A geotermikus energia hasznosítása Magyarországon

A  geotermia-szektor  rendszerváltást  követő  leglátványosabb növekedését a gyógy- és termálfürdők fejlesztése, új fürdők létesítése eredményezte. A jelentős fejlesztéseknek köszönhetően ma Magyarországon 162  termálfürdővel rendelkezünk, ez a szám 2010-ben 104 volt. A termálfürdők éves látogatószáma mára 30 millió körüli.

A fűtési célú közvetlen hőhasznosítás tekintetében Magyarország  hosszú  évek  óta  Európa  élmezőnyében  van (Franciaország és Izland mögött a 3. helyen) köszönhetően a geotermikus táv-és városfűtési rendszereknek. A rendszerek közül a legrégebbi az 1958-ban átadott szentesi. Az 1990-es évek végétől, de különösen a 2000-es évek elején egymás után épültek az újabb geotermikus fűtési rendszerek, ezek közül is példaértékű az 1994 óta üzemelő, 18 MWth kapacitású  hódmezővásárhelyi  geotermikus  távfűtési  rendszer. Mindkettő a pannóniai sekélyvízi, deltaeredetű homok követ szűrőzi.

A pannóniai porózus homokkőre telepített rendszerek mellett nagy szerepe van a mezozoós karbonátos rezervoárokat megcsapoló geotermikus fűtési rendszereknek, így például a folyamatosan bővülő, 1993-ban átadott veresegyházi rendszernek, mely a fejlesztéseket követően csaknem 15 MWth hőteljesítményű.

Magyarország termálvíztestjei (karsztos és porózus együtt)

A geotermiával üzemelő, jelenleg legnagyobb miskolci távhőrendszert 2013-ban adták át, beépített kapacitása 55 MWth. Fűti az avasi lakótelepet, valamint biztosítja a miskolci belváros és a Miskolci Egyetem fűtési és használati melegvíz hőigényének egy részét.

Egyre több helyen – ahol a termálvizet fürdési /gyógyászati célra használták – kezdték meg a kitermelt víz hőenergiáját a fürdőépületek vagy a közvetlenül csatlakozó épületkomplexumok fűtésére is felhasználni. Az ilyen egyedi épületfűtés hozzávetőleges becslések szerint jelenleg több mint 40 településen érhető el, és 77,2 MWth beépített kapacitást, 83,1 GWhth éves termelést jelent. 2018 végén a geotermikus távfűtés 22 településen volt elérhető, amelyek összesen kb. 223,36 MWth beépített kapacitást és 635,66 GWhth (2,3 PJ) éves termelést jelentettek.

Egy másik hagyományos és igen jelentős ága a geotermikus energia közvetlen hazai felhasználásának az üvegházak és fóliasátrak fűtése termálvízzel. Mintegy ötszáz kútból közel 11 millió m3 vizet termelünk ki, amellyel több mint 70 hektár üvegház és 260 hektár talajfűtésű fóliasátor hőellátása biztosított. Több mint ötven helyen termálvíz fűt horgásztavakat, halastavakat, csirke-, pulyka-, sertés-, sőt csigafarmokat, mezőgazdasági hasznosításként. A mezőgazdasági célra kitermelt hévizeink becsült kapacitása 3413 TJ.

Magyarország táv- és városfűtési rendszerei 2023
(+ Tura segédközeges erőmű és Újszilvás talajszondás hőszivattyú)

A  geotermikus  fűtés  kapcsán  külön  kell  szólnunk  a használt termálvizek visszasajtolásáról. A termálvíz visszasajtolása alapvetően két ok miatt szükséges: a rétegnyomás-csökkenés  ellensúlyozására,  illetve  a  felszíni  befogadókszennyeződésének elkerülésére. A visszasajtolás iránti igény már a geotermikus rezervoárok hasznosítása előtt megszületett. Az olajiparban a pannóniai korú homokkövekbe közel 50 éve sajtolnak vissza vizet a másodlagos szénhidrogén-termelés érdekében igen magas, olykor 100 bar-t meghaladó nyomáson. Ez a technológia a termálvizek esetében roppant gazdaságtalan és hosszú távon nem fenntartható. Az OKGT a Nagyalföldi Kőolajfeltáró üzemben 1978-ban 3 meddő szénhidrogénkutat perforálással hévíz kúttá képezett ki, és a kutakon visszasajtolási kísérletet végzett.  A  tesztvizsgálatok  szerint  3  hónap  üzemelés  után  a visszasajtoló kút nyelőképessége jelentősen lecsökkent, amit döntő részben a kút homokkal való feltöltődése okozott, de a csökkenésben szerepe volt a pórustorkok lebegőanyaggal való eltömődésének is. Ezt követően többféle kísérlet zajlott, például kettős kiképzésű termelő-visszasajtoló kúttal Szentesen (középső cső termel, mellette a gyűrűs térben, a termelt réteg feletti rétegbe visszasajtol), azonban  a  kezdeti  visszasajtolási  kísérletek  sikertelennek bizonyultak.  Az  első  gazdaságosan  működő  visszasajtoló kút 1998-ban épült meg Hódmezővásárhelyen. Azóta ebbe a kútba több mint 2,6 millió m3 vizet sajtoltak vissza 2–5 bar nyomáson. Mivel a fenntartható geotermikus energia termelése csak visszasajtolással lehetséges, számos kutatás folyik e-tárgyban.

