OPERATIVNI PROGRAM SLOVENIJA - MADŽARSKA 2007 - 2013
PREGLED IZKORIŠČANJA GEOTERMALNE ENERGIJE V SEVEROVZHODNI SLOVENIJI IN NA JUGOZAHODNEM MADŽARSKEM v okviru projekta »Pregled rabe geotermalne energije, ocena podzemnih teles termalne vode in priprava skupnega načrta upravljanja vodonosnikov v MurskoZalskem bazenu«
T-JAM
Projektni partnerji:
Geološki zavod Slovenije
Nyugat-dunántúli Környezetvédelmi és Vízügyi Igazgatóság
Avtorji poročila: mag. Andrej Lapanje mag. Dušan Rajver Edgár Székely Sodelavci na projektu: Špela Kumelj Simon Mozetič István Juhász Péter Bányai Laura Tóth István Hamza
Direktor GeoZS:
Direktor NYUDUKÖVIZIG:
doc. dr. Marko Komac
István Nádor
Ljubljana, Szombathely, 30.8.2010
VSEBINA:
1 UVOD ................................................................................................................................ 1 2 ZNAČILNOSTI IZKORIŠČANJA GEOTERMALNE ENERGIJE NA SLOVENSKEM DELU PROJEKTNEGA OBMOČJA ......................................................... 2 2.1 SPLOŠNE ZNAČILNOSTI ........................................................................................ 3 2.1.1 Kopanje in plavanje .............................................................................................. 4 Ogrevanje prostorov in klimatizacija zraka ......................................................... 4 2.1.2 2.1.3 Daljinsko ogrevanje.............................................................................................. 4 Rastlinjaki............................................................................................................. 4 2.1.4 2.1.5 Geotermalne toplotne črpalke .............................................................................. 4 2.2 MOŽNOSTI ZA PROIZVODNJO ELEKTRIKE IZ GEOTERMALNE ENERGIJE 7 3 ZNAČILNOSTI IZKORIŠČANJA GEOTERMALNE ENERGIJE NA MADŽARSKEM DELU PROJEKTNEGA OBMOČJA ........................................................ 7 3.1 SPLOŠNE ZNAČILNOSTI ........................................................................................ 8 3.1.1 Kopanje in plavanje .............................................................................................. 8 3.1.2 Daljinsko ogrevanje.............................................................................................. 8 Geotermalne toplotne črpalke ............................................................................ 11 3.1.3 3.1.4 Druga raba geotermalne energije ....................................................................... 12 4 RAZPRAVA IN PRIMERJAVA MED DRŽAVAMA ................................................... 14 5 ZAKLJUČEK ................................................................................................................... 16 6 VIRI .................................................................................................................................. 17
PREGLED IZKORIŠČANJA GEOTERMALNE ENERGIJE V SEVEROVZHODNI SLOVENIJI IN NA JUGOZAHODNEM MADŽARSKEM
1
UVOD
V Sloveniji je neposredna uporaba geotermalne vode še vedno edini način rabe iz virov geotermalnih rezervoarjev ter se odvija na 29 lokacijah za različne tipe izrabe (Rajver et al., 2010). Za primerjavo se na Madžarskem geotermalna energija izkorišča prav tako zaenkrat le kot neposredna raba toplote v veliko večjem številu krajev, točneje v desetih glavnih lokacijah in v več kot 400 ostalih, večinoma manjših termalnih in kopaliških centrih (Toth, 2010). Direktna raba geotermalne energije je ena od najstarejših, najbolj prilagodljivih in mnogostranskih ter tudi najbolj običajnih načinov izkoriščanja geotermalne energije. 2.1
PRIPRAVA VPRAŠALNIKA O DIREKTNI RABI GEOTERMALNE ENERGIJE
Posebni formularji so bili pripravljeni v tabelah o izkoriščanju geotermalne energije in poslani skupaj s kratkim opisom vsem neposrednim uporabnikom (koristnikom) geotermalne energije v severovzhodni Sloveniji, t.j. v Prekmurju in Podravju, ki jo izrabljajo direktno z odvzemanjem toplote termalni vodi. To so standardne tabele saj se enake pošiljajo tudi v drugih državah geotermalnim uporabnikom s strani njihovih geotermičnih specialistov s ciljem spremljati razvoj-trend uporabe geotermalne energije in zaradi seznanitve z novimi dosežki v razvoju geotermalnega izkoriščanja po svetu. Prva preglednica 1 – „Izkoriščanje geotermalne energije za direktno toploto (razen toplotnih črpalk)” zahteva od vsakega uporabnika da izpolni nekatere merjene vrednosti za svojo lokacijo (kraj). To so: pretok pri najvišjem možnem koriščenju (iz ene ali več vrtin), vhodna in izhodna temperature termalne vode pri najvišjem koriščenju, tako da se lahko izračuna zmogljivost oz. kapaciteta (MWt) vseh proizvodnih vrtin za vsak kraj, dalje poprečni pretok v letnem koriščenju kakor tudi vhodna in izhodna temperature, če se ti razlikujeta od tistih pri najvišjem koriščenju, zato da se lahko izračuna izrabljena termična energija (TJ/leto). Druga preglednica 2 – “Geotermalne (talne) toplotne črpalke” kaže zelo približno število vseh talnih toplotnih črpalk, ki so inštalirane v severovzhodni Sloveniji, in delujejo bodisi na vodni vir (W), ali pa kot vodoravni zemeljski kolektorji (H) in navpični zemeljski kolektorji (V). Nadalje tabela prikazuje tipično nazivno moč toplotnih ali zmogljivost črpalk, nekatere druge ustrezne podatke ter odvzeto (izkoriščeno) toplotno energijo iz tal ali podtalne vode. Slabo poznana je toplota, ki se izvrže nazaj v tla ali vodo v hladilnem načinu.
