U nekoliko europskih država u znatnoj mjeri iskorištava se plitka geotermalna energija. Iako veći dio Republike Hrvatske pokazuje potencijal, iskorištavanje i instalacija samih sustava geotermalnih ...dizalica topline (dizalice topline i toplinski izmjenjivači) pokazuju lagani porast. S obzirom na navedeno u radu je dan kratak pregled dosad objavljenih istraživanja koja se odnose na iskorištavanje i procjenu potencijala plitke geotermalne energije u Hrvatskoj. Na području države trenutačno ne postoji agencija ili državni ured čija bi zadaća bila prikupljati i objavljivati podatke o instaliranim sustavima toplinskih izmjenjivača. Zbog toga je provedeno prikupljanje podataka, od kojih su neki dostupni u objavljenim znanstvenim radovima ili su skupljeni osobnim kontaktom, a koji se odnose na instalirane sustave izmjenjivača sa zatvorenim krugom. Na kraju je, prema skupljenim podatcima, dana procjena trenutačnoga stanja iskorištavanja plitke geotermalne energije za područje Republike Hrvatske.
Mineralne i geotermalne vode Hrvatske predstavljaju izuzetno značajan prirodni resurs Republike Hrvatske kojem treba posvetiti bitno više pažnje i istraživanja a poglavito iznaći optimalne oblike ...korištenja prvenstveno u gospodarstvu, energetici, zdravstvu i turizmu. Korištenje ovoga obnovljivog resursa treba kontinuirano pratiti s obzirom na očekivani gospodarski razvitak i učinke koji se time mogu postići uvažavajući podatak da su geotermalni gradijenti hrvatskog prostora znatno viši od europskog prosjeka. S obzirom na sirovinski potencijal i zahtjeve za sve većim količinama mineralnih sirovina Varaždinska županija ima perspektivu razvoja na vlastitim resursima. Međutim, postojeće mineralne sirovine, iako nisu brojne, parcijalno su istražene, nepoznata im je količina, kvaliteta i kompletna primjena. Cilj ovog rada jest skrenuti pozornost na spektar primjene mineralnih sirovina geotermalnih voda koji bi mogao biti znatno širi, nego što je do sada utvrđeno, stoga bi trebalo izvršiti regionalna istraživanja mineralnih sirovina s ciljem izdvajanja perspektivnih područja s najkvalitetnijom sirovinom, te ispitivanja mogućnosti njihove primjene.
U posljednjih nekoliko godina je na području korištenja geotermalne energije u Republici Hrvatskoj došlo do naznaka nešto svijetlije budućnosti. Dvadesetak godina od razrade geotermalnog polja Velika ...Ciglena s četiri bušotine, nakon ponovljenih proizvodnih testova i izgradnje površinskog sustava, investitor MB Holding je krajem 2018. godine u proizvodnju pustio prvu geotermalnu elektranu u Hrvatskoj čiji ukupni instalirani kapacitet iznosi >16,5 MWe. Zbog ograničenja elektroenergetske mreže i ugovornih ograničenja, trenutno se distribuira 10 MWe. Na sjeverozapadu Republike Hrvatske, u Draškovcu, razvija se inovativna geotermalna elektrana s internalizacijom ugljikovih spojeva AAT Geothermae. Na geotermalnom polju Zagreb koje je otkrila, razradila i pustila u proizvodnju INA davne 1988. godine, nedavno preuzetog od privatnog investitora GPC Instrumentation Process d.o.o., u sklopu dodatnih istraživanja nabavljena je oprema i uključeni dodatni korisnici kako bi se povećalo korištenje geotermalne energije u svrhu toplinarstva. Tvrtka Geotermalna energija d.o.o. izradila je kompletno projektiranje, nadzor izrade i opremanja prve privatne investicije za izradu duboke geotermalne bušotine u Bošnjacima kraj Županje za potrebe visokotehnološke stakleničke proizvodnje. Detaljne studije za razvoj korištenja geotermalne energije napravljene su za niz lokacija uključujući Karlovac, Babinu Gredu, Viroviticu, općine Šandrovac, Cestica i dr. Također, interes za korištenjem geotermalne energije porastao je u nekoliko toplica poput Varaždinskih Toplica i Velike, a u Bjelovaru je u tijeku bušenje (do nekoliko stotina metara) u svrhu izgradnje novih.
Geotermalna voda se trenutno za kupanje i grijanje prostora te rehabilitacijske svrhe koristi u 18 toplica. Osim u toplicama, geotermalna energija se koristi u toplinarstvu u Topuskom, Zagrebu i Bizovcu te u stakleničkoj proizvodnji povrća (Sv. Nedelja, Bošnjaci i Krapinske Toplice).
