bemutató Központ Egykori mosoni gabonaraktár turisztikai hasznosítása Beruházás összértéke 1,5 milliárd forint: 15% a pályázó önkormányzat 85% támogatás 250kW fűtés 200kW hűtés Várható elkészülés: 2012 Futura Vízkútpáros hőszivattyús rendszer 2 termelőkút (15m) 2 nyeletőkút (15m) 15-15m 3 /h
Kútgépészet Termelő kút Nyelető kút Futura - Monitoring 4 monitoring kút Vízszint-változás Hőmérsékletváltozás Vezetőképesség-változás
Termálkertészet Fűtési igénye: 1,2 MW Hőszivattyús rendszer 3*340 kw-os hőszivattyú (szükséges vízmenny. 2100 l/p) Beruházás költsége: ~ 125 m Ft (visszasajtoló kúttal együtt) Éves villamosenergia igény: 550800 kwh ~ 13.770.000 Ft Gázkazán 1020 kw-os gázkazán Beruházás költsége: ~ 40 m Ft Éves földgáz igény (1m 3 =88,50Ft): 260.000 m 3 ~ 23.010.000 Ft 260.000 m 3 földgáz elégetésekor 289.380 m 3 CO 2 keletkezik! ÉVES MEGTAKARÍTÁS: 9.240.000 FT MEGTÉRÜLÉSI IDŐ: 9,2 ÉV! MEGTÉRÜLÉSI IDŐ 30% TÁMOGATÁSSAL: 5,14 ÉV!
Gazdaságosság Kis rendszer 30 kw alatt: Fajlagos költség: 322 400-413 862 Ft/kW Megtérülés: Támogatás nélkül: 8,96 év Támogatással (30%): 4,23 év Nagy rendszer 30 kw-tól Fajlagos költség: 168.012 Ft/kW + ÁFA = 210.015 Ft/kW Megtérülés: Támogatás nélkül: 4,95 év Támogatással (50%): 3 év Támogatással (85%): 0,28 év
Következtetések Stratégiai tervek betartása 2020-ig (NCST) Hazai energiaforrás - Potenciál lehetőségek megvannak Energiaárak változása: gázár-növekedés, új gáz-szerződés 2015-től A magyar primer energia összetételben a megújuló alapú villamos energia növekedése alapvető Kiszámítható támogatási rendszer 2020-ig Minőségi tervezés az,épületgépészet, földhő és vízkút szakterületeken Minőségi mérés-előkészítés, kivitelezés, monitoring Árverseny minőségrontó hatásának kompenzálása Oktatási, szakképzési program folytatása 1141 Bp., Zsigárd u. 21. Tel: (36-1) 221-1458; Fax :(36-1) 422-0004 E-mail: adam@hgd.hu; info@hgd.hu; www.hgd.hu Köszönöm a figyelmet!