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 Celsiusastetta ja etelässä 6-8 Celsiusastetta. 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.

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

Tuotanto

Maalämpöpumpuilla tuotetun energian määrä on lähtenyt voimakkaaseen kasvuun vuosituhannen vaihteen jälkeen (kuva 2). Suomen lämpöpumppuyhditys ry:n (SULPU) tilastojen mukaan Suomessa oli vuoden 2012 lopussa 540 000 lämpöpumppua, joista 72 000 oli maalämpöpumppuja. Maalämpöpumppuja myytiin 13 000 kpl vuonna 2012. Hallituksen ilmasto- ja energiapolitiikan ministerityöryhmä esitti vuonna 2010 tavoitteen, että vuonna 2020  lämpöpumpuilla tuotettaisiin 8 TWh uusiutuvaa energiaa. Nykyisin luvun arvioidaan olevan 3-4 TWh, josta maalämpöpumppujen osuus on noin 1,6 TWh (kuva 2). Pientalorakentajista yli puolet päätyy lämpöpumppuratkaisuun. Varsinainen läpimurto geoenergian hyödyntämisen osalta on tapahtunut suurkohteissa (esim. liikerakennukset). Niiden suurtuotantokentät muodostuvat kymmenistä tai jopa sadoista yksittäisistä energiakaivoista, ja usein niissä käytetään geoenergian rinnalla hybridiratkaisuna jotain toista uusiutuvaa energiamuotoa, kuten bio- tai aurinkoenergiaa.  

Kuva 2. Maalämpöpumpuilla tuotetun energian määrä on lähtenyt voimakkaaseen kasvuun vuosituhannen vaihteen jälkeen. Kuva ei sisällä nimellisteholtaan yli 26 kW:n maalämpöpumppuja. 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

 

 
 

TRT-mittauksella selvitetään energiakaivon termisiä ominaisuuksia. Kuva: Ilkka Martinkauppi, GTK

 

Lisätietoa

arrow  Energia -tutkimusohjelma
arrow  Asiantuntijapalvelut (geoenergia)

 

Aihepiiristä muualla

arrow Suomen lämpöpumppuyhdistys ry
arrow Geoenergia.fi