Bakgrunn: Mer vind i geoseilene

Geoenergi er allerede blitt en utbredt energiform i Norge, men mulighetene er mye større enn det som hittil er realisert, mener forsker.

Publisert
Det er utviklet planer om dyp geoenergi-system som inkluderer å bore hele 5500 meter ned i grunnen under Oslo og etablere et geoenergi-system bestående av mer enn 30 km med brønner. (Illustrasjon: Rock Energy AS)
Det er utviklet planer om dyp geoenergi-system som inkluderer å bore hele 5500 meter ned i grunnen under Oslo og etablere et geoenergi-system bestående av mer enn 30 km med brønner. (Illustrasjon: Rock Energy AS)

– Geoenergi bruker energi til å lage mer energi, og kan både varme opp og avkjøle store bygninger på en rimelig og klimavennlig måte, sier dr. ing. Kirsti Midttømme ved Norges Geotekniske Institutt (NGI).

Flere tusen nordmenn har allerede installert geoenergi i boligene sine. I tillegg er det oppført mer enn 300 større offentlige og private bygg med geoenergi-anlegg.

Resultatet er at Norge i dag henter ca 1,6 TWh (terrawatt-timer) energi opp fra fjellet og grunnvannet under føttene våre. Dette tilsvarer omtrent produksjonen fra to Alta-kraftverk.

– Geoenergi er faktisk nesten dobbelt så stort som vindkraft, som leverer ca 0,9 TWh i året, sier Midttømme.

Energiformen står dermed for mer enn to prosent av oppvarmingen av landets bygninger, som i parentes bemerket forbruker cirka 38 prosent av den stasjonære kraftproduksjonen.

En rekke fordeler

– Geoenergien har en rekke fordeler fremfor andre energiformer. Den kan for eksempel ikke beskyldes for å ødelegge utsikter eller drepe havørn, slik som enkelte vindmøller på land.

– Geoenergien kan generere større energimengder fra små arealer enn man kan drømme om ved bruk av solcellepaneler. Den krever ikke at vassdrag blir demt opp.

– Behovet for kraftoverføring og skjemmende høyspentlinjer blir redusert, fordi energien kan produseres der den trengs. Ikke minst viktig: Geoenergien har god lønnsomhet, mener Midttømme.

Hun tror derfor at geoenergi vil få mer vind i seilene i årene som kommer. Ifølge de nye byggeforskriftene skal alle bygg over vanlig enebolig-størrelse installere en fornybar energikilde som dekker minimum 40 prosent av energibehovet til oppvarming.

Dette vil sannsynligvis stimulere interessen for geoenergi, og vi ser da også at flere bedrifter og teknologimiljøer begynner å satse på området.

Kjøleskap i stort format

Alle som har et kjøleskap, har samtidig en modell av et geoenergianlegg.

Det er i prinsippet snakk om en rørsløyfe til et kjølig sted, en rørsløyfe til et varmere sted, en væske som sirkulerer gjennom begge rørsløyfene, og en varmepumpe som sørger for at væsken henter energi fra det kjølige stedet og avgir energien – som varme – på det varmere stedet.

Dermed blir det kjølige stedet enda kjøligere, og det varme stedet blir enda varmere.

– Forskjellen er at kjøleskapet har ”det kalde stedet” inni og ”det varme stedet” på baksiden, mens en bygning med geoenergi-anlegg har ”det varme stedet” inni og ”det kalde stedet” i grunnen under eller i nærheten av bygningen, forklarer Midttømme.

Norske byggherrer har hittil satset utelukkende på grunn geoenergi, som handler om å utnytte solenergi som er lagret i grunnen.

Energien hentes ut ved å bore brønner ned til maksimalt 300 meters dyp. Inne i brønnene monteres energisamlere i form av tynne plastrør hvor kjølemediet (som oftest en blanding av vann og etanol) kan sirkulere.

Norge på tredjeplass

Norge ligger på en internasjonal tredjeplass når det gjelder grunn geoenergi, målt i installert kapasitet i forhold til folketallet. Det er bare Sverige og Island som ligger foran.

En kommende teknologi er det som kalles dyp geoenergi, og som handler om å bore ned til minst 1000 meter under jordoverflaten for å utnytte varmen fra jordens indre.

Grunn geoenergi handler om å bore ned til maks ca 300 meters dyp for å utnytte lagret solenergi. Tegningen viser et eksempel på dette - den nye postterminalen på Lørenskog, som får et hypermoderne geoenergianlegg.  (Illustrasjon: Posten Norge)
Grunn geoenergi handler om å bore ned til maks ca 300 meters dyp for å utnytte lagret solenergi. Tegningen viser et eksempel på dette - den nye postterminalen på Lørenskog, som får et hypermoderne geoenergianlegg. (Illustrasjon: Posten Norge)

Firmaet Rock Energy lanserte nylig planer om å bore hele 5500 meter ned i grunnen under Oslo og etablere et geoenergi-system bestående av mer enn 30 km med brønner. Vannet som kommer opp fra dypet er ventet å ha en temperatur på rundt 90 grader.