1
Cilj preglednica 3 – “Pregledna tabela direktne rabe geotermalne toplote” je pokazati porazdelitev izkoriščene geotermalne energije po vrsti rabe. Uporabniki v severovzhodni Sloveniji izkoriščajo geotermalno energijo za naslednje kategorije uporabe: •
Individualno ogrevanje prostorov (razen toplotnih črpalk) (H)
•
Kopanje in plavanje (vključno z balneologijo) (B)
•
Daljinsko ogrevanje (razen toplotnih črpalk) (D)
•
Klimatizacija zraka (hlajenje) (C)
•
Rastlinjaki in ogrevanje prsti (G)
Vsak uporabnik naj bi prikazal porazdelitev pretoka geotermalnega fluida (termalne vode), tako maksimalno možni pretok kakor poprečni v celoletni izrabi, saj se s tem prikaže, koliko geotermalne energije koristi za posamezen tip uporabe, kakor tudi kolikšna je zmogljivost za vsak tip uporabe. 2
ZNAČILNOSTI IZKORIŠČANJA GEOTERMALNE ENERGIJE NA SLOVENSKEM DELU PROJEKTNEGA OBMOČJA
Preglednici 1 in 3 sta bili poslani naslednjim uporabnikom neposredne rabe geotermalne energije v severovzhodni Sloveniji: 1. Moravske Toplice, Terme 3000 d.o.o. 2. Grede Tešanovci d.o.o. 3. Moravske Toplice, Terme Vivat, Počitek-užitek d.o.o. 4. Murska Sobota, Hotel Diana d.o.o. 5. Murska Sobota, Komunala, Javno podjetje d.o.o. 6. Lendava, Terme Lendava d.o.o. 7. Lendava, Nafta-Geoterm d.o.o. 8. Mala Nedelja, BioTerme Mala Nedelja, Segrap d.o.o. 9. Banovci, Terme Banovci d.o.o. 10. Radenci, Terme Radenci, Zdravilišče Radenci d.o.o. 11. Dobrovnik, Ocean Orchids d.o.o. 12. Ptuj, Terme Ptuj d.o.o 13. Maribor, Terme Maribor d.d.
Geotermalno izkoriščanje je še vedno trdno zasnovano na neposredni rabi, ki se odvija na 13 krajih v severovzhodni Sloveniji (Pomurje in Podravje), v jugozahodnem delu Madžarske pa, za primerjavo, na 24 krajih. Ocenjeno je, da geotermalna energija v severovzhodni Sloveniji trenutno prispeva za neposredno rabo toplote 382 TJ/leto toplotne energije, brez geotermalnih (talnih) toplotnih črpalk (GTČ), toda vključno z nekaj geotermalnimi toplotnimi črpalkami večje zmogljivosti na eni lokaciji (glej spodaj). Ustrezna inštalirana zmogljivost pri vseh 13 uporabnikih je 38,8 MWt. Po drugi strani je zelo težko predvideti kolikšen je delež rabe geotermalne energije s talnimi GTČ v severovzhodni Sloveniji od skupne rabe geotermalne energije z GTČ v celotni Sloveniji, ki znaša pri zmogljivosti 49,8 MWt približno 244 TJ/leto izkoriščene 2
geotermalne energije. Število talnih GTČ ocenjujemo na okrog 600 enot vseh treh tipov (W, V, H) skupaj v Prekmurju in Podravju s približno zmogljivostjo 8 MWt, ki izrabljajo verjetno okrog 40 TJ/leto geotermalne energije iz plitvega podzemlja. Zadnje vrednosti so resnično zelo približne cenitve, ker je praktično nemogoče podati dejansko številko delujočih talnih GTČ. 2.1
SPLOŠNE ZNAČILNOSTI
Razen toplotnih črpalk je raba za kopanje in plavanje ter za ogrevanje prostorov v naših termalnih kopališčih in toplicah glavni način neposredne rabe geotermalne toplote, sledijo pa jim rastlinjaki in daljinsko ogrevanje. V zadnjih 5 do 6 letih so se pojavili štirje novi koristniki v severovzhodni Sloveniji. Trije (Moravske Toplice-Vivat, Tešanovci, Dobrovnik) izrabljajo isti regionalni peščeni (do slabo vezani peščenjak) vodonosnik zgornje miocenske in pliocenske starosti (tako imenovana Murska formacija), medtem ko je proizvodna vrtina v Benediktu, ki je dospela v paleozojske metamorfne kamnine, še v fazi testiranja.
3
2.1.1 Kopanje in plavanje Šest termalnih kopališč in zdravilišč ter še štirje rekreacijski centri (trije od teh so del hotelske ponudbe), kjer se plavalni bazeni ogrevajo z geotermalno vodo neposredno ali posredno preko toplotnih izmenjevalcev oziroma geotermalnih toplotnih črpalk. Temperature vode na ustju v termalnih kopališčih znašajo od 39 do 72°C. Skupna izkoriščena geotermalna energija za kopanje in plavanje, vključno z balneologijo, je ocenjena na 176,5 TJ/leto. Na nekaterih krajih so dosežene izpopolnitve z boljšo izrabo temperaturnega razpona, predvsem v Moravskih Toplicah (Terme 3000) in v Banovcih z uporabo toplotnih izmenjevalcev. 2.1.2 Ogrevanje prostorov in klimatizacija zraka Ogrevanje prostorov se izvaja na šestih lokacijah, predvsem v termalnih kopališčih, ponekod neposredno (Moravske Toplice in Banovci), ponekod drugod pa skozi toplotne izmenjevalce (Terme Lendava) ali geotermalne toplotne črpalke (Hotel Diana v Murski Soboti). V številnih krajih je vključeno tudi ogrevanje sanitarne tople vode. Geotermalne toplotne črpalke so inštalirane le v primeru prenizke temperature termalne vode za ta tip koriščenja. V Moravskih Toplicah se je v zadnjih 5 letih pojavil nov uporabnik, Terme Vivat. Skupna izkoriščena geotermalna energija za ogrevanje prostorov je okrog 133,9 TJ/leto. Klimatizacija zraka (hlajenje) iz geotermalne energije se domnevno odvija le v Termah Vivat, kjer prispeva dodatna 2 TJ/leto izrabljene energije. 2.1.3 Daljinsko ogrevanje V Sloveniji imamo sedaj le 2 geotermalna daljinska ogrevalna sistema. V Murski Soboti se v sklopu Komunale ogreva 300 stanovanj iz geotermalne energije skozi toplotne izmenjevalce, posebno od oktobra do aprila, v središču Lendave pa se s to toploto ogreva več stavb (šola, vrtec, stanovanjski bloki) pod okriljem podjetja Nafta Geoterm. V Lendavi se zaključuje ali pa je že dovršen tudi sistem za taljenje snega na pločnikih. V Benediktu je daljinsko ogrevanje še v poskusni fazi, saj je vrtina še v fazi testiranja. Skupna izkoriščena geotermalna energija za daljinsko ogrevanje znaša 44 TJ/leto. 2.1.4 Rastlinjaki Kmetijsko podjetje Grede Tešanovci v bližini Moravskih Toplic izkorišča že toplotno izrabljeno vodo, ki priteka iz Moravskih Toplic (Terme 3000) s temperaturo 40°C, za ogrevanje rastlinjaka površine 1 ha za proizvodnjo paradižnikov. V Dobrovniku je podjetje Ocean Orchids postavilo nove rastlinjake s površino 1,4 ha (nedavno razširjeni na 3 ha) za gojitev orhidej, tako za domači kot tuji trg. Podjetje Ocean Orchids verjetno uporablja 3 enote toplotnih črpalk za reguliranje vodne temperature za rabo v cevnem sistemu rastlinjakov, kar tu ne opisujemo dalje. Torej je skupna izkoriščena geotermalna energija v rastlinjakih 25,6 TJ/leto. 2.1.5 Geotermalne toplotne črpalke V Hotelu Diana v Murski Soboti se uporablja najbrž par enot GTČ v odprtem sistemu, tipično večje zmogljivosti (0,26 MWt vse skupaj) za dvig temperature termalne vode za nadaljnjo uporabo v plavalnem bazenu in za ogrevanje prostorov. Njihov prispevek v izkoriščeni geotermalni energiji znaša okrog 4,75 TJ/leto in je že zajet v 4
kategoriji »Kopanje in plavanje«. Glede na nedavne številke postaja raba geotermalne energije za ogrevanje prostorov v majhnih decentraliziranih enotah vse bolj priljubljena in razširjena v Sloveniji. Tržni prodor talnih GTČ v večjem obsegu se je očitno pričel v zadnjih 5 do 10 letih po nekem bolj “lenem” obdobju v devetdesetih letih 20. stoletja, ko je bilo zanimanje za talne GTČ manjše zaradi višjih začetnih stroškov, višje cene elektrike in nižje cene nafte in plina. Vsepovsod navzoča toplota v vrhnjem delu zemljine skorje je dostopna praktično povsod v Sloveniji razen v hribovitem in goratem svetu. Odvisno od krajevnih pogojev te enote GTČ sestoje iz talnih toplotnih črpalk, delujočih v zaprtem sistemu (vodoravni zbiralniki toplote, navpični zbiralniki toplote) in tistih GTČ, delujočih z odprtim krogotokom na toploto podtalnice.
