Kaukolämpöä maankamarasta ‒ kuinka kaukolämpöyhtiöiden tietoa geotermisen lämmön hyödyntämismahdollisuuksista voitaisiin lisätä
Maankamarassa on valtavat määrät lämpöä, jota on hyödynnetty Suomessa – ja maailman laajuisestikin ‒ vasta minimaalisesti, miljoonasta asennetusta lämpöpumpusta huolimatta. Aluksi maalämpöjärjestelmät olivat puhtaasti yksittäisten pientalojen lämmitykseen tarkoitettuja ratkaisuja. Lämpöpumppu- ja poraustekniikan kehittyessä voitiin alkaa toteuttaa myös suurempia järjestelmiä, joilla pystytään kattamaan rivitalojen, kerrostalojen, logistiikkakeskusten ym. yhä isompien kohteiden lämmöntarpeet. Tämä kehitys on ollut pitkälti markkinavetoista – maalämpö yksinkertaisesti kannattaa, varsinkin uudiskohteissa.
Seuraava askel geotermisen lämmön hyödyntämisessä (alue- ja kaukolämpö) onkin haastavampi. Vaikka kaukolämpöyhtiöiden toimintaa ohjaa nykyisin voimakkaasti hiilineutraaliuden tavoite, pelkkä markkinaveto ei geotermisen lämmön kohdalla riitä. Tarvitaan tutkimus- ja kehityspanostuksia, niin yrityksiltä kuin tutkimuslaitoksiltakin, jotta luonnon, tekniikan ja talouden asettamat haasteet ovat voitettavissa. Kaukolämpöyhtiöille geoterminen on vain yksi tulevaisuuden vaihtoehto muiden joukossa ja sen on kyettävä osoittamaan kilpailukykynsä ennen kuin siitä voi tulla kaukolämmön uutta, polttoon perustumatonta valtavirtaa.
Kaupungeissa ja taajamissa vapaata maapinta-alaa on rajallisesti. Tämän vuoksi geotermisen lämmön hyödyntäminen vaatii uusia ratkaisuja: syvemmälle poraamista, maan alla operointia ja muita uusia luovia ratkaisuja. Lämpökaivoista saatava matala tai matalahko lämpötilataso on myös haaste olemassa olevissa kaukolämpöjärjestelmissä, jotka on mitoitettu korkeille lämpötiloille. Sama koskee erityisesti vanhempia rakennuksia, joiden lämmönjakojärjestelmät on suunniteltu korkeille jakelulämpötiloille. Haasteista huolimatta löytyy ennakkoluulottomia pioneeriyhtiöitä, jotka teettävät geotermiseen kaukolämpöön liittyviä selvityksiä sekä suunnittelevat ja toteuttavat pilotteja. Mahdollisuus on siis jo joissakin yhtiöissä tunnistettu, ja tietoa ja kokemusta halutaan lisää.
GTK:n Energia ja rakentamisen ratkaisut -yksikön geoenergiaryhmä toteutti vuoden 2020 lopulla kauko- ja aluelämpöyhtiöille Geoenergiakyselyn, jolla kartoitettiin alan toimijoiden suunnitelmia, näkemyksiä ja tietotarpeita erityisesti geoenergiaan liittyen.
GTK:n Energia ja rakentamisen ratkaisut -yksikön geoenergiaryhmä toteutti vuoden 2020 lopulla kauko- ja aluelämpöyhtiöille Geoenergiakyselyn, jolla kartoitettiin alan toimijoiden suunnitelmia, näkemyksiä ja tietotarpeita erityisesti geoenergiaan liittyen. Seuraavassa lyhyt yhteenveto kyselyn tuloksista ja jatkotoimenpiteistä.
Kysely kaukolämpöyhtiöille
Verkkokyselyyn vastasi 54 henkilöä 45 yhtiöstä, eli muutamasta yhtiöstä vastasi kaksi tai kolme henkilöä. Kaukolämpöä myyviä yhtiöitä oli Suomessa 106 vuonna 2019 (Energiateollisuus 2020). Kyselyä ei kuitenkaan lähetetty kaikille yhtiöille (vastaanottajia oli 89) meneillään olevien yhteistyöhankkeiden vuoksi. Vastausaktiivisuus oli siis varsin hyvä, mikä kertoo osaltaan kiinnostuksesta.
Vastausten perusteella monilla toimijoilla on jo jonkin verran kokemusta ja näkemystä geoenergiasta, mutta paljon on myös tarvetta luotettavalle tiedolle tulevaisuuden mahdollisuuksien hahmottamiseksi. Selvästi suurimman kiinnostuksen kohteena oli nk. keskisyvä geoenergia (1‒3 km), josta on vähitellen kertymässä käytännön kokemustakin ensimmäisistä piloteista. Tasavahvana kolmikkona keskisyvän takana olivat syvä geoenergia (6‒8 km), matala geoenergia (perinteinen) sekä lämmön varastointi maankamaraan. Pohjavesienergian hyödyntäminen kaukolämmön tuotannossa kiinnosti vähiten, mutta kuitenkin useita yhtiöitä sekin. Valtaosa vastaajista näki geoenergian osana tulevaisuuden kaukolämpöjärjestelmää, mutta oli myös niitä, jotka halusivat ensisijaisesti tarjota geoenergiaa asiakkailleen erillisratkaisuina, irrallaan kaukolämpöverkosta. Selvästi suurimpana esteenä geoenergian hyödyntämiselle alue- ja kaukolämpöverkoissa pidettiin kustannuksia.
