Geotermální elektrárna Tanvald

Jako součást městské infrastruktury elektrárna poskytuje podporu celku. Výhodou geotermální elektrárny je hlavně to, že při výrobě elektrické energie vzniká odpadní teplo. To může být využito mnoha různými způsoby, viz schéma.

Levnější teplo samo o sobě pochopitelně nová pracovní místa nevytvoří, to musí lidé. Ale vytvoří pro jejich vznik PODMÍNKY. 

A jak? Nejlépe to jde vysvětlit na jednoduchém příkladu:

Majitel výrobny betonových tvárnic začne využívat levné geotermální teplo k sušení. Sníží tím náklady na výrobu a může prodávat tvárnice levněji. Tím získá výhodu oproti konkurenci, víc prodá a pokud je podnikavý, může svoji výrobnu rozšířit - tedy zaměstnat další lidi.

Na podobném principu mohou vzniknout nová pracovní místa v mnoha oborech - zahradnictví může levně vytápět skleníky a zásobovat sazenicemi nebo květinami široké okolí, mohou vzniknout rybí sádky, lze takto snížit náklady v sušárně dřeva nebo v podniku na zpracování potravin...

Obyvatelé Tanvaldu záruku mají.

Záruka, že teplo z geotermální elektrárny bude levnější, než teplo z jiných zdrojů, je totiž v logice věci. Pokud geotermální elektrárna nenabídne teplo levněji, lidé nebudou mít důvod si ho od ní kupovat. Pro provozovatele je vždy výhodnější teplo prodat než neprodat a bez užitku vypustit. Nižší cena je jediná možnost, jak si zajistit odbyt. 

Na rozdíl od jiných dodavatelů tepla provozovatelé geotermální teplárny nijak neušetří na vstupních surovinách, když prodají tepla méně. Nenakupují žádné uhlí, mazut nebo plyn. Geotermální provoz poběží bez ohledu na odběr tepla. Bude tedy v zájmu provozovatele, aby jeho cena byla pro zákazníky zajímavá.

V České republice se jedná o první geotermální elektrárnu. Geotermální energie se v ČR zatím využívá „jen" k vytápění. Jde však o technologii dobře odzkoušenou ve světě i v Evropě, která se navíc v posledních letech masově rozvíjí (viz graf):

Ve světě geotermálních elektráren rychle přibývá. První z nich oslavila loni sto let od zahájení provozu (Larderello, Itálie). Jen v Evropě je v současnosti 62 geotermálních elektráren, z toho 48 leží na území Evropské unie.

Podle oficiální zprávy Evropské rady pro geotermální energii vzniká v Evropě kolem 70 nových projektů geotermálních elektráren, dalších 100 je ve fázi příprav.  Dalších 110 projektů je ve výstavbě za účelem vytápění pomocí geotermálního tepla.

Geotermální energie se získává čerpáním přirozeného tepla Země z hlubinných vrtů. Jedná se o energii bezemisní, bezpečnou podobně, jako je energie z vodní elektrárny.

Samotné budování hlubinných vrtů je při veškeré výjimečnosti použitých technologií pro specializované firmy z oblasti těžby nerostů a naftařského průmyslu víceméně rutinní záležitostí. Jako u každé stavby a navíc jako u každé podzemní stavby jsou, pochopitelně, přítomna určitá rizika, která je třeba vzít v úvahu jak při přípravě projektu, tak během vlastních prací. Práce smí provádět pouze zvláštním způsobem autorizované firmy za dohledu pracovníků se speciálním výcvikem a s tím spojenou odpovědností. Celý proces probíhá pod přísnou kontrolou státních orgánů a institucí.

Nejhlubší vrt na českém území je u obce Jablůnka. Na stránkách obce se o něm píše: R. 1978 Moravské naftové doly otevřely na okraji obce průzkumný vrt, který v září 1982 dosáhl hloubky 6506 m(http://vsetin.mic.cz/encyklopedie/objekty1.phtml?id=51706). 

