Kovat kivilajit vaativat poralta kestävyyttä Tuotanto- ja syöttökaivon poraustyöt alkoivat vuonna 2016 ja saatiin päätökseen toukokuussa 2020 . Syöttökaivon syvyys on 6,4 kilometriä ja tuotantokaivon 6,2 km , ja kaivot ovat maailman syvimmät lämpökaivot . Neljän kilometrin syvyydessä kaivot kääntyvät Otalahden alla sijaitsevan rakovyöhykkeen yläja alapuolelle .
” Kuuden kilometrin syvyydessä kallion lämpötila on 120 ° C , joten vesi lämpenee kaukolämpöverkkokelpoiseksi ilman lämpöpumppua . Analysoimme parhaillaan , kuinka syvän kaivon poraaminen on kannattavaa tulevissa hankkeissa ”, Pentti sanoo .
KUVA : ST1 NORDIC OY
”
Geolämpökaivojen tuotantokapasiteetti riippuu kallioperän lämpötilasta ja vedenjohtavuudesta sekä lämpötilagradientista .
St1 Oy : n Maasta lämpöä -liiketoimintayksikön johtaja Matti Pentti sanoo , että Suomen kallioperän etuna syvän geotermisen energian hyödyntämiseksi ovat vakaat kallioperän olosuhteet .
Syvä EGS on investointi-intensiivinen mutta käyttökustannuksiltaan edullinen energiantuotantomuoto , jonka takaisinmaksu aika on kaivojen syvyydestä riippuen 10 – 20 vuotta . Tarkempi kallioperän ominaisuuksien tuntemus auttaa tuotantolaitoksen optimaalisessa sijoittamisessa ja sopivan syvyyden määrittelemisessä .
” Suomen kallioperä muodostuu kovista kivilajeista kuten graniitista ja gneissistä . Yrityksen ja oppimisen kautta selvitimme mahdollisimman tehokkaan poraustekniikan syvien kaivojen poraamiseen . Tehokkaimmaksi tavaksi osoittautui eri poraustekniikoiden käyttäminen eri syvyyksillä ”, Pentti sanoo . Ilmavasaraporaus toimii noin 3 – 4 kilometriin saakka , jonka jälkeen työtä jatkettiin rullaporauksella . Hanke toi tietoa sekä poranterään sopivista materiaaleista ja terän mallista , että optimaalisesta poran operoinnista .
Seismisyyttä valvotaan tarkasti Muutoin umpinaiset kaivot ovat viimeisen kilometrin matkalta avointa rei ’ itettyä putkea . Kaivojen hydraulinen yhteys on todennettu stimuloimalla kallion rakovyöhykkeeseen vettä syöttökaivosta .
Hydraulisissa testeissä tavoitteena on saada täsmällistä tietoa veden liikkumisesta rakovyöhykkeessä . Otaniemen geolämpölaitoksen ympärille rakennettiin 12 geofoniasemaa , joiden avulla stimuloinnista aiheutuneiden äänien tarkka sijainti määriteltiin .
” Geofoneilla kuullaan äänet todella tarkasti . Stimulointi tehtiin pienissä osissa ja seismisiä tapahtumia monitoroitiin samalla jatkuvasti . Seismisten tapahtumien tihentyessä painetta pienennettiin siten , että pysyimme viranomaisten määrittelemissä magnitudirajoissa ”, Pentti kertoo .
Stimulointivaiheessa luotiin kolmiulotteinen äänikartta veden liikkumisesta kalliossa . Seismistä aktiivisuutta kontrolloidaan ja valvotaan erittäin tarkasti , eikä testauksista tai tuotantolaitoksen käytöstä aiheudu vaaraa .
Tuotantovaiheen virtausta testataan tänä vuonna Fortumin lämpökeskuksessa sijaitsevan maanpäällisen geolämpövoimalan rakennus- ja asennustyöt ovat noin 75-prosenttisesti valmiita . Putkikanaalit kaivoilta lämpökeskukseen ja liitäntä Espoon kaukolämpöverkkoon on rakennettu ja suurin osa sähköasennuksista sekä lämmönvaihtimien , pumppujen ja oheislaitteiden asennuksista on tehty .
Rakovyöhykkeeseen on luotu maanalainen vesiesiintymä , ja kesällä 2021 hankkeessa edetään virtaustesteihin .
” Tämän vuoden kesäkuusta lokakuuhun teemme virtaustestejä ensin ilman rakojen paineistamista . Seuraavassa vaiheessa selvitämme kuinka rakovyöhykettä voi paineistaa hallitusti siten , että veden virtaus on suurempi kuin luontainen läpimeno kalliossa . Suurempi virtaus parantaa laitoksen tehoa ”, sanoo Pentti .
14 enertec 3 – 4 / 2021