Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie energii geotermalnej w mieście Buk

Zimny Jacek, Struś Mieczysław, Szymiczek Jakub, Szczotka Krzysztof

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2023

|

Vol. 12, iss. 1

129--136

PL

Artykuł przedstawia projekt wykorzystania potencjalnych zasobów geotermalnych w mieście i gminie Buk. W pierwszych rozdziałach przedstawione są warunki geotermalne dla analizowanego regionu oraz potencjalne zbiorniki geotermalne umożliwiające efektywną eksploatacje wód termalnych. W mieście Buk są to zbiorniki jury dolnej, triasu dolnego oraz permu dolnego. Przedstawiona została głębokość technologia wykonania dwuotworowego systemu dubletu geotermalnego. W kolejnych rozdziałach przedstawione są technologie sprężarkowych pomp ciepła umożliwiające maksymalizację wykorzystania ciepła geotermalnego. Na zakończenie przedstawione są potencjalne moce cieplne uzyskane z odwiertu i potencjalny efekt ekologiczny.

EN

The paper presents the potential use of geothermal resources in the town and municipality of Buk. The first chapters present the geothermal conditions for the analyzed region and the potential geothermal reservoirs for the efficient exploitation of thermal water. In the town of Buk, these are the Lower Jurassic, Lower Triassic and Lower Permian reservoirs. The technology of a two-hole geothermal doublet system is presented. In the following chapters, compressor heat pump technologies for maximizing the use of geothermal heat are presented. Finally, the potential heat capacities obtained from the borehole and the potential environmental effect are presented.

2

Możliwości wykorzystania energii geotermalnej w Polsce – elektrociepłownia Rogoźno, obieg ORC

Szymiczek Jakub, Szczotka Krzysztof, Zimny Jacek, Struś Mieczysław

Rynek Energii

|

2023

|

Nr 4

15--22

PL

Przedstawiona w niniejszym artykule analiza warunków geotermalnych miasta Rogoźno pozwala na wybór najlepszego wariantu dla wykorzystania wód termalnych. Lokalizacja miasta w rejonie o wysokiej potencjalnej temperaturze i wydajności odwiertu pozwala na produkcję energii elektrycznej z zasobów geotermalnych. Przedstawiona symulacja obiegu ORC daje informację o możliwej wielkości produkcji, pozwala na ocenę symulowanej sprawności obiegu ORC dla różnych temperatur wód geotermalnych w zakresie 70 – 140°C. Przedstawiona koncepcja sposobów wykorzystania energii cieplnej wód geotermalnych pozwala na maksymalizację mocy wykonanego odwiertu geotermalnego. Dzięki wykorzystaniu odwiertu geotermalnego dla produkcji energii elektrycznej i cieplnej w różnych zakresach temperatur wykorzystanie potencjału inwestycji jest maksymalne.

EN

The article examines the geothermal conditions in Rogozno city, enabling the identiﬁcation of the optimal approach for utilizing thermal waters. Due to its favorable location in a high-temperature region with ample well capacity, an ORC plant can be employed to generate electricity from geothermal resources. Through the simulation of the ORC cycle, insights are obtained regarding potential production volumes and the simulated efficiency across geothermal water temperatures ranging from 70 to 140°C. Moreover, the proposed strategies for harnessing geothermal energy maximize the output of drilled wells by utilizing them for both electricity and heat production at varying temperature ranges. This approach ensures the optimal utilization of the investment.

3

Modelowanie pracy dubletu geotermalnego przy użyciu symulatora DARTS

Łętkowski Piotr

Nafta-Gaz

|

2023

|

R. 79, nr 8

519--528

PL

Na rynku funkcjonuje szereg narzędzi oferujących możliwości modelowania zjawisk przepływu masy i energii, wśród których można wymienić symulatory TOUGH, AD-GPRS czy Eclipse. W artykule przedstawiono wyniki modelowania pracy dubletu geotermalnego z wykorzystaniem symulatora DARTS, przy czym jako benchmark wykorzystano symulator Eclipse 100 z opcją TEMP, pozwalającą na modelowanie efektów temperaturowych w sytuacji zatłaczania zimnej wody do złoża. DARTS, który został zbudowany na uniwersytecie w Delft, jest stosunkowo nową propozycją na rynku narzędzi symulacyjnych, oferującą jednak szeroki zakres możliwości modelowania. W szczególności bardzo dokładnie modelowane są właściwości wody i pary, dla których korelacje charakterystyk termodynamicznych zbudowane są na podstawie IAPWS-IF97. Ponadto możliwe jest uruchamianie symulacji bazujących na siatkach nieregularnych (ang. unstructured grid) pozwalających na dowolne zagęszczanie siatki w zadanym obszarze. Symulator DARTS bazuje na nowej metodzie rozwiązywania nieliniowych równań przepływu – OBL (ang. operator-based linearization), która umożliwia skrócenie czasu obliczeń o około 1/5 (test na modelu składającym się ze 192 tys. bloków dla 500 kroków symulacji). Symulator DARTS, który jest rozpowszechniany na zasadach open source, zbudowano w języku wysokiego poziomu C++, lecz interfejs pozwalający na budowanie modeli został napisany w języku Python 3.9. Przeprowadzone na modelach analitycznych testy porównawcze wskazują na bardzo dobrą zgodność wyników uzyskiwanych przez wybrane symulatory. Błąd względny dla ciśnień dennych oraz wydajności wypływu wody dla odwiertów dubletu geotermalnego nie przekracza 1%, podczas gdy maksymalne różnice w rozkładach ciśnień i temperatur uzyskane w czasie testów zgodności nie przekraczają 2,5%. Istotną niedogodnością w stosowaniu DARTS jest brak dokumentacji oraz opisu technicznego, co powoduje, że pomimo szerokich możliwości modelowania zjawisk przepływu może on obecnie znaleźć zastosowanie bardziej w projektach badawczych niż komercyjnych.