Žádný průmyslový provoz na našem území nesmí ohrozit čistotu vod v řekách. Geotermální elektrárna není výjimkou.

Podrobněji: Při vrtání se používá tzv. těžký výplach, vynášející z vrtu na povrch rozdrcenou horninu. Na povrchu se výplach filtruje a recykluje a rozdrcená hornina se zbytky výplachu se ukládá na skládku příslušné kategorie.

Základem výplachu jsou přírodní materiály - voda, bentonit (druh jílu) a baryt jako zatěžkávadlo. Dále se do výplachu přidávají různé látky ovlivňující jeho účinnost, které jsou většinou ekologicky nezávadné. Jedinou výjimku tvoří draselný nebo sodný louh, který se přidává kvůli neutralizaci přirozeně kyselého prostředí, které se pod zemí v některých vrstvách nachází.

Ekologicky méně vhodné mohou být látky povahy detergentů, používané běžně v pracích nebo mycích prostředcích. Ty v určitých případech a v malém množství při vrtání vylepšují viskozitu výplachu. Do přímého styku s horninami se výplach dostane až v hloubce pod 3 000 m, kde však k cirkulaci vody zasahující blíže k povrchu nedochází. Do této hloubky projekt předpokládá zacementované pažení, neboli zatrubnění. Nedojde tedy k žádnému styku s podzemními vodami, jako k němu nedochází ani u mnohem nebezpečnějších látek přepravovaných ropovodem.   Minimální množství nevhodných látek z výplachu bude chemicky inaktivováno již stykem s horninovým prostředím s vysokou teplotou a tlakem a s mineralizovanou podzemní vodou hlubokého oběhu. Ve výplachu bývá proti množení bakterií přítomen také baktericidní přípravek, který může mírně působit i po odvozu horninového rmutu se zbytky výplachu na skládce. Všechny tyto prostředky se však používají i ve zcela běžném provozu jakékoli domácnosti. Pro použití v průmyslových provozech pro ně však panují přísnější podmínky, než pro použití doma. 

Velmi dlouhý obrázek vlevo ukazuje poměr hloubky geotermálního vrtu k hloubce, v níž se běžně vyskytují podzemní vody, které využíváme pro zdroje pitné vody (včetně hlubokých studní). Největší hloubka, v níž se tyto podzemní vody nacházejí, je na obrázku vyznačena modrou linkou pod horním okrajem. Bývá to několik set metrů pod povrchem, v závislosti na geologických podmínkách.

Geotermální vrt je však až do hloubky 3000 m zcela izolován - konkrétně vyztužen ocelovou trubkou zalitou v cementu. Pro oběh vody v geotermálním vrtu je mimořádně důležité, aby se vrt nezanášel horninou. Proto je od okolního prostředí takto chráněn.

Vrt samotný má průměr kolem 20 - 30 centimetrů. Geologové jej rádi přirovnávají k párátku zapíchnutému do dortu. Neexistuje žádný myslitelný způsob, jak by správně provedený geotermální vrt mohl ovlivnit kvalitu podzemních vod.

Podrobné informace budou povinnou součástí dokumentace, kterou bude třeba předložit před získáním stavebního povolení. Bezpečnost povrchových a podzemních vod bude řešena ještě ve větším měřítku v podrobném projektu vrtu, pod přísným dohledem státních orgánů. 

Nemůže, a to z mnoha důvodů:

Česká republika je seizmicky velmi klidná oblast.

Přesto, aniž bychom si to uvědomovali, zemská kůra je neustále seizmicky aktivní, hovoříme o tzv. přirozeném seizmickém pozadí. Citlivé přístroje kolem nás denně zaznamenávají velký počet seizmických událostí, které nevnímáme.  Viz například zde: http://www.ig.cas.cz/noright/denni-seismogramy/?stat=UPC&net=CZ

Přirozené slabé až významnější otřesy se čas od času objevují na Chebsku. Pro uklidnění veřejnosti je dobré připomenout, že chebské otřesy v nedávných letech přesáhly stupeň 4,  aniž by došlo k nějakým škodám.

