6.4. Világpotenciál

Ebben az alfejezetben áttekintjük a geotermikus energia hasznosításának lehetőségeit mind a közvetlen hőhasznosításra, mind a villamosenergia-termelésre vonatkozóan. Országonként bemutatjuk a beépített kapacitásokat és az átlagos éves használatot. Végül ismertetjük a mesterségesen kifejlesztett földhőrendszer technológia újabb kutatási és fejlesztési irányait.

6.4.1. Közvetlen hőhasznosítás

Közvetlen hűtésre és fűtésre a geotermikus energiát 2008-ban 78 országban alkalmazták (6.2. táblázat) 121,7 TWh hőenergiát termelve (Goldstein et al., 2011). Az iparág tendenciáját jól jellemzi, hogy 1985-ben még csak 24, 1995-ben 28, 2000-ben 58, 2005-ben 72 ilyen országról volt tudomásunk (Mádlné Szőnyi, 2006; Lund et al., 2010). A beépített kapacitás 2005-höz képest csaknem 80%-kal, míg az éves felhasznált energia 60%-kal nőtt 2009 végére. A hasznosítás fő típusai és azok megoszlása 2009-ben a következőképpen alakultak (Lund et al., 2010): épületek fűtése (63%), fürdők, balneológia (25%), kertészeti üvegházak és talajfűtés (5%), ipari hőfelhasználás és mezőgazdasági szárítás (3%), akvakultúra, halgazdálkodás (3%), hóolvasztás (1%).

Mint azt az egyes országok beépített kapacitását és éves geotermikus energia-használatát összegző 6.2. táblázatból is leolvashatjuk, nem feltétlenül a legjobb geotermikus adottságú területek állnak az élen. Ennek oka, hogy akkor is lehet hőszivattyúk segítségével geotermikus energiát kinyerni, ha a forrás hőmérséklete nem elég magas a közvetlen felhasználáshoz. A földhőszivattyúk telepítése nem egyenletes, e technológia elsősorban Észak-Amerikában, Európában és Kínában terjedt el. A GHP technológia 2009-ben globálisan mintegy 70%-kal járult hozzá a telepített geotermikus hőkapacitáshoz, és ez 1995 óta a geotermikus hasznosítás leggyorsabban növekvő formája (Rybach, 2005; Lund et al., 2010). Az öt legnagyobb beépített kapacitással rendelkező ország (Amerikai Egyesült Államok, Kína, Svédország, Norvégia, Németország) birtokolja az összkapacitás 60%-át, míg az öt legnagyobb fogyasztó (Kína, Amerikai Egyesült Államok, Svédország, Törökország, Japán) felelős az éves fogyasztás 55%-áért. Az egységnyi területre vonatkozó beépített kapacitás listáján hazánk az 5. helyen áll (Lund et al., 2010). 34 országban fűtenek üvegházakat geotermikus energiával, ezek közül a listavezető országok Törökország, Magyarország, Oroszország, Kína és Olaszország.

Az 1985–1995 közötti stagnáló szakasz után a geotermikus energia közvetlen felhasználásának szignifikáns növekedése tapasztalható az elmúlt 15 évben (6.12. ábra), főképp a fosszilis tüzelőanyagok drágulása és azok megújuló energiaforrásokkal történő kiváltásának igénye miatt (Goldstein et al., 2011).

6.2. táblázat: Közvetlen hőhasznosítás a világ országaiban 2009 végén (Lund et al., 2010)

