A geotermális energia hő- és hévíz felhasználásának jövője

1. A geotermális energia hő- és hévíz felhasználásának jövője DR. KONTRA JENŐ BUDAPESTI MŰSZAKI EGYETEM ÉPÜLETENERGETIKAI és ÉPÜLETGÉPÉSZETI TANSZÉK ENEO Konferencia BUDAPEST, 2010. április hó

2. Geotermális hőenergia hasznosítás az országos energiamérleg szerint: Halmozatlan primerenergia felhasználás 1060 PJ Ebből geotermális: 3,0 PJ/év Elméletileg hasznosítható: 63,5 PJ/év (dinamikus készletek DT= 40°C) Hasznosított energia részaránya: 4,7 % Lakás-kommunális hő- és használati melegvíz-ellátásra a geotermális energia 8 %-át használjuk. Távfűtés Magyarországon mindössze 6 város-ban működik.

4. A távfűtések általános jellemzése: fosszilis energia felhasználás, kevés a hulladékhő hasznosítás, nagy szétosztási veszteségek, épületfizikailag rossz fogyasztói oldal. Versenyképessége romlott: a lakók számára nagy költséget jelent, a szolgáltatás minősége nem tökéletes, hiányosak a jogi szabályozások,

5. Legfőbb probléma: más fűtési rendszerekhez képest költséges távhőellátás, nyáron is nagy alapdíjjal. Távhőellátás előnyei: nagyfokú szakmai hozzáértés, kapcsolt hő- és energiatermelés lehetősége, megújuló energia felhasználás, környezetvédelmi előnyök. Ellentmondás: Hazai geotermális adottságok ↔ kevés geotermális távhőrendszer

6. Geotermális távhőellátás fejlesztési lehetőségei: • városnegyedek hőellátása telepszerű termeltetéssel • kistelepülések, városi tömbfűtő rendszerek hőellátása A hőmérsékletszintek problémája: • 80°C kútfejhőmérséklet feletti hőhordozóval a meglévő, hagyományosan méretezett épületfűtések működtetése • 80°C alatti hőhordozóval kishőmérsékletű fűtési rendszerek üzeme

7. ábra

8. Épületfizikailag új konstrukciók esetén: • növelt felületű konvekciós hőleadók • padló-, fal-, mennyezetfűtések

9. Távhőrendszerek geotermális alapenergia ellátással 2. ábra

10. 3. ábra

11. EREDETI ÁLLAPOT II. HÉVÍZKÚT: 32 m3/h t = 94°C (önnyomású kút) KERTVÁROS 3600 lakás Hőigény: 3,1 MW HMV: 0,4 MW Energiafelhasználás: • geotermális 20.400 GJ/év • földgáz 9.300 GJ/év KURCA-PART Hőigény: 2,6 MW Energiafelhasználás: csak földgáz: 14.300 GJ/év FEJLESZTÉSI EREDMÉNYEK II. HÉVÍZKÚT: 60 m3/h t = 95°C felett (búvárszivattyúval) KERTVÁROS • geotermális többlethő: 2.100 GJ/év összesen: 22.500 GJ/év gázmegtakarítás: 2.550 GJ/év [ 75.150 gm3/év] KURCA-PART • geotermális: 11.650 GJ/év [412.700 gm3/év] SZÁMÍTOTT HŐ: 34.150 GJ/év MÉRT FOGYASZTÁS (1999.) 35.715 GJ/év FEJLESZTÉS EREDMÉNYE: 13.750 GJ/év Összes földgázmegtakarítás: 75.150 gNm3/év

12. Összetett hőellátás éves tartamdiagramja:

13. Éves csúcskihasználási időtartam: az éves csúcskihasználási jellemző: a beépített teljesítőképesség évi kihasználási időtartama:

14. Hőszivattyú To környezeti hőmérsékletszinten rendelkezésre álló hőből Tf fűtési hőmérsékletszintre emeli a hőt A forrás oldal: elfolyó geotermális hőhordozó Villamos teljesítmény igénye: Pf Fajlagos villamosenergia felhasználása: ε= 3-5 A villamos erőművi hatásfok: η= 36 %

15. Kapcsolt energiatermelés 1,8 %-kal jobb villamos energiatermelési hatásfok. Előnyei: • távhő önköltség csökkentés, • kisebb a primer energia import, • környezetvédelmileg kedvező.

16. Gázmotoros összetett hőtermelés és kogeneráció Távhőrendszereknél bevált eljárás Hőszivattyú meghajtása még gazdaságosabb Földgáz helyett  geotermális kisérőgáz Villamos áramtermelés 7500-8000 óra/év kihasználással Megtérülő beruházás.

17. Kistelepülések jövőbeli tömbfűtése

18. GÁZMOTOR Éves átlagos hatásfok:

19. Energia termelési változatok: • egyszerű csúcskazános, geotermáis alaphőellátás • csúcskazán és hőszivattyú hálózati villamosenergiával • hőszivattyú gázmotoros kogenerációval.