Bruker energi til å lage mer energi

Det geniale med den grunne geoenergien er at teknologien bruker energi til å lage mer energi, ifølge Midttømme.

– Et riktig utformet geoenergianlegg har en energieffektivitet på opptil 400 prosent.

– Det vil si at for eksempel 1000 watt inn til anlegget gir 4000 watt ut igjen. En energimengde som tidligere kunne brukes til å varme opp ett rom om vinteren, kan dermed brukes til å oppvarme fire rom, forklarer hun.

Det finnes også kombinasjonsanlegg hvor energistrømmen kan snus, slik at anlegget gir både oppvarming om vinteren og kjøling om sommeren.

Kjølingen skjer ved at varme fra bygget dumpes ned i grunnen om sommeren, slik at varmen kan gjenbrukes neste vinter. Dette er viktig fordi moderne kontorbygg ofte bruker nesten like mye energi til kjøling som til oppvarming.

Svenskene ligger foran

Norge må finne seg i å ligge etter vulkanøya Island når det gjelder geoenergi, for islendingene har helt andre naturgitte forutsetninger enn Ola Nordmann.

Derimot er det en annen sak at Sverige har kommet lenger enn Norge når det gjelder å redusere klimautslippene, og geoenergien er en av grunnene til dette.

Det er faktisk installert mer enn 300 000 geoenergianlegg i vårt naboland, og energiformen er hele ti ganger større enn vindkraft hos ”Söta bror”. Men også der får vindkraften mer av oppmerksomheten.

Selv om Sverige og Island leder i den uoffisielle nasjonskampen, har Norge opptil flere enkeltstående geoenergi-anlegg som kan hevde seg både i Europa- og verdenstoppen.

Flinke på fjellbrønner

Den uoffisielle ”Europatoppen” for geoenergi, basert på fjellbrønner, ble inntatt av Norge allerede i 2004, da Nydalen næringspark innviet Europas største borehullbaserte varmepumpesystem.

Det nye Akershus universitetssykehus (AhuS), som ble tatt i bruk 1. oktober 2008, har installert et av verdens største geoenergianlegg i sitt slag.

Anlegget både kjøler og varmer det cirka 137 000 kvadrameter store sykehuset og henter vann fra 228 brønner som er opptil 200 meter dype. Det er planer om en fremtidig utvidelse, slik at anlegget kommer opp i hele 390 brønner.

Muligheter for mer

Det totale bidraget fra alle typer varmepumper i Norge i dag – medregnet de som utnytter luft, sjøvann eller spillvarme – utgjør i dag omtrent 7 TWh. Det tilsvarer 10-12 Alta-kraftverk som går for fullt året rundt.

Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) har anslått at denne produksjonen kan økes til mellom 10 og 14 TWh i 2020.

Forskere som jobber med utforming av geoenergianlegg ved NGI tror at dette anslaget er forsiktig.

Litt ”drahjelp” med beskjedne subsidier og støtte til forskning og utvikling (FoU) kan frigjøre vesentlig større energimengder, mener de.

– Det tekniske potensialet for energibesparelse ved bruk av geoenergi og varmepumper er anslagsvis 37 TWH – tilsvarende 50-60 Alta-kraftverk – hvorav 3-4 TWh bare i det energisultne Midt-Norge, anslår Midttømme.

Forspilte sjanser

I dag er det imidlertid fortsatt slik at geoenergi er lite kjent og lite omtalt.

– Det bygges fortsatt store private og offentlige bygninger på gunstige geoenergi-lokaliteter, uten at alternativet blir vurdert.

– Dermed går man glipp av store muligheter til energisparing, lavere utgifter og reduserte klimautslipp, mener Midttømme.

For å etablere optimale borehullsbaserte varmepumpeanlegg, må man kjenne geologien i området og tilpasse antallet brønner og boredyp til forholdene. Her trengs det mer forskning og utvikling (FoU) for å optimalisere teknologien, men dagens anlegg er likevel allerede svært gode.

Erfaringene viser at områder med mektige sand- og grusavsetninger kan være spesielt velegnet, og Oslo lufthavns geoenergibaserte energisystem ble da også nedbetalt i løpet av to år.

Kirsti Midttømme er derfor overbevist om at geoenergi-baserte varmepumpesystemer kan bli en viktig del av løsningen hvis vi i Norge skal bli mer energieffektive og møte utfordringene som klimaendringene gir oss.

– Dette energialternativet bør derfor likestilles med vindkraft, solenergi og biovarme med hensyn til FoU-innsats og støtteordninger til investering for private og offentlige energibrukere, sier hun.