Eversheds Sutherland
INNOGY
INNOGY

Posilnenie využívania plytkej geotermálnej energie pre čisté dodávky tepla a chladu v mestách

Plytká geotermálna energia predstavuje stále viac využívanú, energeticky nezávislú a čistú technológiu na zabezpečenie účinného vykurovania a chladenia nielen na Slovensku, ale aj v celej Európe.

Posilnenie plytkej geotermálnej energie pre čisté dodávky tepla a chladu v mestách

Foto: ŠGÚDŠ

  • Publicistika
  • 02.12.2019
  • Radovan Černák, Natália Bahnová | ŠGÚDŠ Bratislava

Často sa spája s používaním tepelných čerpadiel, ktoré ako zdroj využívajú suché teplo Zeme alebo podzemnej vody. Umožňujú aj využívanie horninového prostredia a podzemnej vody pre sezónne skladovanie tepla a chladu.

V Slovenskej republike sa tradične geotermálna energia spája s hlbokými geotermálnymi zdrojmi. Je to preto, lebo komplexný a systematický výskum geotermálnych zdrojov, ktorý prebiehal od 70-tych rokov minulého storočia, súvisel so stupňom poznania hlbokých geotermálnych štruktúr.

Odvtedy existuje všeobecný prístup ku geotermálnym energetickým stratégiám hlavne v tomto kontexte. V iných krajinách Európy však ku energetickým stratégiám vo vzťahu k zemskému teplu pristupujú aj z pohľadu hodnotenia energetického potenciálu hornín nachádzajúcich sa v hĺbkach niekoľkých metrov po prvé stovky metrov pod povrchom.

Tento zdroj energie je pre verejnosť ľahšie dostupný a prispieva tak k decentralizovanému zásobovaniu teplom a chladom. V strednej Európe je teplota hornín v hĺbke 20 metrov pod povrchom obyčajne okolo 10 °C, pričom s rastúcou hĺbkou každých ďalších 100 metrov zvyšuje teplotu približne o 3 °C.

Uplatnenie tepelných čerpadiel umožňuje využitie ekologického zdroja energie. Jeho ekonomický prínosť je v dnešnej dobe zrejmý aj pri dodávaní cca 1/3 vyrobenej energie. Zároveň teplo dostupné z podzemných vôd a horninového prostredia má vyššiu „energetickú“ kapacitu v porovnaní s tepelnými čerpadlami využívajúcimi ako zdroj energie vzduch.

Projekt GeoPLASMA-CE (CE177), ktorý bol spolufinancovaný z prostriedkov ERDF cez program INTERREG, Stredná Európa, si kládol za cieľ posilnenie povedomia verejnosti o výhodách plytkej geotermálnej energie, poskytnutie vedeckej a technickej podpory pre zvýšenie jej širšieho použitia v oblasti mesta Bratislava.

Z pohľadu hodnotenia energetického potenciálu cezhraničnej pilotnej oblasti území miest Bratislava – Kittsee - Hainburg, bol hlavný dôraz kladený na zvodnené kvartérne kolektory. Útvar podzemnej vody v kvartérnych sedimentoch je v pilotnom území rozložený na veľkej ploche, pričom sa jeho hrúbka zväčšuje smerom na východ. Útvar je sčasti v hydraulickom spojení s riekou Dunaj a sčasti je podzemná voda dopĺňaná z okolitých pohorí (Malé Karpaty, Hundsheim Berge).

Vplyvom mesta je však režim hladiny ovplyvnený hydraulickými bariérami na brehu rieky, ako aj čerpaním podzemných vôd. Tento fakt tiež vplýva aj na teplotný režim podzemných vôd, nakoľko v meste sú využívané podzemné vody na účely chladenia a vykurovania.

Na základe vypočítaného teoretického energetického potenciálu môžeme konštatovať relatívne vhodné podmienky pre využitie energetického potenciálu plytkej geotermálnej energie hlavne v kombinovanom režime chladenia a kúrenia (obr. 1).

