BINÁRIS GEOTERMIKUS ERŐMŰVEK TECHNOLÓGIAI FEJLŐDÉSE TŐL NAPJAINKIG

Átírás

1 BINÁRIS GEOTERMIKUS ERŐMŰVEK TECHNOLÓGIAI FEJLŐDÉSE TŐL NAPJAINKIG Készítette: Koncz Ádám PhD hallgató Miskolci Egyetem Kőolaj és Földgáz Intézet Kutatás és innováció a magyar geotermiában Budapest,

2 GEOTERMIKUS VILLAMOSENERGIA- TERMELÉS ERŐMŰVEI Száraz gőzzel üzemelő Nedves gőzzel üzemelő Single flash Double flash Bináris geotermikus erőmű ORC ciklust alkalmazó Kalina-ciklust alkalmazó Kombinált geotermikus erőművek

3 BINÁRIS GEOTERMIKUS ERŐMŰVEK I. Első megvalósítás: Oroszország Kis teljesítmény; 81 [ C]-os hőforrás Minden tekintetben prototípus Műszaki hibák miatt hamar leállt Kezdeti próbálkozások 80-as évek, USA Gyerekcipőben járt a technológia, műszaki hibák Első fellendülés 90-es évek közepe, követte a geotermikus fellendülést Nagyrészük ma is üzemel Újabb térnyerés 2000-es évek közepe Nem várható újabb visszaesés

4 BINÁRIS GEOTERMIKUS ERŐMŰVEK II. Előnyei: Alacsony entalpiájú források hasznosíthatóak villamosenergia - termelésre A rétegfluidum nem érintkezik közvetlenül technológiai elemekkel Komplett egységek is elérhetőek a piacon (Ormat, UTC Power) Hátrányai: Általában kisebb teljesítményűek, mint a hagyományos geotermikus erőművek Alacsonyabb hatásfok értékekkel rendelkeznek, mint a hagyományos geotermikus erőművek Másodlagos közeg anyagi minőségére érzékeny Drágábbak, mint a hagyományos geotermikus erőművek

5 MŰKÖDÉSI KONCEPCIÓ Forrás: geothermal-energy.org Forrás: Chena Power LLc: Final Project Report

6 A HEBER-2 GEOTERMIKUS ERŐMŰ (KALIFORNIA, USA) Az első Heber erőmű kísérleti volt, kudarccal végződött (1985.) 1993-ban készült el a második, azóta üzemel Kétlépcsős ORC körfolyamat Első lépcső: 56,25%, második lépcső: 43,75% Portábilis egységek, olcsó karbantartás 6x2 turbinaegység, 33 [MW el ] Nagy bemenő fluidum hőmérséklet: 165 [ C] (visszasajtolandó: [68 C]) Rendelkezésre állási ideje 2000-ig: 99 % Kihasználtsági tényező 2000-ig: 90 % felett Termikus hatásfok az első lépcsőn: 5,9 %

7 A HEBER-2 GEOTERMIKUS ERŐMŰ Forrás:

8 ALTHEIM GEOTERMIKUS ERŐMŰ (FELSŐ-AUSZTRIA) 2000-ben készült, olasz gyártmányú egységgel (Turboden) Az első bináris erőmű Európában Villamos kapacitás: 1 [MW] 1 termelő 1 visszasajtoló kút Az energiatermelés mellett távfűtésre is felhasználják a meleg vizet Költségvetés: 5 millió EUR Termikus hatásfok: 6,36 %

9 AZ ALTHEIMI GEOTERMIKUS RENDSZER SÉMÁJA Altheim távfűtési hálózat (8 MW th ) fűtött lakások száma: 6500 Geotermikus erőmű (1 Mw el ) Közösségi távfűtés Iskola/Uszoda (1 MW th ) Altheim 1/1a Termelő kút 100 l/s, 106 C Altheim 2 Visszasajtoló kút 65 C G. Pernecker, S. Uhlig: The Altheim Project alapján

10 AZ ALTHEIMI ERŐMŰ Forrás:

11 CHENA HOTSPRINGS (ALASZKA, USA) 2006-ban készült, UTC Power gyártmány Szigetüzemű erőmű Több termelő, több visszasajtoló kút, sekély mélységben (legmélyebb is csak 300 m) Alacsony entalpiájú a forrás, a világon a legalacsonyabb hőmérsékletű villamosenergia-termelésre hasznosított (73 [ C]) Vilamos kapacitás: 2x200 [kw] Költségvetés: 2 millió $ Rendelkezésre állási ideje: 95 % Termikus hatásfok: 8,2 %

12 Forrás: chenapower.com CHENA GEOTERMIKUS ERŐMŰ

13 UNTERHACHING GEOTERMIKUS ERŐMŰ (BAJORORSZÁG) 2007-ben készült, német gyártmányú egységgel (Siemens) Az első bináris erőmű Németországban Villamos kapacitás: 3,36 [MW] 1 termelő 1 visszasajtoló kút Az energiatermelés mellett távfűtésre is felhasználják a meleg vizet Költségvetés: 90 millió EUR (ez a teljes hálózat) Termikus hatásfok: 8,73 %

14 Kalinaerőmű Villamosenergia-termelés Generátor, transzformátor Hőcserélők Termelő kút 150 l/s 122 C Távfűtő hálózat Visszasajtoló kút E. Knapek, G. Kittl: Unterhaching power plant and overall system alapján AZ UNTERHACHINGI GEOTERMIKUS HÁLÓZAT

15 UNTERHACHING GEOTERMIKUS ERŐMŰ Forrás: geothermie-unterhaching.de

16 UNTERHACHING GEOTERMIKUS ERŐMŰ Forrás: geothermie-unterhaching.de

17 ÖSSZEFOGLALÁS A fent említett erőművek hazai viszonyok között is elképzelhetőek A vizsgált időtartam alatt a bináris erőművek hatásfoka kb. 66 %-ot javult (a bemutatott esetekben) Az elérhető portábilis egységek megkönnyítik a beruházás levezénylését A Turboden cég honlapján akár kalkulátor is elérhető Ormat cég rendszerei (konferencia Budapesten dec.4-5.) A Siemens egyelőre csak az unterhachingi projekt révén lépett piacra Az IEA (International Energy Agency) szerint a következő 15 évben a bináris erőművek hatásfoka elérheti a 20 %-ot

18 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET! kérdés?