A vízföldtani viszonyok hatása a geotermikus...

A DÉLALFÖLDI JÓ TERMÁLVÍZ

(GAZDÁLKODÁSI GYAKORLAT)

Szanyi János

Szegedi Tudományegyetem, Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszék

szanyi@iif.u-szeged.hu

Tartalom

• Geotermikus adottságok a Dél-alföldön

• Víztermelés következményei

• Visszasajtolás nehézségei

• Visszasajtolás mai technológiája

• Javaslat a visszasajtolás szabályozására

• Hazai geotermia problémái

Termálkutak helye

Felső pannóniai korú képződmények települési mélysége

Termálvizeink utánpótlódási mechanizmusa

Tóth-Almási, 2001

Vízkészlet-számítás, mérési metodika kérdései

Szeged-Székely sori kút

Vízszint süllyedés mértéke Szentes térségében termálvíz termelés következtében 1970-től

740000 745000 750000 755000

eov Y (m)

145000

150000

155000

160000

eo

v X

(m

)

Ny K

Szentes

Hévíz hasznosítás, kaszkád-rendszer

Visszasajtolás történeti alakulása Magyarországon

• 1978-ban az OKGT Nagyalföldi Kőolajfeltáró üzem 3 meddő

szénhidrogén kutat perforálással hévízkúttá képzett ki, és a

kutakon visszasajtolási kísérletet végzett. A teszt-vizsgálatok

szerint, 3 hónap üzemelés után, a visszasajtoló kút nyelő-

képessége jelentősen lecsökkent, amit jelentős részben a kút

homokkal való feltöltődése okozott, de a csökkenésben szerepe

volt a pórustorkok lebegőanyaggal való eltömődésének is.

• Ezt követően több féle kísérlet zajlott, például kettős kiképzésű

kúttal (középső cső termel, mellette a gyűrűs térben, a termelt

réteg feletti rétegbe visszasajtol), azonban a kezdeti vissza-

sajtolási kísérletek sikertelennek bizonyultak pl.: Szentesen

• Az első gazdaságosan működő visszasajtoló kút 1998-ban épült

meg Hódmezővásárhelyen. Azóta ebbe a kútba több mint 2,8

millió m3 vizet sajtoltak vissza 3-5 bar nyomáson.

Visszasajtolással üzemelő geotermikus rendszerek

Geotermikus közműrendszer Hódmezővásárhelyen

10 MWth

2007

Geotermikus közműrendszer Hódmezővásárhelyen

10 MWth

2007

Visszasajtoló kutak üzemeltetési tapasztalatai

A metagenom szekvenálás eredménye

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Aci

dovo

rax a

venae

Aci

dovo

rax c

itru

lli

Aci

dovo

rax s

p.

JS42

Aero

monas

hyd

rophila

Alb

idif

era

x ferr

ireduce

ns

Alk

ali

lim

nic

ola

ehrl

ichii

alp

ha p

rote

obact

eri

um

BAL199

Aro

mato

leum

aro

mati

cum

Azo

arc

us

sp.

Azo

arc

us

sp.

BH

72

Azo

spir

illu

m s

p.

Azo

spir

illu

m s

p.

B510

Candid

atu

s Acc

um

ulibact

er …

Chro

mobact

eri

um

vio

lace

um

Cupri

avi

dus

meta

llid

ura

ns

Dech

loro

monas

aro

mati

ca

Ery

thro

bact

er

lito

rali

s

Ery

thro

bact

er

sp.

Ery

thro

bact

er

sp.

NAP1

Halo

thio

baci

llus

neapolita

nus

Janth

inobact

eri

um

sp.

Mars

eil

le

Lepto

thri

x c

holo

dnii

Magneto

spir

illu

m g

ryphis

wald

ense

Magneto

spir

illu

m m

agneti

cum

Magneto

spir

illu

m m

agneto

tact

icum

Meth

ylib

ium

petr

ole

iphilum

Meth

ylobaci

llus

flagellatu

s

Meth

yloco

ccus

capsu

latu

s

Novo

sphin

gobiu

m a

rom

ati

civo

rans

Parv

ibacu

lum

lava

menti

vora

ns

Pola

rom

onas

sp.

JS666

Pse

udom

onas

aeru

gin

osa

Rals

tonia

sola

nace

aru

m

Rhodobact

er

sphaero

ides

Rhodopse

udom

onas

palu

stri

s

Rhodosp

iril

lum

cente

num

Rhodosp

irillu

m r

ubru

m

Rose

om

onas

cerv

icalis

Sphin

gom

onas

wit

tich

ii

Sphin

gopyx

is a

lask

ensi

s

Thauera

sp.

MZ1T

Thio

alk

alivi

bri

o sulfid

ophilus

Thio

baci

llus

denit

rifi

cans

unass

igned

Vari

ovo

rax p

ara

doxus

Verm

inephro

bact

er

eis

enia

e

1-es szűrő (%)

2-es szűrő (%)

SZBK – Bay Zoltán Intézet

Kivett és visszasajtolt vízmennyiség Hódmezővásárhelyen

422694

93

85

4

360356

11

25

54

330459

11

48

79

354855

10

59

41

389159

27

80

96

378417

28

55

26

365908

28

02

48

374136

25

87

15

349973

25

25

29

357701

21

19

15

356572

25

41

55

31

90

00

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2011

10

40

00

21

40

00

Felszíni vízelhelyezés teljes költsége: 50 HUF/m3 ( 0.18€)

Visszasajtolás teljes költsége: 35 HUF/m3 ( 0.12€)