Primjena plitke geotermalne energije je u porastu i najviše se koristi u industriji, trgovačkim centrima, hotelima, skladištima, ali i za individualno grijanje stambenih objekata.
Analizom samo utvrđenog potencijala za koje su izdane istraživačke i eksploatacijske dozvole za korištenje geotermalne energije u svrhu proizvodnje električne energije dolazi se do vrijednosti procijenjene moguće instalirane električne snage u iznosu višem od 100 MWe, što je tek manji dio od očekivanih resursa sjeverne Hrvatske. Također, procjene moguće utvrđene instalirane toplinske snage za direktno korištenje, kreću se između 750 do 1300 MWt/godišnje što je ekvivalent 1/4 godišnjeg korištenja prirodnog plina u Hrvatskoj. Preostali veći dio potencijala preostaje za utvrditi našim geolozima i naftašima.
Geotermalna energija Hrvatske nedovoljno je poznata i korištena. Iako obnovljiv izvor energije i mogući pokretač održivog razvoja, nije na prihvatljiv način valorizirana ni korištena. Izdvajanjem i ...definiranjem novih istražnih prostora (IP): M. Bukovca, Legrad-1, Kotoriba, Ferdinandovac-1 i revizijom eksploatacijskog polja (EP): Lunjkovac-Kutnjak, procijenjena je njihova moguća instalirana snaga na 100 MWe električne energije, što je oko 2,5% postojećih kapaciteta u RH ili 29% hrvatskog dijela nuklearne elektrane Krško. Uz to, iz tih postrojenja kogeneracijom se može dobiti i 500 MWt toplinske energije. Ovu procjenu omogućila su geološko-geofizička istraživanja i proizvodnja ugljikovodika te 4000 izrađenih bušotina u Hrvatskoj. Time su i indicirana, relativno lako dostupna hidro-geotermalna ležišta (do 1500 m dubine), gdje se na 500 lokacija (prema postojećem iskustvu), može očekivati korištenje instalirane snage od 750 do 1300 MWt toplinske energije. Prema dosadašnjim iskustvima, na većini ovih lokacija (njih 400), moguće je godišnje pridobiti više od 200 x106 m3 nekonvencionalnih rezervi prirodnog plina, otopljenog u geotermalnoj vodi, što predstavlja 5% godišnje potrošnje prirodnog plina u Hrvatskoj. Ove vrlo konzervativne procjene, iz uzoraka koji je tek dio najbolje poznatih objekata, upućuje na vrlo ozbiljnu mogućnost supstitucije domaće toplinarske energije na razini 12-26% godišnje potrošnje prirodnog plina u RH (2014). Pored proizvodnje na geotermalnim poljima, ona je moguća i na većini starih naftno-plinskih polja gdje s nastavkom intenzivnog crpljenja geotermalne vode, može pridobiti dodatne količine ugljikovodika, što nije uključeno u ova razmatranja.
Potencijal obnovljivih izvora energije u Varaždinskoj županiji predstavlja integralnu analizu prirodnog potencijala svih oblika obnovljivih izvora energije – energije Sunca, biomase, vjetra, vodotoka ...i geotermalnih izvora. Korištenje potencijalnosti ovih obnovljivih izvora energije treba kontinuirano pratiti s obzirom na očekivani gospodarski razvitak i učinke koji se time mogu postići uvažavajući podatak da su geotermalni gradijenti hrvatskog prostora znatno viši od europskog prosjeka. Zahvaljujući svome smještaju u području južnog dijela Panonskog bazena Varaždinskoj županiji postoji značajan potencijal geotermalne energije koji je uvjetovan geološkim karakteristika ovog područja. Brojni rasjedi koji presijecaju geološke strukture razlog su pojava mineralnih i termalnih izvora u Varaždinskoj županiji. Cilj ovog rada jest prikazati spektar primjene mineralnih sirovina geotermalnih voda koji bi mogao biti znatno širi nego što je do sada utvrđeno. Kako korištenje geotermalne energije ima brojne prednosti u kontekstu održivog energetskog razvoja pri čemu se može ostvariti multiplikacijski učinak na gospodarstvo Republike Hrvatske, tako bi za područje Varaždinske županije trebalo izvršiti regionalna istraživanja s ciljem izdvajanja perspektivnih područja s najkvalitetnijom sirovinom, kao i ispitivanja mogućnosti njihove primjene kao osnove za održiv razvoj Županije.
Uslijed pada proizvodnje ugljikovodika očekuje se porast broja napuštenih, zavodnjenih i likvidiranih naftnih i plinskih bušotina na području Republike Hrvatske. Ovakve neperspektivne duboke bušotine ...imaju potencijal za iskorištavanje geotermalne energije, osobito na području Panonskog bazena gdje su utvrđene povišene vrijednosti geotermalnog gradijenta. Revitalizacija privremeno napuštenih, posebice suhih, bušotina moguća je prenamjenom u duboki koaksijalni izmjenjivač topline. Pridobivanje toplinske energije se zatim odvija cirkulacijom radnog fluida u zatvorenoj cirkulaciji kroz izmjenjivač.