Silno težko je ugotoviti točno število sedaj inštaliranih enot talnih GTČ v severovzhodni Sloveniji, saj ni na voljo nobene državne statistike. Le številke prodaj enot GTČ dajo skoraj vso količino za njihovo oceno navkljub dejstvu, da nekaj predvsem tujih proizvajalcev ni voljno podati takih vsaj približnih številk. Poleg teh številk in ocen iz prejšnjih let smo pazili, da jih nismo podvajali s precej manjšo številko podeljenih kreditov in denarnih pomoči, kakor tudi vodnih dovoljenj (od leta 2005 dalje), ki jih podeljuje Ministrstvo za okolje in prostor ter njena Agencija za okolje republike Slovenije. Trenutno naj bi bilo v severovzhodni Sloveniji v Prekmurju in Podravju približno 600 delujočih enot GTČ, ki izrabljajo po naši oceni okrog 40 TJ/leto geotermalne toplote. Ocenjujemo, da je od teh več kot polovica enot GTČ z odprtim krogotokom (W tip), ki izrabljajo letno okrog 20 TJ iz plitve podtalnice. Ostalo so enote GTČ v zaprtem sistemu kot vodoravni zbiralniki (morda 13 TJ), ali navpični zbiralniki (morda 7 TJ 5
izrabljene energije). Tako je nenadoma ta kategorija direktne rabe postala najhitreje razvijajoča. Med temi obstajajo tudi enote GTČ večjih zmogljivosti (>30 kW), ki so postavljene v javnih zgradbah kot so šole, toda morda je to bolj primer v drugih delih države, in ne toliko v Prekmurju in Podravju
6
2.2 MOŽNOSTI ZA PROIZVODNJO ELEKTRIKE IZ GEOTERMALNE ENERGIJE Do sedaj še nimamo nobene proizvodnje elektrike iz geotermalnih virov v Sloveniji. Geotermalna elektrarna je namreč zelo težko izvedljiv projekt v tem trenutku pri nas. Ni (še) namreč dokazanih globokih vodonosnikov z dovolj visoko temperature in dovolj visokim pretokom termalnega fluida za ekonomično delovanje geotermalne elektrarne. Mogoče lahko govorimo le o potencialnih geotermalnih visoko temperaturnih vodonosnikih na območju krajev Petišovci in Murski gozd. Naslednji problem, ki znižuje ekonomično upravičenost geotermalne elektrarne, je potreba izkoriščanja potencialne vroče termalne vode z binarnimi sistemi in s ponovnim vračanjem izrabljene vode v geotermalni rezervoar zaradi neugodne kemijske sestave termalnega fluida celo v primeru dokazanega geotermalnega potenciala v Sloveniji (Rajver in Lapanje, 2010). 3
ZNAČILNOSTI IZKORIŠČANJA GEOTERMALNE ENERGIJE NA MADŽARSKEM DELU PROJEKTNEGA OBMOČJA
Preglednici 1 in 3 sta bili poslani naslednjim uporabnikom neposredne rabe geotermalne energije v jugozahodnem Madžaarskem: 1. Zalaszentgrót, Szentgróti Víz- és, Fürdő Kft 2. Letenye, ÉKKÖV Kft. 3. Hévíz, Tóforrás 4. Hévíz, Szent András Állami, Reumatológiai és, Rehabilitációs Kórház 5. Hévíz, Hotel Aquamarin 6. Hévíz, Hotel Helios 7. Hévíz, Danubius Health, Spa Resort 8. Hévíz, DRV Zrt. 9. Alsópáhok, Kolping Családi, Hotel Kft 10. Lenti, Gyógyfürdő Kft. 11. Zalakaros, Gránit Gyógyfürdő Zrt. 12. Zalakaros, Karosinvest Idegenforgalmi, Szolgáltató Kft. 13. Bázakerettye, Önkormányzat, Szolgáltató Kft. 14. Nagykanizsa, Kanizsa Uszoda Kft. 15. Galambok, Castrum, Gyógykemping Kft. 16. Kehidakustány, Kehida Termál, Gyógyfürdő Üzemeltető, és Szolgáltató Kft. 17. Gelse, Gelse Termál, Vagyonkezelő és, Szolgáltató Kft. 18. Zalaegerszeg, Thermál Plus Kft. 19. Pusztaszentlászló, termálfürdő, Eurowild Kft. 20. Mesteri, Mesteri Termál Kft. 21. Szentgotthárd, Gotthárd Therm Kft.
7
22. Vasvár, Vasi Triász Kft. 23. Vasvár, Vasi Triász Kft, fűtés 24. Borgáta, Borgáta Forrás Kft. 25. Celldömölk, Termálfürdő 26. Sárvár, Termálfürdő 27. Sárvár, Danubius Hotel 28. Sárvár, Spirit Hotel 29. Szombathely, Termálfürdő
3.1
SPLOŠNE ZNAČILNOSTI
Projektno območje vključuje področje jugozahodne Madžarske, to je celotno Zalsko županijo in del Železne županije. Geotermalno energijo uporablja 29 uporabnikov, predvsem za namen plavanja in kopanja (vklj. balneologijo) v toplicah raziskane ozemlja. (Slika 2) Daljinsko ogrevanje deluje le na eni izmed 20.-tih lokacij, kjer se geotermalna energija izkorišča. Razširjenost geotermalnih toplotnih črpalk narašča v nekaj zadnjih letih, vendar je njihovo število še vedno majhno. 3.1.1 Kopanje in plavanje Iz vprašalnika sledi, da je bilo na JV Madžarskem registrirano 28 uporabnikov termalne vode na 20-tih lokacijah. Uporabniki upravljajo 38 vrtin za namen termalnega kopanja in balneologije. Letni povprečni pretok iz teh 38 vrtin je 107 l/s in letno koriščenje geotermalne energije je enako 226 TJ/leto. Naravno termalno izvirno jezero v Hévízu s povprečnim letnim pretokom okoli 400 l/s termalne vode, daje 422 TJ/leto geotermalne energije za neposredno rabo. Vse skupaj se uporablja 507 l/s termalne vode iz vrtin in iz izvirnega jezera, ki prispevajo 648 TJ/leto energije (Preglednici 1b in 3b). Več družb prav sedaj planira nadaljnjo izrabo velike količine iztekajoče vode iz izvirnega jezera v v Hévízu. 3.1.2 Daljinsko ogrevanje Termalna voda za daljinsko ogrevanje se uporablja le na eni lokaciji v Vasváru, kjer se stanovanjska soseska ogreva s termalno vodo s temperaturo 72oC. Izkoriščana toplotna energija znaša 12,4 TJ/leto. V tem primeru ni zahtevano obvezno reinjektiranje termalne vode. V Zalaegerszegu se načrtuje ogrevanje bolnice in nekaj drugih javnih inštitucij s termalno vodo. Izgradnja reinjekcijskega sistema še ni zaključena.
