Geotermálne Vykurovanie v Veľkom Mederi: Udržateľná Budúcnosť Energie

Mesto Veľký Meder sa v oblasti zásobovania teplom naštartovalo na cestu ekologickej a hospodárskej stabilizácie. Od 6. októbra 2016 sa vo Veľkom Mederi odohral významný posun v zásobovaní teplom, ktorý má zabezpečiť stabilnú budúcnosť. Využitie geotermálnej energie predstavuje moderné a udržateľné riešenie, ktoré prináša mestu dlhodobé výhody.

História a Vývoj Geotermálnych Vrtov v Veľkom Mederi

Vo Veľkom Mederi začali s čerpaním geotermálnej energie už v 70. rokoch minulého storočia, keď tu zrealizovali dva vrty. V Mederi sú tri hydrogeotermálne kolektory v rôznych hĺbkach, ktoré sú od seba izolované a vzájomne sa neovplyvňujú. K najteplejšiemu zdroju vody sa prevŕtali už v 70. rokoch, no nedokázali ho plne využiť. Voda bola silne mineralizovaná a na ústí inkrustovala (usadzovala sa), čo sťažovalo manipuláciu. Aj preto sa v novom tisícročí začalo v Mederi uvažovať o treťom vrte, ktorý by slúžil na vykurovanie domovov. Geotermálny projekt v meste na juhu Slovenska je jedným z najmladších v krajine, no zároveň jedným z najefektívnejších.

Geotermálny Vrt VM-01: Srdce Vykurovacieho Systému

Hlavným zdrojom tepla v rámci vykurovacieho systému mesta Veľký Meder je geotermálny vrt s názvom VM-01. Vrt VM-1 sa začal realizovať v roku 2016 na nádvorí pôvodnej teplovodnej kotolne, kde sa dovtedy vyrábalo teplo zo zemného plynu. Samotné vrtné práce prebehli za 72 dní. Prevádzka centrály sa spustila v októbri 2016, a práce na sídlisku trvali zhruba 70 dní. Vrt je hlboký 2 450 metrov.

Pôvodná výdatnosť zdroja presahovala 10 litrov za sekundu pri teplote vody 92 °C a vyvieral z hĺbky 2 450 m. Postupne však výdatnosť klesla na zhruba osem litrov. Aj preto koncom roku 2017 zabudovali do vrtu ponorné čerpadlo. Geologický potenciál vrtu umožnil zvýšiť jeho výdatnosť pomocou hlbinného čerpadla na 15 l/s a jeho teplotu na 98,2 °C. Dokáže zabezpečiť maximálnu výdatnosť až 16,7 litra za sekundu s teplotou vody 98 stupňov Celzia. Priemerná výdatnosť je okolo 11 litrov za sekundu, pričom čerpadlo „naplno“ beží najmä počas ranných a večerných špičiek v zime. Priamo na sídlisku vyviera z dvaapolkilometrového vrtu každú sekundu zhruba 10 litrov podzemnej vody s teplotou viac ako 90 stupňov.

Technologické Zabezpečenie a Spoľahlivosť Systému

Najdôležitejšou časťou projektu bol geotermálny vrt, avšak nemenej dôležitá je aj jeho prevádzka a súvisiaca technológia. Pôvodom plynová kotolňa prešla kompletnou rekonštrukciou, pričom strojovňa je teraz nová a 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, to znamená, že je vytvorená suchá, respektíve mokrá rezerva, čo zvyšuje spoľahlivosť celého systému. Počas vrtných prác bol geotermálny vrt prepojený s odpadovým kanálom predizolovanými polyetylénovými rozvodmi DN 110, 2 × 1 300 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. 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. V uzatvorenom systéme termálna voda neprichádza do styku s atmosférou a prostredníctvom reinjektážneho čerpadla sa vracia naspäť do pôvodného prostredia - vodonosných kolektorov a zvodníc.

Ekonomické Prínosy a Stabilizácia Ceny Tepla

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. Obnovou a vylepšením vykurovacieho systému (uvedená investícia v objeme 3,7 milióna €) z obnoviteľných zdrojov sa stabilizovala cena tepla na pôvodnej úrovni.

