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