Obr. 1: Energetický potenciál (v kWh.m-2.rok-1) pri využívaní horninového prostredia a podzemnej vody na kúrenie a chladenie súčasne v oblasti Bratislava - Hainburg – Kittsee

Z hľadiska technického potenciálu boli v rámci projektu uvažované geotermálne systémy, ktoré využívajú teplo z podzemnej vody a horninového prostredia formou uzavretého okruhu (pri uvažovaní tepelných výmenníkov vo vrtoch typu zem - voda) a otvoreného okruhu pri čerpaní podzemnej vody (typ voda - voda).

V súčasnosti môžeme registrovať trend využívania tohto zdroja energie formou uzavretého okruhu hlavne pri „malých“ odberateľoch tepla (vykurovanie a chladenie rodinných domov). Pri chladení kancelárskych priestorov a nákupných centier sa pristupuje k využívaniu otvoreného okruhu (typ voda – voda).

Treba taktiež zdôrazniť, že využívanie energetického potenciálu podzemných vôd v meste nie je dostatočne monitorované a dokumentované. Skromné údaje o využívaní plytkých zdrojov energie, ktoré mali riešitelia projektu k dispozícii vplývajú aj na pohľad súčasného trendu rozvoja technológie.

Výsledky projektu boli predstavené na medzinárodnej úrovni na niekoľkých seminároch a konferenciách. Azda najbližšie k výkonným orgánom, ktoré usmerňujú energetickú politiku Európskej únie bol seminár „Európske dni venované plytkej geotermálnej energii“ v Bruseli (24.-25.09.2019), kde sa zišlo viac ako 60 odborníkov z viac ako 18 európskych krajín.

Toto stretnutie slúžilo k lepšej integrácii technológie do európskeho trhu s vykurovaním a chladením. Európske dni plytkej geotermálnej energie boli zamerané na prepojenie implementácie názorov odborníkov do praxe cez politickú podporu.

Priebežné a finálne výsledky boli konzultované a prezentované na odborných seminároch ako aj pri odborných stretnutiach so zainteresovanými stranami (štátna správa, vedecká komunita) aj na Slovensku.

Bližšie informácie o projekte GeoPLASMA-CE nájdete na webových stránkach http://www.interreg-central.eu/GeoPLASMA-CE, ako aj na webovom portáli https://portal.geoplasma-ce.eu/ (obr.2).

Obr. 2: Publikovanie všeobecných informácií o pilotnom území na web portáli

Autormi článku sú Radovan Černák a Natália Bahnová, Štátny geologický ústav Dionýza Štúra

Kontakt:

  • RNDr. Radovan Černák, PhD.
  • Koordinátor projektu za Slovenského projektového partnera
  • Štátny geologický ústav Dionýza Štúra
  • radovan.cernak@geology.sk


Mohlo by vás zaujímať

Komentár. Klimatická núdza je hlúposť roka

Komentár. Klimatická núdza je hlúposť roka

Európsky parlament hlasoval o tom, či sú klimatické problémy.

Stĺpček. Ako zlepšujeme životné prostredie? Veľmi dobre

Stĺpček. Ako zlepšujeme životné prostredie? Veľmi dobre

Darí sa nám to vďaka tomu, že ľudia si môžu zvoliť vládu slobodne, píše šéfredaktor Radovan Kazda.

Najdrahšie teplo pochádza v krajských mestách z plynu, najlacnejšie z odpadu (analýza)

Najdrahšie teplo pochádza v krajských mestách z plynu, najlacnejšie z odpadu (analýza)

V aktuálnej analýze sa Eva Sadovská, analytička WOOD & Company, pozrela na to, koľko míňame z našich rodinných rozpočtov práve na teplo, z čoho sa vyrába najlacnejšia a naopak najdrahšia tepelná energia a ako môžeme pri vykurovaní našich domácností ušetriť.