EN

There are a number of tools on the market that offer the possibility to model mass and energy flow phenomena, including TOUGH, AD-GPRS and Eclipse simulators. This article presents the results of geothermal doublet modeling with the use of the DARTS simulator, with the Eclipse 100 simulator with the TEMP option used as a benchmark, enabling temperature effects to be modelled when cold water flows into the reservoir. DARTS, which was built at the University of Delft, is a relatively new proposition on the simulation tools market, but it offers a wide range of modeling possibilities. In particular, the properties of water and steam are modelled very precisely, for which correlations of thermodynamic characteristics may be demonstrated on the basis of IAPWS-IF97. In addition, it is possible to run simulations based on unstructured grids, allowing for any grid density in a given area. The DARTS simulator is based on a new method of solving non-linear flow equations – OBL (Operator Based Linearization), which can reduce the calculation time by about 1/5 (test on a model consisting of 192,000 blocks for 500 simulation steps). The open-source DARTS simulator is coded in high-level C++, but the model building interface is written in Python 3.9. Comparative tests carried out on analytical models indicate a very good agreement between the results obtained by the selected simulators. The relative error for bottom pressures and flow rates for geothermal doublet boreholes does not exceed 1%, while the maximum differences in pressure and temperature distributions obtained during compliance tests do not exceed 2.5%. A significant disadvantage in the use of DARTS is the lack of documentation and technical description, which means that despite the wide possibilities of modeling flow phenomena, it can now be used in research rather than commercial projects.

4

Możliwości wykorzystania energii geotermalnej w Wielkopolsce – modernizacja systemu ciepłowniczego Nowego Tomyśla

Zimny Jacek, Struś Mieczysław, Kowalski Wojciech, Szymiczek Jakub, Michalak Piotr, Szczotka Krzysztof

Rynek Energii

|

2021

|

Nr 1

26--37

PL

Artykuł przedstawia ocenę potencjału energetycznego, koncepcje geotermalnego systemu grzewczego, propozycję zamiany spalania na OZE, studium wykonalności i analizę ekonomiczną planowanej ciepłowni geotermalnej w mieście Nowy Tomyśl. W pracy zostały przedstawione warunki geologiczne Województwa Wielkopolskiego oraz określone potencjalne zbiorniki geologiczne województwa, powiatu i Gminy Nowy Tomyśl, pozwalające na eksploatacje wód termalnych. Zbiorniki: Kredy Dolnej, Jury Dolnej, Triasu Dolnego i Permu Dolnego zostały przeanalizowane pod względem ich głębokości, temperatury, przewodności hydraulicznej i potencjalnej wydajności ujęć. Została przeprowadzona analiza stanu obecnego i przedstawiono ekologiczny możliwy wariant modernizacji ciepłowni i sieci cieplnej w Nowym Tomyślu. W modernizacji przewidziano zastosowanie sprężarkowych pomp ciepła dużej mocy (SPCDM), pozwalających na maksymalne wykorzystanie ciepła geotermalnego w wysokotemperaturowej miejskiej sieci ciepłowniczej. Przeprowadzono analizę ekonomiczną z określeniem średniego kosztu ciepła (LCoH) i przepływów pieniężnych dla różnych wariantów finansowania i zasilania projektu geotermalnego miasta.

EN

The article presents the energy potential, concept for the geothermal heating system, proposition for replacement of combustion with renewable energy, feasibility study and economic analysis of the planned geothermal heating plant in the city of Nowy Tomyśl. This study presents geological conditions of the Greater Poland province and choice of the potential aquifers for the province, municipality and city of Nowy Tomyśl, that allow exploitation of thermal water. Aquifers of Lower: Cretaceous, Jurassic, Triassic and Permian were analyzed for their depth, temperature, hydraulic conductivity and potential yield of the borehole. Analysis of the current state was performed, with proposition of the ecological modernization option of the heating plant and network in Nowy Tomyśl. Modernization was proposed with use of high-power compressor heat pumps, that allow maximal exploitation of the geothermal heat in high temperature municipal heating network. Economical analysis was performed with calculation of Cash flow and levelized cost of heat for different financing and power supply options.