A rendszer szolgáltatási adatai, üzemi paraméterei

− Kitermelt és szolgáltatott HMV mennyisége kb. 150.000 m3/év;

− A hasznosított termál HMV-ben lévő, hasznosult hőenergia

kb. 19 ezer GJ/év

− HMV szűkített önköltsége kb. 70 – 80 Ft/m3

(hagyományos technológiával kb. 500 – 600 Ft/m3);

− Kitermelt fűtési termálvíz mennyisége kb. 880 ezer m3/év,

a visszasajtolt mennyiség kb. 400 ezer m3/év;

− Szolgáltatott termál fűtési hőmennyiség kb. 105 ezer GJ/év;

− Fűtési termálenergia előállítás szűkített önköltsége

(visszasajtolással együtt) kb. 750 – 850 Ft/GJ (hagyományos,

gázos technológiával jelenleg kb. 2.800 – 3.000 Ft/GJ);

− Fűtés és termál HMV együttesen kiváltott földgáz mennyisége

kb. 4.050.000 m3/év (7.000 t CO2 kibocsátás csökkenés évente)

− A 3.000 lakás egyenértékű városi távhőellátó rendszer primer

hőszükségletének 80 %-a helyi geotermiából biztosított

Makói Geotermikus Kőzműrendszer

90/62 oC

60/55 oC

28/5 oC

55/28 oC

Távhő

Használati melegvíz

Fürdő fűtés

Közterület fűtés

A rendszer szolgáltatási adatai, üzemi paraméterei

− 5 MW termál hőkapacitás bevonása a városi energiahordozó

struktúrába

− 65 ezer GJ termálenergiával 2,2 millió m3 földgáz kiváltása

− 270 ezer m3 termálvíz környezetbarát hasznosítása,

megújulóvá tétele a visszasajtolással

− 3.847 t/év ÜHG terhelés csökkenés

Fülöpjakab

Az éves szinten kitermelt 160.000 m3 víz gyakorlatilag gravitációs üzemben kerül visszasajtolásra

Orosházi Majsai Kertészet

Termelő kút (2007) • Szűrőzés: 1722-1611 m (4,5” szűrő 48 m hosszban); • Hozam: 50 m3/h, (gázhozam: 100 Nm3/h); • Kifolyó hőmérséklet: 92oC; • Üzemi vízszint: -300 m Visszasajtoló kút (2010) • Szűrőzés: 1354-1628 m (5,5” szűrő 104 m hosszban); • Hozam: 180 m3/h, (gázhozam: 270 Nm3/h); • Kifolyó hőmérséklet: 95oC; • Üzemi vízszint: +30 m!

A rendszer megépítése után a tulajdonos a kutak szerepének felcserélése mellett döntött. A visszasajtolás 3 hónapig 60 m3/h hozammal sikeres volt, ezt követően az eredetileg termelőkútnak épített kútban a nyomás 20 bar-ra ugrott. Bár a kutak csak alig több mint 200 m-re vannak egymástól, mégis jelentős különbség van produktivitásban és injektálhatóságban. A szerepek felcserélése a visszasajtolás szempontjából hibás döntés volt.

Geotermikus projekt terv a Szegedi Tudományegyetemen

Befektetés: 8.8 millió €

Éves haszon: 1 millió €

SZTE Geotermikus projekt

Délalföldi projektek fő számai

Mórahalom Egyetemi projekt

Szeged Csongrád Makó

Megtermelt geotermikus energia (GJ/év) 18.000 86.000 55.931 67.000

Földgáz kiváltás (m3/év) 482.000 2.900.000 920.000 2.192.000

CO2 csökkentés (t/év) 1.400 5.900 1.663 3.847

Beruházási költség (nettó eFt) 526.000 1.900.000 415.176 948.650

Éves fenntartási költség (nettó eFt) 41.500 68.000 56.000 51.600

BMR (%) 10,5 9,8 7,14 4,16

Megtérülési idő (év) 10,5 11,5 9,7 14

Visszasajtoló kutak létesítési tapasztalatai

• produktív nagy hozamú vízadók

• szakszerű lyukkiképzés

• nyelőrétegek szűrővázának szakszerű

kialakítása

• kiemelt jelentőségű a víz felszíni szűrése

• a szűrővázat kímélő, hidraulikus

lengéseket elkerülő üzemeltetési

technológia

• rendkívül fontos a kút és a felszíni

berendezések tervszerű és folyamatos

karbantartása

• a visszasajtolási nyomás jelentős

növekedése esetén szükséges a

kútszerkezet ellenőrzése és a szűrőváz

regenerálása

• adatok lehetőleg online regisztrálása

Eltömődés felszíni vizsgálata

Kutatások – Lézer fej

GOP-1.1.1 pályázat támogatásával

Visszasajtoló kút helyének optimalizálása

Visszasajtoló kút helyének optimalizálása (Bálint, 2012)

Legoptimálisabb visszasajtoló kúthelyek

a vízszint-változás függvényében (m)

Visszasajtoló kút helyének optimalizálása (Bálint, 2012)

Poteciometrikus szintek

termelő kutak esetén

Poteciometrikus szintek termelő

és visszasajtoló kutak esetén

• megújuló villamos energia ár visszamenőleges hatályú csökkentése

• visszasajtolás kérdésének lebegtetése

• távhő ár állami szabályozása (hatósági ár 2011. április 15-től)

• K+F pénzek csökkentése

• munkahely teremtő képesség előtérbe helyezése a hatékonyság ellenében

• szétdarabolt hatósági ügyintézés

• Állami akarat hiánya

• Kiszámíthatatlanság !

A hazai geotermia orvoslandó problémái