Časť Slovenska patrí k oblastiam s vhodným potenciálom rozvoja geotermálnej energie. Na juhozápade je Podunajská panva s územím ohraničeným mestami Bratislava, Trnava, Nitra, Štúrovo a Komárno. Na východe Východoslovenská nížina, najmä v lokalite Ďurkov pri Košiciach, kde realizované vrty dosahujú teplotu vody až 130 stupňov Celzia.
Celkový počet a využitie geotermálnych vrtov na Slovensku
Celkový počet geotermálnych vrtov na Slovensku dosahuje v súčasnosti zhruba 180. Najviac vrtov sa nachádza pri Komárne, Dunajskej Strede a Nových Zámkoch. Najnovšie vrty pribudli v Zemnom, Kolárove a Veľkom Mederi.
Na aký účel sa vlastne táto geotermálna energia využíva? Takmer 60 % vrtov slúži na rekreačné účely. Zhruba 17 % sa využíva pri dodávke tepla a teplej vody v systémoch centrálneho vykurovania. Príkladmi sú mestá Galanta, Šaľa, Sereď, či najnovšie Veľký Meder. Podobný (16 %) je aj podiel vrtov s poľnohospodárskym využitím, najmä pri vykurovaní skleníkov a fóliovníkov. Čoraz viac sa používajú tepelné čerpadlá v termálnych kúpaliskách, pričom podiel takýchto vrtov tvorí zhruba 5 %. Doplnkovým využitím geotermálnej energie je chov rýb (2 %).
Potenciál a parametre geotermálnych zdrojov
Podľa odhadov geológov predstavuje celkový potenciál geotermálnej energie na Slovensku až zhruba 5 000 MW. Pritom v súčasnosti sa využíva iba zlomok na úrovni 200 MW.
Pri geotermálnych zdrojoch sú z energetického hľadiska dôležité štyri základné parametre: výdatnosť, teplota na hlave vrtu, referenčná teplota vychladenej geotermálnej vody a chemické zloženie vody. Väčšina z existujúcich vrtov je vo forme voľného prelivu, kde voda sama od seba pod tlakom vyviera, čím možno ušetriť na prevádzke čerpadiel. Zvyšných 10-15 % vrtov, najmä v poslednom období realizovaných systémov, je už s čerpadlom. Tieto vrty obsahujú zabudované hlbinné čerpadlá, ktoré umožňujú čerpať aktuálne potrebné množstvo geotermálnej vody.
Teplota vody na vstupe aj výstupe
Dôležitým parametrom je teplota geotermálnej vody. Čím je vyššia, tým viac možností využitia vrtu sa ponúka. Napríklad pre geotermálne elektrárne je dôležitá teplota s viac ako 100 stupňami Celzia, kde už dokážu fungovať zariadenia s ORC cyklom. Časť vyrobenej elektriny poháňa čerpadlá, časť sa dodáva do siete.
Okrem teploty vrtu je to aj teplota vychladenej vody. Z energetického hľadiska je dôležitá teplota 15 °C, z hľadiska ochrany životného prostredia stanovuje vodný zákon limit 26 °C. V praxi sa často stretávame s tým, že ochladená geotermálna voda výrazne prekračuje túto teplotu.
Otvorené a uzatvorené systémy
Ak je na konci procesu v otvorenom geotermálnom energetickom systéme termálna voda ochladená na 26 °C, môže sa vypustiť do vodného toku, ak je takýto k dispozícii a s dostatočným prietokom. V prípade, že tok sa v blízkosti vrtu nenachádza, vytvárajú sa vychladzovacie jazierka, prípadne kanály.
V uzatvorenom systéme termálna voda neprichádza do styku s atmosférou a prostredníctvom reinjektážneho čerpadla sa vracia naspäť do pôvodného prostredia - vodonosných kolektorov a zvodníc. S takýmto uzatvoreným systémom sa uvažuje aj v lokalite Ďurkov pri Košiciach, kde teplota vody dosahuje až 130 °C. Chemické zloženie ani neexistujúci vhodný tok v okolí nevyžadujú potrebu vracania vody naspäť do zeme.
Ako funguje geotermálna energia - vzdelávacie 3D animované video
Geotermálne vykurovanie vo Veľkom Mederi
Spoločnosť r. o. Centrum pre využívanie geotermálnej energie bolo slávnostne otvorené vo Veľkom Mederi, ktorý je od októbra 2016 štvrtým mestom na Slovensku využívajúcim ekologický systém verejného vykurovania termálnou vodou. Vrt s hĺbkou 2450 metrov a teplotou vody 93 stupňov Celzia v súčasnosti vykuruje 1300 bytov, školu, škôlku a kultúrne stredisko.
Minister životného prostredia László Sólymos uviedol, že ho teší dielo, ktoré spája využitie prirodzenej energie prírody na vykurovanie bez zaťaženia okolia a životného prostredia, pričom je zároveň energeticky výhodné. Zdôraznil, že Slovensko dostatočne nevyužíva svoje prírodné bohatstvo moderným a ekologickým spôsobom a rozvoj musí kráčať ruka v ruke s citlivým využívaním prírodných zdrojov.
Primátor Samuel Lojkovič zdôraznil odvahu mestského zastupiteľstva vziať si úver vo výške 3,7 milióna eur a pochopenie obyvateľov, ktorí súhlasili s projektom v zastavanej časti mesta. Vrtné práce pritom trvali 35 dní, pričom prebiehali 24 hodín denne. K tejto investícii malo kladný vzťah 99 percent obyvateľov. Lojkovič vyhlásil, že projekt neznečisťuje životné prostredie, šetrí plyn a elektrinu.
