CD Příklady instalací Ze světa Horká suchá skála


HORKÁ SUCHÁ SKÁLA
(nový způsob získávání elektřiny a tepla)

VÝHODY GEOTERMÁLNÍ ENERGIE
znali již staří Římané - především pro koupání a vytápění. Dnes této energie využívá přes 60 zemí v zařízeních o celkovém výkonu 16 200 MW tepla. Od sedmdesátých let minulého století, kdy byla poprvé geotermální pára přeměněna v elektřinu, se takto v 21 zemích vyrábí i elektrický proud. Instalovaný výkon těchto
zařízení je 8 000 MW.
Naše planeta je téměř nepřeberným zdrojem tepla. Státy jako Island, Itálie a USA získávají významnou část své elektřiny i tepla z podzemních nádrží horké vody. Díky nové metodě HDR (Hot Dry Rock = horká suchá skála) teď mohou z podobného principu těžit i jiné státy, které nemají pod svým povrchem rozsáhlé zásobníky vody nabité energií.
Technologie získávající žár z horké skály ve velké hloubce pod zemským povrchem byla vyvinuta

PRINCIP HDR:
Výroba tepla probíhá v uceleném vodním koloběhu. Čerpadlo vstřikuje studenou vodu do podzemní nádrže (modrý vrt), kde se voda ohřeje a červenými vrty bude odčerpána zpět na povrch. Tam z ní výměník tepla odebere energii k výrobě elektřiny a tepla.
odborníky z Los Alamos v letech 1970 až 1996. Metoda HDR je přitom docela jednoduchá. Jak uvádí kresba, využívá vody vstřikované do horké horniny, kde se voda ohřívá a jako horká se vrací zpět na povrch.
Klíčovým faktorem v úspěšném dolování tepla z hlubin je rozvoj technologie tvorby tzv. geotermální nádrže v horké neprostupné skále za pomoci tzv. hydraulické frakce. Nejdříve se provede zkušební vrt do hloubky 2 - 5 kilometrů. Pokud prokáže vhodné geologické složení a dostatečnou teplotu hornin, vstřikuje se do vrtu na horkou skálu za vysokého tlaku několika set barů studená voda. Právě vysoký rozdíl teplot způsobí nepatrný posun skalního masivu a vytvoří se prostor k ohřevu teplé vody. Jeho tvar, orientace a vnitřní struktura jsou zavislé na místních geologických podmínkách a člověk je může jen málo ovlivnit. Při tvorbě této HDR-nádrže se posunem skály vytvářejí malé nízkofrekvenční vlny - o mnoho kratší než ty, které způsobují zemětřesení. Tyto vlny pak slouží k monitorování velikosti a orientaci vytvářené nádrže pomocí speciálně vyvinuté mikroseismické technologie.
V bodě předpokládaných největších hloubek nádrže se pak vedou nové menší vrty, jimiž se čerpá horká voda zpět na zemský povrch. Na povrchu se horká voda ochlazuje na původní teplotu a znovu se vstřikuje do podzemí. Velké množství tepla se využívá k výrobě geotermální elektřiny, přitom vzniká ještě odpadní teplo využitelné k vytápění objektů. O výkonu hydroelektrárny rozhoduje velikost zkonstruované nádrže, teplota skalního masivu (požadováno minimálně 100 oC) a blízkost velkého města, aby se zajistilo efektivní využití odpadního tepla k vytápění.
Experiment ve Fenton Hill byl dokončen a HDR-technologie byla nabídnuta do světa jako nová forma hydroelektráren. Osvětový program pod vedení akciové společnosti Princeton Economic Research, Inc. (PERI) postupně zjištuje další vhodné aktivity na území USA. Kromě amerického Los Alamos jsou HDR-technologie v provozu také ve Velké Británii (Rosemanowes), v Japonsku (Hijiori) a ve Francii (Soultz). Druhá realizace se již připravuje v Japonsku (Ogachi), zvažují se i dva projekty ve Švýcarsku (Basilej a Ženeva) a jeden v Austrálii.
Desatero výhod "horké suché skály"

