Energi 2030: Geotermisk energi

– Det er og vil forbli en nisje i energisystemet. Men geotermisk energi vil finne sin plass

Energi fra bakken.

Equinor er blant selskapene som har begynt å se på geotermisk energi, hvor man utnytter varme fra jordas indre. Her fra da selskapet sammen med islandske partnere boret seg 5000 meter ned i bakken ved hjelp av Islands største borerigg Thor.
Equinor er blant selskapene som har begynt å se på geotermisk energi, hvor man utnytter varme fra jordas indre. Her fra da selskapet sammen med islandske partnere boret seg 5000 meter ned i bakken ved hjelp av Islands største borerigg Thor. (Foto: Carsten F. Sørlie/Equinor)
EKSTRA

Energi fra bakken.

Hei, dette er en Ekstra-sak som noen har delt med deg.
Lyst til å lese mer? Få fri tilgang for kun 199,- i måneden.
Bli Ekstra-abonnent »

Geotermiske ressurser har potensial til å bli en nesten utslippsfri energikilde. Vi snakker da om energi som er lagret i form av varme under jordens overflate.  

Teknologiutvikling og klimatiltak er I ferd med å endre energimiksen i verden. Men hvor fort skjer det? Og hvilke former for energi vil være ledende i fremtiden?

Les første sak i serien: IEA legger fram doble grafer - utviklingen kan skje fortere enn de tror

Teknisk direktør Roy Ruså i Petoro: – Nøkkelen for norsk olje er konkurransekraft

Naturgass: Med CSS kan norsk gass bli en ren energikilde

Forsker og siv. ing. Øyvind Y. Rogne ved Sintef Ocean: – For å lykkes må man utviklie billige parker som ikke havarerer i stormene

Ifølge Norwegian Center for Geothermal Energy Research er mengden energi lagret her tilsvarende 15 millioner ganger verdens årlige energiforbruk.

Hovedkilden til denne varmen kommer fra radioaktivt materiale i jordskorpen og mantelen, i tillegg til varme fra da jorda ble til. De øverste par hundre meterne får dessuten varme fra solen. 

Så langt er det ikke en stor bidragsyter til verdens energimiks, men det kan endre seg om man får hull på de teknologiske utfordringene. 

Elproduksjon fra varme brønner

Equinor er blant selskapene som har snust på geotermisk energi, selv om det ikke er et stort satsingsområde. Henriette Undrum, direktør for fremtidige verdikjeder i Equinor, forklarer at selskapets engasjement er rettet mot produksjon av elektrisitet. Geotermisk energi er også en viktig ressurs på varmemarkedet, med dette faller utenfor deres satsing.

– Vår interesse er å utvikle teknologi og kunnskap som kan muliggjøre storskala elektrisitetsproduksjon. Med dette utgangspunktet er det to relativt forskjellige metoder som det er interessant å utforske, påpeker hun. 

Det er hydrotermale ressurser, som vil si områder med dype varme bergarter eller sedimenter, med en betydelig vanngiverevne, hvor varm væske pumpes opp til overflaten. Dette er begrenset til geografiske områder med tektonisk aktivitet.

Den andre er «Enhanced Geothermal Systems (EGS)», som er dype systemer, hvor det er store varmemengder tilgjengelig, men ingen væske eller gjennomtrengelighet i reservoaret, slik at den varmebærende væsken må sirkuleres ned i reservoaret. Dette gir et større og mer geografisk spredt ressursgrunnlag. 

De tekniske utfordringene knyttet til de to metodene er noe ulike. I tillegg er det et lenger utviklingsløp før EGS-systemer kan tas i bruk, og Equinor venter ikke at dette er teknologi som vil gi et betydelig bidrag i energimiksen innen 2030.  

Én til tre prosent av energien

For termale systemer er det i dag for stor usikkerhet knyttet til boring av de første brønnene i et utbyggingsprosjekt, påpeker Undrum.

– I tillegg er boring av dype geotermiske brønner kostbart og brønndesign må forbedres, for å kunne forlenge levetiden og unngå skader på brønner under produksjonen. Dette må løses gjennom effektive og robuste leteteknologier, for senke risikoen knyttet til geotermiske ressurser, kostnadseffektiv boring av dype brønner og utvikling av tekniske løsninger for komplettering, forklarer hun. 

Equinor har foreløpig ingen planer om å ta en kommersiell posisjon innen geotermisk energi. Det er likevel et område hvor selskapet har valgt å se på hvordan de kan få en konkurransedyktig posisjon, basert på den teknologikompetansen de sitter på.

– Vi ser for oss at vi kan bidra til å utvikle ny teknologi som kan redusere dagens kostnader. Vi ser også på tekniske løsninger som i et mer langsiktig perspektiv kan åpne opp for å utvikle dype reservoarer uten væske tilstede, altså EGS, forklarer Undrum. 

Hun understreker at det er behov en større andel fornybar energi. 

– Kraftproduksjon fra geotermisk energi er og vil forbli en nisje i energisystemet. Men den vil finne sin plass, poengterer direktøren for fremtidige verdikjeder, og viser til prognosene til IEA, som antyder at kraft fra geotermisk energi vil stå for én til tre prosent av den globale elektrisitetsforsyningen.

– Dette høres lite ut, men det vil utgjøre et betydelig volum i et globalt perspektiv og en betydelig andel i regioner med godt geotermisk ressursgrunnlag. Per i dag er global installert kraftproduksjon fra geotermisk energi på 13 GW.

– Utømmelig energikilde

Atle Rotevatn, professor ved Universitetet i Bergen (UiB), forklarer at geotermisk energi er i sterk vekst, og mener den vil spille en viktig rolle i 2030, som en av mange fornybare kilder. 