Cena tepla je v meste vďaka využitiu geotermu dlhodobo stabilná, pretože do nej nevstupujú externé faktory, ako nárast ceny plynu, čo ovplyvňuje tradičné zdroje vykurovania. Približne 40 % z celkových nákladov je spojených 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. Pri projekte sa riešila najmä otázka financovania, keďže náklady boli viac ako 3,5 milióna eur. Príspevok z európskych grantov sa na mederský projekt nečerpal, hoci Operačný program Kvalita životného prostredia sa týka aj geotermálnych zámerov, pretože podmienky pre dotáciu na samotný prieskumný vrt neboli vhodné. „Investícia do geotermálneho projektu nie je malá, ale vždy sa počíta s tým, že náklady sa vrátia na cene energií.“

Viacnásobné Využitie Tepla a Benefity pre Obyvateľov

Vyprodukované teplo pre centrálne zásobovanie využíva aj škola, škôlka a mestské budovy ako kultúrne stredisko. „Vyprodukované teplo pre centrálne zásobovanie využíva aj škola, škôlka a mestské budovy ako kultúrne stredisko,“ hovorí Imrich Bognár, riaditeľ Mestského podniku bytového hospodárstva (MPBH), ktorý zastrešuje výrobu tepla pre obyvateľov. Do systému prichádza viac ako 90-stupňová voda. Vďaka energii zo zeme sa ročne ušetrí 1,3 milióna kubických metrov zemného plynu, ktorý sa od roku 2019 prakticky vôbec nevyužíva, a taktiež sa znížia emisie CO2 do ovzdušia o takmer 2 tony ročne.

Prínosy geotermálneho projektu pre Veľký Meder sú nesporné. Odpadová voda s teplotou okolo 50 stupňov sa z geotermálnej centrály v Mederi dopravuje podzemným potrubím s dĺžkou 1,2 kilometra na termálne kúpalisko, ktoré je v prevádzke od sedemdesiatych rokov minulého storočia. Tam sa ňou vykurujú ďalšie tri dobudované bazény a zabezpečuje sa príprava teplej úžitkovej vody v areáli kúpaliska. Týmto spôsobom sa minimalizuje plytvanie energiou a maximalizuje úžitok z geotermálneho zdroja.

Geotermálna Energia na Slovensku a jej Potenciál

Časť Slovenska patrí k oblastiam s vhodným potenciálom rozvoja geotermálnej energie. Na juhozápade je to 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 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. Podľa odhadov geológov predstavuje celkový potenciál geotermálnej energie na Slovensku až zhruba 5 000 MW, pričom v súčasnosti sa využíva iba zlomok na úrovni 200 MW. Z viac ako 140 geotermálnych vrtov na Slovensku sa aktívne využíva zhruba tretina, z toho na energetické účely iba zlomok. Vykurovanie obydlí a budov geotermálnym teplom sa deje len v štyroch mestách - Veľký Meder je jedným z nich. Všetky tieto mestá sú neďaleko od seba a nie je to náhoda - nachádzajú sa v oblasti Podunajskej nížiny, kde sa dosiaľ zrealizovalo najviac geotermálnych vrtov.

Využitie Geotermálnej Energie na Slovensku

Na aký účel sa vlastne táto geotermálna energia využíva na Slovensku? Nasledujúca tabuľka sumarizuje hlavné spôsoby využitia:

Kľúčové Parametre Geotermálnych Zdrojov

Pri geotermálnych zdrojoch sú podľa Jána Takácsa, profesora Katedry TZB Stavebnej fakulty STU Bratislava, 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 napríklad v Šali, Galante, Veľkom Mederi, Štúrove, je už s čerpadlom. Vrty obsahujú zabudované hlbinné čerpadlá, ktoré umožňujú čerpať aktuálne potrebné množstvo geotermálnej vody, objasňoval J. Takács fungovanie geotermálnych energetických systémov v rámci online konferencie TZB-expo.

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. 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,“ upozorňuje vedec. 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. S 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 vyžadujú potrebu vracania vody naspäť do zeme.

tags: #geotermalne #kurenie #velky #mede