A Dél-Lengyelországban található Podhale térsége elsősorban természeti szépségeiről ismert, de évek óta küzd a szmog problémájával. Zakopanéban ugyanakkor szerencsére egyre több háztartás cserélheti le a környezetszennyező, szilárd tüzelésű kazánokat a Föld belsejéből származó hőenergiára. Ebben a térségben található Lengyelország legnagyobb, fűtési célú geotermikus rendszere. Hatékony működéséhez azonban nem elegendő csupán a Föld mélyéből nyert forró víz, a megfelelő működéshez intelligens felszíni vezérlésre is szükség van.
Becslések szerint Lengyelország területének akár 50 százaléka is alkalmas lehet a geotermikus energia hasznosítására, ennek ellenére ez az energiaforrás jelenleg mindössze 1 százalékot tesz ki az ország távhőtermelésében. Podhale ebben a tekintetben úttörő szerepet játszik. A kedvező geológiai adottságoknak köszönhetően a geotermikus energia itt már több mint 30 éve jelen van és fejlődik. A Geotermia Podhalańska az egyik legnagyobb geotermikus rendszer Európában. A rendszer közel kétezer épület hőellátását látja el Zakopanéban, Biały Dunajecben, Poroninban és Szaflariban, ezáltal a Tátra hegység fővárosának számitó terület hőigényének mintegy 40 százalékát előállítva. Emellett vonzó alternatívát kínál a széntüzelésű kazánokkal szemben egy olyan régióban, amely a fűtési szezonban súlyos szmoggal küzd.
Szétszórtan elhelyezkedő létesítmények, központosított felügyelet
A térségben élők egyre gyakrabban választják a geotermikus fűtési módszert, többek között a költséghatékonysága miatt is. „Podhaléban a geotermikus hő a legolcsóbb fűtési megoldás. Számos fogyasztó számára tulajdonképpen ma már az egyetlen választható lehetőséggé vált. Ez egyben azt is jelenti, hogy télen egy esetleges rendszerhiba rendkívül komoly problémát okozna. A növekvő kereslet mellett a Geotermia Podhalańskának tehát nemcsak a termelési kapacitást kellett növelnie, hanem az ellátásbiztonságot is javítania kellett” – emelte ki Łukasz Filipowicz, Zakopane város polgármestere. Ennek érdekében a vállalat jelenleg az egész rendszer bővítését és korszerűsítését célzó projekteket valósít meg. Az új hőcserélők lehetővé teszik egyre nagyobb mennyiségű energia előállítását, folyamatban van egy új fúrás és egy visszasajtoló vezeték kiépítése is. A hálózatfejlesztés megbízhatóságának növelése érdekében a Geotermia Podhalańska a vezérlőrendszer modernizálása mellett döntött az ABB irányítástechnikai rendszerének bevezetésével. Ez a megoldás a teljes folyamatot felügyeli – a több helyszíni fúrásból származó forró víz kinyerésétől a hőtermelésen át, egészen a fogyasztókhoz történő elosztásig.
A vezérlőrendszer összekapcsolja a Geotermia vállalat két fő termelő egységét: a bańska niżnai geotermikus hőerőművet, ami Lengyelország legnagyobb ilyen jellegű létesítménye, valamint a zakopanei szivattyúállomást. A rendszer fő feladata a kulcsfontosságú üzemi paraméterek – többek között a hőmérséklet, az áramlás és a nyomás – folyamatos ellenőrzése, valamint a termelés olyan módon történő irányítása, hogy a távhőrendszer hatékonyan és megbízhatóan működjön. Egy ilyen, rendkívül összetett domborzati viszonyokkal rendelkező térségben a hőszolgáltatás biztosítása egyáltalán nem egyszerű feladat.
„A hálózat legalacsonyabb és legmagasabb pontja között 200 méteres szintkülönbség van, ami összetett hidraulikai rendszert eredményez a számos szintemelkedés miatt. Amennyiben valamelyik létesítményben rendkívüli helyzet alakulna ki – például áramkimaradás vagy a vízszint emelkedés, áradás miatt –, a rendszer riasztja az üzemeltetőket, vagy automatikusan aktiválja a védelmi mechanizmusokat, megakadályozva a víz ellenőrizetlen kiáramlását és az infrastruktúra károsodását. Ennek köszönhetően már sikerült elkerülnünk nem tervezett leállásokat” – magyarázza Wojciech Wartak, a Geotermia Podhalańska bányászati üzemének üzemvezetője.
