Locatii Pentru Aplicatii Energetice Geotermale

Tabelul de mai jos prezintă o sinteza a principalilor parametrii din perimetrele geotermale importante din România, inclusiv a potențialului energetic teoretic.

Notă : * – calculată considerând ca apa geotermală se răcește până la 30 ° C.

2.3. Identificarea locațiilor favorabile

Criterii generale de selecție a locațiilor:

Selectarea locațiilor favorabile acestei aplicații energetice se face având în vedere unele criterii care includ condiții și restricții tehnice, economice și de mediu.

Principalele criterii de selecție:

Potențialul energetic al sursei regenerabile în zona de interes;

Condițiile concrete din teren ( morfologie, rugozitate,natura terenului );

Apropierea de așezări umane;

Rezervații naturale, zone turistice, istorice, arheologice;

Zone interzise, aeroporturi;

Existența și starea căilor de acces;

Condițiile de folosire a terenului: concesionare/cumpărare;

Posibilitățile de conectare la rețeaua electrică: distanța, nivel de putere, etc;

Existența unui consumator în zonă;

Potențiali investitori în zonă;

Potențiali autoproducători în zonă;

Posibilitatea unui parteneriat public/privat.

Locații pentru aplicații energetice geotermale

Zonarea locațiilor pentru aplicațiile geotermale are în vedere distribuția rezervelor de ape geotermale în teritoriu în funcție de temperaturile maximale de emergență de 120° C, respectiv 140° C. În ambele cazuri aplicațiile predominante sunt cele termice.

Zonele de interes pentru aplicațiile termice, în particular cu pompe de caldură geotermice sunt următoarele:

Caciulata-Olănești

Baia Sprie-Cavnic

Felix ( 1 Mai ) Oradea

Toplița

Miercurea Ciuc-Jigodin

Geoagiu

Mangalia

2.4. Distribuția resurselor geotermale

Prospecțiunea geotermică realizată prin măsurători ale temperaturii a permis elaborarea unor hărți geotermice pentru întreg teritoriul României, evidențiind distribuția temperaturii la adâncimi de 1,2,3 și 5 km.

Aceste hărți indică ca zone favorabile pentru concentrarea resurselor geotermale suprafețe circumscrise de 60-120° C, ( pentru exploatarea apelor geotermale pentru producția de energie termică ) și suprafețe în care temperatura la 3 km adâncime depășeste 140° C ( zone posibile pentru exploatarea energiei geotermice în vederea generării de energie electrică ). Pentru primul tip de resurse sunt caracteristice ariile din Câmpia de Vest, în timp ce pentru cel de-al doilea tip sunt caracteristice ariile aflate în zona de dezvoltare a vulcanismului neogencuaternar din Carpații Orientali: Oaș-Gutâi-Țibles și, respectiv Călimani-Gurghiu-Harghita.

2.5. Clasificarea energiei geotermale în funcție de potențialul termic

Din punct de vedere al potențialului termic, energia geotermală poate fi clasificată în două categorii:

– Energie geotermală de potențial termic ridicat;

– Energie geotermală de potențial termic scăzut.

2.5.1 Energia geotermala de potențial termic ridicat

Acest tip de energie geotermală este caracterizată prin nivelul ridicat al temperaturilor la care este disponibilă și poate fi transformată direct în energie electrică sau termică.

În figura 2.3 este prezentată o schemă de principiu a unei centrale electrice geotermale, iar în figura 2.4. este prezentată o asemenea centrală electrică geotermală. Energia electrică se obține în prezent din energie geotermală, în centrale având puteri electrice de 20…50MW, care sunt instalate în țări ca: Filipine, Kenia, Costa Rica, Islanda, SUA, Rusi, etc.

Fig. 2.3. Părțile componente ale unei centrale electrice geotermale:

1 – foraj pt. injecția apei și pompe de injecție; 2 – zona de joncțiune între foraje; 3 – foraje de producție; 4 – schimbător de căldură;5 – turbinele și generatoarele electrice; 6 – sistem de răcire; 7 – stocare energie de potențial termic ridicat în sol; 8 – sistem de monitorizare seismică; 9 –consumatori electrici.

Fig. 2.4. Centrală electrică geotermală din , Rusia

Energia electrică se obține în prezent din energie geotermală, în centrale având puteri electrice de 20…50MW, care sunt instalate în țări ca: Filipine, , Islanda, SUA, Rusia, etc.

