GECO ist ein innovatives Projekt, das darauf abzielt, saubere Geothermie zu geringeren Kosten bereitzustellen. Es baut auf dem Erfolg des kürzlich abgeschlossenen CARBFIX-Projekts auf.
Programm/ Zuschussgeber | EU Horizon 2020 |
Akronym | GECO |
Titel/ Thema | lower emissions from geothermal power generation by capturing them for either reuse or storage |
Identifikation/ Zuwendungsnummer | 818169 |
Durchführungszeitraum | 1 October 2018 - 30 September 2022 |
Geschätzte Kosten/ Zuwendungsbetrag | 18.057.520 € |
Sonstiges | - |
Das Vorgängerprojekt Carbfix hat unsere Fähigkeit, die von Geothermiekraftwerken ausgestoßenen Abgase auf der Grundlage einer neuartigen Wasserauflösungsmethode in einem speziellen Waschturm zu reinigen, erheblich verbessert. Durch die Injektion des entstehenden gasbeladenen Wassers in den Untergrund werden die eingefangenen Gase in ausgefällten Mineralien entsorgt, die über die geologische Zeit stabil bleiben. Diese Methode hat sich als erfolgreich erwiesen und läuft seit drei Jahren im isländischen Kraftwerk Hellisheidi. Durch diese Demonstration im industriellen Maßstab wurde gezeigt, dass diese neue Methode
Ziel dieser GECO-Innovationsaktion ist es, diesen Ansatz zusammen mit Emissionsgaswiederverwendungssystemen zu übernehmen, um durch die Anwendung an drei neuen Standorten in ganz Europa zum Standard für die Geothermieindustrie weltweit zu werden. Darüber hinaus hat die detaillierte Überwachung und chemische Modellierung dieser Injektion neue Einblicke in die Reaktionen geliefert, die im Untergrund als Reaktion auf fließende Flüssigkeiten in geothermischen Systemen auftreten. Durch die konsequente Überwachung der Reaktionen an den vier GECO-Feldstandorten mit jeweils unterschiedlicher Geologie können wir diese Ergebnisse verallgemeinern, um ein Instrument zur Vorhersage des chemischen Verhaltens einer großen Anzahl anderer Systeme zu erstellen, bevor sie für die Geothermie entwickelt werden. Solche Tools können sowohl das Risiko als auch die Kosten zukünftiger Geothermieprojekte senken.
Senkung der Emissionen aus der geothermischen Stromerzeugung durch Erfassung zur Wiederverwendung oder Speicherung. Dies wird erreicht
Die erfassten Emissionen in kommerzielle Produkte umzuwandeln und Kostensenkungen durch höhere Einnahmen zu ermöglichen. Durch die Erzeugung von ausreichend reinen Gasströmen für Verwertungsprozesse können Produkte wie Wasserstoffgas und reines CO2 als Mehrwert verwendet werden, um die Kosten für die Reinigung von Abgasen auszugleichen. In Hellisheidi wird beispielsweise aufgefangenes und gereinigtes CO2 an Algenproduktionsanlagen geliefert.
Nachweis der Kostenwettbewerbsfähigkeit der entwickelten Methoden zur Gasabscheidung und -injektion durch eine umfassende wirtschaftliche Analyse der Gasabscheidung, -injektion und -überwachung an jedem Feldstandort. Der Mehrwert / die Einnahmen aus der Verwendung erfasster Streams werden gegebenenfalls weiter analysiert. Die Umwandlung von H2S in SO2 führt zu einer Verringerung des HSE-Risikos aufgrund einer pH-Änderung der Sole in Kraftwerken, indem der pH-Wert mit SO2 anstelle von H2S reguliert wird.
Die ortsspezifische Charakterisierung und Modellierung von Geologie, Geochemie und Infrastruktur zur Optimierung der Injektionsexperimente an vier verschiedenen geothermischen Systemen in ganz Europa. Durch die erfolgreiche Anwendung unseres Ansatzes an vier verschiedenen Standorten tragen wir zur öffentlichen Akzeptanz von Geothermie auf dem gesamten Kontinent bei.