U radu se daje prikaz mogućih oblika iskorištavanja plitke geotermalne energije, te mogućnosti podzemnog inženjerstva u takvom procesu. Podzemne konstrukcije koje su u izravnom kontaktu s tlom, ...stijenom ili podzemnom vodom se osim svoje osnovne uloge u osiguranju nosivosti ili stabilnosti tla i stijene, reduciranju slijeganja konstrukcija, itd., mogu primijeniti i kao dio geotermalnih sustava gdje efikasno sudjeluju u procesu transfera energije. Njih tada nazivamo energetskim podzemnim konstrukcijama. U Hrvatskoj je implementacija elemenata podzemnih konstrukcija kao dijela geotermalnih sustava u svojim počecima.
Zamjena prirodnoga tla i vegetacije s „umjetnim” površinskim objektima ima za posljedicu promjenu temperature okolnoga zraka, ali i tla tijekom cijele godine. Razlozi su tomu neizravno Sunčevo ...zagrijavanje urbanih građevina, toplinski gubitci objekata te promjene i korištenje samoga tla. Takva pojava naziva se i „otokom urbanoga zagrijavanja” i lakše se opaža tijekom noći kada naselja oslobađaju toplinu nakupljenu tijekom dana. Tijekom dnevnoga razdoblja takva pojava također se dobro opaža u gusto naseljenim gradovima smještenim u pustinjskim i polupustinjskim područjima. U radu je opisana mješovita vjerojatnosno-deterministička metoda za procjenu temperature plitkoga podzemlja. Temelji se na geološkim, hidrogeološkim, klimatskim te urbanim (korelacija prekrivenosti zemljišta i gustoće naseljenosti) podatcima. Načinjeno je kartiranje na odabranoj mreži te su rezultati uspoređeni s temperaturama tla i vodonosnika (dostupni u literaturi). To je napravljeno za nekoliko gradova na Apeninskome poluotoku i u alpskoj zoni. Provjera je potvrdila kako su rezultati dobro polazište za znatno detaljnije, regionalno kartiranje promjene temperature tla.
Plitka, potpovršinska, temperatura (na dubinama plićim od 50 m) nije konstantna, niti u prostoru, niti vremenu. Takve promjene posljedica su utjecaja toplinskih „pulseva” različitoga podrijetla poput ...Sunčeva, geotermalnoga ili ljudskoga. Točna procjena temperature ključni je čimbenik kod planiranja energetskih sustava temeljenih na plitkoj geotermalnoj energiji. U takvim projektima, temeljenim na izmjenjivačima topline u plitkim bušotinama, potpovršinska je temperatura promjenjivija, što utječe na iznos pridobivanja topline, tj. utiskivanja fluida. Praćenje takvih promjena važno je stoga kod svih projekata toplinskih izmjenjivača vezanih uz plitka geotermalna ležišta. U radu je prikazan praktičan oblik toga, ali i glavni problemi koje je moguće susresti tijekom instaliranja, testiranja ili uporabe potrebne geotermalne opreme. Dan je primjer polja u kojemu je smješteno osam koaksijalnih izmjenjivača topline, 30 metara dugačkih te povezanih s prototipom uređaja dvostruke toplinske crpke (zračne i dubinske).
Na temelju statističkih analiza vremenskih nizova podataka opisan je utjecaj promjene temperature rijeke Save na promjene temperature podzemne vode zagrebačkoga i samoborsko-zaprešićkoga vodonosnika. ...U analizama su korišteni podatci dnevnih mjerenja temperatura rijeke Save i kvartalnih mjerenja temperatura podzemne vode. Primijenjene su statističke metode korelacije i linearne regresije te su analizirane maksimalne, srednje i minimalne temperature podzemne vode. Rezultati obrade prikazani su u obliku statističkih parametara, dijagrama i karata izotermi. Navedeni podatci nužni su za razvoj plitkih geotermalnih sustava koji koriste podzemne vode kao izvor toplinske energije. Kako je učinkovitost dizalice topline funkcionalno vezana na temperaturu obnovljivoga izvora, analiza temperature podzemnih voda nužna je za predinvesticijske studije i usporedbe različitih izvedbi termotehničkih sustava. Nadalje, sistematično su obrađeni podatci o trenutačno aktivnim sustavima koji koriste podzemne vode kao izvor energije te je procijenjena godišnje utrošena količina energije za grijanje i hlađenje.
PDF