Geoenergiainfo kyselyn tulosten pohjalta
Verkkokysely nosti esiin merkittävän geoenergiaan liittyvän tiedon tarpeen kaukolämpöyhtiöissä. Riippuen tietämyksen lähtötasosta, tarpeet olivat hyvin täsmällisiä tai hyvin yleisluonteisia, ja kaikkea siltä väliltä. Joitakin esimerkkejä esiin nousseista aihepiireistä:
- paikallinen geoenergiapotentiaali
- paikallisen maaperän soveltuvuus geoenergian hyödyntämiseen
- ylijäämälämpöjen varastointi maankamaraan
- kallioperän lämpötilakäyttäytyminen lämpöä otettaessa (jäähtyminen, jäätyminen)
- lämpötilan ja tehon pysyvyys
- lämpökaivojen ympäristövaikutukset
- teknologian kypsyys
- kustannusten kehittyminen
Kysely tarjosi myös GTK:n geoenergiaryhmälle mahdollisuuden tarkasteluun: minkä asioiden suhteen omaa tietotasoamme ja taitojamme tulisi kehittää, jotta pystyisimme paremmin palvelemaan kaukolämpöyhtiöitä geoenergia-asioissa ja viemään siten alaa eteenpäin.
Päätimme järjestää webinaarin, Geoenergiainfon, jossa kerroimme lyhyesti geoenergian potentiaalista Suomessa sekä alan teknologian ja kustannusten nykytilasta ja kehitysnäkymistä. Tarkoituksena oli tarjota perustietoa geoenergiasta kaukolämpöyhtiöille ja lisätä toimijoiden tietoa paikallisista toteutusmahdollisuuksista.
Tilaisuuden lopuksi esittelimme alustavan ehdotuksen yhteishankkeesta, johon kaikki halukkaat kauko- ja aluelämpöyhtiöt voisivat lähteä mukaan pienellä rahoitusosuudella. Ideana oli mahdollistaa myös pienten aluelämpöyhtiöiden mukaantulo ja tietämyksen kasvattaminen.
Yhteishanke kiinnostuneille yhtiöille
Yhteishanke-ehdotus otettiin vastaan myönteisesti ja hanketta lähdettiin toteuttamaan pienellä porukalla. Yhteishanke koostuu yleisestä ja yhtiökohtaisesta osiosta. Yleisessä osiossa GTK kokosi ja tuotti tietopaketin geoenergiasta pyrkien tarkastelemaan asioita kaukolämpöyhtiöiden näkökulmasta. Yleisen osion tulokset esiteltiin yhtiöille yhteisessä tilaisuudessa syyskuussa.
Tämän jälkeen käynnistettiin yhtiökohtaiset osuudet, joissa pureudutaan kunkin yhtiön kannalta kiinnostavimpaan aiheeseen. Käytännössä tämä tarkoittaa lämpöverkkokohtaista tapaustarkastelua: simulointeja, laskelmia ja soveltuvuusarviointia kunkin yhtiön strategisen päätöksenteon tueksi. Mittauksia, koeporauksia tmv. ei sisälly hankkeeseen, vaan syvemmälle ja pidemmälle menevistä mahdollisista jatkotoimista päättävät yhtiöt erikseen. Yhteishanke kokonaisuudessaan on määrä saada valmiiksi vuoden 2021 loppuun mennessä.
Lopuksi
Vaikka kuvailtu polku verkkokyselystä webinaarin kautta yhteishankkeeseen on vielä loppuun asti kulkematta, voidaan jo nyt todeta, että toimintatapana tämä on osoittautunut ainakin meille GTK:lla opettavaiseksi. Toivottavasti pystymme myös tarjoamaan kauko- ja aluelämpöyhtiöille vastinetta panostuksille, tukea päätöksentekoon ja kenties uusia ajatuksia ja näköaloja geotermisen energian hyödyntämismahdollisuuksiin.
Teksti:
Markku Hagström, erikoisasiantuntija, Energia ja rakentamisen ratkaisut, markku.hagstrom@gtk.fi
Geologian tutkimuskeskuksen (GTK) ryhmäpäällikkö Nina Leppäharju pitää esityksen ”Geolämpö – Lämpöä maasta” FinDHC Kaukolämpö 2021 -tapahtumassa Tampereella 26.11.2021. Neljättä kertaa järjestettävä tapahtuma on kaksipäiväinen (25.-26.11.) ja kokoaa yhteen kaukolämmön asiakkaat, innovatiiviset energiayhtiöt ja toimialan asiantuntijat. Linkki tapahtumaan.
Lisätietoa GTK:n palveluista:
