Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

21
Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ Νίκος Κολιός, Γεωλόγος, Δρ. Γεωθερμίας Ι.Γ.Μ.Ε., Περιφ. Μονάδα Κ. Μακεδονίας, Φράγκων 1 & Μοσκώφ, 546 26, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ ΣΑΒΒΑΤΟ 29 ΜΑΙΟΥ 2010 ΞΕΝΟΔΟΧΕΙΟ ΤΗΕ ΜΕΤ Θεσσαλονίκη Οι «κρυμμένοι θησαυροί» της Βορείου Ελλάδος

Transcript of Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Page 1: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Νίκος Κολιός, Γεωλόγος, Δρ. Γεωθερμίας

Ι.Γ.Μ.Ε., Περιφ. Μονάδα Κ. Μακεδονίας, Φράγκων 1 & Μοσκώφ, 546 26, ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ

ΣΑΒΒΑΤΟ 29 ΜΑΙΟΥ 2010ΞΕΝΟΔΟΧΕΙΟ ΤΗΕ ΜΕΤ Θεσσαλονίκη

Οι «κρυμμένοι θησαυροί» της Βορείου Ελλάδος

Page 2: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Γεωθερμικά Πεδία στον

Ελληνικό χώρο

• Γεωθερμικά πεδία υψηλής ενθαλπίας (θερμοκρασίας): Μήλος, Νίσυρος

• Γεωθερμικά πεδία χαμηλής ενθαλπίας (θερμοκρασίας): διάσπαρτα σε όλη την Ελλάδα

• Πιθανά γεωθερμικά πεδία μέσης ενθαλπίας (θερμοκρασίας): Λέσβος, Χίος, Σαμοθράκη, ιζηματογενείς λεκάνης Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης

Page 3: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Γεωθερμικές περιοχές του

Ελλαδικού χώρου με τις κύριες

γεωτεκτονικές δομές

• Υψηλή θερμική ροή εξαιτίας της ενεργού τεκτονικής και της ηφαιστειακής δραστηριότητας

• Υψηλής ενθαλπίας γ/θ πεδία: Στο ενεργό ηφαιστειακό τόξο του Νοτίου Αιγαίου

• Χαμηλής και μέσης ενθαλπίας πεδία: Σε ιζηματογενείς λεκάνες και τεκτονικά βυθίσματα και σε περιοχές με παλαιότερη ηφαιστειότητα (Σαμοθράκη, Λέσβος, Χίος)

Page 4: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Γεωθερμικά πεδία περιφέρειας Αν. Μακεδονίας - Θράκης

Page 5: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Θερμά Νιγρίτας

Ακροπόταμος Ν. Καβάλας

Νέα Κεσσάνη Ξάνθης

Σωσάνδρα ΑλμωπίαςΑλεξάνδρεια Ημαθίας

Γεωθερμικές γεωτρήσεις Ι.Γ.Μ.Ε.

Page 6: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

(α) Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας

(ρευστά θερμοκρασίας T>90οC)

(β) Άμεσες χρήσεις (θερμικές χρήσεις)

(γ) Γεωθερμικές αντλίες θερμότητας

(για T<25oC)

Κύριες Κατηγορίες

Γεωθερμικών Χρήσεων

Page 7: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

ΤΟΜΕΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

ΧΑΜΗΛΩΝ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΩΝ

• Θέρμανση θερμοκηπίων + CO2

• Θέρμανση θερμοκηπίων μανιταριών

• Θέρμανση φυτειών χαμηλής κάλυψης (σπαράγγια, κηπευτικά κ.λπ.)

• Αντιπαγετική προστασία σε δενδρώδεις καλλιέργειες

• Αντιπαγετική προστασία αλλά και καλλιέργεια ιχθυοπαραγωγικών και ιχθυογενετικών μονάδων

• Καλλιέργεια φυκιών υψηλής διατροφικής αξίας, αλλά και ελαιούχων για παραγωγή βιοκαυσίμων + CO2

• Θέρμανση – κλιματισμό σταβλικών εγκαταστάσεων και ορνιθοτροφείων

• Ξήρανση – αφυδάτωση αγροτικών προϊόντων

• Ξήρανση και παραγωγή βιοαιθανόλης και βιοκαυσίμων

• Χρήση αντλιών θερμότητας στην θέρμανση θερμοκηπίων

Page 8: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Παραδείγματα άμεσων χρήσεων της γεωθερμίας στην Ελλάδα (i)

Γ/θ θερμοκήπια (Λουλούδια σε γλάστρες,

Σιδηρόκαστρο Ν. Σερρών)

Υπεδαφική θέρμανση (Πρωίμηση σπαραγγιών, Ν. Εράσμιο Ξάνθης)

Ξήρανση αγροτικών προϊόντων

(Ξηραντήριο τομάτας και μελλοντικά άλλων προϊόντων,

Ν. Εράσμιο Ξάνθης)

Υδατοκαλλιέργειες(Καλλιέργεια Spirulina, Νιγρίτα Σερρών)

Page 9: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Παραδείγματα άμεσων χρήσεων της γεωθερμίας στην Ελλάδα (ii)

Θέρμανση χώρων (Θέρμανση κτιριακών εγκαταστάσεων στην Τραϊανούπολη Ν. Έβρου)

Συστήματα Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας

σε Κατοικίες(Μονοκατοικία στο Αγγελοχώρι

Θεσσαλονίκης)Ιαματικός τουρισμός -

Λουτροθεραπεία (Λουτράκι Αριδαίας)

Συστήματα Γεωθερμικών Αντλιών Θερμότητας

σε Αγροτικές Εφαρμογές(Θέρμανση εδάφους σε μονάδα

πρωίμησης σπαραγγιών – Χρυσούπολη Καβάλας)

Page 10: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Πλεονεκτήματα της γεωθερμικής

ενέργειας

• Η γεωθερμία έχει συνεχή και σταθερή παροχή ενέργειας, μικρό λειτουργικό κόστος και είναι διαθέσιμη μέρα και νύχτα, όλο το χρόνο χωρίς επηρεάζεται από τις καιρικές συνθήκες.

• Δεν μπορεί να μεταφερθεί μακριά και συνεπώς θα πρέπει να

αξιοποιηθεί επιτόπου συμβάλλοντας τη δημιουργία τοπικών ενεργειακών κέντρων και την οικονομική και κοινωνική ανάπτυξη των περιοχών όπου αξιοποιείται.

• Εκτός από τη δυνατότητα ηλεκτροπαραγωγής, η γεωθερμική ενέργεια προσφέρεται έτοιμη ως θερμικό προϊόν.

• Οι γ/θ μονάδες καταλαμβάνουν σχετικά μικρή έκταση γης και δεν απαιτούν αποθηκευτικούς χώρους.

• Η γεωθερμική ενέργεια παρουσιάζει υψηλό δείκτη διαθεσιμότητας (της τάξης του 90%), ενώ οι γ/θ μονάδες ηλεκτροπαραγωγής έχουν συντελεστή αξιοποίησης μέχρι και 90%.

• Αναπτύσσεται σε πεδινές περιοχές με άριστες συνθήκες αξιοποίησης στη σύγχρονη γεωργία, αγροτο-βιομηχανία, υδατοκαλλιέργειες, σε αστικές και βιομηχανικές χρήσεις.

• Η γεωθερμική ενέργεια μπορεί να συμβάλλει στην αντικατάσταση συμβατικών καυσίμων και στη μείωση της ενεργειακής εξάρτησης μιας χώρας ή μιας περιοχής και να προσφέρει ανταγωνιστικότητα μέσω χαμηλού ενεργειακού κόστους.

• Η γεωθερμική ενέργεια είναι φιλική προς το περιβάλλον και συμβάλλει στην προστασία του.

• Χρησιμοποιεί γνωστή τεχνολογία.

Ένα

ντι άλλω

ν Α.Π

.Ε.

Page 11: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Σενάριο αξιοποίησης γ/θ ρευστών χαμηλής θερμοκρασίας στο γ/θ πεδίο Ερατεινού Χρυσούπολης

300 m3/h 70o CΔΤ=40ο C

1000 m3/h 70o CΔΤ=40ο C

Έχουμε στη διάθεση μας ένα ενεργειακό σύστημα ισχύος:

14 MWt 46 MWt

Που μπορεί να προσφέρει:

12.000.000 kcal/h 40.000.000 kcal/h

Ένα στρέμμα θερμοκηπίου χρειάζεται150.000 kcal/h

Έτσι μπορούμε να θερμάνουμε:

80 στρέμματα 265 στρέμματα

Η εξοικονόμηση συμβατικών καυσίμων είναι:

1,5 τόνοι/h 5 τόνοι/h

Στη διάρκεια ενός έτους με συντελεστή χρήσης 80%Μπορούμε να εξοικονομήσουμε:

10.500 τόνοι/έτος 35.000 τόνοι/έτος

Αξία ενεργειακού προϊόντος:

€ 9.500.000 /έτος € 32.000.000 /έτος

ΠΟΛΥ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ είναι η προστιθέμενη αξία από την επιχειρηματική δραστηριότητα και την αξιοποίηση της Γ/Θ ενέργειας σε αγροτικούς, αγροτο-βιομηχανικούς, ιχθυοκαλλιεργητικούς τομείς.

Page 12: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Η ΝΕΑ ΠΡΟΚΛΗΣΗ ΓΙΑ ΤΑ ΟΛΛΑΝΔΙΚΑ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΑ ΕΙΝΑΙ Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

Τοποθεσία Bleiswijk, Ολλανδία

Έκταση Θερμοκηπίου 72 στρ.

Γεωτρήσεις 2 x 2.300 m

Κόστος Εγκατάστασης € 5.000.000

Παροχή 150 m3/h

Θερμοκρασία 60°C

Στάθμη άντλησης 350 m

Ετήσια εξοικονόμηση Φ.Α. € 700.000

ΠΟΛΥ ΜΕΓΑΛΥΤΕΡΗ είναι η προστιθέμενη αξία από την επιχειρηματική δραστηριότητα και την αξιοποίηση της Γ/Θ ενέργειας σε αγροτικούς, αγροτο-βιομηχανικούς, ιχθυοκαλλιεργητικούς τομείς.

Page 13: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Εξέλιξη γεωθερμικών εφαρμογών στην Ελλάδα από 2000 μέχρι και 2009

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

Έτο

ς 20

00

Έτο

ς 20

04

Έτο

ς 20

07

Έτο

ς 20

09

Έτη

Εγκ

ατεσ

τημέ

νη Ισ

χύς

(MW

th)

Θέρμανση θερμοκηπίων & εδάφους

Ξήρανση αγροτικών προϊόντων

Υδατοκαλλιέργειες

Ιαματικός Τουρισμός & Λουτροθεραπεία

Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας

Σύνολο

Συμπέρασμα: Εκτός από τις Γεωθερμικές Αντλίες Θερμότητας, οι άλλες άμεσες (θερμικές) χρήσεις της γεωθερμίας στην Ελλάδα δεν αυξήθηκαν τα τελευταία χρόνια.

Page 14: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Τι φταίει για τη στασιμότητα στην ανάπτυξη της γεωθερμίας στην Ελλάδα;

Σε ποιους κύριους άξονες θα πρέπει να κινηθούν οι προσπάθειες και οι πρωτοβουλίες προκειμένου να αναπτυχθεί η

γεωθερμική ενέργεια στη χώρα μας;

Page 15: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Τα εμπόδια και τα προβλήματα για την ανάπτυξη της γεωθερμίας στη χώρα μας σχετίζονται με :

• Άγνοια των τεχνολογικών δυνατοτήτων εκμετάλλευσης και των συγκριτικών

πλεονεκτημάτων της γεωθερμίας. • Απουσία οικονομικών κινήτρων για την αντιμετώπιση του γεωλογικού ρίσκου,

των έργων υποδομής και του αρχικού κόστους εγκατάστασης γ/θ μονάδων.

• Ύπαρξη γραφειοκρατικού και σύνθετου θεσμικού και νομοθετικού πλαισίου.

• Απουσία σοβαρού στρατηγικού σχεδιασμού για την υλοποίηση προγραμμάτων πρότυπης και ορθολογικής αξιοποίησης της γεωθερμικής

ενέργειας.

Page 16: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

ΔΥΝΑΤΟΤΗΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗΣΗ ΔΥΑΔΙΚΟΥ ΚΥΚΛΟΥ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ Γ/Θ ΡΕΥΣΤΩΝ T>90oC

• Unterhaching, Μόναχο, ΓΕΡΜΑΝΙΑ: 150 l/s ρευστών T=123oC από γεώτρηση D=3.350 m. Επανεισαγωγή.Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής 3,36 MWe και τηλεθέρμανση του Unterhaching.

• Altheim, ΑΥΣΤΡΙΑ:Ρευστά T=106oC από γεώτρηση D=2.306 m. Επανεισαγωγή (70οC).Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής 500 kWe και τηλεθέρμανση Altheim (10 ΜWth).

• Bad Blumau, ΑΥΣΤΡΙΑ: Άλμες T=110oC από γεώτρηση D=2.843 m. Επανεισαγωγή (50οC).Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής 180 kWe, θέρμανση χώρων, ανάκτηση CO2

• Neustadt-Glewe, ΓΕΡΜΑΝΙΑ: Άλμες T=98oC από γεώτρηση D=2.300 m. Επανεισαγωγή (50οC).Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής 210 kWe, τηλεθέρμανση (11 MWth)

• Egat, ΤΑΪΛΑΝΔΗ: Ρευστά T=116oC. Μονάδα ηλεκτροπαραγωγής 300 kWe (καθαρή απόδοση 150-250 kWe), ψύξη, ξήρανση προϊόντων, spa

Unterhaching: Γεώτρηση παραγ.

Neustadt-Glewe: Μονάδα ORC

Bad Blumau: Μονάδα ORC

Παραδείγματα από τον Ευρωπαϊκό και διεθνή χώρο

Page 17: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗΣ ΒΑΘΜΙΔΑΣ ΑΠΟ ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ Ι.Γ.Μ.Ε. ΚΑΙ ΤΗΣ Δ.Ε.Π.

Page 18: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Υπάρχουν τα εχέγγυα για

ρευστά μέσων - υψηλών

θερμοκρασιών; ΝΑΙ

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ

ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗΣ ΒΑΘΜΙΔΑΣ

ΑΠΟ ΓΕΩΤΡΗΣΕΙΣ

ΤΟΥ Ι.Γ.Μ.Ε.

Page 19: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Σενάριο Συμπαραγωγής Ηλεκτρισμού & Θερμότητας από γ/θ ρευστά μέσης ενθαλπίας στο Ερατεινό Χρυσούπολης Ν. Καβάλας

Αναμενόμενη Θερμοκρασία: 150°C στα 1600-1700 m

Αναμενόμενη Παροχή: 50 kg/s

Ισχύς Ενεργειακού Συστήματος: 23 MWth

Μετατροπή σε Ηλεκτρισμό (150→90°C): 1,5 MWel με τη μέθοδο Rankine ή Kalina®

Υπολειπόμενη Θερμική Ισχύς (90→30°C): 12,5 MWth

Κόστος Μονάδας Ηλεκτροπαραγωγής: € 4.500.000 (περίπου €3.000/kW)

Ετήσια Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας: 10,5 GWh/έτος (συντ. χρήσης 80%)

Έσοδα από Πώληση Ηλεκτρ. Ενέργειας:€ 1.254.000 (119,34 €/MWh, για επένδυση χωρίς τη χρήση

δημόσιας επιχορήγησης)

Θέρμανση Θερμοκηπιακών Καλλιεργειών:(90→30°C μετά την ηλεκτροπαραγωγή)

100 στρέμματα

Θέρμανση Φυτειών Σπαραγγιών(90→30°C μετά την ηλεκτροπαραγωγή)

600 στρέμματα

Αξιοποίηση των θερμικών φορτίων 90-30οC κατά την τρίμηνη θερινή περίοδο, σε Ξηραντήριο

ονομαστικής ισχύος 12.000 kW (μετά την ηλεκτροπαραγωγή)

12 MWth - ικανότητα εξάτμισης 250 tn νερού/ημέρα- Για εξάτμιση νερού απαιτούνται 0,65 kWh/kg- Ημερήσια εξοικονόμηση πετρελαίου: 35.000 lt

Στην περίπτωση συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας η γ/θ ενέργεια γίνεται πιο ελκυστική από επιχειρηματικής πλευράς και δημιουργούνται ενεργειακά κέντρα στη ξηρά με άμεση δυνατότητα αξιοποίησης και του θερμικού φορτίου (χρήση θερμικού φορτίου σε βιομηχανίες, υδατοκαλλιέργειες, κ.λπ.).

Τα στοιχεία αυτά βασίζονται σε πραγματικές τιμές αλλά δεν συμπεριλαμβάνουν το κόστος των γεωτρήσεων παραγωγής και επανεισαγωγής και με την προϋπόθεση ύπαρξης σημαντικών ποσοτήτων γ/θ ρευστών σ’ αυτές τις θερμοκρασίες (κόστος γεώτρησης~ 1.000 € /m).

Page 20: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Έτσι φτάνουμε στο συμπέρασμα ότι:

Η αιολική και ηλιακή ενέργεια δημιουργούν εισοδηματίες, ενώ η

βιομάζα, η ΣΗΘΥΑ και η γεωθερμία δημιουργούν επιχειρήσεις

με πολλές θέσεις εργασίας και παραγωγή προϊόντων

υψηλής προστιθέμενης αξίας και μάλιστα εξαγώγιμα.

Page 21: Η ΓΕΩΘΕΡΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ  ΣΤΗΝ ΒΟΡΕΙΑ ΕΛΛΑΔΑ

Τέλος παρουσίασης