Din categoria surselor de energie geotermale de potențial termic ridicat, fac parte și gheizerele cu apă fierbinte sau abur, de tipul celor prezentate în figura 2.5.

Fig. 2.5. Gheizer

2.5.2. Energia geotermala de potențial termic scazut

Acest tip de energie geotermală este caracterizată prin nivelul relativ scăzut al temperaturilor la care este disponibilă și poate fi utilizată numai pentru încălzire, fiind imposibilă conversia acesteia în energie electrică.

Energia geotermală de acest tip, este disponibilă chiar la suprafața scoarței terestre, fiind mult mai ușor de exploatat decât energia geotermală de potențial termic ridicat, ceea ce reprezintă un avantaj.

În figura 2.6. se observă că începând de la adâncimi foarte reduse, temperatura solului poate fi considerată relativ pe durata întregului an:

– La 1m temperatura solului variază între 5…15°C;

– La 1,5…3m temperatura solului variază între 7…13°C;

– La 4,5m temperatura solului variază între 8…12°C;

– La 6…10m temperatura solului variază între 9…11°C;

– La 10…18m temperatura solului variază cu mai puțin de 1°C în jurul valorii de 10°C;

– La peste 18m temperatura solului este , având valoarea de 10°C.

Fig. 2.6. Variația temperaturii în sol, în zona de la suprafața scoarței terestre

Exploatarea energiei geotermale de potențial termic scăzut necesită echipamente special concepute pentru ridicarea temperaturii până la un nivel care să permită încălzirea și/sau prepararea apei calde, ceea ce reprezintă un dezavantaj față de energia geotermală de potențial termic ridicat. Echipamentele menționate, poartă denumirea de pompe de căldură și au același principiu de funcționare ca al mașinilor frigorifice, funcționând cu energie electrică.

2.6. Potențialul teoretic al surselor regenerabile de energie din România:

Sursă: Strategia energetică a României pentru perioada 2007 – 2020

Producția prognozată de energie electrică din surse regenerabile de energie pe termen mediu

În funcție de temperatura înregistrată la sursele hidrogeotermale (valorificate prin foraj și extracție) din România, geotermia de „joasa entalpie“ se înregistrează la ape de adâncime (cu temperaturi cuprinse între 25º C și 60º C) și, respectiv, geotermia de temperatura medie („ape mezotermale“), cu temperatura de la 60º C până la maximum 125º C.

Resursele geotermale de joasă entalpie se utilizează la încălzire și la prepararea apei calde pentru consum, în imobile rezidențiale (locuințe), anexe industriale, terțiare – servicii (birouri, spații de învățământ și educație, spații comerciale și sociale, spitale etc.) sau construcții agrozootehnice (sere, solarii, ferme pentru creșterea animalelor s.a.). Limita economică de foraj pentru ape geotermale nu depășește, în general, 3.300 m și a fost atinsă numai în anumite zone (de exemplu, bazinul geotermal București Nord sau perimetrele Snagov – Balotești).

În anul 1990, în România se aflau în exploatare curentă 64 de sonde, pentru utilizări locale diverse, precum asigurarea încălzirii și apei calde la ansambluri de locuințe, clădiri cu destinație publica sau industriale, construcții agrozootehnice etc. În prezent se află în funcțiune aproximativ 75 de sonde de tip hidrogeotermal, în zone geografice diferite, iar potențialul energetic exploatabil în condiții economice depășește 100 mii tep/an.

Energia echivalentă produsă și livrată utilizatorilor conectați la capul de exploatare al sondei depășește 30 000 tep, cu un grad mediu de folosire anuală a potențialului maxim de peste 20%. În etapa actuală se află în conservare sau rezervă un număr relativ ridicat de sonde cu potențial energetic atestat.

Materialele și echipamentele utilizate „in situ“ au un grad ridicat de uzură fizică și morală (schimbatoare de căldură neperformante, nivelul avansat de coroziune, înfundări, depuneri, conducte și vane din oțel fără izolație termică, fiabilitate redusă etc.).
Durata de exploatare a instalațiilor în funcțiune este mai mare de 20 ani, iar gestiunea energetică (sistemul de facturare a energiei livrate – utilizate) se înregistrează în regim pausal, cu baza de calcul prin citire periodică a parametrilor la gura sondei, cu aparatură de tip industrial (lipsa de contoare de căldură și aparatură de precizie ridicată)