Geoenergia

Geoenergialla tarkoitetaan kallioperästä, maaperästä ja vesistöistä saatavaa lämmitys- ja viilennysenergiaa.

Varannot ja sijainti

Suomessa maankamaran keskilämpötila on suhteellisen alhainen ja se vaihtelee leveyspiirin mukaan kuvan 1 mukaisesti ollen kuitenkin kaksi astetta korkeampi kuin ilman keskilämpötila vastaavilla vyöhykkeillä. Huomattavaa on, että kautta maanpinnan keskilämpötila on plussan puolella, pohjoisessa 2-3 C ^o ja etelässä 6-8 C ^o astetta. Maanpinnan keskilämpötila on tärkeä mitoittava tekijä suunniteltaessa geoenergian hyödyntämistä. Käytännössä geoenergiaa siis voidaan hyödyntää koko maassa, toki etelässä paremmalla hyötysuhteella kuin aivan pohjois-osissa.

Koska lämmönlähde, maankamara, Suomessa on suhteellisen viileä se tarjoaa hyvät edellytykset viilennysenergian saannille ns. vapaalla viilennyksellä/kierrolla. Vaikka pintamaan lämpötila vaihtelee paljonkin, niin lämpötila tasoittuu ja vakiintuu 14 – 16 metrin syvyydessä ollen vuoden ympäri maanpinnan keskilämpötilan luokkaa. Suomessa geoenergian hyödyntämiseen lämmityksessä tarvitaan lämpöpumppu, josta saatavasta lämpöenergiasta keskimäärin 2/3 on ilmaisenergiaa. Suomen kallioperästä parasta lämmönjohtavuutta ja samalla geoenergian lähdettä edustavat kvartsipitoiset kivilajit kuten graniitit ja kvartsiitit, mutta muunkin tyyppisistä kivilajeista ja kosteasta irtomaasta sekä vesimassoista geoenergiaa saadaan varsin kohtuullisesti.

Kuva 1. ”Lämpökartat”, Ilman- ja maanpinnan keskilämpötiloista. Lähde: GTK, Niina Leppäharju.    Avaa

Tuotanto

Vuonna 2008 maalämpöpumpuilla primäärisesti hyödynnetyn energian määrä oli noin 2 200 GWh. Valtioneuvoston uusiutuvien energioiden hyödyntämistavoitteissa vuoteen 2020 mennessä on geoenergialle asetettu tavoite 5-6  TWh, joka kyllä  tullee  ylittymään. Maalämpöpumpuilla tuotetun energian määrä on lähtenyt voimakkaaseen kasvuun vuosituhannen vaihteenjälkeen (kuva 2) ja vuonna 2008 lämpöpumppuja oli kaikkiaan asennettu Suomessa jo yli 46 000. Niistä 7 500 oli maalämpöpumppuja. Ja kasvu jatkuu edelleen voimakkaana. Varsinainen läpimurto tulee tapahtumaan suurkohteissa, kahden seuraavan vuoden kuluessa kun ensimmäiset tällaiset valmistuvat ja otetaan käyttöön. Tällaiset suurtuotantokentät muodostuvat kymmenistä ellei sadoista yksittäisistä energiakaivoista ja usein niissä on toteutettu hybridiratkaisuja yhdessä jonkun muun uusiutuvan energiamuodon kuten bio- tai aurinkoenergian kanssa. Uusiutuvia suomalaisia energiamuotoja hyödyntämällä kasvatetaan myös maan  energiaomavaraisuutta.

Kuva 2. Lämpöpumpuilla tuotetun primäärienergian kehitys. Lähde: Suomen lämpöpumppuyhdistys ry.  Avaa

Ajankohtaiset teemat

GTK on lähtenyt voimakkaasti panostamaan geoenergian hyödyntämisen  lisäämiseen ja sitä tukevien liiketoimintamahdollisuuksien kehittämiseen Suomessa. Toimintaa vauhdittavat EU:n ja Suomen hallituksen linjaukset ilmastotavoitteista ja niihin liittyvästä uusiutuvien energioiden käytön huomattavasta lisäämisestä tulevaisuudessa. Myös kasvava energiaomavaraisuuden vaatimus lisää geoenergian kiinnostavuutta. Ajankohtaisia teemoja geoenergian hyödyntämisessä ovat mm.

• suurkenttien suunnittelu ja mitoitus/mallinnus
• hybridijärjestelmien kehittäminen
• suurtuotantokenttien käytön aikainen monitorointi-/ohjaus
• uusien liiketoimintakonseptien kehittäminen