8
TABELA 1. IZRABA GEOTERMALNE ENERGIJE ZA DIREKTNO IZKORIŠČANJE TOPLOTE na dan 31 DECEMBER 2009 (vse, razen toplotnih črpalk) H = individualno ogrevanje prostorov (vse, razen toplotnih črpalk) D = daljinsko ogrevanje -District heating (vse, razen toplotnih črpalk) B = kopanje in plavanje (vključno z balneologijo) G = rastlinjaki in segrevanje površinske prsti O = Ostalo (prosimo specificirajte)
1)
I = Industrijska procesna toplota C = klimatizacija (hlajenje zraka) A = sušenje v agrikulturi (žita, sadja, zelenjave) F = gojenje rib K = gojenje drugih živali S = taljenje snega
2)
Entalpija - ta informacija se podaja le, če imate geotermalno paro ali dvofazni fluid, česar pri nas še ni.-Pustite prazno
3)
Kapaciteta (MWt) = Maksimal. pretok (kg/s) x [vhodna temp.(oC) - izhodna temp.(oC)] x 0.004184
4)
Izrabljena Energija (TJ/leto) = Poprečni pretok (kg/s) x [vhodna temp.(oC) - izhodna temp.(oC)] x 0.1319
5)
Faktor izkoristka = [Letna izrabljena energija (TJ/yr) / Kapaciteta (MWt)] x 0.03171 Opomba: faktor izkoristka mora biti manjši ali enak 1.00 in je običajno manjši, ker geotermalna postrojenja ne delujejo pri 100% kapaciteti celo leto.
(MW = 106 W) (TJ = 1012 J)
opomba: prosimo navedite vsa števila na tri značilne številke (ni potrebno na več).
Lokaliteta ter oznaka vrtine Zalaszentgrót Szentgróti Víz- és Fürdő Kft K-37 kút Letenye ÉKKÖV Kft. K-59 kút Hévíz Tóforrás Hévíz Szent András Állami Reumatológiai és Rehabilitációs Kórház B-14 kút B-32 kút Hévíz Hotel Aquamarin B-4/a. kút Hévíz Hotel Helios K-11 kút Hévíz Danubius Health Spa Resort B-15 kút Hévíz DRV Zrt. B-33 kút Alsópáhok Kolping Családi Hotel Kft B-7 kút Lenti Gyógyfürdő Kft. B-33 kút K-23 kút K-12 kút
1)
Tip
Pretok (kg/s)
Maksimalna možna izraba Entalpija2) (kJ/kg) Temperatura (oC) Vhodna Izhodna vhodna izhodna
Kapaciteta3) (MWt)
Letna izraba Poprečen pretok Energija4) Faktor izkoristka5) (kg/s) (TJ/yr)
B
26
32
30
0,22
1,66
0,44
0,06
B
8,5
48
30
0,64
0,19
0,45
0,02
B
400
38
30
13,30
400,00
422,00
1,00
B B
35 33
38 40
30 30
1,17 1,38
10,70 4,60
11,30 6,00
0,30 0,14
B
5,6
42
30
0,28
1,70
2,69
0,30
B
11,5
37
30
0,33
7,70
7,10
0,68
B
14
41
30
0,64
3,20
4,60
0,23
B
13
37,5
30
0,40
4,10
4,00
0,32
B
10
38
30
0,33
1,10
1,16
0,11
B B B
13 17,5 5,7
70 35 56
30 30 30
2,17 0,37 0,62
3,30 3,80 2,00
17,40 2,50 6,80
0,25 0,22 0,35
9
Lokaliteta Tip1) ter oznaka vrtine Zalakaros Gránit Gyógyfürdő Zrt. K-11 kút B K-14 kút B K-5 kút B K-8 kút B Zalakaros Karosinvest Idegenforgalmi B Szolgáltató Kft. K-18 kút Bázakerettye Önkormányzat B Szolgáltató Kft. K-1 kút Nagykanizsa Kanizsa Uszoda Kft. B B-62 kút Galambok Castrum B Gyógykemping Kft. K-7 kút Kehidakustány Kehida Termál Gyógyfürdő Üzemeltető és Szolgáltató Kft. K-8 kút B K-12 kút B Gelse Gelse Termál Vagyonkezelő és B Szolgáltató Kft. K-5 kút Zalaegerszeg Thermál Plus Kft. K-193 kút B K-249 kút B K-286 kút B Pusztaszentlászló termálfürdő Eurowild Kft. K-2 kút B Mesteri Mesteri Termál Kft. B K-8 kút Szentgotthárd Gotthárd Therm Kft. B B-44 kút Vasvár Vasi Triász Kft. B K-10 kút Vasvár Vasi Triász Kft D K-10 kút Borgáta Borgáta Forrás Kft. K-6 kút B K-2 kút B VASIVÍZ ZRT. SzombathelyTermálfürdő B-46 kút B B-108 kút B Sárvári Gyógyfürdő Kft. B-7 kút B B-35 kút B Sárvár Danubius Sz. Sz. Zrt. Thermál Hotel B-44 kút B
Pretok (kg/s)
Maksimalna možna izraba Entalpija2) (kJ/kg) Temperatura (oC) Vhodna Izhodna vhodna izhodna
Kapaciteta3) (MWt)
Letna izraba Poprečen pretok Energija4) Faktor izkoristka5) (kg/s) (TJ/yr)
19 26 24 36
47 53 96 106
30 30 30 30
1,35 2,50 6,60 11,40
4,20 6,30 1,50 1,14
9,40 19,10 13,00 11,40
0,22 0,24 0,06 0,03
9
53
30
0,86
1,43
4,34
0,16
2
32
30
0,02
0,14
0,04
0,07
12
50
30
1,00
2,20
5,80
0,18
7,5
43
30
0,41
1,74
3,00
0,23
25 17
51 51
30 30
2,20 1,50
3,17 0,00
8,80 0,00
0,13 0,00
8
42
30
0,40
0,28
0,44
0,04
8 10 28
41 43 98
30 30 30
