Transcript Document

Perspektyvūs geoterminio mineralinio
vandens sluoksniai Vakarų Lietuvoje
Trumpa apžvalga


Vakarų Lietuvos geologinį pjūvį sudaro nuosėdinės uolienos ir
kristalinis pamatas. Nuosėdinės dangos storis yra apie 2 km.
Čia išskiriamos visos fanerozojaus sistemos – nuo kambro
(amžius apie 520 mln.m.) iki kvartero. Kitos skaidrės
paveikslėlyje pavaizduotas Vakarų Lietuvos geologinis pjūvis,
kur spalvomis pažymėta:

1 – kristalinis pamatas;

2 – vandenspara;

3 – vandenspara su vandeningais tarpsluoksniais;

4 – vandeningų sluoksnių ir vandensparų persisluoksniavimas,

5 – vandeningi sluoksniai
Vakarų Lietuvos hidrogeologinis
pjūvis Šiaurė–Pietūs
-500
0
-520
-20
-540

-560
-40
-60
-580
-600
Q
ŠventosiosUpninkų
-620
-80
-640
-100
-660
-680
-120
D2sv-up
-700
-140
-720
-160
-180
-200
-740
T1
-760
-780
P2
D2nr
-800
-220
-820
D3zg
D2pr
-840
-240
-860
-880
-280
-300
D3sv-jn
D3sl
D3kr
Kruojos
-320
-340
D3pkr
D3st
-360
Gylis, m
Gylis, m
-260
Stipinų
Kemerių
-900
-920
-940
-960
-980
D1km
-1000
-1020
-380
-400
-1040
D3pm
D3ys
Įstro
-420
-440
-500
-1080
-1100
D3tt
-1120
Pliavinių
-460
-480
-1060
D3pl
ŠventosiosUpninkų
-1140
-1160
-1180
-1200
D1gr
Vydmantų-1
gręžinio,
esančio prie Palangos,
viršutinės ir vidurinės
pjūvio dalies mineralinio
vandens
sluoksniai
(tamsiai mėlyna spalva).
Geriamo
vandens
sluoksniai
parodyti
mėlynai. Žalia spalva
rodo
vandensparas.
Oranžinė spalva žymi
mažai laidžius sluoksnius
Geoterminė anomalija Lietuvoje


Lietuvos geoterminė anomalija pasižymi dvigubai
didesniu šilumos srautu, nei vidutinė rytų Europos
platformos. Šią geoterminę anomaliją įtakoja padidėjęs
radioaktyviųjų elementų skilimas ir kristalinio pamato
suplonėjimas ties anomaline zona.
Šios zonos aukščiausias potencialas yra aptinkamas
pietinėse Šilutės ir Žemaičių Naumiesčio apylinkėse,
kur didesnės nei 150̊C temperatūra yra pasiekiama
mažesniame nei 5 km gylyje.
Europos geoterminio intensyvumo
žemėlapis
Perspektyvūs geoterminiai
vandeningi sluoksniai

Pagal temperatūrines ir kolektorines savybes
Vakarų Lietuvoje centralizuotam šilumos
tiekimui tinkami du vandeningi horizontai:



vidurinio kambro (Deimenos serijos)
apatinio devono (Pernų-Kemerių regioninio aukšto)
smiltainiai.
Dalinai perspektyvus gali būti ir vidurinioviršutinio
devono
Šventosios-Upninkų
vandeningas horizontas, sudėtimi panašus į
Kemerių vandeningą horizontą.


Vydmantų-1
gręžinio,
esančio prie Palangos,
termograma.
Dešinėje
parodytas
gręžinio geologinis pjūvis.
Išskirti trys pagrindiniai
mineralinio
vandens
sluoksniai (mėlynai)
Geoterminio vandens taikymo sričių
perspektyvų apžvalga
Geoterminio vandens
naudojimo sritis
Komentaras
Ūkinėms veikloms
Vienas iš pagrindinių geoterminio vandens naudojimo būdų
būtų patalpų šildymui ir karšto vandens gamybai. Šilumos
teikimo vartotojui poreikis yra:
Bendras (10000 žm.) – apie 30 MW,
Karštam vandeniui (10000 žm.)– 15 MW.
Rekreacijos ir turizmo
paslaugoms
Galima išskirti tris pagrindines geoterminio vandens
panaudojimo sritis:
sveikatinimo ir sveikatingumo paslaugoms;
rekreacinės paslaugos;
kitos su rekreacijos ir turizmo paslaugų vystyti susijusioms
veikloms;
Kitoms veikloms
Geoterminis vanduo dėl savo fizinės ir cheminės sudėties gali
būti naudojamas ir kitoms veiklos, tai įvairių medžiagų (druskų,
mineralų) ir priemonių gavybai. Perspektyviausios būtų įvairių
higienos, kosmetinių priemonių ir mineralinio gydomojo ir
geriamojo vandens gamybai.
Geoterminio vandens sluoksnių
rodikliai
Rodikliai
Vidurinio kambro
Apatinio
devono (PernuKemerių)
ŠventosiosUpninkų
Femenio
Gylis, m
1940-2010
850-1000
500-750
320-430
Temperatūra, °C
74
31
20
15
Druskingumas, g/l
140
43
30
3,2-3,6
Išgaunamo
vandens kiekis
m3/val
15,4 – 35,5
240
320
12
Vieno gręžinio
energetinis
potencialas, MW
1,2-2,9
6
4,1-4,5
n/d
Pernu-Kemerių vandeningo
sluoksnio geoterminis rajonavimas
Geologinio sluoksnio geoterminio
vandens išgavimui svarbūs rodikliai

