MEGÚJULÓK ÉLETCIKLUSA III. A GEOTERMIKUS ENERGIA

Megújulók életciklusa III.

A geotermikus energia

A geotermikus energia felhasználásáról a legtöbb embernek Izland jut eszébe elsőként. Érdekes módon azonban Európában - legalábbis ami az áramtermelés abszolút mennyiségét illeti - Olaszország a nagyhatalom e téren. Olaszországban 797 MW a telepített rendszerek mérete, míg Izlandon ez az érték 755 MW.

Ha azonban a termelt energia részarányát tekintjük, akkor már egészen más a helyzet. Izlandon az ország energiaszükségletének több mint 65%-át adta a geotermikus energia 2019-ben, Olaszországban alig 4%át. Izlandot azonban vulkanikus adottságai miatt nehéz bármely európai országnak utolérni.

Világviszonylatban a geotermikus energiatermelésben az Egyesült Államok, Fülöp-szigetek, Indonézia hármas emelkedik ki, ez a 3 ország adja a világ geotermikus áramtermelésének 45%-át, de gyors ütemben zárkózik fel hozzájuk Törökország, akik az elmúlt 8 évben megtízszerezték a telepített kapacitásaikat, és már több mint 10%-ot hasítanak ki a világ geotermikus energiatermeléséből.

Magyarország Európán belül kiemelten jó természeti adottságokkal rendelkezik földtani, geofizikai és hidrogeológiai szempontból egyaránt. Az ország területe alatt magas a geotermikus gradiens, átlagosan 45°C/km. Ez nagyjából másfélszerese a világátlagnak, ami azt jelenti, hogy hazánk felszíne alatt lefelé haladva másfélszer gyorsabban emelkedik a hőmérséklet, mint általában a világban, körülbelül 20 méterenként egy °C-ot. Továbbá közvetlenül a felszín alatt törmelékes üledékek vagy repedezett mészkő, dolomit található, melyek jó víztárolóként működnek. Tehát hazánkban adottak a természetes geotermikus rendszerek elemei: a hő, a tározó és a közvetítő fluidum, azaz a víz.

A kedvező adottságok ellenére azonban a geotermikus energia hasznosítása nálunk egészen a legutóbbi időkig egyet jelentett a fűtéssel és a hévizek rekreációs célú felhasználásával. 2017-ben aztán végre szolgálatba állt hazánk első geotermikus kombinált (hőt és elektromosságot is termelő) erőműve Tura térségében. A szingapúri beruházó által 3,4 milliárd Ft-ból felépített létesítmény 3 MW-os áramtermelő, illetve 7 MW-os hőtermelő teljesítményre képes.

A geotermikus energia közvetlen hőhasznosítás-hatásfoka 30–50%. Feltétele, hogy a fogyasztó közel legyen a termelő kúthoz. Geotermikus energiavagyonunk döntő részét jó hatásfokkal és nagy mennyiségben közvetlenül hőellátásra, távhőszolgáltatásra, lakóépület-fűtésre, használati meleg víz előállítására, üvegházfűtésre, terményszárításra stb. tudjuk felhasználni.

A villamosenergia-termeléshez közvetlen, többlépcsős hőhasznosítás társítható, amellyel körülbelül négyszer annyi hő hasznosítható, mint a megtermelt elektromos áram. A geotermikus erőművek elterjedésének legnagyobb korlátja a magas kiépítési költség és áramfejlesztési költség (40-100 EUR/MWh). A megújuló energiaforrásokból származó hő közepes ára a földhő alapú távfűtésnél 2,0 €/GJ. (A hőszivattyúkkal a kombinált fűtés/hűtés közepes ára 16,0 €/GJ.)

A geotermikus energia használatának környezeti előnye, hogy a hagyományos tüzelőanyag-felhasználáson alapuló hőtermeléssel összevetve CO2-kibocsátást takarít meg. Ennek mértéke a geotermikus energia kinyerésének módjától függ. A geotermikus erőművek működése globális átlagban 120 g CO2/kWh kibocsátással jár, míg Európában a fosszilis forrásból történő áramtermelés CO2 emissziója átlagosan 500 g/kWh körüli érték. A közvetlen geotermikus hőhasznosítás minimális CO2 emisszióval jár (0,0–0,3 g/TJ). Földhőszivattyúk esetében a CO2 kibocsátásba bele kell számítani a szivattyú működéséhez szükséges áram előállításából származó kibocsátást. Fosszilis energiaforrás kiváltásakor emissziócsökkentő hatásuk 33–45%-os.

Az életciklus-elemzés során az építés, az üzemeltetés és az elbontás 3 fő szakaszában a következő folyamatokkal kell számolni.

Az építési fázisban a kumulált energiafelhasználást és ezzel összefüggően az ÜHG kibocsátást befolyásoló legfontosabb tényezők közé tartoznak a geotermikus energia hőforrásának geológiai és technikai paraméterei: a fúrás mélysége, a termálvíz hőmérséklete. Emellett fontos tényező a berendezés teljesítménye, a geotermikus hő aránya a fogyasztók teljes hőellátásán belül,