GEOENERGIAN HYÖDYNTÄMINEN LÄMMITYKSESSÄ JA VIILENNYKSESSÄ

GEOENERGIAN HYÖDYNTÄMINEN LÄMMITYKSESSÄ JA VIILENNYKSESSÄ 9/18/2012 1

Kansalliset tavoitteet korkealla 2020: Uusiutuvan energian osuus nostettava 28 % 38% (=128 TWh) 2020 mennessä lämpöpumpuilla 8 TWh = 4-5 x nykytuotanto (vertailu: tuuli+aurinko 6 TWh, hake 21 TWh ) Ei uusia hiilivoimaloita CO2 päästöjä vähennettävä 16 % päästökaupan ulkopuolisilla aloilla kuten liikenne, rakennusten lämmitys, maatalous Energiatuotannon omavaraisuutta kasvatettava intensiivisillä tukija ohjausjärjestelmillä Uusien rakennusten energiatehokkuutta parannettava jopa 40 %, vuonna 2010? + 20 % vuonna 2012 (valmisteilla)?? Ilmastotalkoisiin 550 M vuonna 2009 9/18/2012 2

Ja vielä EU:n energiankulutus Liikenne 26 % Teollisuus 33 % Rakennukset 41 % (Suomessa 40 %) 9/18/2012 3

Yhteiskunnan odotukset kasvavat, omat valinnat korostuvat maa- ja kalliolämpöratkaisut yhdyskuntasuunnittelussa, hajautetut järjestelmät, riippumattomuus yhdestä toimittajasta laajempi omavaraisuus energiahuollon turvaaminen, huoltovarmuus ( energian paikallisuus= lähienergia + hintavakaus 9/18/2012 4

Hyvää tietää taustaksi Uusiutuvan energian osuus nostettava Suomessa 38 % vuoteen 2020 mennessä (nyt 28%) CO2 päästöjä vähennettävä 16 % päästökaupan ulkopuolisilla aloilla kuten liikenne, rakennusten lämmitys, maatalous Uusien rakennusten energiatehokkuutta parannettava jopa 40 %, vuonna 2010? + 20 % vuonna 2012 (valmisteilla) 9/18/2012 5

Ja vielä EU:n energiankulutus Liikenne 26 % Teollisuus 33 % Rakennukset 41 % (Suomessa 40 %) 9/18/2012 6

Maalämpöpumppujen vuosittaiset asennusmäärät Suomessa ja Ruotsissa 45 000 Sulpu / Svep 40 000 35 000 30 000 25 000 20 000 15 000 10 000 5 000 kpl 0 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 Suomi Ruotsi 9/18/2012 7

Kalliolämpöratkaisujen näköalat Suomessa Suomen ja Ruotsin kallioperä on samankaltaista, joten geologiset lähtökohdat kalliolämmön hyödyntämiseen ovat samat. Ruotsissa toteutettu yli tuhat suurkohdetta (kymmeniä jopa satoja energiakaivoja per tuotantokenttä) ja Norjassakin 300 Euroopan suurin (maailman?) kohde Oslossa (Åhus hospital), jossa kokonaisenergiankulutus (lämmitys + viilennys) on 34 GWh, kentän teho 15 17 MW. SOK Sipoon logistiikkakeskus samaa luokkaa (hybridi)! Myös saneerauskohteissa kalliolämpö soveltuu korvaavaksi lämmitysvaihtoehdoksi erityisesti kohteissa, joissa jo on vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä. Suomessa noin 30 % pientaloista on tällaisia (energianlähteenä yleensä öljy tai sähkö). Vuosittain uusitaan 70 000 80 000 öljylämmitysjärjestelmää (kaikkiaan vielä 250 000 öljylämmitteistä + 600 000 sähkölämmitteistä pientaloa). Myös vanhat kerrostalot lähteneet mukaan! Paras tulos kuitenkin saavutetaan uudiskohteissa, joissa lämmitys voidaan toteuttaa lattia-/seinä-/kattolämmityksenä alhaisella 25 35 asteisella kiertovedellä. Ja vielä yhdistämällä viilennys hyötysuhde paranee merkittävästi. 9/18/2012 8