– Varmen fra jordens indre er en utømmelig energikilde og sammen med solenergi vil dette bli viktigere og viktigere i fremtiden. Men fornybar energi vokser ikke raskt nok, og en kombinasjon av lønnsomhet, teknologiutvikling og politiske insentiver vil avgjøre i hvilken grad dette kan akselereres, forklarer han til Teknisk Ukeblad.  

Han påpeker at geologisk forståelse av reservoaret er alfa og omega for utnyttelsen av geotermisk energi, på samme måte som det er det innen olje og gass.

– Vi vet mye om olje og gass-reservoarer, men lite om geotermiske reservoarer, sier professoren. 

Derfor trekker han også frem forskning på geotermiske reservoarbergarter som en av de største utfordringene som geotermisk energi står foran.

– Geologisk reservoarforståelse har også blitt pekt på av Equinor som en av de store teknologi- og forskningsutfordringene for geotermisk energi, påpeker Rotevatn. 

Reiser verden rundt for å se på bergarter

Universitetet i Bergen har mye forskningsaktivitet innen geotermisk energi, og jobber med å få mer kunnskap om nettopp dette. 

– Vi driver storstilt forskning på de vanligste geotermale reservoarbergarts-typer. Spesielt forsker vi på strukturer som kontrollerer væskestrøm i geotermale reservoarer – hvordan de dannes, hvilken utbredelse de vanligvis har, hvilke egenskaper de har, hvordan de påvirker væskestrøm, og hvordan man kartlegger og kvantifiserer slike strukturer i undergrunnen fra ulike datatyper, forklarer professoren.

UiB reiser verden rundt for å se på relevante bergarter, for eksempel i New Zealand, Taiwan og Malta, i tillegg til her hjemme i Norge. Rotevatn var selv i New Zealand da Teknisk Ukbelad tok kontakt med han. 

– I tillegg er det å kunne knytte sammen geologisk reservoarforståelse med matematiske modeller viktig, og dette jobbes det også med på UiB. Vi har blant annet et stort forskningsprosjekt på dette temaet i samarbeid med våre matematikk-kolleger her i Bergen.

Vil ha mer forskning

Forskningen ved UiB er finansiert blant annet av Forskningsrådet, Equinor og det lokale kraftselskapet, BKK. Rotevatn mener flere forskningsmidler i Norge burde vært dedikert til langsiktige forskningsoppgaver innenfor fornybar generelt og geotermisk energi spesifikt.

– Om Norge skal kunne utnytte sine store fortrinn innefor geologisk reservoarforståelse fra olje og gass, må vi være verdensledende på forskningsinnsats på geotermiske reservoarer, understreker Rotevatn.  

Han trekker frem at det de neste årene vil være viktig med gode incentiver for å satse på geotermisk og andre forbybare energiformer, og trekker frem den suksessen Norge har hatt med å incentiver for å investere i olje og gass gjennom skattesystemet.

– Det hviler derfor et stort ansvar på våre politikere å få til en tilsvarende kraftig politisk og økonomisk insentivering av investering innen fornybar energi. Uten dette vil det være svært tungt og saktegående å få norske og internasjonale energiselskaper til å akselerere sin inntreden i det fornybare energifeltetpoengterer professoren. 

Må redusere kostnader

Sintef er involvert i aktivitet og kunnskap relatert til mange aspekter rundt geotermisk energi, blant annet som partner i Norwegian Center for Geothermal Energy Research.

Sjefsforsker ved Sintef Energi, Petter Nekså, skiller mellom dyp og grunn geotermi. Sistevnte omtales ofte som grunnvarme. Det er brønner med borehull med en dybde ned til 200-300 meter.

– Her når vi fjell på et temperaturnivå som typisk ligger på mellom pluss og minus ti grader som kan brukes til varmekilde. Men det er ikke mulig å utnytte varmen direkte, utenom til frikjøling. Uttak av varme må derfor kombineres med en varmepumpe som henter ut varme og hever temperaturen til et nivå som kan benyttes, for eksempel til oppvarming av rom eller tappevannsvarming, forklarer han. 

Utfordringen her handler om å redusere kostnader til boring og til varmeuttakssystem, påpeker forskeren.

Han tror det er en energiform som vil fortsette å vokse, også til frikjøling. 

En rekke utfordringer

For dyp geotermi er det snakk om borehull som kan være 1000 meter eller mer, hvor man går så dypt at man får tilgang til temperaturer som kan være alt fra 100 grader og opp til over 1000 grader.

Nekså forklarer at varmen da kan utnyttes direkte, eller at den med høye nok temperaturer vil kunne benyttes til en varme til kraft-maskin, for eksempel gjennom en såkalt Rankineprosess. Her kan varme konverteres til elektrisk kraft ved at en varm gass ekspanderes gjennom en turbin koblet til en generator.

Sjefsforskeren peker likevel på en rekke utfordringer som det må jobbes med på feltet. 

– Det går på borekonsepter, hvordan man kan forutsi forhold i dybde, hvordan man oppnår stabile brønner i ustabile formasjoner, håndtering av mineraler og korrosive væsker, utstyr og varmevekslere på toppen av brønnene og så videre, ramser han opp. 

Før han legger til at kostnader også her rimelig nok vil bli veldig viktig for om dette er energi som kan utnyttes lønnsomt.

– Dyp geotermi har stort potensial om man klarer å utnytte dette økonomisk, i konkurranse med andre former for fornybar energi og energi fra fossile kilder. Trolig må det karbonfangst til for at utslipp skal reduseres, påpeker han.

Kommentarer (0)

Kommentarer (0)

Eksklusivt for digitale abonnenter

På forsiden nå