Noha Magyarország geotermikus adottságai elsősorban a közvetlen hőtermelésre alkalmasak, az elmúlt évtizedekben több próbálkozás is történt az aljzati tárolók geotermikus hasznosítására áramtermelés céljából. Ezek közül a legkorábbi az iklódbördőcei projekt volt, ahol a 2006–2007-ben  egy  magyar–ausztrál–izlandi  konzorcium  két  meddő olaj kutató fúrás termálkúttá történő átképzésével kívánt villamos energiát termelni (3–5 MWe). Bár a villamosenergia-termeléshez feltárt termálvíz hőmérséklete megfelelő volt (~140 °C), a kutak az előzetesen becsültnél kisebb hozammal bírtak, így a projekt leállt.

Jászberényi területen a MOL Nyrt. geotermikus leányvállalata végzett nagy volumenű földtani és geofizikai kutatásokat 2015 és 2019 között, melyek a korábbi szénhidrogén-kutatás magnetotellurikus mérésein alapultak. Azonban a felmerült nehézségek miatt (elsősorban jelentős stabil inert gáztartalom, intenzív vízkő- kiválási hajlam, valamint a magas kútszerkezeti korrózió veszély) a tervezett 3-4 MWe beépített teljesítményű geotermikus erőmű nem valósult meg.

Sajnálatos  módon  ugyancsak  nem  lett  sikertörténet  a nagy nemzetközi várakozást is kiváltó, NER-300 program által támogatott battonyai EGS (Enhanced Geothermal System – Mesterségesen javított hatékonyságú geotermikus rendszer) projekt, amely Magyarország első mesterségesen fejlesztett földhőrendszere lett volna, ahol ORC (Organic Rankine Cycle – Szerves Rankine Ciklus, alacsony forráspontú szerves segédközeg segítségével termel hőenergiából áramot) technológiával, 9,8 MWe tervezett kapacitással történt volna kapcsolt hő- és áramtermelés.

A kevés publikus információ hiányában tanulságként annyi fogalmazható meg, hogy a projektek elején pontosan kell definiálni, mely feltételek teljesülése szükséges a sikeres projekthez, és az ehhez tartozó  kockázat  mekkora  költséggel,  milyen  mértékben csökkenthető, különösen egy még nem piacérett technológia esetében.

A fenti sikertelenségek ellenére Magyarország 2018-ban végre felkerült a geotermikus áramtermelő országok listájára a turai erőművel. A korábbi szénhidrogén-kutatásoknak köszönhetően jól ismert területen a felszín alatti 1500–2200 m mélységtartományban egy kiemelt triász karbonátból álló rögből 360 m3/h hozammal 125°C-os termálvizet termelnek, amelyre egy nettó 1 MWe kapacitású ORC technológiájú erőmű települt.

Geotermikus áramtermelésre (illetve  kapcsolt  hő-  és áram termelésre) irányuló kutatások jelenleg is több helyen folynak az országban, pl. Tótkomlós, Gádoros. Utóbbi térség búvópatakként már többször is felbukkant az elmúlt 30 évben az 1985-ben gőzkitörést produkáló Fábiánsebestyén-4 jelű kút kapcsán mint potenciális geotermikus áramtermelési  projekthelyszín. Az extrém túlnyomás és a magas sótartalom (24–29 g/l) miatt a rezervoár hasznosítása óriási kihívás.