Důležité je, že pro měření se v seizmologii používá logaritmická stupnice. To znamená, že případné otřesy druhého stupně budou mít stokrát menší energii než chebské otřesy stupně čtyři, otřesy prvního stupně pak tisíckrát menší. (Druhý stupeň se pro bližší představu přirovnává k průjezdu nákladního auta.)

Pokud se ptáme, jestli geotermální provoz může ovlivnit seizmickou aktivitu, je třeba rozdělit pohled na jednotlivé časové úseky:

Během vrtání není pro žádné otřesy důvod.

Po ukončení vrtání, během propojování podzemního výměníku může během několika prvních týdnů dojít k měřitelným seizmickým jevům. Zachytí je citlivé přístroje, nikoli však lidské smysly. Nemohou způsobit žádné škody, protože by byly zcela nepatrné a jen v ojedinělých případech by se mohly přiblížit ke stupni č. 2 (asi jako průjezd nákladního auta, viz výše).  Někteří odborníci tuto možnost připouštějí, jiní ji v liberecké oblasti neočekávají.  Ani jedni, ani druzí se však rozhodně neobávají nějakých škod.

Během běžného provozu geotermální elektrárny se počítá s trvalým sledováním mikroseizmických jevů a jejich porovnávání s klidovým stavem, s cílem vyloučit jakékoliv nežádoucí seizmické projevy. Dnešní technika dokáže velmi přesně určit příčinu každého takového jevu a tím i vyhodnotit, zda spočívá v provozu geotermálního zařízení nebo jde o běžný přírodní jev.

Na výstavbu i provoz budou dále samozřejmě dohlížet státní orgány s pravomocí vše zastavit. Sledování přirozených seizmických jevů započne řadu měsíců před zahájením vrtných prací. Data nashromážděná v období před zahájením vrtání poslouží jako srovnání pro data získávaná v průběhu stavby, aby bylo možné co nejpřesněji odlišit, zda jde o jevy přirozené nebo vyvolané, a přijmout příslušná opatření.

Zároveň je třeba si uvědomit, že vrt s průměrem v řádu decimetrů v pevném kameni a ve stametrových hloubkách ani z fyzikálního pohledu nemůže způsobit takové změny na povrchu, které by byly člověku nějak nebezpečné. Člověk začíná vnímat posun na povrchu, teprve když je v řádu milimetrů, což je stále ještě zcela bezpečné pro stavby. Ovšem způsobit milimetrový posun povrchu jako důsledek posunů v kilometrových hloubkách by bylo možné jen při pohybu rozsáhlých podzemních bloků, což se nepředpokládá. Přesto budou taková rizika předmětem zkoumání před zahájením vrtných prací i během nich.

Věda o mechanice hornin, používaná např. při stavbě tunelů, umí velmi dobře stanovit tlumicí a plastické vlastnosti konkrétního geologického podloží. Mechanické propojení různorodých hornin v mocnosti několika kilometrů je zásadním argumentem pro utlumení popisovaných mikrootřesů ve vzdáleném podzemí.

I v tomto případě platí přirovnání k párátku zapíchnutému do dortu - geotermální vrt o průměru 20 - 30 cm, pažený do hloubky 3 km ocelovou trubkou zalitou v cementu, žádné svahové nestability způsobit nemůže.

Přesto byly i případné svahové nestability předmětem zkoumání. Je v zájmu investora vyhnout se jakémukoli riziku - případné finanční odškodnění by musel uhradit.

Podrobně o svahových nestabilitách  pojednává vědecký článek Mgr. Leo Eisnera, Ph.D., a Bc. Radoslava Jeníčka, otištěný v časopise Vesmír (č. 92, červenec-srpen 2013).