Geoenergian lähteet (ja varastot) rakennusten lämmityksessä ja viilennyksessä, erityisesti suurkohteissa Kallioperä (kiteinen maankuori), matalista porakaivoista 150 200 m (300 m), energia pääosin auringosta + lisää myös maan sisältä tulevasta geotermisestä lämmöstä, syvissä e-kaivoissa Syvistä (tyypillisesti 3-4 km/100 200 C) kalliorei istä, geotermisistä porakaivoista korkeamman lämpötilagradientin kallioperäalueilla, ei taloudellisesti mahdollista Suomessa, sillä pitää mennä huomattavasti syvemmälle? CHP Olemassa olevista tunneleista tai suljetuista veden täyttämistä kaivoksista lämpöpumpuilla (kokeilemisen arvoinen) Vesimassoista ja järvi- sekä merisedimenteistä (jo toteutettu) 9/18/2012 9

9/18/2012 10

(Sulpu Ry.) Maaperään asennettava lämmönkeruuputkisto. 9/18/2012 11

(Sulpu Ry.) Kallioperään asennettava lämmönkeruuputkisto. 9/18/2012 12

(Sulpu Ry.) Vesistön pohjalle asennettava lämmönkeruuputkisto. 9/18/2012 13

Suomessa yleinen, graniittinen maankuoren (kallioperän) koostumus, indikoi hyvää lämmönjohtavuutta ja geoenergian tuottoa Energiakaivot täyttyvät poikkeuksetta myös pohjavedellä ei tarvita täytteitä kuten bentoniitti tai betoni. Pohjaveden liike edistää kaivon toimivuutta sekä lämmön otossa että viilennyksessä Ruotsissa vastaavantyyppisissä geologisissa olosuhteissa on toteutettu yli tuhat suurkohdetta ja Norjassakin 300 Myös saneerauskohteissa geoenergia soveltuu lämmitysvaihtoehdoksi kohteissa, joissa on vesikiertoinen lämmitysjärjestelmä. Suomessa noin 30 % pientaloista on tällaisia (energianlähteenä yleensä öljy tai sähkö). Vuosittain uusitaan 70 000 80 000 öljylämmitysjärjestelmää (kaikkiaan vielä >250 000 öljylämmitteistä ja 600 000 sähkölämmitteistä pientaloa). Myös vanhat kerrostalot lähteneet mukaan! Paras tulos saavutetaan uudiskohteissa, joissa lämmitys voidaan toteuttaa lattia- /seinä-/kattolämmityksenä alhaisella 25 35 asteisella kiertovedellä. Ja vielä yhdistämällä viilennys hyötysuhde paranee merkittävästi. 9/18/2012 14

Syvyys (m) Maankamaran lämpötila Suomessa Maan pinnan lämpötila vaihtelee ilman lämpötilan mukaisesti (vuodenaikojen mukaan) Noin 15 metrin syvyydeltä lähtien lämpötila on vuodenajasta riippumaton Paikkakunnan vuosittainen ilman keskilämpötila määrää maankamaran lämpötilan: T(maa) 0,71 * T(ilma(a)) + 2,93 Kallioperän lämpötila Etelä- Suomessa 100 m:n syvyydessä on noin 7 8 C. Pyhäsalmen kaivoksessa lämpötila on 1450 m:n syvyydessä noin 22 C Outokummussa 2500 m:n syvyydessä 40 C 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Lämpötila ( o C) -1 1 3 5 7 9 11 Tammi Maalis Marras Touko Syys Lähde: Kalliolämmön hyödyntämiseen vaikuttavat geofysikaaliset ja geologiset tekijät, 2008. Nina Leppäharju Heinä s = 1*10-6 m 2 s -1 9/18/2012 15

Maanpinnan vuotuinen keskilämpötila plussalla koko maassa (Leppäharju, Nina, GTK) 9/18/2012 16

GTK:n suorittamat kohdekohtaiset TRT- ja sedimenttilämpömittaukset 10/2010 Luovat tarkentuvaa tietoa Suomen kallio- ja maaperän lämmönvarastointi- ja luovutusominaisuuksista Tukevat aluesuunnittelua energiakaavat Geoenergia atlas rakentuu 9/18/2012 17

Tutkimus- ja kehityshaasteet Tutkimuksen ja soveltamisen haasteet Suomessa liittyvät suurten energiajärjestelmien suunnitteluun ja mitoitukseen; tarvitaan tietoa mm. kallio- ja maaperän koostumuksesta, rakenteesta ja pohjavesiolosuhteista, jotta esim. energiakaivojen syvyydet ja keskinäiset etäisyydet, sijoittelu, kentän tuotto jne. voidaan optimoida. Voidaan hyödyntää jo olemassa olevaa laajaa geodataa mutta myös monipuolisia in-situ tutkimuksia pitää tehdä ja näistä lähtökohdista spesifistä, soveltavaa osaamista pitää rakentaa Kalliolämmön hyödyntämisen yhdistäminen esim. maa- tai sedimenttilämpöön tai jätelämmön ja muun hukkalämmön hyödyntämiseen esim. viemärivedestä, kaukolämmön paluuvedestä liitettynä varastointiin voi tarjota mielenkiintoisia optimaalisia hybridiratkaisuja taajama-alueilla Kannattaa selvittää hybridejä geo-/solar-/bio/wind erityisesti geo/bio ja geo/solar Energiapaalut? Kustannustehokkuuden kannalta keskeistä on maa- ja kallioenergian hyödyntäminen myös tilojen viilentämiseen (lämmön palauttaminen lähteeseen yhdistettynä varastointiratkaisuihin) Isojen kohteiden energiajärjestelmien konseptikehitys- ja vertailu, herkkyystarkastelu Geoenergiapotentiaalisten alueiden / - muodostumien osoittaminen kartalla (eri parametrejä) huomioitavaksi yhdyskuntasuunnittelussa ja kaavoituksessa geoenergia-atlas 9/18/2012 18

Maa- ja kallioenergia yhdyskunnan energiahuollossa GEOENER 2008-2010 Uusia konsepteja energian tuottoon, uusiutuvan energian hybridiratkaisuja ja uusia liiketoimintatapoja Suurkohteille suunnattu (alueelliset/paikalliset) Markkinalähtöinen lähestymistapa ja konsortio: GTK, VTT, TuKKK + suomalaiset yritykset Are Oy, Bergans Kiinteistöt Oy, ERAT Arkkitehdit Oy, Fortum Power and Heat Oy, Rakennusosakeyhtiö Hartela, Kalliokaivo Oy/Poratek, Projectus Team Oy, Senaatti kiinteistöt, Suomen Lämpöpumpputekniikka Oy/Lämpöässät, Uponor Oyj, St 1 Oy, Rautaruukki Oyj Toteutus todellisten pilottien muodossa Tavoitteita : Geoenergian tuotanto-, tutkimus, mitoitus- ja mallinnusperiaatteiden kehittäminen ja soveltaminen suunnittelijoille, rakentajille ja rahoittajille Hybridiratkaisujen vertailu ja toteutettavuus Monitorointi ja mallinnusjärjestelmien vertailua tuotantokentille Energiakaivojen erilaisten teknisten ratkaisujen vertailua Geoenergian uudentyyppiset liiketoimintamahdollisuudet ja -mallit Paikkakohtaisten geoenergiapotentiaalien arviointia Projektin budjetti 720 000 euroa (Tekes /Kestävä yhdyskunta) 9/18/2012 19

Geoenergiajärjestelmän mallinnus ja mitoitus GTK on ainoa taho Suomessa, joka suunnittelee geoenergiajärjestelmiä yksityiskohtaisten geologisten ja geofysikaalisten tutkimusten perusteella. Erityisesti suuret kohteet, mm. asuinalueet ja teollisuusrakennukset (tällä hetkellä useita projekteja/feasibility studyja valmistelussa/arvioitavana) Mallinnuksessa käytetään TRT-mittauksesta ratkaistuja energiakaivon ominaisuuksia. Mitoitus Järjestelmän luotettavuus, tehokkuus ja pitkäikäisyys. DTS-laitteen mahdollisia uusia käyttökohteita lisäksi esim. routa- ja virtaamatutkimukset sekä käytetyn ydinpolttoaineen sijoitukseen liittyvät kallioperätutkimukset. Sipoo, syystalvi 2008. Valokuvat: Ilkka Martinkauppi, GTK 9/18/2012 20

TRT-laite (Thermal Response Test) Syötetään vakioteholla lämpöenergiaa koereikään ja mitataan menevän ja tulevan liuoksen lämpötila. Mittausta voidaan tarkkailla ja ohjata etänä modeemin kautta. Käyttö geoenergiatutkimuksissa Mittaustuloksista tulkitaan energiakaivon termiset ominaisuudet Tulosten tulkinta ja kentän mallinnus edellyttää laajaa ja monipuolista geologis- geofysikaalisen tiedon hallintaa, yhdistämistä ja kokeellista taustaa myös eurot mukana! Nupurinkartano, Espoo, kesä 2008. Valokuva: Ilkka Martinkauppi, GTK 9/18/2012 21

DTS-laite (Distributed Temperature System) Lämpötilan mittaus optisella kuidulla. Perustuu lasersäteen takaisinsironnan lämpötilariippuvuuteen. GTK:ssa kaksi DTS-laitetta, hankittu 2008. Geoenergiatutkimukset ainutlaatuinen DTS:n sovelluskohde Suomessa. Suvilahti, Vaasa, syksy 2008. Valokuva: Nina Leppäharju, GTK Käyttö geoenergiatutkimuksissa Energiakaivokentän toiminnan pitkäaikaisseuranta. Voidaan käyttää yhtä aikaa TRTmittauksen kanssa pohjaveden virtauksen paikantamiseen energiakaivossa. 9/18/2012 22

TRT- ja DTS-mittaukset käynnissä 9/18/2012 23

Lämpötila- ja geofysikaalisia sondeerauksia 9/18/2012 24

GTK useissa hankkeissa mukana Vaasan asuntomessualueen sedimenttilämpötutkimus ja - hyödyntäminen (GTK ei ole tehnyt mitoitusta ja mallinnusta vaan on suorittanut kentän lämpötilojen seurantaa toimeksiantona käytön aikana) Tehty Nupurinkartanon pientaloalueen (YIT, Uponor Oyj ja Fortum Oyj) geoenergiaselvitys. Energiakentän laskenta/mallinnus/suunnittelu. Valmistelussa useita alueellisia hankkeita (etätaajamat, kaavoitus ) Tutkittu, laskettu ja mallinnettu > 30 megaluokan geoenergian tuotantokenttää suurkohteille Suomessa, lisäksi useita valmistelussa/neuvottelujen kohteena GEOENER Maa- ja kallioenergia yhdyskunnan energiahuollossa (Tekes), geoenergiaosio+projektinjohto/koordinointi 9/18/2012 25

Nupurinkartano: Designed energy system Goal of modelling: study how different parametres affect the energy field modelling Parametres: Energy need, with/without district heat water, with/without spacers in the boreholes, area reserved for boreholes etc. Borehole configuration: As curvy lines next to the streets Example for one block: 20-24 boreholes with spacers, depth about 180-200 m Heating: 300-400 MWh/year, cooling 50-60 MWh/year There are 18 blocks in total A small increment from solar panels for domestic hot water 9/18/2012 26

Esimerkki paikkatutkimuksista: Pelastusopisto/Palotalo Kallioperä geologisen kivilajikartoituksen perusteella (Pohjoinen oikealle) Kaivo 1 Graniittijuoninen kiillegneissi Kaivo 2 Ehjä keskirakeinen graniitti Kaivo 3 Kiilleliuskeen ja graniitin kontakti Poraukset 2. 4.3.-09 Saadaan tarkempi kivilajiselvitys Soijanäytteet n. 40 m:n välein 9/18/2012 27

DTS-mittaus käynnissä kaivolla 2 (kuvassa kalibrointilaatikko). 9/18/2012 28

Optinen kuitu, pituus 220 m. Pisteanturi 100 m syvyydelle. 9/18/2012 29

Depth [m] Kuopio: Measurements Geological bedrock mapping and bore powder analysis Thermal response test (TRT) in 3 boreholes Optical cables were installed to all 3 boreholes DTS temperature measurement regular temperature monitoring of the energy field Measurements in the spring of 2009 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Ground temperature [C] 0 1 2 3 4 5 Borehole 1 180 Borehole 2 Borehole 3 200 Smoothed DTS data before TRT tests i.e. before heat injection. Figure by Maarit Nousiainen, GTK. 9/18/2012 30

Kuopio: Hear carrier fluid temperature development in 25 years 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 gfedcb gfedcb Base min Base max Fluid temperature (T) here is the average of inlet and outlet fluid temperatures Annual maximum in summer, annual minimum in winter -0.5-1 2 4 6 8 10 12 14 Year Figure by Maarit Nousiainen, GTK 16 18 20 22 24 Steady temperature decrease indicates good thermal balance 9/18/2012 31

Kuopio: Heat carrier fluid temperature in the year 25 2.5 gfedcb Fluid temperature Temperatures between -1,17 2,9 C 2 1.5 1 0.5 0 The shape of the temperature curve is approximately the same every year -0.5-1 JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC Year 25 Figure by Maarit Nousiainen, GTK 9/18/2012 32

Case 4: Nokia Department store Other similar project in Nokia: A large service station next to this site Photo by Ilkka Martinkauppi, GTK 9/18/2012 33

SOK:n Kodin Terran työmaa Nokialla 13.1.2010 9/18/2012 34

Nokia: Designed energy system 1/2 30-40 boreholes Depth 195 m Boreholes around the building Geoenergy: Heating 700-900 MWh/year Cooling 150-200 MWh/year Provides 40-50 % of the total heating energy needed Figure by Maarit Nousiainen, GTK 9/18/2012 35

Esimerkki yhdestä mitoituksessa huomioitavasta näkökohdasta:lämpötilan lasku energiakaivon ympäristössä, tehon vaikutus T [ C] T [ C] Lämpötila 150 metriä syvän lämpökaivon ympärillä stationääritilanteessa, kun lämmönoton keskiteho on 10 W/m, lämmönjohtavuus 3,24 W/(mK) ja ympäristön lämpötila 5 C. Lämpötila 150 metriä syvän lämpökaivon ympärillä stationääritilanteessa, kun lämmönoton keskiteho on 15 W/m, lämmönjohtavuus 3,24 W/(mK) ja ympäristön lämpötila 5 C. Lähde: Leppäharju, N., 2008. Kalliolämmön hyödyntämiseen vaikuttavat geofysikaaliset ja geologiset tekijät. Pro gradu työ. Oulun yliopisto. 9/18/2012 36

SOK:n Sipoon logistiikkakeskus, valmistuu 2012 GTK:n suunnittelema energiakaivokenttä: 150 energiakaivoa, à 300 m Kuva: Ilkka Martinkauppi, GTK 18.9.2012 37

9/18/2012 38

9/18/2012 39

9/18/2012 40

Sipoo: Designed energy system (hybrid geo-bio) GTK modelled different energy systems as the parameters (needed amount of energy, area reserved for boreholes, etc) changed Final model: 150 boreholes, depth 300 m, configuration: 15 x 10 borehole blocks, land area for geoenergy field about 10 hectares Several options for geoenergy share (from 30 80-90%)+ combined bioenergy, totally > 90 % from renewables, from HPs > 8 GWh annually CO2 about 1/15 compared to district heating 1: U-pipes Heating > 8 GWh/year (> 30 % of the total heating energy) Cooling 3,24 GWh/year with double-u-pipes Some improvement in performance 9/18/2012 41

Sipoo: Measurements Geological bedrock mapping revealed a contact of diorite and granite gneiss different thermal properties and fracturing! Mineralogical bore powder analysis GTK conducted a thermal response test (TRT) in 3 boreholes: in diorite area, in granite gneiss area and near the contact Spacers were tested in 2 boreholes spacers keep the inlet and outlet pipes separate from each other in the borehole decreases the thermal resistance Optical cables for temperature monitoring (DTS measurement, Distributes Tempererature System) Photo by Ilkka Martinkauppi, GTK 9/18/2012 42

SOK:n logistiikkakeskuksen energiakaivokentän porauksia Sipoossa 2.2.2010. 9/18/2012 43

Energiakaivokentän putkituksia, SOK:n logistiikkakeskus Sipoo 3.2.2010. 9/18/2012 44

Tutkimuskaivon kaapelointia, SOK:n logistiikkakeskus Sipoo 4.2.2010. 9/18/2012 45

