Geothermie Projekte in der Karibik mit Fokus auf Guadeloupe Tarik Djamai. Matrikelnummer 28250052...

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