Quantifizierung der Geschwindigkeit und des Ausmaßes von Reaktionen unter der Oberfläche, die als Reaktion auf den induzierten Flüssigkeitsfluss während und nach der Injektion von Flüssigkeiten in den Untergrund auftreten. Wir werden diese durch ein umfassendes Modellierungsprogramm und unter Verwendung von Tracern und geochemischen Daten quantifizieren, um ein besseres Verständnis dieser Prozesse zu erhalten.
Integration neuer Technologien wie der Erfassung von CO2-Flüssen über Fernerkundung, In-situ-Laserisotopenanalysator und Korrosionsüberwachungssystem zur verbesserten Überwachung der Injektionen, was zu einem verringerten Risiko im Zusammenhang mit Leckagen usw. führt. für sicherere Injektionsverfahren. Eine solche demonstrierte Technologie kann auf eine große Anzahl anderer Anwendungen untertage übertragen werden.
Um ein besseres Verständnis der Reaktion von Gesteinen untertage auf den induzierten Flüssigkeitsfluss im Untergrund zu generieren. Insbesondere durch die Kombination der Ergebnisse einer konsistenten chemischen Überwachung und eines Modellierungsprogramms für eine Vielzahl von geothermischen Systemen werden wir Berechnungswerkzeuge generieren, um das Verhalten anderer Systeme vorherzusagen.
Unterstützung der nächsten Generation von Wissenschaftlern und Ingenieuren in den aktuellen Best-Practice-Arbeitsabläufen zur Senkung der Emissionen aus geothermischen Tiefbetrieben und damit zur Weiterentwicklung der GECO-Technologie in die Zukunft. Dies wird sowohl durch die Integration von Nachwuchswissenschaftlern in Teile des GECO-Programms durch eine Reihe von Outreach-Aktivitäten erreicht.
Centro de Investigación de Recursos y Consumos Energético (CIRCE)
Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie (Fraunhofer-IEG)
Asociacion de Investigacion Metalurgica del Noroeste (AIMEN)
Die Kraftwerke Hellisheidi und Nesjavellir befinden sich im südlichen und westlichen Teil des Hengill-Vulkansystems. Beide sind Kraft-Wärme-Kopplungskraftwerke, die sowohl Strom als auch Warmwasser aus einem Hochtemperatur-Basaltreservoir erzeugen. Nesjavellir und Hellisheidi wurden 1990 und 2006 in Betrieb genommen. Seit 2007 entwickelt OR im Rahmen des CarbFix-Projekts neue Lösungen zur Reduzierung der Gasemissionen in Hellisheidi. Die Erfassung und Injektion im Pilotmaßstab begann im Jahr 2011 und die Erfassung im industriellen Maßstab wurde seit 2014 schrittweise aufgebaut. Die Erfassung von CO2 und H2S erfolgt über eine Waschanlage, die nur Wasser und Strom verwendet. Aufgefangene Gase werden gelöst in Wasser zurück in das geothermische Reservoir injiziert, wo die Überwachung gezeigt hat, dass ihr Schicksal eine schnelle Mineralisierung ist. Derzeit werden in Hellisheidi etwa 1/3 des CO2 und 2/3 des H2S in diesem Prozess erfasst. In Nesjavellir findet noch keine Erfassung und Injektion statt. GECO zielt darauf ab, die Effizienz der bereits vorhandenen Infrastruktur für die Gasabscheidung und -injektion in Hellisheidi zu verbessern, das aufgefangene CO2 in Hellisheidi in einen Wertstrom umzuwandeln und in Nesjavellir mit der Erfassung und Injektion im Pilotmaßstab zu beginnen.