1) Výroba elektřiny a tepla bez skleníkových plynů
2) Nezávislost na denní době, ročním období a počasí
3) Téměř nevyčerpatelný potenciál
4) Snadno ovladatelné zařízení dle potřeby energie
5) Krátký koloběh topného média
6) Minimální vliv na životní prostředí
7) Malá potřeba místa pro výrobu
8) Domácí energie
9) Významné exportní know-how
10) Nízká cena elektřiny za kWh

Na všech mezinárodních projektech se využilo know-how odborníků z amerického Los Alamos. O možnostech využívání metody HDR v Evropě vypovídá přiložená mapa jejího geotermálního potenciálu. Z mapy vyplývají dobré podmínky pro HDR-projekty na území Maďarska, Rumunska a Turecka, kde teplota skalního masivu v hloubce pět kilometrů převyšuje 200 oC.


Dosavadní projekty využívající metodu HDR:




Blíže k již realizovaným projektům

Fenton Hill u Los Alamos Scientific Labratory, USA

Na prvním projektu využívající geotermální energii HDR-metodou začali vědci z Los Alamos pracovat již v roce v 1970. První pokusné vrty byly provedeny v roce 1973. Celková investice do projetku, na kterém se podílelo 110 vědců, byla odhadnuta na 200 miliónů EUR. Zhruba 40 milióny EUR se na projektu finančně podílelo Německo a Japonsko. Projekt měl dvě fáze. Během první byly vyvrtány dva menší vrty do hloubky pět kilometrů. Na dně nádrže byla naměřena průměrná teplota 195 °C. Tento systém vyrábí 2,3 MW tepla a 50 MW elektrické energie. Ve druhé fázi vznikly další dva vrty, v nichž byla naměřena teplota 327oC. Systém vyrábí 10 MW tepla.


Camborne School, Rosemanowes, Velká Británie
Druhý velký výzkumný projekt byl realizován v anglickém Rosemanowes. První experimentální vrty do hloubky 300 metrů byly provedeny již v roce 1977, o tři roky později se vrtalo do hloubly 2 000 metrů při teplotě skalního masívu 80 oC.


Elsass, Francie
Ve francouzském Elsass je jeden pilotní projekt v provozu a další tři se připravují na stejném místě. Od roku 1995 už proběhlo několik úspěšných testů, které dokázaly teplotu tamního skalního masivu okolo 140 oC. Projekt je financován ze zdrojů EU a ze státní půjčky. Vrty se nacházejí poblíž vesnice Le Mayet de Montagne.


Hijiori, Japonsko
V Japonsku byl rozvoj HDR-metody systematicky podporován od roku 1970. Postupně se začaly připravovat čtyři projekty. Již realizovaný Hijiori a právě budovaný Ogachi se nacházejí na ostrově Honshu. U zbylých se teprve dokončuje dokumentace.
Projekt Hijiori začal v roce 1980 a zafinancovalo ho japonské Ministerstvo mezinárodního obchodu a průmyslu. Dle doporučení zpracované studie byly vyvrtány čtyři vrty do hloubky přes dva kilometry s teplotou v nádrži 250 oC.

Basilej, Švýcarsko
Jedná se o vůbec první soukromou investici v přepočtu za 1,6 mld. Kč. Projekt by měl vytápět a zásobovat elektřinou na 5 000 švýcarských domácností. Ačkoliv basilejská elektrárna bude dokončena až v roce 2008, neměla by dlouho zůstat jediná, v okolních oblastech se už plánují minimálně dva další projekty. Podle švýcarské společnosti Geothermal energy by mohlo za padesát let až 30 % tamní energie pocházet z horké suché skály.



Jiří Dvořák
lea2@ecn.cz





CD Příklady instalací Ze světa Horká suchá skála
JDI NA PŘEDCHOZÍ STRÁNKU ZOBRAZ MAPU CD JDI NA DALŠÍ STRÁNKU



JDI NA PŘEDCHOZÍ STRÁNKU ZOBRAZ MAPU CD JDI NA DALŠÍ STRÁNKU