Geotermikus fűtésre váltanak Miskolcon is
2011/6. lapszám | Fülöp Miklós | 5849 |
Figylem! Ez a cikk 15 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
A geotermikus energia a legolcsóbb és legtisztább energiaforrás, és a földhő kiaknázásának jelentősége a jövőben egyre nő majd, gondolják egyre többen. A geotermia igen jól áll a többi megújuló energiaforrással összehasonlítva is, így nem véletlen, hogy Magyarország energiastratégiájának célkitűzései alapján 2020-ig ötszörösére nő majd a földhő felhasználása.
A Kárpát-medence ebből a szempontból igen kedvező terület, a viszonylag vékony földköpeny ugyanis nagyobb hőt ereszt át a Föld örökösen izzó magmájából, és ezt a hőt a földalatti rezervoárokban található víz hozhatja a felszínre. Magyarországon az eddigi legnagyobb vállalkozás a föld hőjének kiaknázására egy Baranya megyei városban, a Pécstől 20 km-re fekvő Szentlőrincen valósult meg. A 2009 tavaszán induló beruházás sikeres furásait követően megállapításra került, hogy a szentlőrinci kútból kitermelhető víz mintegy 86 °C-os hőmérsékletű, amely zárt rendszerben elérheti a 90 °C-ot is, hozama pedig meghaladja a 25 l/s-ot. A kút által felhasználható hő mennyisége, figyelembe véve a helyi átlaghőmérsékleti adottságokat, 50-55 ezer GJ évente.
1. kép. A geotermikus fűtési rendszer működése.
2. kép. Az előzetes várakozásokat is felülmúlták az első kút megfúrásával járó eredmények. A mályi kútban mintegy 2300 méter mélységében található a tározó, és az innen feltörő víz mind hozam (150 l/s), mind hőmérséklet tekintetében (105 °C) kitűnő alapot jelent.
Miskolc város önkormányzata és a geotermikus beruházást végző társaság az együttműködés kezdetén abból indult ki, hogy a város fűtőművének földgázfelhasználása és károsanyag-kibocsátása csökkenthető a megújuló energia felhasználásával, ami végső soron egy tisztább, élhetőbb várost biztosít a miskolciak számára. Az előnyök között persze nem mellékes, hogy azok, akik távfűtéses lakásban élnek, kedvezőbb áron kapnak fűtést és meleg vizet. Az önkormányzat és a PannErgy azzal a céllal alapította meg a Miskolci Geotermia Zrt.-t, hogy a Magyarország egyik legnagyobb városának egy igen jelentős részét megújuló forrásból származó hőenergiával lássa el. Műszaki értelemben ezt termelő és visszasajtoló kutakra épülő geotermikus energiahasznosító rendszer megvalósításával képzelték el. A lehetőség feltérképezése természetesen már több évvel ezelőtt megkezdődött a geológiai vizsgálatokkal, amelyek biztató eredménnyel zárultak. Ám az előzetes várakozásokat is felülmúlták azok az eredmények, amelyekkel az első kút megfúrása során, 2010 őszén szembesült a társaság. A mályi kútban mintegy 2300 méter mélységében található a tározó, és az innen feltörő víz mind hozam (150 l/s), mind hőmérséklet tekintetében (105 °C) kitűnő alapot jelent. A „találat” eredményeként kezdődhetett el a további munka: a részletesebb műszaki megoldások kidolgozása és a további területek előkészítése, ami méreteiben igazodik a nagyszabású vállalkozáshoz. A beruházás jelenleg a tervezés és engedélyeztetés fázisában van, ami szintén sokrétű feladatokkal párosul. A kivitelezési munkálatok egy újabb kút megfúrásával folytatódnak a nyár elején. A beruházás elsődleges műszaki célja, hogy a geotermikus energia betáplálásra kerüljön a termelő kúthoz legközelebb lévő avasi fűtési rendszerbe, amely tízemeletes panelépületeket lát el hőenergiával. A lakótelep éves hőfelhasználása összesen közel 560 ezer GJ.
A mintegy 1,3 milliárd forintos beruházásnak köszönhetően az egy termelő és egy viszszasajtoló kútból, a szállító vezetékekből és hőcserélőkből álló fűtési rendszer 2010. január 1-je óta szállítja a geotermikus energiaforrásból származó hőenergiát a város távhőrendszerét üzemeltető szolgáltató számára. A projekt eredményeként körülbelül 900 lakást a gáznál olcsóbb és a környezetet egyáltalán nem szennyező geotermikus energiával lehet fűteni, az idén várható távhőhálózati bővítések után pedig három iskola, egy kollégium és egy szociális ellátó is ebből a forrásból kerül ellátásra. Ezzel mintegy 1,9 ezer tonna szén-dioxid- (CO2) kibocsátás takarítható meg a korábbi gázalapú szentlőrinci távfűtéshez képest, a távhőhálózati bővítésekkel pedig ez a mennyiség tovább növekedhet. A sikeresen megvalósuló, úttörőnek joggal nevezhető vállalkozás után, újabb kihívásként egy még nagyobb léptékű beruházás felé fordult a fejlesztő.