DTS-kaapeli (vas.) ja valmis asennus (oik.), SOK:n logistiikkakeskus Sipoo 4.2.2010. 9/18/2012 46

9/18/2012 47

9/18/2012 48

9/18/2012 49

9/18/2012 50

9/18/2012 51

Mielenkiintoisia lukuja Euroopasta! 2005 2009 asennetut ja käytössä olevat lämpöpumput tuottavat yhteensä 27,2 TWh energiaa (ehpa 2010) Vuonna 2009 Ranskassa myytiin 126 292 lämpöpumppua, Ruotsissa 116 800 kpl ja Suomessa 48 312 kpl (ehpa 2010) > 80 % ruotsalaisista uusista omakotitaloista ottaa lämpöpumpun energianlähteeksi (ehpa 2010) Geolämpöpumput tuottavat Ruotsissa vuositasolla arviolta 15 17 TWh, Norjassa > 2 TWh ja Suomessa < 2 TWh lämmitysenergiaa 9/18/2012 52

Onko uhkia suotuisalle kehitykselle? Energiaporakaivojen teon kohtuuton ja keinotekoinen rajoittaminen tai peräti kieltäminen? Huonotasoinen ja ammattitaidoton geoenergiakenttien rakentaminen vahingot ympäristölle Odotusten vastaisesti toimivat kentät energiantuotto ei vastaa suunniteltua tarvetta Huonotasoinen suunnittelu ja eri komponenttien integrointi 9/18/2012 53

Mihin suuntaan mennään, trendit? Hybridiratkaisut vallitseviksi suurkohteissa Hajautettuja geoenergiajärjestelmiä alueellisia kylätason ratkaisuja Yhä suuremmat toimijat kiinnostuvat Loppukäyttäjän/asukkaan sana/tahto ratkaisevaksi geoenergian valinnassa Halu hallita omaa hanaa Geokylmän hyödyntäminen Kaikki lähi - muotia, lähienergia 9/18/2012 54

Geologian tutkimuskeskuksen tarjoamat asiantuntijapalvelut geoenergiahankkeissa Potentiaalisten alueiden tunnistaminen/valinta kohdetutkimuksiin (aluesuunnittelu) Kohteellinen geologinen ja geofysikaalinen kenttätutkimus: kivi- ja maalajit, koostumus, rajapinnat, rakoilut, ruhjeet Pohjavesitutkimukset tarvittavassa laajuudessa Jos jatketaan: Analysointi ja jatkon arviointi Porataan 2 5 testi e-kaivoa, TRT (Thermal Response Test), DTS-, Antares- jne. mittaukset, geofysikaaliset muut reikämittaukset ja luotaukset, reikien videokuvaus ja tulkinta Energialähteen ja kentän mitoistus ja mallinnus: tuoton optimointi, -pysyvyys, energiakaivojen sijainti, etäisyydet, syvyydet, suunnat (geometria) Energiakentän tai yksittäisen kaivon pitkäaikaisseuranta Asiantuntijakonsultointi erityiskysymyksissä Projektinjohto-palvelut Toimeksianto suunnitellaan aina tapauskohtaisesti yhdessä asiakkaan kanssa ja se koostuu kaikista em. osioista tai vain joistakin, tarpeen mukaan. Lasketaan budjetti ja tarjotaan asiakkaalle. 9/18/2012 55

Mynämäen tutkimuskohde yksi Geoener -hankkeen pilottikohteista kivilaji kiillegneissiä, jonka lämmönjohtavuus on keskimäärin 3,01 W/(m K) GTK:n Mynämäellä tehdyt tutkimukset vahvistavat kivilajin olevan kiillegneissiä, jonka lämmönjohtavuus on keskimääräistä arvoa hieman parempi (tästä jäljempänä) Mynämäen tutkimusalueen kallioperä. Tutkimuskaivo on merkitty kuvaan mustalla pisteellä. Pohjakartta: Maanmittauslaitos, lupanro MML/VIR/TIPA/217/10. 9/18/2012 56

