Tampereen Tarastenjärvellä aletaan porata geolämpöä
Tavoitteena on tutkia, saadaanko geolämmöstä uusi tapa tuottaa kaukolämpöä Tampereella.
Tampereen Sähkölaitoksella on jo pitkään haaveiltu geolämmöstä. On uskottu, että kerran vielä tulee aika, jolloin kaukolämpöä saadaan myös syvältä maan alta. Nyt se aika on lähempänä kuin koskaan.
Tammervoiman hyötyvoimalaitoksen takana aloitetaan tänään keskiviikkona poraus geotermisen energian saamiseksi uudeksi kaukolämmön lähteeksi. Tontille on kevään mittaan asennettu porausvaunu sekä muu tarvittava laitteisto valmiiksi. Kaukolämpöputkethan ovat Tammervoiman ansiosta jo lähellä ja peruskuormalaitoksena Tammervoima on loistava tuki uudelle mahdolliselle lämmönlähteelle.
Hankkeessa operaattorina ja päätoteuttajana toimii Thermo Rock Oy. Teknologiakumppaniksi on saatu eteläkorealainen HanJin D&B, jolla on kokemusta porauksista, mm. öljynporauksesta ympäri maailmaa, jo 35 vuoden ajalta ajalta. Tampereella käytettävällä vesivasarateknologialla on Etelä-Koreassa porattu 5,8 kilometrin syvyyteen onnistuneesti.
Yhteistyössä suomalaisten energiayhtiöiden kanssa
Geotermisen energian poraaminen vaatii suuria investointeja. Siksi onkin hienoa, että Tampereen Sähkölaitos on saanut hankkeeseen kumppaneikseen peräti 14 muuta merkittävää energia-alan kaupunkiyhtiötä Suomesta. Mukana on yhtiöitä Vantaalta Rovaniemelle ja Porista Joensuuhun. Konsortio odottaa porauksista tietoa ja tuloksia. Perimmäisenä tarkoituksena on monistaa laitoksia yhteistyökumppaneidenkin käyttöön ympäri Suomea, jos hanke Tampereella onnistuu.
Konsortio kulkee nimellä Kaupunkilämpö. Kaupunkilämmölle on avattu uudet nettisivut www.kaupunkilampo.fi
Keihäänkärki Eurooppaan
Työmaalla johtajana ja asiantuntijana häärää Thermo Rockin tekninen johtaja ja HanJinin edustaja Jukka Laukkanen. Tampereen Sähkölaitoksen puolelta projektia vetää johtaja Jukka Joronen. Tammervoiman toimitusjohtaja Mika Pekkinen mahdollisti porauksen aloituksen Tammervoiman tontilla.
- HanJin odottaa Tampereen hankkeelta paljon. Tämä on meidän ovemme ja keihäänkärkemme Eurooppaan. Hanketta seurataan tarkasti niin Aasiassa kuin Euroopassakin, Laukkanen tietää.
- Valitsimme yhteistyökumppaniksi Tampereen Sähkölaitoksen, koska täällä on ihmisiä, jotka ymmärtävät asioista ja konsepti on tarkkaan mietitty. Täällä emme aloita nollasta. Konsortion mukanaolo on meille hieno asia, kun laajassa yhteistyössä kehitämme Suomeen ja Eurooppaan soveltuvan geotermisen lämpöratkaisun.
Alkuvaiheessa on tarkoitus porata reikä noin kolmen kilometrin syvyyteen. Tämä on se syvyys, josta tutkimusmielessä saadaan jo paljon tietoa siitä, miten tekniikka toimii, kannattaako hanketta jatkaa ja mitä on tulossa. Vaaditaan vielä uusi päätös ennen kuin tästä jatketaan syvemmälle.
Esittelykierroksella tekniikka tutuksi
Jukka Laukkanen aloittaa esittelykierroksen voimayksiköstä, power packistä. Sen sisällä jyllää moottori, jossa on tehoa 1300 hevosvoimaa. Power pack tuottaa voiman eli lyöntitehon vasaralle, joka poraa kalliota.
- Mittatikuksi voi ottaa maalämpökaivon poraamisen, johon riittää 40-heppainen moottori, Laukkanen vertailee.
HanJinin vesivasaratekniikassa käytetään kuusi metriä pitkää vasaraa, joka painaa noin 1000 kiloa. Vasaran päässä on bitti eli terä. Se tykyttää muutaman sentin liikettä edestakaisin ja murskaa siten kalliota.
Terän päässä on paljon pieniä pooleja eli nastoja (kuva alla). Vasara pyöri hitaasti ympäri koko ajan, jotta nastojen iskut osuvat eri paikkoihin. Uusimmat poranterät ovat niin kestäviä, että poraan vaihdetaan uusi terä noin 600-1000 metrin välein.
Porausvaunussa on ohjaamo, jossa on yhden työtuolin ympärillä joystickit, monta ruutua ja erilaista säädintä. Ohjaaja tarkkailee veden määrää, lisää putkia, vaihtaa poran teriä ja hallitsee prosessia.
Työmaalla on kevään mittaan tehty valmistelevia töitä. Kun poraus alkaa, työtä tehdään ainakin aluksi kahdessa vuorossa kello 6-22.
Mika Pekkinen pääsi istumaan ohjaamoon, kun poraus ei ollut vielä käynnissä.
Käytössä on myös kaksi vesipumppuyksikköä, jotka tuottavat paineistettua vettä. Vettä ajetaan porattavaan reikään 50 barin paineella. Vesi kulkee terässä olevista kolmesta reiästä kallioon. Paluuvesi kulkee poran ulkopuolella ja se huuhdellaan perusteellisesti ennen kuin se palaa suljetussa kierrossa puhdistettuna takaisin poraan.
Miten syvä geolämpökaivo eroaa maalämpökaivosta?
Maalämpöä saadaan noin 200–300 metrin syvyydestä ja sitä riittää yhden omakotitalon tarpeisiin. Maaperän lämmittämän veden lämpötilaa joudutaan nostamaan lämpöpumpulla.
Keskisyvä geolämpökaivo porataan noin kahden kilometrin syvyyteen ja veden lämpötila siellä on noin 40 astetta. Veden lämpötilaa joudutaan nostamaan lämpöpumpulla. Keskisyvä geolämpökaivo lämmittää muutaman kerrostalon.
Syvä geoterminen lämpökaivo ulottuu 6–8 kilometrin syvyyteen, jossa vesi on noin 100-asteista. Se ei vaadi lämpöpumppua ja lämpöä riittää kaupunginosan lämmittämiseen.
Yhden kaivon tekniikka
Hankkeen lähin vertailukohta Suomessa on ST1:n geolämpöhanke Espoossa. Siellä on tehty porauksia vuodesta 2015 lähtien. Espoossa on porattu kahta reikää muutaman sadan metrin päähän toisistaan ja niiden välillä maan alla on särötetty kalliota, jotta vesi virtaisi reiästä toiseen. Hanke on päätynyt 6,4 kilometrin syvyyteen, mutta laitos ei ole käynnissä.
Tampereella tehdään vain yksi kaivo kallioon. Tällöin kalliota ei tarvitse stimuloida, eikä kaivo aiheuta maanjäristysvaaraa.
Miten Tampereen geoterminen hanke etenee?
- Etenemme porauksessa 20-25 metriä tunnissa. Maksimivauhti tällä porauskalustolla on 35 m/h. Kivilaatu vaihtuu maan alla jopa metrin välein, joten vauhtia on hieman hankala ennakoida. Arvioin, että ensimmäinen vaihe kestää 300 työtuntia. Sen aikana edetään kolmeen kilometriin, Laukkanen miettii.
Mika Pekkinen toppuuttelee, että tunnit kuitenkin lasketaan vain tehollisista tunneista. Vaikka vähennetään viikonloputkin, silti päästään alle kuukauteen.
Kolmessa kilometrissä energiayhtiöiden konsortio pitää tuumaustauon. Se analysoi tilanteen ja tekee päätöksen, jatketaanko syvemmälle.
Sitä, minä päivänä geolämpö tuottaa kaukolämpöä tamperelaisille, ei vielä voi lähteä arvioimaan.
Patentoitu kaivorakenne
Tammervoiman paikkeilla on maaperää tutkittu 10 kilometriin saakka. Noin 7 km kohdilla pitäisi olla ruhje maan alla, ehkä maan alainen kuuman veden järvi tai vastaava. Vielä ei tiedetä, osuuko pora juuri siihen. Laukkasen mielestä olisi erittäin hyvä, jos osuisi.
Thermo Rock käyttää kaivossa patentoitua kaivorakennetta, joka varmistaa aiempia putkia paremman saannon, on pitkäaikainen ja helppo huollettava.
Etukäteisvalmisteluissa on jo porattu noin 20 metriä syvä reikä, jonka halkaisija on 60 senttiä. Kaivo on suojattu sortumiselta ja päästy kovaan kiveen saakka. Pohjaveden suojaaminen tullaan tekemään noin 600 m saakka siten, että kallioon betonoidaan suojaputki. Kaivon halkaisija tulee olemaan 12 tuumaa eli noin 31 senttiä pohjalle saakka.
- Meillä on tässä hyvä tontti ja loistava sijainti, kehuu Laukkanen noin 200 erilaisen porausprojektin kokemuksella.
Syvän geolämmön edut
Geolämpö ei ole säästä ja vuodenajoista riippuvaista. Lämpöä tulee koko ajan tasaisesti.
Muut syvän geolämmön vahvuudet:
Ympäristövaikutukset
- Melu: Porausmelua arvioidaan tulevan alkuvaiheessa noin 68 dB. Kun 500 metrin syvyys on saavutettu, melu ei kuulu enää edes maan rakenteita pitkin. Alue on kaavoitettu teollisuusalueeksi ja lähin asutus on noin 1,5 kilometrin päässä. Toimimme Tampereen kaupungin melupäätöksen mukaisesti.
- Pinta- ja pohjavedet: Kaivo putkitetaan pohjaveden alapuolelle, joten vaikutuksia pohjaveteen ei ole. Jätevesiä ei muodostu, kun toimitaan suljetussa kierrossa, jossa vedet puhdistetaan.
- Kallioperän värähtely: Kalliota ei särötetä, jolloin riski värähtelyyn on pieni. Seismiset valvonta-asemat antureineen on jo asennettu useaan kohteeseen lähistöllä.
- Kivijauholiete: Pölyämistä ei tapahdu, sillä pora toimii aina vedessä ja muodostuva kivijauholiete on kosteaa. Vedestä erotettu liete toimitetaan asianmukaiseen käsittelyyn ja sieltä hyötykäyttöön, esimerkiksi kivituhkana tienpohjiin.
Onnea Sähkölaitoksen kaukolämpöasiakas!
Geolämmön porauksen aloitus on Sähkölaitokselle pitkän ja huolellisen valmistelun tulos. Onnistuessaan geolämmöstä tulee kaukolämmön lähde, joka tuo tärkeän lisän polttoon perustumattomien, uusiutuvien energianlähteiden joukkoon.
Geolämpö on myös tervetullut lisäpotku kaukolämmöllemme. Voimme onnitella kaukolämpöasiakkaitamme, että nyt ei kannata siirtyä vaihtoehtoisiin lämmitysmuotoihin, vaan pysyä meidän matkassamme mukana, koska kaukolämpö kehittyy huimaa vauhtia.
Kuvassa näkyy varsi, johon pora kiinnitetään.