Gregor Goetzl, 22 iulie 2020
termenul de energie geotermală acoperă un domeniu larg de aplicații la diferite niveluri de adâncime și temperatură sau pe baza diferitelor tehnologii de extragere a căldurii geotermale. Deși tot felul de energie geotermală își are originea în interiorul Pământului, tehnologiile diferă în mod clar în domeniul lor de aplicare și concepte. În acest blog vom arunca o privire asupra termenilor” superficial „și” geotermal profund ” și vom încerca să explicăm cum diferă aceste sisteme și ce au în comun.
ce au în comun energia geotermală” superficială „și” profundă”?
trebuie avut în vedere faptul că fluxul de căldură terestru singur, variind între < 50 mW/m2 și 200 mW/m2, nu este suficient de puternic pentru a furniza aplicații geotermale. Prin urmare, utilizarea energiei geotermale în toate tipurile sale diferite înseamnă recoltarea căldurii stocate în roci poroase, umplute cu apă ale subsolului, care este disponibilă în jurul anului la aceeași capacitate. Utilizarea durabilă necesită o planificare adecvată și o gestionare a resurselor!
ambele sisteme, „superficiale” și „geotermale adânci” permit încălzirea, răcirea și stocarea subterană a căldurii și, în afară de energia petrotermală (de exemplu, Roca uscată fierbinte), se referă la aceleași principii tehnologice pentru recuperarea căldurii din subteran.
Ok, și cum diferă geotermalele” superficiale „și” adânci”?
în primul rând, să aruncăm o privire la terminologie: termenii „superficial” și „adânc” se referă la adâncimea absorbantului de căldură, care poate recolta căldură fie din apa subterană cu un sistem cu buclă deschisă, fie din solul solid cu un schimbător de căldură cu buclă închisă. Nu există o definiție uniformă pentru” superficial „și”profund”. În majoritatea țărilor, separarea adâncimii este reglementată de Legea minelor care necesită o autorizație pentru foraje (în mare parte între 100 și 400 de metri sub suprafață). Legea minieră influențează piața de foraj și gama de adâncime. Pentru niveluri de adâncime de până la aproximativ 150 de metri, există o piață mare care oferă costuri reduse de foraj, ceea ce face ca energia geotermală superficială să fie accesibilă și gospodăriilor private. În schimb, energia geotermală profundă necesită o planificare pe termen lung și investiții mari în ceea ce privește costurile de foraj.
în plus, intervalele de temperatură și capacitate separă geotermalele „superficiale” și „adânci”. Sistemele geotermale de mică adâncime funcționează la niveluri de temperatură cuprinse între 0 centimetric C și până la 30 centimetric C, care este considerată temperatură ambientală atmosferică – din acest motiv poate fi numită și căldură ambientală geotermală (vezi Figura 1). Spre deosebire de utilizarea directă a energiei geotermale adânci, energia geotermală superficială necesită o pompă de căldură pentru a procesa căldura pentru încălzirea spațiului (utilizarea indirectă a energiei termice). Cu toate acestea, spre deosebire de geotermală profundă, permite răcirea directă (gratuită), ceea ce o face foarte atractivă în zonele urbane. Energia geotermală superficială oferă capacități de până la 5 MWth, pentru clădiri individuale sau rețele de încălzire și răcire la temperatură scăzută de 5G descentralizate. Datorită nivelurilor mai ridicate de temperatură cuprinse între 30 și 200 de centimetrii C, energia geotermală de adâncime este utilizată preponderent în procesele industriale și în rețelele de încălzire convenționale, centralizate de la 2G la 4G. În plus, energia geotermală profundă permite producerea de energie electrică la niveluri de temperatură de peste 90 de centimetrii, ceea ce o face atractivă pentru aplicațiile combinate de căldură și energie.
concluzia noastră – energia geotermală este un adevărat all-rounder!
nu există o limită uniformă și strictă între geotermală „superficială” și profundă”. Ambele concepte contribuie la tranziția către un viitor peisaj energetic fără carbon. Selectarea sursei potrivite de încălzire sau răcire, luând în considerare și alte surse regenerabile, ar trebui să corespundă nivelului necesar de exergie al aplicației dvs. termice (a se vedea figura 2). Prin urmare, prioritizarea exergică va fi esențială pentru realizarea tranziției către aprovizionarea cu energie verde. De ce să folosiți o sursă de energie cu Entalpie ridicată, cum ar fi gazul verde sau biomasa, pentru o utilizare cu Entalpie scăzută, cum ar fi încălzirea spațiului?
rezumat
| caracteristică | geotermală superficială | geotermală profundă |
| gama de adâncime | nici o permisiune pentru foraj, gama de foraj standard de până la aproximativ 150 de metri | permisiunea de foraj necesare, adâncimi de foraj > 150 de metri la 5.000 metri |
| nivel de temperatură | 0 de la C la c < 30 de la c | 30 de la C la 200 de la c |
| capacități termice | <10 kW până la < 5 MW | 1 MW până la >50 MW |
| producția de energie electrică | nu este posibilă producția de energie electrică | cerc binar: 90 C-200 C utilizare directă: > 200 XC |
| răcire | răcire liberă | răcire forțată (adsorbție, absorbție) |
| alimentare cu energie termică | clădiri individuale 5G rețele de încălzire și răcire | căldură industrială 2G la 4G rețele de încălzire |
pentru mai multe informații despre MUSE și energia geotermală în general, vă rugăm să contactați coordonatorul nostru de proiect:
Gregor Goetzl, [email protected]
alte postări MUSE:
- cadrul Legal, procedurile și politicile de utilizare a energiei geotermale de mică adâncime în UE și țările partenere MUSE
- BBC articol despre activitățile MUSE în Cardiff
- activități din zona Pilot – #14 evaluarea resurselor de energie geotermală de mică adâncime în aglomerația din Varșovia, Polonia
- activități din zona Pilot – #13 studiul Geofizic și monitorizarea apelor subterane la Bruxelles, Belgia
- muza la „egu2020: Schimbul de Geoscience on-line ” – gratuit conferință on-line geoscience
- activități Pilot Zona – #12 utilizarea apelor subterane termice în zona urbanizată din Zagreb, Croația