Mynämäen TRT -mittaukset 3 TRT -mittausta samasta tutkimuskaivosta (syvyys 212,5 m) 2 eri halkaisijan koolla 115 mm ja 139,7 mm Tarkoituksena oli tutkia halkaisijan vaikutusta kaivon lämpövastukseen Mittaukset tehtiin ensin ilman erottimia 3. mittaus tehtiin 139,7 mm halkaisijalla käyttäen erottimia Tulokset: erottimien käyttö pienentää kaivon lämpövastusta 1. mittaus 2. mittaus 3. mittaus TRT -mittausvaunu Mynämäellä heinäkuussa 2010 (Kuva: Maarit Nousiainen, GTK). Mittausajankohta 07/2010 10/2010 03/2011 Kaivon halkaisija [mm] Käytettiinkö erottimia Tehollinen lämmönjohtavuus [W/(m K)] Lämpövastus [K/(W/m)] 115 139,7 139,7 ei ei kyllä 3,5 3,5 3,3* 0,10 0,10 0,09 * Keskimäärin 3,3 W/(m K), vaihteluväli ~3,2-3,5 W/(m K) Kuvassa erotin, joka pitää U-putken haarat erillään toisistaan (Kuva: Ilkka Martinkauppi, GTK). 9/18/2012 57

Syvyys [m] Lämpötilan mittaukset Mynämäellä TRT -mittausten yhteydessä mitattiin myös kaivon lämpötilaprofiilit Eri vuodenaikoina tehtyjen mittausten perusteella saatiin selvitettyä, että 1) maanpinnan lämpötilan vuodenaikaisvaihtelu ulottuu Mynämäellä n. 16 metrin syvyydelle 2) tuolla syvyydellä maanpinnan keskilämpötila on 6,1 ºC 3) 16 m syvyydestä alaspäin lämpötilaa säätelee geoterminen gradientti, joka on n. 1ºC/100m 4) Kallion keskimääräinen (häiriintymätön) lämpötila Mynämäellä on 6,9 ºC 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 Lämpötila [oc] 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 1.7.2010 26.10.2010 24.3.2011 9/18/2012 58

Miksi siis suomalaista geoenergiaa? Se on kestävän kehityksen mukaista, uusiutuvaa, käytännössä loputon energian lähde Se tuottaa energiaa 24 tuntia /vrk, kautta vuoden, käytännössä kaikkialla asutuilla alueilla Se on ympäristöystävällistä ja auttaa vähentämään CO2 päästöjä Keskimäärin 2/3 käytetystä energiasta on ilmaista Toimii ilman syöttötariffia 18.9.2012 59

Valtion kannustimet suurkohteille TEM voi myöntää hankekohtaisen harkinnan perusteella yrityksille, kunnille ja muille yhteisöille energiatukea sellaisiin ilmasto- ja ympäristömyönteisiin investointi- ja selvityshankkeisiin, jotka edistävät: uusiutuvan energian käyttöä energiasäästöä energiatuotannon tai käytön tehostamista vähentävät energian tuotannon tai käytön ympäristöhaittoja Voidaan myöntää myös sellaisiin investointi- ja selvityshankkeisiin, jotka edistävät energiahuollon varmuutta ja monipuolisuutta Esimerkki Ranskasta, jossa v. 2008 lämpöpumppujen myynti kasvoi 127% hallituksen onnistuneiden toimien johdosta! (ehpa 2009) 9/18/2012 60

Keitä GTK palvelee geoenergia-asioissa? Julkisia tahoja kuten ministeriöt, lainsäätäjät, energiapolitiikan linjaajat, aluekehittäjät, kaavoittajat, kunnat Kaupallisia toimijoita energia- ja rakennusalalla kuten uudisrakentajia, rakennuttajia, kiinteistösijoittajia, korjausrakentajia, lämmitys- ja viilennysjärjestelmien toimittajia, energianmyyjiä/-tuottajia ja suunnittelutoimistoja T&K-projekteja valmistelevia yrityksiä projektien valmistelussa, suunnittelussa ja toteutusvaiheessa alihankkijan/konsultin/tutkijan roolissa GTK toimii maksullisen konsultin periaatteilla ( joissakin tutkimuspainotteisissa yhteisprojekteissa se voi ottaa osan kustannuksista kantaakseen) Yhteydenotot: FL, toimialapäällikkö Geologian tutkimuskeskus GTK/Energia jarmo.kallio@gtk.fi, p.050-349 3242 9/18/2012 61