A változásra felkészített rendszer
A vezérlőrendszer megbízhatóságának fejlesztése érdekében sor került a szerverek és a munkaállomások cseréjére is, emellett a folyamatirányítási szinten korszerűsítették az ABB Freelance rendszert. A kommunikáció módja is megváltozott: a korábbi GPRS-alapú kapcsolatot állandó vezetékes összeköttetés váltotta fel. Ez jelentősen javította a kommunikáció stabilitását és a hálózati változásokra adott reakcióidőt.
„Az új fogyasztók csatlakozásával és az új termelőegységek felépítése miatt a hőszállítási folyamat egyre összetettebbé válik. A helyzetre rugalmasan reagáló vezérlőrendszer ezért kulcsfontosságú tényezővé vált. A korszerűsített ABB irányítástechnikai rendszer összhangban fejlődik és adaptálódik majd a vállalat növekvő igényeivel. Podhale példáját véve, ahol a távhőhálózat évről évre bővül, a rendszer skálázhatósága kulcsfontosságú tényező. Amikor egy új létesítmény csatlakozik a hálózathoz, a rendszer könnyen bővíthető anélkül, hogy az egész infrastruktúrát ki kellene cserélni, vagy veszélyeztetni kellene a hőenergia-ellátás folytonosságát” – mondja Konrad Wardziński, az ABB lengyelországi automatizálási üzletágának képviselője.
A geotermia tulajdonképpen szinte a legideálisabb megújuló energiaforrás: kiszámítható, a készletek gyakorlatilag kimeríthetetlenek, rendkívül magas a hatékonysága, a termelés környezetsemleges, és költségei lényegesen alacsonyabbak, mint a szénalapú energiatermelésé. A potenciális felhasználók számára azonban nem csupán a környezetvédelmi és pénzügyi szempontok számítanak. Döntő jelentőségű a geotermikus fűtés megbízhatósága és stabilitása, valamint a rendszer hatékony bővíthetősége is.
A geotermia önmagában nem oldja meg teljes mértékben a szmog problémáját, ugyanakkor minden egyes kiváltott széntüzelésű kazán javítja a levegő minőségét Podhaléban. Az elmúlt 30 év során a Geotermia Podhalańska több mint 700 tonnával csökkentette a CO₂-kibocsátást, ami azt jelenti, hogy közel 400 ezer tonnával kevesebb szenet használtak fel a hőenergia előállításához ennek köszönhetően.[1] A megbízható és skálázható vezérlőrendszer hozzájárul ahhoz, hogy ezek a számok a következő évtizedekben tovább növekedjenek.
Magyar kitekintés: geotermikus energia és intelligens hőellátás
Magyarország adottságai nagyon kedvezőek a geotermikus energia hasznosítása szempontjából: a Kárpát-medence geológiai jellemzői miatt a földhő a hazai hőellátás egyik fontos, hosszú távon is fenntartható pillére lehet. A hazai energiastratégiák célként jelölik meg a geotermikus energia felhasználásának érdemi növelését, különösen a távhőrendszerekben, a fosszilis energiahordozóktól való függés csökkentése és a levegőminőség javítása érdekében.
A fejlesztési irányokban egyre hangsúlyosabban jelenik meg az a szemlélet, hogy a hőtermelést, a hálózati működést és a felügyeletet egységes, digitálisan vezérelt rendszerként kezeljék. Magyarországon ilyen, geotermikus alapú távhőrendszerek működnek például Miskolc és Szeged városában is, ahol a földhő a városi hőellátás meghatározó elemévé vált. Az ilyen rendszerekben az intelligens irányítási és automatizálási megoldások kulcsszerepet játszanak a megbízható üzemeltetésben, a folyamatos hőellátás biztosításában és a komplex hálózatok jövőbeni bővíthetőségének támogatásában. Ez a megközelítés jól illeszkedik a lengyel példában bemutatott, hosszú távú üzembiztonságra épülő modellhez.
[1] https://www.geotermia.pl/edc_media/Manager/Geotermia-podhalanska-maly.pdf