Realizácia projektu vo Veľkom Mederi
Mesto začalo prípravné práce na projekte vo februári 2016, vrtné práce ukončili slovinskí odborníci v máji 2016. Neskôr pribudla nová výmenníková stanica a prepojenie kotolní na sídliskách M. Corvina a Komárňanská. Vykurovanie termálnou vodou mesto spustilo 6. októbra 2016. V roku 2018 naň plánuje pripojiť aj mestské úrady a ďalšie školy. V budúcnosti by geotermálna energia mala vykurovať celé mesto.
Hlavným zdrojom tepla v rámci vykurovacieho systému mesta Veľký Meder je geotermálny vrt s názvom VM-01. Vrt mal počiatočnú výdatnosť 10,4 l/s, teplotu vody 92 °C a vyvieral z hĺbky 2 450 m. Od 6. októbra 2016 sa vo Veľkom Mederi naštartovala ekologická a hospodárska stabilizácia budúcnosti v zásobovaní teplom. Geologický potenciál vrtu umožnil zvýšiť jeho výdatnosť pomocou hlbinného čerpadla na 15 l/s a jeho teplotu na 98,2 °C.
Financovanie a technické detaily
Geotermálny projekt bol 100 % financovaný z úverových zdrojov v objeme 3,7 milióna €, s 15-ročnou splatnosťou. Hlavnou požiadavkou investičného zámeru bolo udržať cenu tepla počas splácania úveru na pôvodnej úrovni, keďže výrobcom tepla je mestská spoločnosť. Tento cieľ bol splnený hneď po spustení hlavného ventilu vrtu.
Strojovňa je nová, vykonali sa tu všetky povinné a garančné servisy. Použité čerpadlá s frekvenčnými meničmi šetria nielen technológiou, ale aj elektrickou energiou. Dôležité prvky technológie sú zdvojené, tzn., že je vytvorená suchá, resp. mokrá rezerva. Projekt s následnou realizáciou reinjektážneho vrtu zabezpečí geologickú stabilitu. Reinjektovanie vody zvýši istotu nevyčerpateľnosti podzemných zásob horúcich vôd v Podunajskej oblasti, pričom úspory plynu pokryjú aj túto časť projektu.
Obnovou a vylepšením vykurovacieho systému z obnoviteľných zdrojov sa stabilizovala cena tepla na pôvodnej úrovni. Štruktúru nákladov pri tvorbe tejto ceny tvoria približne 40 % spojené s investičnou akciou (odpisy a úroky). Postupné splácanie úveru pritom každoročne znižuje úroky, pričom o 15 rokov vypadnú finančné výdavky spojené so splácaním investičného úveru z cenotvorby. Výrobca tepla môže ešte znížiť cenu tepla pripojením nových odberateľov do systému.
Vrt mal počiatočnú výdatnosť 10,4 l/s, teplotu vody 92 °C a vyvieral z hĺbky 2 450 m. Výrobca tepla dokáže súčasnou technológiou vychladiť vodu z 98 °C na 45 °C. Tepelnými čerpadlami možno znížiť teplotu tepelne využitej vody na 28 °C, t. j. možno získať ďalší tepelný výkon v objeme 1,4 MWh.
Príklady využitia geotermálnej energie v iných slovenských mestách
Sereď
Mesto Sereď vybudovalo 1,8 kilometra hlboký geotermálny vrt v roku 2010. Vodu s teplotou 66 stupňov Celzia používa na vykurovanie takmer tisícky bytových jednotiek, školu, kultúrny dom a gymnázium. Geotermálny zdroj pokrýva až 45 percent tepla spotrebovaného v roku mestským obvodom pripojeným na blokovú kotolňu, kde je vyvedený geotermálny zdroj. Podľa prepočtov, v Seredi usporia týmto zdrojom vyše 540 tisíc metrov kubických zemného plynu ročne.
Galanta
Galantaterm je jednou z prvých spoločností na Slovensku, v ktorej sa geotermálna energia používa na výrobu teplej úžitkovej vody a vykurovanie približne tisíc štyristo bytov prostredníctvom centrálneho zásobovania teplom na sídlisku Sever, pre miestnu školu a Nemocnicu s poliklinikou v Galante.
Šaľa
V Šali pre vykurovanie používajú 1,8 kilometra hĺbkový vrt s vodou teplou 70 stupňov Celzia. Geotermálnou energiou sa vyrába takmer tretina z celkovej ročnej výroby tepla v hlavnej plynovej kotolni. Pôvodné plynové kotle predstavujú iba špičkový zdroj tepla, alebo v prípade potreby záložný zdroj.
Veľký Meder (termálne kúpalisko)
Veľký Meder dlhodobo využíva dva geotermálne zdroje pre svoje termálne kúpalisko. Okrem plnenia bazénov termálnou vodou ich využíva mesto aj na energetické účely, pre vykurovanie a ohrievanie úžitkovej vody na kúpalisku.
Voda s teplotou na ústí vrtu 92 stupňov Celzia odovzdáva energiu pre vykurovanie bytov, ale aj školy, detského domova, kultúrneho strediska, polikliniky, škôlky. Pôvodný geotermálny vrt z roku 1973 s vodou teplou 82 stupňov Celzia, ktorý zásobuje okrem termálneho kúpaliska aj skleníkové hospodárstvo, bol doplnený v roku 1986 o reinjektážny vrt. Ten slúži na to, aby sa geotermálna voda mohla vracať nazad do podzemia.
tags: #geotermalne #kurenie #velky #mede