3. kép. A miskolci telep éjszakai felvétele. A geotermikus fűtési rendszer a társaság tervei alapján 2012-től már szolgáltat hőt az avasi lakótelep számára. A több lépcsősre tervezett beruházás 4,5-5 milliárd forintba kerül. A projektnek köszönhetően a 32 ezer lakás távfűtését ellátó Miskolci Hőszolgáltató Kft. 9-15 százalékkal alacsonyabb áron jut majd a hőenergiához.
A leendő geotermikus erőműrendszer két hidraulikai kört tartalmaz.
- Geotermikus kör: a termelő kutat a visszasajtoló kúttal összekötő szigetelt hőtávvezeték.
- Szekunder kör: szigetelt távvezetékpár, amely a termál hőcserélő állomást köti össze az avasi hidraulikai központtal.
A modell tehát adott, és látszólag egyszerű: a termálkútból kinyert hőteljesítményt csővezetékeken és hőcserélőkön keresztül el kell juttatni a hőfogyasztókhoz. Ennek megtervezése azonban komoly mérnöki feladat, hiszen a távvezeték nyomvonala több mint 10 km, és a terep nehézségeinek leküzdése mellett számos közművet kell keresztezni és/vagy kiváltani. A rendszer működtetésének egyik alapkövetelménye, hogy a fogyasztók pillanatnyi hőteljesítmény-igényének függvényében szabályozni lehessen a termálkút szivattyújának vízkitermelését, valamint a keringtető szivatytyúk vízszállítását. Ehhez a rendszer számos pontján szükség van a hőmérséklet, a nyomás és a térfogatáram mérésére, amely adatok alapján a központi távfelügyeleti rendszer irányítja a geotermikus erőművet. A termálvíz kémiai összetételének függvényében választhatók ki a vízkezelési eljárások és a beépíthető anyagok. Talán ez a legnagyobb körültekintést igénylő feladat, hiszen a termál-távvezetékben korrózió, vízkőlerakódás és gázkiválás egyszerűen nem engedhető meg, mivel ezek rontják az üzembiztonságot és a hőátadást. A jól kiválasztott technológia emellett a karbantartási munkálatokat is jelentősen befolyásolja.
4. kép A kivitelezési munkálatok egy újabb kút megfúrásával folytatódnak a nyár elején.
A tervezett műszaki megoldások
Geotermikus kör
A magyarországi viszonylatban magasnak számító 105 °C-os vízhőmérséklet és az ehhez tartozó elméleti 150 l/s-os vízhozam különleges búvárszivattyú beépítését igényli. A búvárszivattyú által felszínre hozott termálvizet a távvezetékek és azok berendezéseinek védelme érdekében kezelni kell. A vízkezelés után a termálvizet továbbító szivattyúk segítségével egy puffertartályba juttatják. A tartály feladata, hogy a vízszint emelésével vagy csökkentésével megakadályozza a búvárszivattyú hirtelen terhelésváltásait. A termálvíz ezután jut el a hőcserélő állomásig: ennek a létesítménynek a legfontosabb eleme maga a hőcserélő, amelynek lemezei a hőátadás maximálása érdekében mindössze 0,6 mm vastagságúak. Anyaguk titán, amely mindenfajta korróziónak kiválóan ellenáll, és nagy hatásfokú hőátadást biztosít. Az energia leadása után a termálvizet újabb speciális szivattyúk segítségével viszszasajtolják abba a mélységi rezervoárba, ahonnan korábban kitermelték.
5. kép Szentlőrici gáztalanító.
Szekunder kör
A hőcserélő állomáson átadott termálenergiát a szekunder távfűtési kör juttatja el az avasi hidraulikai állomásra. Mivel a szekunder kör már kezelt vizet (nem termál) tartalmaz, annak berendezései a távfűtési gyakorlatban alkalmazott, hagyományos szerelvények. A nyomvonal hossza miatt szakaszolóaknákra van szükség, amelyekben az ott elhelyezett motoros szelepek feladata, hogy az esetleges üzemzavar esetén akár több részre lehessen osztani a nyomvonalat: ezzel gyorsítani lehet a hibaelhárítást, és meg lehet akadályozni, hogy a kezelt víz kijusson a rendszerből. A szekunder rendszer az avasi hidraulikai központba szállított hőenergiát hőcserélőn keresztül adja át a meglévő avasi távfűtési rendszernek, majd a lehűlt víz visszajut a termálvíz-hőcserélő állomásra, ahol ismét felmelegedve újból a hidraulikai állomás felé veszi az irányt. A geotermikus fűtési rendszer a társaság tervei alapján 2012-től már szolgáltat hőt az avasi lakótelep számára. A több lépcsősre tervezett beruházás 4,5-5 milliárd forintba kerül. A projektnek köszönhetően a 32 ezer lakás távfűtését ellátó Miskolci Hőszolgáltató Kft. 9-15 százalékkal alacsonyabb áron jut majd a hőenergiához. A PannErgy számításai szerint összességében akár 1 millió GJ geotermikus hőenergia is kinyerhető a Miskolchoz közeli kutakból, a föld mélyéből, fűtésre és másodlagos felhasználásra.
