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Geothermie Projekte in der Karibik mit Fokus auf Guadeloupe
Tarik Djamai. Matrikelnummer 28250052Lukas Machelett. Matrikelnummer 29207813
Universität Kassel / Geothermie Veranstaltung SS2011
Gliederung
1. Geothermisches Potential der kleinen Antillen
2. Geothermisches Potential – Guadeloupe
3. Bouillante-Kraftwerk Umsetzung
4. Von der Quelle ins Kraftwerk
5. Sozioökonimische Synergieeffekte
1. Geothermisches Potential der kleinen Antillen
(+)
(+++)
(++)
(+)
(+)
2. Geothermisches Potential Guadeloupe
Unterwasservulkaneaktive VulkaneMonserrat-Marie Spalte
Vulkankette der Bouillante(1.000.000 Jahre alt)
2.1 Besondere Gegebenheiten inBouillante
ThermalquellenEruptionszentru
mBohrungen
Hydrothermale
Oberflächenthermie
Deckgestein (Smektit)
Reservoir (Faustform)~240°C „Pferdeschwanz-Bruch“
2.2 Sozioökonomische & politische Aspekte
Allgemeine Daten : - 1780km² Fläche - 400.000 Einwohner - Haupteinnahmequellen → Tourismus,Landwirtschaft (Rohrzucker), Leichtindustrie (Rumherstellung) - Arbeitslosenquote bei ca 30 %
Energieversorgung :
Einbeziehung & Akzeptenz der Bevölkerung : - - Informationen → umweltfreundliche Nutzung von Geothermie-- mögl. Kraftwerksbesichtigungen → besseres Verständnis der eingesetzten Technik - geothermische Ressourcen → natürlicher Teil der Umwelt
Erdöl
Kohle
erneuerbare Energien
Wohnen
Industrie
Transport
DienstleistungLandwirtschaft
SektorenEnergieherstellung
Primärer Energiebedarf Guadeloupe (2006)
2.3 Forschung & StudienGeothermische Exploration - Bouillante
1963-64 : Erste Untersuchungen bzgl. der Geologie & des Tempearturgradienten
(durchgeführt vom BRGM , finanziert durch die SPDEG)1970 :
Bohrung von drei Quellen (BO-1,BO-2 & BO-3 durch EURAFREP )BO-2 (338m) eine große Produktionskapazität auf
(Dampf 30 t/h & Wasser 120 t/h bei einer Temperatur von 242°C)1974-77 :
Bohrung des von BO-4 (1200m)Unzureichende Dampfmenge, selbst bei der Erweiterung auf
2500m , blieb die Menge an Dampf unwirtschaftlich1982 :
Bau einer Pilot-Anlage mit einer 4,5 MW Turbine (umgesetzt durch EDF)angetrieben durch BO-2
Inbetrieb von 1986 bis 19921996 :
Wiederherstellung der zuvor gebauten Pilot-Anlage (Bouillant-1) zur industriellen Produktion von Strom
(durch Géothermie Bouillante S.A)23 Gwh (1998)
(2% des Energiebedarfs von Guadeloupe)
1995-99 :Studien zur Erkundung von günstigen geothermischen Gebieten
Dabei würde die Bouillante Bay als besonders geeignet identifiziertStimulations-Experimante „thermal cracking“ (1998 )
im BO-4 durch geführt um dessen Produktivität zu erhöhenDanach Start des Bouillante-2 Projektes
2000-01 :Bohrung drei neuer Quellen (BO-5,BO-6 & BO-7)
bis in eine Tiefe von 1000-1200mBO-5 & BO-6 ähnliche Fluid-Zusammensetzung wie BO-2 & BO-4 a
Temperaturspitze liegt bei 250-260°CBO-7 ist unproduktiv
2002-2004 :Kraftwerk-1 von BO-2 getrennt & nun von BO-5/BO-6 versorgt
