Az első mélygeotermia Németországban

2014/1-2. lapszám | Dr. Barcsik József |  4702 |

Figylem! Ez a cikk 11 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).

A „Geotermikus energia hasznosításának lehetőségei" címmel szervezett a Német-Magyar Ipari és Kereskedelmi Kamara egy szakmai utat Németországba. Az út egyik állomása Waren (Müritz) volt, ahol egy több mint 25 éve üzemelő, a geotermikus energiát komplexen hasznosító rendszert tekinthettek meg az érdeklődő szakemberek.

A távhőellátást napjainkban az 1991-ben alapított „Die Geothermie der Stadtwerke Waren GmbH” szolgáltatja Papenberg területén. Az üzemlátogatást a távhőszolgáltató energiaközpontjában kezdtük, ahol az alapítástól kezdődően bemutatták a megvalósult rendszer teljes vertikumát. A távfűtőmű 39 hőközpontból 1810 lakást lát el.

A helyi geotermikus energia hasznosításának története címszavakban:

• 1980-ban kezdődött intenzív munka a geotermikus források hasznosítására. 1981-ben, még a fejlesztés időszakában fúrták le az első kutat.
• 1982-ben kezdték meg az eredményes teszteket a termelő és a visszasajtoló kutakban, amelyeket a modern mélygeotermia megszületése dátumának tekintenek Németországban.
• A sikeres fejlesztések vezettek 1984-ben Papenberg-Warenben – a volt NDK-ban – az első geotermális fűtőmű üzembe helyezéséhez, ami megalapozta hőellátási célra a mélygeotermia hasznosítását. Technológia érdekességnek tekinthetjük, hogy három 1,6 MW-os elektromos kazánt telepítettek a rendszerbe a fűtési csúcsigények kielégítésére és az esetleges geotermális üzemzavarok elhárításának biztosítására, melyeket 1992-ben, a rekonstrukció során két földgáz/tüzelőolaj-kazánnal kiváltották.

• 1986-ban lemélyítették a második visszasajtoló kutat, amelybe eredményesen sajtolják vissza a lehűlt termálvizet.
• 1999-ben a fejlesztés újabb lépcsőjeként két hőszivattyút építettek be a rendszerbe, 1,3 MW/db teljesítménnyel.
• A megtakarított emisszió 1991-től 2008-ig, földgázhoz viszonyítva: CO2 = 20 400 t; NOx = 14 960 t.

A termálvíz komplex hasznosításáról

Az 1. ábra mutatja a geotermikus rendszer egyszerűsített kapcsolási sémáját. A primer hőhordozó – termálvíz – geotermikus kör zárt rendszerében a körfolyamat a következők szerint játszódik le. A termelőkút fúrását 20-os béléscsővel kezdték. A beépített búvárszivattyú után 7”-os, belső bevonatú termelőcsövet építettek be. A termelőkút talpán 1560 m mélyből nemesacélszűrőn keresztül jut be a termelőcsőbe a 63 °C-os termálvíz, melynek 15,8% az NaCl + FE + Mg +J az ásványianyag-tartalma. A termelőcsőbe a felszíntől 170 m-re beépített, 60 m³/h teljesítményű, kb. 50 kW villamos teljesítményű búvárszivattyú szállítja a felszínre a termálvizet. A fluidum tárolótartályokba jut, melyekben az állandó nyomást nitrogéngázzal tartják. A termálvíz innen egy szűrőn (10 m), majd az energiaközpontban a titánból készült lemezes hőcserélőn áthaladva, felmelegíti a távhőrendszer fűtési vizét, és ennek során lehűl 48 °C-ra. A lehűlt termálvíz hőmérséklete a hőszivattyú hőcserélőjén áthaladva tovább csökken, 43 °C-ra. A termálvíz az üvegszálerősítésű műanyagból készült vezetéken áramlik egy finomszűrőn (1,5 m), majd az 1550 m mély visszasajtoló kúton bejut a vízadó rétegbe. A hőcserélők után a termálvíz egy része elvételre kerül fürdő- és gyógyászati célra, ami a rendszer szerves részének tekinthető. A berendezés teljesen automatikusan üzemel, és a folyamat egy központi monitorrendszeren keresztül a kezelő számára bármikor áttekinthető.

A termelő és a visszasajtoló kút talpmélységének távolsága kb. 1300 m. A számí- tások szerint a visszasajtolt víz kb. 30 év múlva éri el ismét – felmelegedve – a termelő kutat. A fűtési körben „édesvizet” keringtetnek. A lakóházak hőközpontjaiból kilépő, 55 °C-ra lehűlt víz távhővezetéken a hőszivattyú hőcserélő szekunder oldalán hőt vesz fel, majd belép a lemezes hőcserélőbe, és tovább jut, ha szükséges, a kazánokba. Ha az időjárás ezt nem igényli, akkor „kikerüli”, és a keringtető szivattyú a 70 °C-os fűtési vizet a házak hőközpontjába szállítja.

A hőellátó rendszer jellemző adatai a következők:

• Fogyasztók csatlakozási teljesítménye: 7500 kW.
• Tervezett igény: 10 000 kW.
• A szállított hőmennyiség (2008-ban): 8700 MWh. Ebből geotermiával előállított: 2900 MWh.
• Hőszivattyúk: 4600 MWh.
• A geotermia csúcsterhelése: 1,3 MW.
• A kazánok csúcsterhelése: 8,7 MW.
• Fűtési hőmérsékletek: 70/45 °C.

Papenberg éves fűtési tartamgörbéje szerint a geotermia viszi egész évben a zsinórterhelést. A hőszivattyúk lépnek be a következő lépcsőben, zsinórban dolgoznak, október második felétől március végéig. Ha a külső hőmérséklet igényli, akkor a „csúcskazánok” is belépnek októbertől március végéig.

---