Graziella Green Power (GGP) und Storengy (STY) entwickeln im Rahmen des Castelnuovo Pilot-Pachtvertrags ein geothermisches Hochtemperatur-Gneisreservoir in der Toskana. Das Projekt zielt darauf ab, eine tief sitzende Ressource (> 3000 m) für die Stromerzeugung zu nutzen, ohne eines der NCGs (nicht kondensierbare Gase) in die Atmosphäre abzulehnen. Dies ist ein Demonstrationsprojekt und ein Testfall für alle anderen Projekte beider Industriepartner, bei denen die Produktion von NCGs ein Problem darstellt. Das Castelnuovo-Pilotprojekt umfasst das Bohren von 3 Bohrlöchern (2 Produktions- und 1 Reinjektionsbohrungen) und die Realisierung eines 5-MWe-Kraftwerks. Das Kraftwerksdesign umfasst einen ORC (Organic Rankine Cycle), der es ermöglicht, die geothermische Flüssigkeit in einem geschlossenen Kreislauf zu halten und die NCGs von kondensiertem Dampf (flüssige Phase) zu trennen, der zur erneuten Injektion zur Verfügung steht. Die geothermische Flüssigkeit befindet sich in einem geschlossenen Kreislauf mit 2 Förderbohrungen und einem Injektor für ein emissionsfreies Kraftwerk. Die geothermische Flüssigkeit erwärmt sich auf ein ORC-Kraftwerk mit einer Leistung von 5 MW.
Das geothermische Feld Kızıldere ist das erste geothermische Feld der Türkei mit hohem Potenzial, das zur Energieerzeugung untersucht wurde. Es ist ein metamorphes Hochtemperaturreservoir in der Provinz Denizli im Südwesten der Türkei. Es ist ein Komplex von 3 Kraftwerken, Kızıldere-I, -II und -III. Zorlu Energy erhielt 2008 die Konzessionsrechte für das Feld Kızıldere. Kızıldere-I ist das erste Geothermiekraftwerk (GPP) der Türkei, das 1984 mit einer Leistung von 15 MWe in Betrieb genommen wurde und noch in Betrieb ist. Unter Berücksichtigung der Machbarkeitsstudien für Reservoire errichtete und nahm Zorlu im August 2013 seine zweite Anlage Kızıldere-II mit einer Leistung von 80 MWe in Betrieb. Das 165 MWe Kızıldere-III-GPP ist seit März 2018 voll funktionsfähig. Fast 1/3 des aus Kızıldere abgelassenen NCG -II wird an eine CO2-Anlage namens Linde Gas abgegeben. Linde Gas verarbeitet das CO2 für kommerzielle Aktivitäten (Trockeneis). Mit dem GECO-Projekt möchte Zorlu Energy die CO2-Emissionen für eine umweltfreundlichere geothermische Stromerzeugung reduzieren und gleichzeitig die Nachhaltigkeit des Reservoirs erhalten.
Die Ruhr Metropolitain Underground Laboratories (MULE) in Bochum sind eine groß angelegte Anlage zur Technologieentwicklung für den Wandel von Energiesystemen in städtischen Gebieten. MULE verfügt über eine 50 km2 große Genehmigung für den geothermischen Abbau mit einem Testgelände mitten in einem der größten europäischen Stadtgebiete. Die Prüfanlage muss die Auswirkungen der Injektion von mit CO2 angereicherten hydrothermalen Flüssigkeiten in ein Sedimentreservoir bei niedriger Temperatur untersuchen. Es wird aus einem Doppelstrom- und Einspritzsystem (400 l min-1) mit einem geschlossenen Durchflussreaktor und zwei 500 m-Bohrlöchern bestehen. Die Emissionen werden durch eine Reihe von Überwachungsbohrungen auf induzierte chemische, hydraulische, thermische / faseroptische und seismische Effekte kontrolliert. Mit MULE als GECO-Demo-Standort möchte das Bochumer Geothermiezentrum (Fraunhofer IEG) die Auswirkungen der CO2-Injektion auf die Sandsteinformation weiter untersuchen
zuletzt bearbeitet Januar 2022, Änderungs- oder Ergänzungswünsche bitte an info@geothermie.de