5

Wykorzystanie modelowania numerycznego do określenia wpływu konfiguracji otworów na parametry eksploatacyjne dla dubletu geotermalnego w rejonie Choszczna

Wachowicz–Pyzik A., Sowiżdżał A., Pająk L.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 4

553--564

PL

Modelowanie numeryczne umożliwia ograniczenie ryzyka związanego z wyborem lokalizacji otworów wiertniczych, a także optymalizację eksploatacji ujęcia, zapewniając mu długoletnią pracę przy jego optymalnych parametrach. Odpowiedni dobór oprogramowania, a także adekwatna metodyka wykorzystywana przy tworzeniu modeli numerycznych, w zależności od dostępnych danych, w znaczny sposób wpływa na jakość uzyskanych wyników. W niniejszym artykule rozważono wpływ odległości otworów wiertniczych wchodzących w skład dubletu geotermalnego oraz dobór optymalnego wydatku eksploatacyjnego przy użyciu kodu TOUGH2, wykorzystującego do obliczeń metodę różnic skończonych. Za obszar modelowy przyjęto rejon położony w strefie między niecką szczecińską a monokliną przedsudecką, w której zlokalizowany jest istniejący otwór wiertniczy Choszczno IG-1. Praca podzielona została na dwa etapy. W pierwszym etapie rozpatrywane były zmiany odległości otworu produkcyjnego i zatłaczającego oraz ich wpływ na prace dubletu. W drugim etapie analizie poddano wpływ wydatku ujęcia. Na podstawie uzyskanych wyników zaproponowano optymalną lokalizację otworu zatłaczającego oraz chłonnego oraz wielkość wydatku.

EN

The numerical modeling enables us to reduce the risk related to the selection of best localization of wells. Moreover, at the stage of production, modeling is a suitable tool for optimization of well operational parameters, which guarantees the long life of doublets. The thorough selection of software together with relevant methodology applied to generation of numerical models significantly improve the quality of obtained results. In the following paper, we analyzed the influence of distance between the production and the injection wells on variability in time of operational parameters. The influence of yield was also examined with the TOUGH2 code, which applies the finite-difference method. The study area is located between the Szczecin Trough and the Fore-sudetic Monocline, where the Choszczno IG-1 well has been completed.

6

Ocena możliwości pracy dubletu geotermalnego na strukturze Wiśniowej koło Strzyżowa, jako wynik modelowań dynamicznych

Machowski W., Machowski G., Białecka K.

Technika Poszukiwań Geologicznych

|

2013

|

R. 52, nr 2

95--104

PL

Wynikiem naftowych prac poszukiwawczych w obszarze depresji strzyżowskiej (płaszczowina skolska) było odwiercenie w 1991 roku otworu Wiśniowa-1. Na głębokości 3793 m uzyskano przypływ wody o mineralizacji 15,15 g/dm3, wydajności 180 m3/h i temperaturze 85°C. Poziom zbiornikowy stanowią zeszczelinowane piaskowce warstw spaskich (kreda dolna) z anormalnie wysokim ciśnieniem złożowym. Skonstruowany trójwymiarowy model porowatości efektywnej, przepuszczalności szczelinowej i temperatury, poddano symulacjom z użyciem symulatora Eclipse (Schlumberger). W modelowaniach wykorzystano istniejące otwory wiertnicze:Wiśniowa-1, Szufnarowa-1 i Nawsie-1, oraz zaprojektowany otwór zrzutowy (INJ1), oddalony o 1km na NW od otworu produkcyjnego. Przeprowadzone modelowania dynamiczne pozwoliły na wyliczenie optymalnej pracy dubletu geotermalnego, gdzie wielkość produkcji otworem Wioeniowa-1 przy jednoczesnym zrzucie tej samej objętości otworem zatłaczającym (INJ1) wyliczono na poziomie 640 m3/dobę. Dla modelu wyjściowego zapewnia ona ciągłość eksploatacji jedynie przy kilku stopniach spadku temperatury produkowanej wody przez okres niemal 50 lat. Wykonano analizę czułości systemu ze względu na różne scenariusze modelu parametrycznego (model pesymistyczny, model wyjściowy i model optymistyczny).

EN

Well Wiśniowa-1 was drilled in 1991 in the Strzyżów Depression (Skole Nappe) for petroleum exploration. At a depth of 3793 m, low-mineralized water was encountered. The water exhibits temperature of 85°C and inflow rate of 180 m3/h. Water reservoir consists of fractured sandstones belonging to the Spas Beds (Lower Cretaceous) and displays anomalously high pressures. A three-dimensional model of effective porosity, fracture permeability and temperature was constructed and subjected to dynamic simulations using Eclipse simulator (Schlumberger). In modelling process, three existing wells (Wiśniowa-1, Szufnarowa-1, Nawsie-1) and the new designed well (INJ1), located about 1 km to the NWof the production well, were used. The modelling results have shown that at the level of 640 m3/day of water production and injection the geothermal doublet will work most efficiently. For the base case model, this would ensure a continuous operation with only a few degree drop in the temperature of the produced water over a period of almost 50 years. We have also made sensitivity analysis of the system for various scenarios of the parametric model (low case, base case and high case).