 Na základě detailního rozboru docházejí autoři k závěru, že:

"Ze všech dostupných informací jednoznačně vyplývá, že sesuvy v České republice jsou způsobeny téměř výhradně klimatickými jevy, které jsou zároveň jejich hlavními aktivátory. Přírodní zemětřesení v západních Čechách mají intenzitu na povrchu převyšující předpokládanou intenzitu indukovaných jevů spojených s budováním/provozem geotermálních elektráren. Navíc současná technologie umožňuje zabránit indukování zemětřesení, jejichž intenzita by na povrchu překračovala předem dohodnutou bezpečnostní normu. Neexistuje tedy vědecký argument, který by indikoval, že indukovaná zemětřesení nepřevyšující intenzitu IV, by mohla způsobit svahové nestability v České republice."

Pára z geotermální elektrárny se vypouští jen velmi zřídka, a to při spouštění po odstávce. A ještě v jednom případě - a sice, když přijede nějaká významná návštěva a chce vidět něco na jinak velmi tiše a neviditelně probíhajícím procesu. Pak se otevřou ventily a trocha páry se upustí. Konečně se něco děje, fotoaparáty cvakají! A pak už jen šup s vydařenou fotografií na internet, kde se to pochopitelně potom podobnými snímky jen hemží. Po několika minutách už je zase všude klid.

Žádný ekonomicky uvažující podnikatel nechce pouštět energii a tedy ani horkou páru zbůhdarma do povětří. Naopak, snaží se energii co nejvíce zužitkovat ve svém provozu. Zároveň však potřebuje chránit svou technologii před abrazívními účinky jemné minerální drtě, jež se v obíhajícím médiu může nahromadit zejména v případě delší technologické odstávky. Proto pak při opětovném spuštění zařadí do okruhu tzv. separátor, který za pomoci upuštění stlačené páry vynese tu nahromaděnou drť na příslušná síta a filtry. Jedná se o působivý obraz s oblaky páry, to je pravda. Dochází k němu však jen zřídka. 

Pro geotermální elektrárnu platí stejné limity, jako pro jakýkoli jiný průmyslový provoz.

Samotný provoz geotermální elektrárny je prakticky bezhlučný - jediný prvek, který může vyvolat jistý hluk, je turbína, stejně jako např. ve vodní elektrárně. I přesto je povinnou součástí projektu vypracování hlukové studie, jejíž správnost a dodržování kontrolují státní orgány, včetně hygienické služby. Bez toho nemůže být vydáno stavební povolení.

K jistému dočasnému zvýšení hluku dojde během výstavby, obdobně, jako je tomu u jakéhokoli jiného stavebního projektu. Jedná se zejména o dopravu - především v době, kdy nákladní auta přivezou vrtnou soupravu. Zvýšená dopravní obsluha se odhaduje na 2 - 3 týdny. Při samotném vrtání už budou použity jen prakticky bezhlučné elektromotory. I během výstavby je však povinnost dodržovat příslušné limity, na jejich dodržování opět dohlížejí státní orgány. V případě jejich nedodržení mohou výstavbu zastavit, což není v zájmu investora. 

V rámci dokumentace EIA byl vypracován posudek se zaměřením na problematiku radiační zátěže (ing. Josef Tomášek, CSc., Středisko odpadů Mníšek) s výsledkem, že projekt je z tohoto hlediska nekonfliktní, realizace záměru není spojená s významným rizikem ani pro pracovníky při realizaci vrtů, ani pro okolí. Mimo jiné byly zkoumány potenciální dopady přírodních radionuklidů, jako je uran, radium 226 nebo radon 222. Zmiňovaný radon je rizikovým faktorem v uzavřených prostorách, zejména v bytech. Na volném prostranství je potenciální příspěvek geotermálního vrtu hluboko v mezích přirozeného kolísání způsobeného klimatickými faktory.