Geothermal energy exploitation by single well systems: technical analysis in geological conditions of Southern Poland
 
More details
Hide details
 
Polityka Energetyczna – Energy Policy Journal 2003;6(Zeszyt specjalny 1):41–52
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Calculations and an analysis based on real geological conditions have being carried out. Geological data, which are necessary as inlet data for technical calculations are presented. Technical analysis based on numerical method is made. Depending on the reservoir's conditions two basic ways of thermal energy extraction have been assessed. The first is based on geothermal fluid extraction up to the surface, where fluid is cooled down and reinjected. Extraction and reinjection simultaneously by one well is considered. A temperature and pressure distribution for this type of exploitation scheme is calculated by the TOUGH2 numerical simulator. A second way of geothermal energy extraction is with the bore hole heat exchanger (BHE) connected. The coaxial BHE consists of two coaxial tubes of different diameter (the well casing and inner insulated pipe). The heat exchange in the coaxial heat exchanger and surrounding rocks are described by the numerical model. Depending on the water availability one or other of those methods of heat exploitation can be chosen. Both methods for the same reservoir's conditions are presented. The operating scheme based on geothermal water exploitation gives a much higher thermal power output than the coaxial heat-exchanger scheme. Furthermore, when insulation is good enough, the power does not drop during operating time, as is noticeable with the coaxial heat-exchanger system.
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Systemy jednootworowej eksploatacji energii geotermalnej w warunkach geologicznych południowej Polski
energia odnawialna, energia geotermalna, jednootworowy system eksploatacji, symulacja numeryczna
W artykule wykonano obliczenia i analizy w oparciu o rzeczywiste warunki geologiczne występujące w południowej Polsce na obszarze Przedgórza Karpat. Przedstawiono dane geologiczne, które są niezbędne od technicznych obliczeń przy wykorzystaniu metod numerycznych. W zależności od warunków złożowych przeanalizowano dwa podstawowe sposoby eksploatacji energii geoternalnej. Schemat pierwszy polega na eksploatacji płynu termalnego, który na powierzchni jest schładzany i ponownie zatłaczany. Rozpatrywana jest tutaj równoczesna eksploatacja i zatłaczanie płynu tym samym odwiertem (SPI). Rozkład temperatury i ciśnienia w omawianym schemacie eksploatacji jest określany przy wykorzystaniu symulatora numerycznego TOUGH2. Drugi sposób eksploatacji energii geotermalnej polega na wykorzystaniu otworowego współosiowego wymiennika ciepła (BHE). BHE składa się z dwóch współosiowych rur o różnej średnicy (obudowa odwiertu oraz współosiowa, izolowana termicznie rura wewnętrzna). Wymianę ciepła w BHE i sąsiadujących z nim skałach opisuje zaproponowany przez autorów model numeryczny. W zależności od warunków złożowych istnieje możliwość wyboru jednej z wyżej opisanych metod eksploatacji energii cieplnej. Obie metody zaprezentowano dla tych samych warunków złożowych (rejon Bochni). Eksploatacja energii geotermalnej w oparciu o schemat wykorzystania wody termalnej daje znacznie wyższe moce cieplne aniżeli eksploatacja bazująca na współosiowym wymienniku ciepła (BHE). Ponadto cechuje ją stabilność pozyskiwanej mocy cieplnej w czasie.
ISSN:1429-6675