GEOTERMIA AZ ENERGETIKÁBAN Bobok Elemér Miskolci Egyetem Kőolaj és Földgáz Intézet 2012. február 17.
Helyzetkép a világ geotermikus energia termeléséről és hasznosításáról Magyarország természeti adottságai, a termelés és hasznosítás jellemzői A geotermikus energia termelésének módszerei, a termeléstechnológia módját meghatározó tényezők SWOT analízis A geotermikus energia perspektívái Hazai úttörők: Zsigmondy V, Pávay-Vajna F.
Helyzetkép I. Villamosáram termelés 2005 2010 Országok 22 24 Beépített teljesítmény MW Megtermelt energia GWh 8.933 10.715 55.709 67.246 R. Bertani WGC-2010
Az elektromos erőművek 24 országban beépített kapacitása 2010-ban meghaladta a 10.000 MW-ot. A legjelentősebb termelők: Ország Beépített teljesítmény MW Megtermelt energia GWh/év USA 3060 19000 Fülöp-szigetek 1904 10311 Indonézia 1197 9600 Mexikó 958 7047 Olaszország 843 5520 R. Bertani WGC-2010
Helyzetkép II. Közvetlen hőhasznosítás 2005 2010 Országok 72 78 Beépített teljesítmény MWt Megtermelt energia TJ/év 28.268 50.583 273.372 438.071 J. Lund WGC-2010
A közvetlen hőhasznosítás 78 országban összesen 29000 MW hőteljesítményű, ez 20 millió t olaj energiatartalmával egyenértékű. A legjelentősebb hőhasznosítók: Ország Beépített teljesítmény MW Megtermelt energia GWh/év Kína 3700 12600 Svédország 3840 10000 USA 9000 9700 Törökország 1500 6900 Izland 1850 6800 J. Lund WGC-2010
Geotermikus energia termelés és hasznosítás Magyarországon Kutak száma: 788 forrás: Tóth Anikó WGC-2010 Eredő tömegáram: 5,878 kg/s Eredő hőteljesítmény: 654,6 MW t Kapacitás tényező: 44 % Gazdaságosan kitermelhető készlet: 455.000 PJ 350000 300000 250000 200000 C o 180 170 160 150 140 130 120 110 150000 100 90 100000 50000 450000 500000 550000 600000 650000 700000 750000 800000 850000 900000 Hőmérséklet eloszlás 2500m mélységben 80 70 60 50
Hasznosítás módja Kútfej hőmérséklet [ o C] 40 50 50 60 60 70 70 80 80 90 90 100 >100 Kutak száma Balneologia 56 50 33 9 3 3 0 Mezőgazd. 73 15 17 17 20 33 1 Kommunális 2 2 1 5 1 5 0 Ipari 44 11 6 6 3 1 Több célú 17 13 29 16 5 0 1 Termelési adatok Eredő tömegáram [kg/s] Fajlagos tömegáram [kg/s] Eredő hőteljesítmény [MW t ] Fajlagos hőteljesítmény [MW t ] 1,560 1,662 1,418 1,065 659 1,012 62 12.17 16.96 16.49 20.09 21.26 24.09 31.00 267 306 327 290 207 360 23 2.48 3.12 3.80 5.47 6.07 8.57 11.50 forrás: Tóth Anikó WGC-2010
Geotermikus energia kitermelése A víztest rugalmas tágulásával - Hévízkút szabad kifolyással - Hévízkút búvárszivattyúval Víz-visszasajtolással a tároló lehűtésével Hőszivattyúval Felszínközeli rétegekből Mély hőcserélő kutakból Elárasztott bányatérségek vizéből Kőolajjal kitermelt rétegvízből Lehűlt, elfolyó hévízből Túlnyomásos tárolóból (Fáb-4, Nagyszénás)
Egy homokkő tároló egységnyi térfogatának exergiája 1 c c T 1 k k F F T0 Legyen = 18%, k = 2400 kg/m 3 c k = 0,870 KJ/kg o C v = 870 kg/m 3 c v = 4,187 KJ/kg o C T = 80 o C T 0 = 10 o C 1 = 165 818 KJ 1F = 63 509 KJ 38,3% 1K = 102 339 KJ 61,7%
Rugalmas tágulással felszínre hozható víz m F p 1 p 2 Szabad kifolyással: p 1 = 4 bar p 2 = 1 bar m N 2 8 4,68 10 p1 p2 3 10 5 N m 2 m F = 2,198 kg sz Ennek exergiatartalma: 0,39% szk = 644,4 KJ Búvárszivattyúval nagy p 1 p 2 = 30 bar termelési talpnyomás-csökkentéssel 1 B 6444 KJ B 1 3,9%
2 1 F F k k vs T T c c 1 E 20,63% 0,2063 1 vs 53,1 644,4 34216 szk vs 10 szk B 5,3 6444 34216 B vs C T T 10 2 1
Konklúziók Nincs minden esetre érvényes optimális termelési stratégia A kihozatali tényező sokkal nagyobb vízvisszasajtolással A felszínközeli rétegekből célszerűbb sekély hőcserélő kutakkal, hőszivattyúval termelni Kihasználtalan lehetőségek: csurgalék-hévízek, bányatérségek, Levantei rétegek A túlnyomásos tárolók termelésbe állításához még sok kimunkálandó részlet megoldása szükséges
Erősségek Kedvező természeti adottságok Óriási készletek Tiszta, emisszió mentes energia Szezonalitástól független Importfüggőségünket csökkenti Független a fosszilis energia hordozók áringadozásaitól Ipari tapasztalatok Gyengeségek Vezetékes gázellátottság erős A víz-visszasajtolás jelentősen drágítja a beruházást és üzemeltetést Energetikában nehéz gyorsan váltani a nagy és drága infrastruktúra miatt Nagy beruházási költségek Hiteles információ hiánya Lehetőségek Meddő CH kutak átalakíthatósága Többlépcsős, kapcsolt hasznosítás Tömeges elterjedése csökkenti a beruházási költségeket Hátrányos régiók fejlődését segíti Munkahelyteremtő Oktatás, szakképzés, mérnökképzés és továbbképzés Veszélyek Kiszámíthatatlan geológiai kockázatok Erős energiaipari cégekkel kell versenyezni Gazdasági válság A megfelelően támogató jogi és pénzügyi szabályozók hiánya Nemzetközi pályázatokhoz való hozzáférés nehézségei
Zsigmondy Vilmos 1821 1888 1878: Városligeti 970m mélységű hévízkút Pávai-Vajna Ferenc 1886 1964 Alföldi fúrások, Hajdúszoboszló, Energetikai hasznosítás
Köszönjük a figyelmet!