0,37 0,54 7,97
0,95 0,00 1,05
1,38 0,00 9,40
0,12 0,00 0,04
2,7
48
30
0,20
2,00
4,74
0,76
7,2
64
30
1,02
1,42
6,37
0,20
16,6
32
30
0,14
1,36
0,36
0,08
1,00
72
30
0,18
0,86
4,76
0,84
10
72
30
1,76
2,25
12,46
0,22
50 12
48 48
30 30
3,76 0,90
0,00 0,95
0,00 2,26
0,00 0,08
5,6 9,5
34 34
30 30
0,09 0,16
2,5 1,42
1,32 0,75
0,46 0,15
12,5 9,1
44 44
30 30
0,73 0,53
5,5 3,5
10,15 6,46
0,44 0,38
13,3
48
30
1,0
1,36
3,22
0,1
10
Lokaliteta ter oznaka vrtine Sárvár Spirit Hotel Thermal SPA K-53 kút Városgondnokság Celldömölk Vulkán Fürdő K-45 kút K-46 kút K-60 kút TOTAL
Tip1)
Pretok (kg/s)
Maksimalna možna izraba Entalpija2) (kJ/kg) Temperatura (oC) Vhodna Izhodna vhodna izhodna
Kapaciteta3) (MWt)
Letna izraba Poprečen pretok Energija4) Faktor izkoristka5) (kg/s) (TJ/yr)
B
8,6
46
30
0,57
5,57
11,75
0,65
B B B
3,6 6,6 3,3 995,9
51 33 44 46,9
30 30 30 30
0,32 0,08 0,19 70,60
2,0 2,2 2,4 503,44
5,53 0,87 4,43 647,97
0,54 0,35 0,74 0,29
3.1.3 Geotermalne toplotne črpalke Dovoljenja za geotermalne toplotne črpalke, ki izrabljajo toplotno energijo podzemlja v primeru zaprtih sistemov, izdaja področni rudarski inšpektorat. Pristojen področni inšpektorat je v Pécsu za Zalsko županijo in v Veszprému za Železno županijo. Vse skupaj sta oba inšpektorata do sedaj izdala 13 dovoljenj v Zalski županiji in 3 v Železni županiji, zato lahko z veliko stopnjo zaupanja predvidevamo, da število izdanih dovoljenj ne odraža realnega stanja uporabe geotermalnih toplotnih črpalk. Dovoljenja v primeru odprtih sistemov s črpanjem vode izdaja Inšpektorat za zaščito naravnega okolja in vodno gospodarstvo v Szombathelyu. Sistemi geotermalnih toplotnih črpalk na odprti krog na tem območju še niso bili odobreni, pa tudi geološki pogoji za inštalacijo tega tipa toplotnih črpalk niso ugodni. Ti sistemi so značilni za prodne sedimente Donave in so skoncentrirani v Budimpešti. Seveda delovanja nekaj teh sistemov brez dovoljenj ni mogoče izključiti. Na tem območju se uporablja največkrat geotermalne toplotne črpalke z vertikalno zaprto zanko, s tipično globino vrtine 50 m in občasno 100 m. Občasna uporaba toplotnih črpalk je bila zabeležena že v 90. letih prejšnjega stoletja, šele v zadnjih 10-tih letih pa lahko govorimo o njihovem razširjanju. Vgradnja večjega števila toplotnih črpalk je opazna šele v zadnjih nekaj letih od prb. leta 2005 dalje. Število delujočih toplotnih črpalk smo določili z ocenjevanjem na podlagi poročila Madžarske zveze toplotnih črpalk iz leta 2009 ter iz podatkov na ravni države, ki so jih pripravili na Univerzi Miskolc (Toth, 2010), in so podani v poročilu Stanju rabe geotermalne energije na Madžarskem 2005-2009. Na obravnavanem območju smo ocenili, da so toplotne črpalke nameščene vsaj na 98 lokacijah. Te toplotne črpalke izrabljajo 18 TJ/leto termalne energije (to je energija, ki je pridobljena iz tal ali podzemne vode) in odvajajo v tla 4 TJ/leto toplote v hladilnem načinu (Preglednica 2b). Počasno razširjanje tehnologije toplotnih črpalk je predvsem zaradi naslednjih dveh razlogov. Prvi je pomanjkanje državnih primernih spodbud; drugi ovirajoč faktor pa je visoka cena električne energije v primerjavi s plinom. Z vgradnjo toplotnih črpalk ni mogoče doseči znatnih prihrankov pri trenutni ceni električne energije in plina.
11
3.1.4 Druga raba geotermalne energije Geotermalna energija se na tem področju ne uporablja za ogrevanje rastlinjakov ali v kmetijstvu. Tudi geotermalna elektrarna na Madžarskem še ne deluje. Priprave za izvedbo geotermalne elektrarne že potekajo na nekaj lokacijah na Madžarskem. Izvajanje pilotnega projekta se je pričelo na območju Ortaháza-Iklódbördöce v Zalski županiji. Projekt se je pričel z izvedbo produkcijske in reinjekcijske s strani madžarskega naftnega podjetja MOL. Projekt je bil ustavljen zaradi nezadostnega pretoka vode iz produkcijske vrtine.
