Geotermální energie: stojíme v ČR o teplo z hlubin?

Jeden z mála alternativních zdrojů, který nemá bezprostřední původ ve sluneční energii, je geotermální energie. Jedná se o teplo z hlubin Země pronikající na povrch. Nejznámějším příkladem jsou v širším povědomí geotermální prameny. Analýza MŽP ČR rozlišuje z hlediska využití čtyři kategorie: ? energie z hydrotermálních zdrojů vysoké teploty (>130 °C) pro výrobu elektrické energie, ? energie tepla hornin („suché zemské teplo“) vysoké teploty (>130 °C) pro výrobu elektrické energie, ? energie z hydrotermálních zdrojů vyšší teploty (<130 °C) pro výrobu tepla, ? geotermální energie pro nízkoteplotní systémy (tepelná čerpadla). Průměrný tepelný tok (množství tepla, které projde jednotkovou plochou na zemském povrchu) na Zemi je 60 +/- 10 mW.m-2. Lokality s nejvyšší hustotou zemského tepla v ČR mají až 90 mW.m-2 (kupř. Ostravsko, okolí obce Boží Dar v Krušných horách). GEOTERMÁLNÍ ELEKTRÁRNY A TEPLÁRNY V současnosti existuje po celém světě několik geotermálních elektráren s celkovým výkonem 2300 MW. Staví se zejména ve vulkanicky aktivních oblastech. K pohonu turbín využívají horkou páru stoupající pod tlakem z gejzírů a horkých pramenů. Lze je ovšem stavět i jinde. Vrty pak dosahují hloubky až 5 km, kde je teplota 150-180 °C. Hydrotermální zdroje, kde se podzemní voda využívá přímo, vyžadují specifické geologické podmínky. Nevyskytuje- li se v hloubi vrtu voda, musí být vháněna pod tlakem do sousedního vrtu (metoda Hot-dry-rock, event. Fractured-dry-rock). Vrt přebírá úlohu kotle používaného v běžné elektrárně. Voda se ohřívá o horkou horninu a vzniklá pára pohání turbíny, které vyrábí elektřinu. V ČR se připravuje stavba geotermální teplárny v Litoměřicích, kde se pracuje na provedení tří vrtů s hloubkou 4-5 km. Instalovaný elektrický výkon bude asi 5 MW. Tepelný výkon použitý pro městskou teplárenskou síť bude činit 47 MW. Kromě Litoměřic uvažují o výstavbě geotermálních tepláren i další města. Výhodou geotermální teplárny jsou nízké provozní náklady. Teplárna nepotřebuje žádné palivo a energie z podzemí by měla vydržet nejméně 30 let. Nevýhodou jsou vysoké investiční náklady a zejména vysoké náklady na zkušební vrty. Ty nakonec nemusí potvrdit vhodnost výstavby v daném místě. GEOTERMÁLNÍ ZDROJE TEPLÉ VODY Jako geotermální zdroje se obvykle využívají podzemní vody, které se nacházejí v zemských dutinách a zemských zvodnělých vrstvách. Jsou zahřáté zemským teplem natolik, že jejich teplota po výstupu na zemský povrch je vyšší než průměrná roční teplota vzduchu v dané lokalitě. Část geotermálních vod je klasifikována jako vody lázeňské a je podrobena zvláštnímu režimu využití. Jejich čerpání pouze pro energetické využití není přípustné. Jedním z příkladů v ČR je využití podzemní teplé vody v Děčíně. Voda vytéká samovolně z hloubky 550 m a má teplotu 30 °C. To je pro přímé využití nízká teplota. Pomocí tepelných čerpadel se podzemní voda ochlazuje na 10 °C a poté se používá jako pitná voda pro město. Získané teplo se využívá v městské teplárně. Zde jsou jako další zdroje tepla ještě kogenerační jednotky a kotle na zemní plyn. Dalším příkladem je ZOO v Ústí nad Labem, kde se využívána podzemní voda s teplotou 32 °C z vrtu hlubokého 515 m. I zde se voda ochlazuje pomocí tepelných čerpadel. Díky relativně vysoké t eplotě vstupní vody je celoroční topný faktor velmi dobrý: dosahuje hodnoty více než 6. To znamená, že pro vytápění je využito asi 84 % tepla ze země a jen 16 % elektřiny potřebné pro provoz zařízení. /am/