Geotermální elektrárny vyrábí elektřinu v různých koutech světa. V České republice je geotermální energie zatím využívána pouze pro vytápění budov. To by se mělo změnit. Kde se budou stavět geotermální elektrárny? Kolik elektřiny budou vyrábět? Proč je jejich výstavba tak nákladná?
Většina z nás slyšela o geotermální energii v souvislosti s geotermálními lázněmi, kde se horké prameny a gejzíry (projevy geotermální energie) používají k léčení. Geotermální energii lze ale také využít pro výrobu elektřiny nebo k vytápění budov. Kde se tato energie bere? Geotermální energie vzniká rozpadem radioaktivních látek v Zemi a působením slapových sil u zemského jádra. Přestože jsou některá nalezená ložiska vyčerpatelná v řádech desítek let, je geotermální energie považována za obnovitelný zdroj.
Reklama„Investice do geotermální elektrárny v Litoměřicích by měla být 1,1 miliardy Kč a návratnost se počítá na dobu 25 – 30 let.“
Geotermální energii lze získávat z geotermálních podzemních vod nebo ze suchých hornin, kde se teplo shromažďuje od počátku vzniku Země. Ve vulkanicky činných oblastech (jako je například Island) lze využít teplo z hydrotermálních zdrojů o teplotě více než 200 °C, které může být v zápětí použito k výrobě elektrické energie. V oblastech s nižšími podzemními teplotami slouží geotermální energie pro vytápění objektů.
Více o zelené elektřině na Nazeleno |
– Kolik elektřiny získáváme z geotermální energie?– Největší větrná farma na světě je v USA– Nejmodernější solární elektrárna Andasol– Alternativní energie roste, ne z větru– První osmotická elektrárna na světě |
Pro využití geotermální energie k výrobě elektřiny je zapotřebí hlubokých vrtů, které zpravidla dosahují hloubky 4 až 5 km. Vrty o hloubce několika desítek či set metrů lze použít pro vytápění objektů (u takových vrtů se může využít například tepelných čerpadel pro vytápění domů). Platí, že čím hlubší je vrt, tím vyšší je získaná teplota. V hloubce cca 2 km se teplota pohybuje kolem 60 °C a v hloubce 5 km je teplota dostatečně vysoká (cca 200°C), aby se dala využít pro výrobu elektrické energie.
Slovníček: Slapová síla |
| Slapová síla je druhotným efektem gravitační síly mezi dvěma tělesy, v tomto případě Země a Měsíce. Slapová síla se projevuje například přílivem a odlivem. |
Geotermální elektrárny v ČR: Výstavba je komplikovaná
Česká republika prozatím využívá geotermální energii jen pro vytápění rodinných domů, budov nebo zoologických zahrad. V přípravách a ve výstavbě je ale několik geotermálních elektráren, které by měly být dokončeny v roce 2010 a 2012. Technické řešení a realizace geotermálních elektráren jsou velice náročné a investice značně vysoké. Nikdy nelze s jistotou potvrdit návratnost investice, dokud nejsou hotovy první zkušební vrty.
Geotermální elektrárny budou stát v Dětřichově na Liberecku, v Litoměřicích a s nápadem na využití geotermální energie si pohrává i město Lovosice. Ve všech případech však nelze počítat s využitím hydrotermálního zdroje (horké vody nebo páry pod povrchem země), nýbrž pouze s využitím suchých hornin (Hot Dry Rock), které skrývají v hloubce 5 km teplo o 200°C. V celé oblasti České republiky není žádné místo, kde by bylo naleziště horké vody vhodné pro výrobu elektrické energie. Horké prameny, které vyvěrají v lázeňských městech, se pro takové komerční účely využít nedají. Řešení výstavby geotermální elektrárny je proto velice problematické.
Obrázek ukazuje princip, na němž je založena geotermální elektrárna
Aby se geotermální energie dala v ČR využít pro výrobu elektřiny, musí se nejdříve provést nejméně dva pětikilometrové vrty s odstupem 500 – 600 m. Jedním vrtem se vhání studená voda k suchým horninám. Druhým vrtem voda ohřátá od hornin na cca 150 °C, která v podobě vodní páry stoupá vzhůru. K tomu je zapotřebí tyto dva vrty vodorovně propojit. Jedinou možností je nalézt takovou oblast, ve které je hornina narušena a v níž si ohřátá voda snáz najde cestu k druhému vrtu. Konečnou zastávkou ohřáté vody na povrchu země je zařízení se speciální turbínou pro výrobu elektrické energie. Voda, která projde turbínou, se dále ochlazuje a opět vhání prvním vrtem do podzemí, aby se celý proces mohl opakovat.
Při vhánění ohřáté vody do turbíny se získaná tepelná energie nespotřebuje úplně a může se využít pro vytápění obcí, ve kterých geotermální elektrárna stojí.
Zkušební vrt
Geotermální elektrárna v Litoměřicích a Liberci
Investice do geotermální elektrárny v Litoměřicích by měla být 1,1 miliardy korun a návratnost se počítá na dobu 25 – 30 let. Poskytovat by měla přibližně 50 MW tepelné energie a 5 MW elektrické energie ročně. Pro Litoměřice je tento údaj poměrně vysoký, dokáže s ním zajistit energii asi pro 8 000 obyvatel, tedy třetině obyvatel ve městě.
První výpočty o zásobě geotermální energie pod Litoměřicemi se odhadují na 30 let. Příčinou tohoto celkem krátkého časového úseku je nutnost neustále ochlazovat podzemní horniny studenou vodou. Horniny by se ale měly zároveň ohřívat od okolních vrstev půdy, což by mohlo čerpání geotermální energie prodloužit o několik let.
Vrták používaný při hloubení zkušebních vrtů
Také v Liberci se pustili do zkušebních vrtů za 250 milionů korun. Hlavním investorem je skupina ČEZ, která se má zároveň stát majoritním podílníkem. Pokud se bude geotermální elektrárna v Liberci stavět, bude výše investice obdobná jako v případě geotermální elektrárny v Litoměřicích. Prozatím však není jasné, kolik energie by se mělo z libereckých vrtů získávat. ČEZ se ale domnívá, že se bude jednat o pouhé jednotky, možná desítky MWe.
V Děčíně vytápí domy geotermální energií
V Děčíně geotermální elektrárna nestojí, ale již několik let je zde geotermální energie využívána pro vytápění téměř poloviny celého města. Provozovatelem se stala společnost MW Energie a do projektu se investovalo více než 550 milionů Kč. Tepelnou energii Děčín získává z podzemního jezera, z něhož vytéká voda o 30 °C. Upravenou vodu ochlazenou na 10 °C využívají v Děčíně také jako pitnou vodu.
Geotermální voda čerpaná z podzemního jezera je potrubím vedena k výměníkovým stanicím, odkud je dalším potrubím navedena do předávacích stanic. V těchto stanicích dochází k přípravě vody pro jednotlivé využití, a to buď pro vytápění obytných domů, nebo pro využití jako TUV. I když musí být voda ohřívána na potřebnou teplotu, k ohřátí spotřebuje daleko méně energie, nežli by tomu bylo u ohřívání vody o přibližné teplotě 12 °C z vodovodní sítě.