Untersuchungen & Probebohrungen für das Bouillante-3 Projektim Norden der Bouillante-Bay
2005 :Bouillant-1 (4,5MW) & Bouillante-2 (11MW) ,versorgt durch BO-4,BO-5 & BO-6 ,
liefern nun 10% des für Guadeloupe benötigten Stroms
2.4 Identifikation eines geeigneten Standorts
Region mit der höchsten Bodentemperatur
2.5 Reservoir-Charakteristikafrakturiertes Reservoir :
- Verwerfungsformation mit O-W Ausrichtung permeable & nicht-permeable Formationen
Magmakammer
Vulkangestein
Anwesenheit von Wasser
Kalkgestein
Tiefengeothermie
- Reservoir-Fluid : Fluid mit einem TDS- Wert (total dissolved solids) von 20 g/l & einen pH-Wert von 5,3 Kombination aus Meerwasser & Süßwasser - Gas-Dampf Verhältnis liegt bei 0,4-0,5 [4-4,5kg CO2/t Dampf ] - Temperatur-Bereich : 250-260°C
- Porosität : 10-15% (geschätzt)
Meerwasser
Frischwasser
58 %
42%
3. Bouillante-KraftwerkUmsetzung
BO-2
Geothermisches
Kraftwerk
Pumpstation
BO-4, BO-5, BO-6, BO-7
Bouillante City
3.1 Bohrungen
Plateau Bruch → niedrige Permeabilität
Descoudes Bruch → keine Permeabilität
Cocagne Bruch → hohe Permeabilität
3.2 Quellen-Charakteristika
Deckschicht
abnehmender
T-Gradient
niedriger T-Gradient
3.3 Vergleich mit Soulz & mögl.Erklärung für T-Amomalie
ca. 60°C ca. 240°C
Isolator Speicher
3.5 Produktivität
4. Von den Quellen ins Kraftwerk
Umspannstation
1 Natürlicher Wassereintrag
2 Geothermisches Reservoir
3 Bohrungsplattform
4 Geothermisches Reservoir
5 Turbinenhaus
6 Druckkondensator
7 Pumpsation
8
Generator
Dampfturbine
Abgasrohr
4.1 Anlagenaufbau
4.2 Energieerzeugung-Schema
Nutzung für Thermal-/Heilbäder
Double-Flash Prozess :separiertes Wasser 1.Seperator → Entspannung (Dampfbildung) → 2.Seperator wiederum separiert → Dampf in 2. (Niederdruck-)Turbine oder in einem ergänzenden Niederdruckteil der HD-Turbine entspannt.
4.2 Installierte Leistung
Bouillante-1 : 4,7 MW(Double-Flash Prozess)Inverstitionskosten → 34,2 Mio. €
Bouillante-2 : 11 MW(Simple-Flash Prozess)Investitionskosten → 30 Mio. €
Gesamtleistung : ca. 15 MWGesamtproduktion : - 110-120 GWh → 10% Gesamtenergiebedarfs - hohe Verfügbarkeit > 85%
5. Sozioökonomische SynergieeffekteDirekt Gewinne :
● Schaffung von Arbeitsplätzen (10-12 Kraftwerkmitarbeiter)
● Jährliche Einnahmen 7 Mio. €
● Steuereinnahmen
● Aktivierung von Lieferanten & Zeitarbeitsplätzen , meistens während der Bohr- & Bauphasen
● - Elektroingenieure
● - Rohrbau, Schweißarbeiten, Wärmedämmung
● Ausbau der Infrastruktur, Wachdienst,
Indirekte Gewinne :
● Schaffung von Öko-Tourismus → Image-Verbesserung & Tourismuszuwachs
● Niedrige Stromerzeugungskosten (0,08 Cent/kWh)
● Einsparung fossiler Energieträger & Emissionsreduzierung
5.1 Ausblicke in die ZukunftZukunftsvisionen :
● Ausbau des vorhandenen Potentials
● vollständige Energieautarkie
● Erfahrungstransfer
● Schaffung eines Verbundnetzwerkes
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit