Tulevaisuuden päästötön energiamuoto löytyy maan alta. St1 porautuu n. 6,5 kilometrin syvyyteen Espoon kallioperään – eli syvemmälle kuin Suomessa koskaan aiemmin. St1 Deep Heat -pilottiprojektin tavoitteena on rakentaa Suomen ensimmäinen geotermisellä energialla toimiva, teollisen mittakaavan lämpölaitos Fortumin lämpölaitoksen alueelle Otaniemeen.

Geoterminen lämpö on lupaava vaihtoehto päästöttömässä lämmöntuotannossa. Onnistuessaan pilottiprojekti voi mullistaa sen, miten Suomessa tuotetaan lämpöä. St1:llä on jo ennestään kokemusta kestävästi tuotetusta uusiutuvasta energiasta, ja geoterminen lämpö onkin meille luonteva seuraava askel.

Yleisötilaisuus 14.5

Seuraa Geolämpö -yleisötilaisuuden livestriimiä ma 14.5 klo 17:30

Yksinkertainen prosessi – haasteena Suomen kova kallioperä

Prosessi, jolla geotermistä lämpöä otetaan talteen, on varsin yksinkertainen. Aluksi maaperään porataan kaksi n. 6,5 kilometrin syvyistä reikää. Toisesta pumpataan vettä alas kallioperään, jossa se kuumenee kallioperässä luontaisesti olevan lämmön vaikutuksesta. Kuuma vesi nousee ylös toisesta reiästä, ja syntynyt lämpö syötetään lämmönvaihtimen kautta kaukolämpöverkkoon. Valmis laitos tuottaa jopa 40 MW energiaa.  Fortum tulee ostamaan geolämpölaitoksen tuottaman lämmön kaukolämpöverkkoonsa. 

Suomen kovan graniittisen kallioperän läpäiseminen vaatii erikoisvalmisteisen poran lisäksi sinnikkyyttä. Ensin kairasimme luotausreiän kahden kilometrin syvyyteen, ja analysoimalla reiästä saadut luotaus- ja kivinäytteet selvitimme varsinaisten syvälämpökaivojen poraukseen tarvittavia tietoja maaperästä.

Itse syvälämpökaivojen porauksessa käytettiin aluksi ilmavasarateknologiaa, jolla päästiin 4,5 kilometrin syvyyteen. Tämän jälkeen ensimmäisen reiän porausta kovaan kallioperään jatkettiin vesivasarateknologialla sekä perinteisellä kiertoporaustekniikalla, jota optimoimalla on porattu 6,4 kilometriin – eli syvyyteen, jossa veden lämpötila on osoittautunut tarpeeksi korkeaksi lämmöntuotantoa ajatellen.

3325 m
6400 m

Stimuloinnilla selvitetään veden virtausta kallion sisällä

Toinen haastava kohta projektissa on veden virtauksen aikaansaaminen porattujen reikien välille. Seuraava vaihe onkin stimulointi, jossa seurataan reikään syötettävän veden virtausta kallion sisällä olevissa raoissa. Stimuloinnin tavoitteena on täsmentää, mihin suuntaan toisen reiän loppuosa maan alla porataan ja miten vesi saadaan virtaamaan maan alla reikien välillä. Seuraamme veden kulkua kalliossa syviin porareikiin asennettujen geofonien avulla. 

Stimulointivaihe kestää noin kuukauden, minkä jälkeen tehdään analyysit veden virtauksesta kallioperässä. 7-9 kuukautta kestävän analyysivaiheen ja poraustauon aikana myös poraustekniikkaa kehitetään edelleen.

Geolämpölaitoksen on suunniteltu kattavan jopa kymmenen prosenttia Espoon kaukolämmön tarpeesta. Pilottiprojektin onnistuessa tekniikka voidaan ottaa käyttöön muuallakin.

Geolämpövoimaloita on käytössä jo esimerkiksi Ranskassa ja Yhdysvalloissa. Islanti on suotuisan geologisen sijaintinsa ansiosta jo vuosia tuottanut kaiken tarvitsemansa lämmön ja puolet sähköstään geotermisellä energialla.

Kysymyksiä ja vastauksia Otaniemen pilottiprojektiin liittyen

  • Miksi St1 rakentaa geolämpölaitosta Otaniemeen?

    Maankuoren lämpöä hyödyntävä geolämmöntuotanto on lupaava, päästötön keino tuottaa lämpöä. Otaniemen pilottihankkeen tavoitteena on testata ja kehittää geotermisen liiketoimintakonseptin kaikkiin työvaiheisiin teknisesti toimivat ja taloudellisesti kannattavat ratkaisut, jotta konsepti voidaan kaupallistaa pilotin jälkeen. Projektissa on monia haasteita, mutta onnistuessaan se voi mullistaa sen, miten Suomessa tuotetaan lämpöä.

  • Onko vastaavia geolämpölaitoksia jo käytössä muualla maailmassa?

    Vastaavassa geologisessa ympäristössä oleva laitos on toiminnassa mm. Ranskan Soultzissa. Myös Saksaan on viime aikoina rakennettu geotermisiä lämpölaitoksia ja lisää on suunnitteilla. Suotuisammassa geologisessa ympäristössä eli Islannissa on laitoksia ollut jo vuosia.

  • Mitä projektin stimulointivaihe käytännössä tarkoittaa?

    Stimulointi eli mikrovärinän aikaansaaminen kallioperässä kuuluu normaalina vaiheena geotermisen laitoksen rakentamiseen. Pumppaamme ensimmäisen valmistuneen reiän pohjalle vettä. Vesi virtaa pumppauksen voimasta reiästä kallion halkeamiin ja niitä pitkin eteenpäin. Toisen reiän loppupää porataan tämän jälkeen sinne, minne valtaosa vedestä halkeamia pitkin virtasi.

  • Miten stimuloinnissa pystytään seuraamaan veden virtausta syvällä kalliossa?

    Reikään pumpattavan veden virtausta kallion raoissa seurataan tarkasti syvälle kallioon asennettujen geofonien avulla.

  • Voiko stimulointi Otaniemessä aiheuttaa isompaa tärinää kuin mikrovärinää?

    Mikrovärinä tapahtuu kaukana maanpinnasta, joten sen vaikutukset maanpinnalla ovat vähäisiä tai olemattomia. Esimerkiksi metrotunnelin räjäytykset tuottavat paljon suurempia liikahduksia.

  • Voiko mikrovärinän tuntea? Millaiselta se tuntuu maan pinnalla?

    On erittäin epätodennäköistä, että se tuntuu maan pinnalla. Jos näin kuitenkin käy, ensimmäisenä sen huomaavat eläimet, kuten koirat. Jos ihminen aistii mikrovärinää, se voi kuulostaa siltä, kuin raitiovaunu menisi ohi jossain lähistöllä.

  • Helsingin yliopiston seismologian laitos valvoo projektia. Miksi ja miten?

    Seismologian instituutti on Suomessa viranomaisvalvontaa suorittava taho, jolta  Espoon kaupunki on edellyttänyt valvontaa Otaniemen projektissa. He seuraavat projektia omilla mittareillaan ja heillä on myös pääsy St1:n mittausverkoston tietoihin reaaliajassa.

  • Kuinka kauan stimulointi kestää ja mitä sitten tapahtuu?

    Stimulointi kestää arviolta 30 vuorokautta. Sen jälkeen analysoimme stimuloinnin tuloksia ja määrittelemme toisen reiän loppupään paikan. Porauskalusto siirretään tässä välissä toiseen projektiin. Analysointivaiheen aikana kehitetään myös uutta poraustekniikkaa edelleen.

Lisätietoja

Haluatko kysyä lisää Geolämpö -projektista tai antaa palautetta