12
Preglednica 3b. PREGLEDNA TABELA DIREKTNE RABE GEOTERMALNE TOPLOTE NA DAN 31 DECEMBER 2009 Ka pa ci teta (MWt) = na jvi š ji pretok (kg/s ) x [vhodna temp. ( oC) - i zhodna temp. ( oC)] x 0.004184
3)
a l i = na jvi š ji pretok (kg/s ) x [vhodna enta l pi ja (kJ/kg) - i zhodna enta l pi ja (kJ/kg)] x 0.001 4)
Pora ba energi je (TJ/l eto) = poprečni pretok (kg/s ) x [vhodna temp. (
o
C) - izhodna temp. ( oC)] x 0.13
a l i = poprečni pretok (kg/s ) x [vhodna enta l pi ja (kJ/kg) - i zhodna enta l pi ja (kJ/kg)] x 0.03154 5)
Fa ktor i zkori s tka (ka pa ci tete) = [Letna pora ba energi je (TJ/l eto) / Ka pa ci teta (MWt)] x 0.03171 Opomba : fa ktor i zkori s tka mora bi ti ma njš i a l i ena k 1.00 i n je obi ča jno ma njš i , ker projekti ne del ujejo pri 100% i zkori š čenos ti (obremeni tvi ) cel o l eto. 6
(MW = 10 W) (TJ = 1012 J) Inš ta l i ra na ka pa ci teta 1) Letna ra ba energi je 2)
Upora ba
(MWt)
Fa ktor i zkori s tka 3)
12
(TJ/l eto = 10 J/l eto)
4)
Indi vi dua l no ogreva nje pros torov Da l ji ns ko (Di s tri ct) ogreva nje
4)
1,76
12,46
0,22
68,84
635,51
0,29
70,6
647,97 18
70,6
665,97
Kl i ma ti za ci ja zra ka (hl a jenje) Ogreva nje ra s tl i nja kov Ri bogojs tvo Gojenje ži va l i Suš enje v a gri kul turi 5) Indus tri js ka proces na topl ota 6) Ta l jenje s nega Kopa nje i n pl a va nje 7) Os ta l e upora be (na vedi te) vsa direktna uporaba Geoterma l ne ta l ne topl otne črpa l ke SKUPNO 4)
Ra zen topl otni h črpa l k
5)
Vkl jučuje s uš enje a l i dehi dra ci jo zrn, s a dja i n zel enja ve
6)
Ne vs ebuje s uš enja i n dehi dra ci je v a gri kul turi
7)
Vkl jučuje ba l neol ogi jo
0,30
13
4
RAZPRAVA IN PRIMERJAVA MED DRŽAVAMA
Primerjava med območji obeh držav, zajetimi s območjem projekta T-JAM, pokažejo razlike, ki so razvidne iz več postavk na Preglednici 4: Preglednica 4. Povzetek geotermalne rabe v Mursko - Zalskem bazenu Neposredna raba geotermalne energije po kategorijah
Uporaba
Pretok pri masimalnem Inštalirana Povprečen pretok možnem kapaciteta koriščenju (kg/s) (MWt) (kg/s)
Letna raba energije (TJ/leto)
Pretok pri Faktor masimalnem izkoristka možnem koriščenju (kg/s)
SLOVENIJA Individualno ogrevanje prostorov Daljinsko ogrevanje Klimatizacija zraka (hlajenje)
81
11,86
38
133,91
0,36
32,2
3,29
20
43,98
0,42
1
0,13
0,5
2,04
0,50
11
25,59
0,11
57,8
7,06
122,6
16,49
54,3
176,52
0,34
vsa direktna uporaba
294,6
38,83
123,8
382,04
0,31 0,16 0,29
SKUPNO
Faktor izkoristka
(MWt)
(kg/s)
(TJ/leto)
10,00
1,76
2,25
12,46
0,22
985,90 995,90
68,84
501,19
635,51
70,6
503,44
647,97
0,29 0,29 0,30
MADŽARSKA
Ogrevanje rastlinjakov Kopanje in plavanje (vklj. balneologija) Geotermalne toplotne črpalke*
Letna
Inštalirana Povprečen raba pretok kapaciteta energije
8
40
46,83
422,04
-
18
70,6
665,97
Opombe: *Te vrednosti predstavljajo najboljši možen približek, saj ne vemo natančno koliko enot geotermalnih toplotnih črpalk vseh treh tipov (odprta zanka W, zaprta zanka-V in H) je na območju SV Slovenije. Kot je razloženo v tekstu, so podobne težave s poznavanjem števila toplotnih črpalk tudi na jugozahodnem delu Madžarske. Geotermalne toplotne črpalke v termalnih centrih v Sloveniji imajo običajno višjo inštalirano kapaciteto in se uporabljajo za dvig temperature vode za nadaljnjo uporabo v plavalnih bazenih, za sanitarno vodo, itd. Te toplotne črpalke so upoštevane kot tip uporabe H in B v preglednicah 1 in 3..