Sluoksnio storis, m

Efektyvi storymė, m

Net-to-gross rodiklis

Smiltainių poringumas, %

Skvarbumas, mD (milidarsis)

Techniškai racionalus debitas, m3/val
Geoterminio vandens išgavimas

Eksploatacinio (Pernu
– Kemerių vandeningo
sluoksniui)
gręžinio
schema.
Geologinio sluoksnio geoterminio
vandens išgavimui svarbūs rodikliai


Geoterminio vandens eksploatavimui dažniausiai
reikalinga gręžti gręžinių dupletas (du gręžiniai –
eksploatacinis ir injekcinis)
Atstumas tarp injekcinio ir eksploatacinio gręžinių turi
būti ne mažesnis, nei 600-800 m. Tai gana nedidelis
atstumas, kas leidžia racionaliai išdėstyti geoterminius
gręžinius vandens iš vandeningųjų sluoksnių
paėmimui.
Temperatūros kitimo injekciniame
gręžinyje modeliavimo grafikas
Apatinio devono požeminio vandens atšalimas po
50 metų eksploatacijos Vydmantų telkinyje
Modeliuotas sluoksnio vandens lygio kitimas
eksploataciniame ir injekciniame gręžiniuose
Projekto paprasto atsipirkimo laiko skaičiavimas
(lyginant su dujų deginimu)
Eil.nu
m.
Vienetai
1
Patiektos šilumos kiekis, MWh per metus
2
MWh/metus
33516,25
Patiektos šilumos savikaina, Lt/MWh
Lt/MWh
144,6
3
Šilumos kaina Palangoje iš CŠT
Lt/MWh
268
4
Metiniai sutaupymai dėl projekto
Lt/metus
4134914
5
Reikalingas investicijų dydis
Lt
21718909
6
Paprastas atsipirkimo laikas
metais
5,3
Projekto paprasto atsipirkimo laiko skaičiavimas
(lyginant su biokuro deginimu)
Eil.num.
Vienetai
1
Patiektos šilumos kiekis, MWh per metus
2
MWh/metus
33516,25
Patiektos šilumos savikaina, Lt/MWh
Lt/MWh
144,6296
3
Šilumos gamybos kaina Palangos CŠT katilinėje (priimta)
Lt/MWh
170
4
Metiniai sutaupymai dėl projekto
Lt/metus
850321,3
5
Reikalingas investicijų dydis
Lt
21718909
6
Paprastas atsipirkimo laikas
metais
25,5
Elektros gamyba???
HDR požeminio kolektoriaus
suformavimas hidrosuplėšimo būdu
Binarinio tipo geoterminės elektrinės
schema
Rankino organinis ciklas

Rankino organinis ciklas naudoja didelės
molekulinės masės organinį fluidą (pentanas,
butanas), kurio pagalba žematemperatūrinė
šiluma yra konvertuojama į naudingą darbą.
Idealiame cikle plėtimasis yra inzentropinis, o
garavimo ir kondensavimo procesas yra
izobarinis. Realiame cikle, negrįžtamumo
buvimas
mažina
sistemos
efektyvumą.
Planuojant 150̊C jėgainę efektyviausias yra
izobutano darbinis skystis.
Kalinos ciklas

Kalinos cikle naudojamas kelių skysčių
mišinys. Santykis gali būti skirtingas, tačiau
dažniausiai minimas 70% azoto (NH3) ir 30%
vandens (H2O) mišinys. Kalinos ciklo
efektyvumas,
lyginant
su
vandens-garų
sistemos efektyvumu, yra 2-3% didesnis.
Tačiau šios sistemos palaikymas reikalauja
daugiau sąnaudų ir sudėtingesnės įrangos.