Projekt SYNERGYS

Litoměřice mají dlouhodobou zkušenost s přípravou geotermálního projektu, hlubinný průzkumný vrt, výzkumné centrum RINGEN a městskou tepelnou síť.

V Litoměřicích existuje již od roku 2007 hlubinný vrt, který vznikl z iniciativy zástupců města. V roce 2019 zde bylo otevřeno výzkumné centrum RINGEN, zaměřené na studium geotermální energie. Byly zde proto ideální podmínky pro vznik projektu tohoto druhu.

Výhodou je také soustředění výzkumných pracovišť a technologií v areálu bývalých kasáren a možnost ověřovat napojení vyrobeného tepla na městskou soustavu zásobování teplem.

Podzemní technologie zahrnují tři pole mělkých vrtů, která budou sloužit k akumulaci tepelné energie v horninovém prostředí. Tato podzemní úložiště tepla zvaná BTES (Borehole Thermal Energy Storage) budou mít hloubku 100, 200 a 400 m. Také zde budou dva hlubinné vrty, které budou sloužit k čerpání GT energie z hloubky 3 - 3,5 km, kde teplota dosahuje cca 90 °C.

Technologie vrtání je poměrně složitá disciplína, která odráží pestrost geologických podmínek, ve kterých se vrty realizují. Velmi zjednodušeně lze naše plánované vrty provést několika základními způsoby, případně jejich kombinací. Především v suchých a pevných krystalických horninách je nejrychlejším způsobem vrtání ponorným kladivem se vzduchovým výplachem. Pomalejším způsobem, avšak použitelným v široké plejádě prostředí je rotační vrtání s kapalným výplachem, kterým bude hloubená většina vrtů v Litoměřicích. Rotační vrtání používá širokou škálu vrtných hlavic a lze ho také modifikovat na odběr vrtného jádra. Protože tento projekt klade velké nároky na přesný průběh vrtu, bude také použita sofistikovaná technologie řízeného vrtání, která umožňuje korigovat odklon vrtu od požadované dráhy nebo jakkoliv měnit směr vrtání (např. do horizontálního směru v případě hlubinných vrtů).

V uzavřených trubicích ve vrtech proudí teplonosná kapalina, která předává teplo okolní hornině. V době vyšší spotřeby se teplo stejným okruhem z podzemí znovu odebírá.

Pole vrtných tepelných výměníků se označuje zkratkou BTES. V teplejší části roku může kapalina odvádět do horninového prostředí teplo ze solárních kolektorů, z chlazení nebo z jiných technologií. Hornina se postupně zahřívá a funguje jako zásobník. V zimě se směr využití obrátí a uložené teplo se odebere přímo nebo pomocí tepelného čerpadla.

Vrtný okruh je uzavřený, takže se teplonosná kapalina běžně nemísí s podzemní vodou. Proudění podzemní vody však může přenášet teplo mimo plánovaný objem zásobníku. Proto se v Litoměřicích měří teplota, hladiny, chemické složení a směr a rychlost proudění vody a podle výsledků se navrhuje tvar polí.

Nadzemní technologie systému SYNERGYS budou zahrnovat solární panely různých typů, bateriové úložiště, vysokoteplotní zásobníky tepla s čedičovou náplní a vodní akumulační nádrže, jednotku ORC pro přeměnu části uloženého tepla zpět na elektřinu, simulátor nízkoteplotní tepelné sítě a soustavu nízkoteplotních a vysokoteplotních tepelných čerpadel, to vše propojené se sezónními akumulátory energie do komplexního energetického systému pro centralizované zásobování obnovitelným teplem.

Protože každý z nich využívá jiné technologie. Pro jejich nastavení je optimální, aby fungovaly nezávisle a bylo možné upravovat jejich parametry bez ohledu na fungování celku. Zároveň jsou všechny čtyři systémy propojené simulátorem nízkoteplotní tepelné sítě, ze které lze obnovitelné teplo přečerpávat do stávající sítě dálkového vytápění v Litoměřicích.

Tepelný výkon systémů se předpokládá na úrovni 2 MW a má sloužit pro krytí základního odběru tepla ze sítě v Litoměřicích. Špičkový výkon zdrojů tepla ve výtopně se pohybuje okolo 40 MW.