-Skupni pretok pri največjem možnem izkoriščanju Kot je bilo pričakovano zaradi večje površine obravnavanega območja in daljše zgodovine izkoriščanja, je skupni pretok termalne vode pri največjem možnem izkoriščanju veliko večji na madžarskem delu Mursko-Zalskega bazena, kot na slovenski strani in sicer znaša 996 kg/s iz 39 vrtin in enega izvornega jezera v Hévízu, ki sam zagotavlja pretok 400 kg/s. Skupni pretok pri največjem možnem izkoriščanju iz 25 slovenskih vrtin znaša 295 kg/s. -Kapaciteta geotermalnih vrtin Inštalirana geotermalna kapaciteta, ki je izračunan v Preglednici 1, je produkt največjega možnega pretoka (produktivnosti vrtine) in razlike med vhodno in izhodno temperaturo termalne vode pri uporabi. Kapaciteta je višja na Madžarskem delu, kjer je enaka 70,6 MWt, medtem, ko je v Sloveniji enaka 38,83 MWt. -Povprečen pretok na letni ravni Povprečen pretok na letni ravni med drugim opozarja na produktivnost geotermalnih vodonosnikov in tehnično učinkovitost vrtin. Na madžarskem delu je povprečen letni pretok 503,44 kg/s (ali 50,5% skupnega pretoka pri največjem možnem izkoriščanju), od tega prispeva izvorno jezero v Hévízu 400 l/s, na slovenskem delu pa je pretok enak 124 kg/s (ali 42% skupnega pretoka pri največjem možnem izkoriščanju). To kaže, da je predvsem na nekaterih madžarskih lokacijah povprečni letni pretok znatno nižji od pretoka pri največjem možnem izkoriščanju. Vendar pa je tudi na katerih slovenskih lokacijah učinkovitost vrtin dokaj nizka. 14
-Letna raba geotermalne energije Skupna letna raba geotermalne energije (enačba v Preglednici 1) na madžarskem delu projektnega območja znaša 648 TJ/leto (prevladujoče kopanje in plavanje vklj. z balneologijo in daljinsko ogrevanje le v Vasváru), medtem ko v Sloveniji znaša 382 TJ/leto v petih kategorijah neposredne rabe energije, pri čemer prevladuje uporaba za kopanje in plavanje vklj. z balneologijo in daljinsko ogrevanje v toplicah in termalnih centrih. -Povprečni faktor izkoristka Povprečni faktor izkoristka neposredne rabe energije (brez upoštevanja toplotnih črpalk) je v obeh državah podoben; 0,29 na madžarskem delu in 0,31 na slovenskem delu obravnavanega ozemlja. Če vključimo tudi geotermalne toplotne črpalke je povprečni faktor izkoristka tudi na slovenskem delu 0,29, ker je nizek faktor izkoristka GTČ običajnen v večini držav. -Tipi rabe geotermalne energije V madžarskem delu območja projekta T-JAM se termalna voda rabi le v dveh kategorijah neposredne rabe, medtem ko na slovenskem delu v petih kategorijah (Preglednica 4 in Slika 1). V bližnji prihodnosti se bo v Sloveniji termalna voda uporabila še za topljenje snega in gojenje rib. Verjetno obstajajo podobni načrti za razširitev neposredne rabe geotermalne energije na druge kategorije rabe tudi na jugozahodnem Madžarskem. Geotermalne toplotne črpalke (Preglednici 2a, 2b) so v tem trenutku bolj razširjene na slovenskem delu obravnavanega območja. Predvidevamo, da je to zaradi več faktorjev: -
Ugodnejši hidrogeološki pogoji na slovenski strani, Daljša zgodovina vgradnje toplotnih črpalk (od sredine 80-tih let) v Sloveniji in Nižje cene plina v preteklosti na Madžarskem.
V obeh državah je zaradi pomanjkljivega zakonskega upravljanja tega področja nemogoče izdelati natančnejšo oceno števila vgrajenih toplotnih črpalk.
15
Slika 1. Letna raba geotermalne energije na območju projekta T-JAM po kategorijah neposredne rabe energije -Maksimalne temperature na ustju vrtin Na slovenskem delu projekta T-JAM so najvišje temperature termalne vode na ustju vrtin dokazane v Moravskih Toplicah v Termah 3000 (72°C na ustju vrtin Mt-1, Mt-4 and Mt-5), v termah Banovci (68°C na ustju vrtine Ve-2) in v centru Lendave (66°C ba ustju vrtine Le-2g). Na madžarskem deu so temperature na ustju vrtin še višje; najvišja temperatura je bila zabeležena v Zalakarosu (106°C na vrtini K-8, 96°C na vrtini K-5), v Zalaegerszegu (98°C na vrtini K-286) in v Lentiju (70°C na vrtini B-33). Temperatura nam da informacijo o globini kroženja termalne vode. 5
ZAKLJUČEK
Poročilo predstavlja pregled neposredne rabe geotermalne energije v prvi polovici leta 2010. Za izboljšanje kvalitete podatkov o rabi geotermalne vode je nujno sistematično zbiranje podatkov z enotnim metodološkim pristopom. Še posebej na madžarski strani je potrebno nadaljevati z zbiranjem podatkov pri obstoječih uporabnikih termalne vode za katere do sedaj ni bilo zanesljivih podatkov. Zelo zadovoljivo je, da raba geotermalne energije in število geotermalnih toplotnih črpalk naraščata v obeh državah. Upamo, da se bo pozitivni trend nadaljeval tudi v bodoče.
16
6
VIRI
Rajver, D., Lapanje, A., 2010: Bilanca uporabe geotermalnih toplotnih črpalk in ocena možnosti izgradnje geotermalnih elektrarn do leta 2020 v Sloveniji za potrebe akcijskega načrta OVE. Ljubljana: Geološki zavod Slovenije, 2010. 25 f. Rajver, D., Lapanje, A., Rman, N., 2010: Geothermal development in Slovenia: country update report 2005-2009. V: Horne, Roland (ur.). Geothermal: the energy to change the World: proceedings of the World Geothermal Congress, 25-30 April 2010, Nusa Dua, Bali - Indonesia, 10 str. Toth, A., 2010: Hungary Country Update 2005-2009. V: Horne, Roland (ur.). Geothermal: the energy to change the World: proceedings of the World Geothermal Congress, 25-30 April 2010, Nusa Dua, Bali - Indonesia, 8 str.
17
Slika 2: GEOTERMALNI UPORABNIKI NA OBMOČJU PROJEKTA T-JAM