A közelmúltban zajlott kutatási projektek közül említést érdemel az Európai Bizottság Horizon 2020 programja által finanszírozott, a Miskolci Egyetem Földtudományi Kara vezetésével és a Szegedi Tudományegyetem Ásványtani, Geokémiai és Kőzettani Tanszéke közreműködésével megvalósított CHPM2030 (Combined Heat, Power and Metal Extraction – Kombinált hő-, elektromos áram-, fémkinyerés) kutatás-fejlesztési projekt, mely a geotermia, a fémkinyerés, hidrometallurgia határ területein kutatva újraértelmezi azt az ősrégi tudást, mely szerint a geotermikus erőforrások nem ritkán értékes ásványi-nyersanyag-dúsulásokhhoz  kapcsolódnak.  A  technológiafej lesztési projekt a nagy mélységű, hagyományos bányászati  eljárásokkal  nem  művelhető  ércdúsulásokat  kívánja speciális EGS- rendszerré fejleszteni (orebody-EGS). Az elképzelés lényege, hogy a geotermikus adottságainál fogva villamosenergia-termelésre alkalmas létesítmény gazdaságossági mutatói jelentősen növelhetők, ha a villamosenergia-termelés és a hőkinyerés mellett pl. kritikus ásványi nyersanyagok, ritka földfémek felszínre hozatalával és felszíni leválasztásával javítjuk a beruházási költségek gyorsabb megtérülését. A konzorcium a pilot üzemet eredetileg 2030-ra prognosztizálta. Azonban a felvázolt technológiai kör egyes elemei  önmagukban  is  alkalmazhatók  már  üzemelő  geotermikus  rendszerek  esetén  fémkinyerésre.

CHPM-koncepció

Egy másik örökzöld probléma a meddő és használaton kívüli kutak energetikai hasznosíthatósága. A Miskolci Egyetem kutatói által vezetett projekt (GINOP-2.3.2-15-2016-00010) elvégezte a vizsgált meddő szénhidrogénkutak területléptékű energetikai értékelését, illetve kitért az erőművi/ipari hulladékhő vagy megújulókból származó energia földtani közegben történő tárolásának hatékonyság/hatásfok vizsgálatára a Bükk-alja, Borsodi-mezőség és a Hevesi-sík mintaterületeken.

 A  hazánkban  jelenleg  folyó  legnagyobb  geotermikus projekt megvalósítását a Szegedi Távfűtő Kft., a Geo Hőterm Kft. és a Nemzeti Fejlesztési Programiroda Kft. alkotta konzorcium végzi KEHOP pályázati támogatással. A 2018-ban kezdődött és várhatóban 2023-ban befejeződő fejlesztés során 9 távfűtőrendszert állítanak át geotermikus üzemre. A projektben  9  termelő  és  18  visszasajtoló  kút  mélyül  az 1700–2000  m  között  szűrőzött  pannóniai  korú  sekélyvízi homokrétegekbe, melyek átlagosan 80 m3/h hozammal 90 °C hőmérsékletű termálvizet termelnek. A 27 ezer lakás mellett 500 középület fűtési energiáját és használati melegvizét  biztosító,  224MWth névleges  kapacitású  távfűtő-rendszer  a  város  jelenlegi  legnagyobb  levegőszennyezője, így a geotermikus energia használatához a gazdasági hasznon túl jelentős környezeti előnyök is társulnak. A projekt eredményeként évente közel 15 millió m3 földgáz váltható ki 350 ezer GJ geotermikus energiaforrással, évi 25 ezer  tonna  szén-dioxiddal  mérsékelve  Szeged  város  levegőjének üvegházhatá sú gázterhelését. A fejlesztés hatására az érintett fűtési körök esetében kb. 70%-os, a teljes szegedi távfűtés tekintetében pedig 50%-os lesz a helyben lévő megújuló energia részaránya, így a levegő állapotán túl az ellátás biztonsága is javul.

A kiemelkedő geotermikus adottságaink és az előzőekben bemutatott jelentős kutatási előzmények mellett is megállapítható, hogy a földhőhasznosítás máig nem tudott átütő szerephez  jutni  a  megújuló  energiahordozók  versenyében Magyarországon. Hazánkban az energiaforrások közel 40%-át fűtésre használjuk (387 PJ/év) és ebből geotermikus energia csak 6 PJ/é.

Geotermikus  energiát  fluidumtermelés  nélkül  is  lehet hasznosítani, különösen kis hőigény esetén. Fontos megemlíteni, hogy a sekély mélységű (Magyarországon általában 100 m) földhő szivattyús rendszerek világszerte a geotermikus  technológia  legsikeresebb  piaci  termékei,  jelenleg  a globális beépített kapacitás 77,547 MWt, az energiafelhasználás pedig közel 600 PJ/év. A geotermikus hőszivattyús technológia magyarországi alkalmazása messze a lehetőségek mögött kullog.

(Forrás: OGRe; Szanyi János, Nádor Annamária, Madarász Tamás: A geotermikus energia kutatása és hasznosítása Magyarországon az elmúlt 150 év tükrében; Nyikos Attila, Tóth Anikó Nóra: A geotermikus energia szerepe a magyar hőellátásban)

Scroll to Top