Ország

Kapacitás, MW

Éves használat, GWh/év

Kína

8898

20931,8

Amerikai Egyesült Államok

12611,46

15710,1

Svédország

4460

12584,6

Törökország

2084

10246,9

Japán

2099,53

7138,9

Norvégia

3300

7000,6

Izland

1826

6767,5

Franciaország

1345

3591,7

Németország

2485,4

3546,0

Hollandia

1410,26

2972,3

Olaszország

867

2761,6

Magyarország

654,6

2713,3

Új-Zéland

393,22

2653,5

Kanada

1126

2464,9

Finnország

857,9

2325,2

Svájc

1060,9

2143,1

Brazília

360,1

1839,7

Oroszország

308,2

1706,7

Mexikó

155,82

1117,5

Argentína

307,47

1085,3

Ausztria

662,85

1035,6

Szlovákia

132,2

852,1

India

265

707,0

Dánia

200

694,5

Izrael

82,4

609,2

Dél-Korea

229,3

543,0

Algéria

55,64

478,7

Jordánia

153,3

427,8

Lengyelország

281,05

417,0

Szerbia

100,8

391,7

Bulgária

98,3

380,6

Románia

153,24

351,5

Szlovénia

104,17

315,7

Irán

41,608

295,6

Görögország

134,6

260,5

Csehország

151,5

256,1

Egyesült Királyság

186,62

236,1

Írország

152,88

212,2

Spanyolország

141,04

190,0

Grúzia

24,51

183,1

Macedónia

47,18

167,1

Belgium

117,9

151,9

Horvátország

67,48

130,3

Litvánia

48,1

114,3

Portugália

28,1

107,3

Tunézia

43,8

101,1

Észtország

63

98,9

Kolumbia

14,4

79,7

Bosznia és Hercegovina

21,696

70,9

Ausztrália

33,33

65,3

Mongólia

6,8

59,2

Chile

9,11

36,6

Kenya

16

35,2

Ukrajna

10,9

33,0

Dél-Afrika

6,01

31,9

Ecuador

5,157

28,4

Vietnam

31,2

25,6

Marokkó

5,02

22,0

Thaiföld

2,54

22,0

Nepál

2,717

20,5

Guatemala

2,31

15,7

Tadzsikisztán

2,93

15,4

Peru

2,4

13,6

Honduras

1,933

12,5

Indonézia

2,3

11,8

Etiópia

2,2

11,6

Albánia

11,48

11,2

El Salvador

2

11,1

Fülöp-szigetek

3,3

11,0

Fehéroroszország

3,422

9,4

Lettország

1,63

8,8

Costa Rica

1

5,8

Egyiptom

1

4,2

Jemen

1

4,2

Örményország

1

4,2

Venezuela

0,7

3,9

Karib-szigetek

0,103

0,8

Pápua Új-Guinea

0,1

0,3

Összesen

50583

121696

6.4.2. Villamosenergia-termelés

A geotermikus eredetű elektromosság az energiakereskedelemben 1913 óta van jelen. Áramot jelenleg 24 országban termelnek geotermikus energia felhasználásával. Becslések szerint 2008-ban az éves geotermikus villamosenergia-termelés 67,2 TWh-nak adódott (Goldstein et al., 2011). 2005 és 2010 között mintegy 20%-kal bővült a beépített kapacitás (Bertani, 2010). Ezen értékeket országonként a 6.3. táblázat részletezi, a geotermikus energia 2005-ös és 2010-es felhasználási adataival együtt.

6.3. táblázat: Geotermikus villamosenergia-termelés a világ országaiban (Bertani, 2010)

Ország

 

Kapacitás, MW

Éves használat, GWh/év

Kapacitás, MW

Éves használat, GWh/év

2005

 

2010

 

Amerikai Egyesült Államok

2564

16840

3093

16603

Fülöp-szigetek

1930

9253

1904

10311

Indonézia

797

6085

1197

9600

Mexikó

953

6282

958

7047

Olaszország

791

5340

843

5520

Izland

202

1483

575

4597

Új-Zéland

435

2774

628

4055

Japán

535

3467

536

3064

Kenya

129

1088

167

1430

El Salvador

151

967

204

1422

Costa Rica

163

1145

166

1131

Törökország

20

105

82

490

Pápua Új-Guinea

6

17

56

450

Oroszország

79

85

82

441

Nicaragua

77

271

88

310

Guatemala

33

212

52

289

Portugália

16

90

29

175

Kína

28

96

24

150

Franciaország

15

102

16

95

Németország

0,2

1,5

6,6

50

Etiópia

7,3

0

7,3

10

Ausztria

1,1

3,2

1,4

3,8

Thaiföld

0,3

1,8

0,3

2

Ausztrália

0,2

0,5

1,1

0,5

Összesen

8933

55709

10715

67246

2009-ben a geotermikus energia termelésében első volt az Amerikai Egyesült Államok, melynek néhány nyugati államában összpontosul a világ összes telepített kapacitásának mintegy 30%-a. További 30%-nyi kapacitás található a Fülöp-szigeteken és Indonéziában. A kapacitás harmada Mexikóban, Olaszországban, Japánban, Izlandon és Új-Zélandon van telepítve. A fennmaradó 16 ország között az összkapacitás néhány százaléka oszlik meg, melyek közül néhányban (pl. Chile, Németország, Ausztrália) azonban további jelentős fejlesztések várhatók a közeljövőben (Bertani, 2010; Goldstein et al., 2011).

Ugyan globálisan a villamosenergia-termelésnek csak kb. 0,3%-a származott geotermikus forrásokból 2008-ban, regionálisan azonban hat országban (El Salvador, Kenya, Fülöp-szigetek, Izland, Costa Rica, Új-Zéland) ez az arány a 10%-ot is meghaladta (Goldstein et al., 2011). Az alábbi honlap interaktív térképe segítségével a világ bármely geotermikus erőművéről kaphatunk további információkat: http://map.thinkgeoenergy.com/

6.4.3. Mesterségesen kifejlesztett földhőrendszer (EGS)

Noha kereskedelmi célra az EGS technológiát még nem használják, számos helyen folynak a kísérletek e területen Európában, az USA-ban és Ausztráliában egyaránt. Az 1987-ben a franciaországi Soultz-sous-Forêts-ban létesített 1,5 MW-os demonstrációs erőművet már a hálózatba is bekapcsolták. A németországi Landauban 2007 végén kezdte meg működését egy 2,5–2,9 MW-os EGS erőmű. További kutatások szerint a Pannon-medence magyarországi része az egyik legígéretesebb terület Európában e technológia alkalmazása szempontjából (Mádlné Szőnyi, 2006). Az egyelőre még nagyrészt próba üzemmódban működő demonstrációs erőművek fontos adatokat szolgáltatnak a technológia valós körülmények közötti működéséről és teljesítményéről. Még sok részletkérdés megválaszolásra vár a technológia kereskedelmi alkalmazása előtt, mint például a mesterséges kőzetrepesztés miatt fellépő esetleges szeizmikus aktivitás monitorozása, kezelése (Goldstein et al., 2011).

2006 decemberében megkezdték a bázeli erőmű próbaüzemét, mely terület szeizmikus szempontból igen nyugodt helynek számít. Az EGS technológia alkalmazásának megfelelően hideg vizet sajtoltak a mélybe, hogy a geotermikus energia segítségével elektromos áramot állítsanak elő. Értelemszerűen kívánatos lenne a hulladékhő felhasználása, így az erőművet a potenciális fogyasztók közelében építették fel. A projekt több szeizmikus mikroeseményt váltott ki, így azt néhány nappal a kísérlet kezdete után, egy 2,6-os magnitúdójú földrengést követően leállították. A nyomás csökkentése ellenére azonban néhány órával később egy 3,4-es magnitúdójú rengés következett be, és a leállítás után még hónapokkal is mértek szeizmikus aktivitást a mélyben. A vizsgálatok befejeztével 2009-ben végleg bezárták az erőművet (Jánosi, 2010).