GEOTERMISK ENERGI

Akershus fyulkeskommune planlegger nye sykehus på Lørenskog og på Ski. De vurderer å benytte grunnvarme. Den mest aktuelle grunnvarmeløsningen for begge de planlagte sykehusene er fjellanlegg med varmepumpe og med mange geunne brønner (ned til 300 m). Løsmasseoverdekningen i området rundt de planlagte sykehusene ble vurdert ut fra tilgjengelie data, og berggrunnen ble kartlagt ved feltbefaring. Varme- ledningsevnen ble målt på relevante bergartprøver. Varmestrøm og temperaturgradienter i området ble antatt ut fra kjemiske analyser av berg- artene. Ut fra de geologiske undersøkelsene og antatt energibehov for sykehusene er det gitt anbefalinger om dimensjonering av grunnvarmeanlegget. Det antas å være muligheter for å utnytte berggrunnen i områdene rundt de planlagte sykehusene i Lørenskog og Ski til energiuttak og energilagring. I Ski viser undersøkelsene at forholdene er svært gunstig for bruk av grunn- varme. Det anbefales testboringer for å få bedre kunnskap om grunnvarme- potensialet i berggrunnen.

Bruk av varmepumper med energiuttak fra grunnen er en enkel og miljøvennlig metode for oppvarming av bygninger. Det er foretatt en grov kartlegging av potensialet for grunnvarme i henholdsvis fjell og løsmasser i Hedmark fylke. Formålet med en slik kartlegging er å skaffe bakgrunnsdata til blant annet offentlig energiplaner slik at denne energikilden blir vurdert på lik linje med andre energikilder ved utbygging og rehabilitering. Rapporten gir en fylkesoversikt over grunnvarmepotensialet i fjell er vurdert ut fra en antatt varmeledningsevne for bergartene, mens potensialet for uttak av grunnvarme i løsmasser er gjort på grunnlag av grunnvannstemperatur og løsmassenes antatte egnethet for grunnvannsuttak.

(Forkortet) Gjennom et samarbeidsprosjekt mellom Voss kommune, Norges vassdrags- og energidirektorat (NVE) og Norges geologiske undersøkelse (NGU) er det foretatt en kartlegging av grunnvarmepotensialet i løsmasser ved kommunesenteret Vossevangen med tilstøtende områder. Kartlegging av grunnvarmepotensialet i løsmassene er gjort på grunnlag av resultat fra georadarmålinger, undersøkelsesboringer, temperaturmålinger samt vann- og sedimentanalyser. Kartleggingen avdekket stor variasjon i løsmassesammensetningen innenfor undersøkelsesområdet, der en isrand avsetning på tvers av dalgangen ved Vossevangern har hatt avgjørende betydning på avsetningsmønsteret og løsmassefordelingen i området. På vestsiden (distalt) av israndavsetningen er det avsatt et delta med til dels mektige sand- og grusavsetninger med god vanngiverevne som gir grunnlag for større grunnvarmeuttak. Områdene på østsiden (proksimalt) av israndavsetning domineres av finkornige lavpermeable avsetninger med liten vanngiverevne og følgelig lite potensiale for grunnvarmeuttak.

Frie emneord: Temperaturgradient, varmeledningsevne, varmestrFrie emneord: Temperaturgradient, varmeledningsevne, varmestrøm Potensialet for geotermisk energi er enormt, og alle anslag viser en vedvarende økning av forbruket av geotermisk energi både i form av elektrisitet og ved direkte bruk til oppvarming. De granittiske områdene i det permiske Oslofeltet og i det sydlige prekambrium er de antatt beste områdene for å nyttiggjøre seg geotermisk energi i Norge. på grunn av dårlige temperaturgradienter antas lavtemperatur geotermiske anlegg med varmepumper å være best egnet. Data og kunnskap om varmestrøm og temperaturgradienter her til lands er mangelvare og gjør at man i dag har liten oversikt over muligheter og potensialet for utnyttelse av geotermisk energi. Med unntak of Island, er de gunstigste områdene i Europa med høyest målte varmestrømmer i sør. Områder i Frankrike, Italia og på Balkan er antatt å være godt egnet for uttak av geotermisk energi.

I et samarbeidsprosjekt mellom Alvdal kommune, Norges vassdrags- og energi- direktorat (NVE) og Norges geologiske undersøkelse (NGU) er det foretatt en kartlegging av grunnvarmepotensialet i løsmasser og berggrunn i Alvdal kom- mune, og da med hovedvekt på sentrumsnære områder i kommunen. Kartlegging av grunnvarmepotensialet i løsmassene langs Folla og Glåma, på Plassen, samt området rundt utløpet av sideelvene Tronåa og Kvernbekken, er gjort på grunnlag av resultat fra georadarmålinger, undersøkelsesboringer, temperaturmålinger, vann- og sedimentanalyser. Undersøkelsene viser at enkelte områder langs Glåma er godt egnet for grunnvarmeuttak. Elveviftene ved utløpet av Tronåa og Kvernbekken er godt egnet for uttak av grunnvann. Tre undersøkelsesbrønner på elvesletta like vest for Glåma vist en grunnvannskapasitet med over 20 l/s. Disse brønnene er boret i gamle elveløp. Andre lokaliteter på de sentrumsnære elveslettene er uegnet for grunnvannsuttak Ut fra georadarprofilene klarte man ikke å skille ut de områdene på elvesletta som er godt egnet for grunnvannsuttak med de som er dårlig egnet. På Plassen viste alle undersøkelsene at massene er for tette og finkornede til å pumpe opp tilstrekkelige mengder med vann. Kvaliteten av grunnvannet som ble analysert var god, og det er liten sannsyn- lighet for skade på tekniske installasjoner i et grunnvarmeanlegg. Ut fra temperaturmålinger antas områdene som ikke er påvirket av Folla og Glåma å ha en grunnvannstemperatur over 4,0oC gjennom vinteren. Målingener av varmeledningsevnen på kjerner fra 11 bergartsprøver bestående av kvartsrike sandsteiner og kvartsitter fra områdene rundt Alvdal sentrum viser at berggrunnen har svært god varmeledningsevne, og er godt egnet for uttak av grunnvarme.

(Forkortet) I forbindelse med prosjektet "Miljøvennlig boligbygging i Os sentrum" utførte NGU i november 1999 grunnboringer i 7 utvalgte lokaliteter. Formålet med undersøkelsene var å klarlegge hvorvidt uttak av energi fra grunnvann gjennom varmepumper, kunne benyttes ved oppvarming av 20 eneboliger i foran omtalte prosjekt. I alle borhull ble det på undersøkelsestidspunktet (november 1999) registrert en grunnvannstemperatur 5.5-7.0 grader celcius. Det ble satt ut temperaturfølere i borhull 2 og 7 slik at detaljerte data for grunnvanns-temperatur vil kunne fremlegges i april-mai 2000. Vi antar at en temperatursenkning på 2 grader celcius vil kunne være forsvarlig gjennom store deler av vinterhalvåret.

Norges geologisk undersøkelse har på oppdrag fra Intekno as utført en grunn- vannsundersøkelse ved Vefsn sykehus, psykiatrisk avdeling for vurdering av muligheter for grunnvarmeuttak fra energibrønner i løsmasser. Oppdragsgiver vil vurdere grunnvarme fra opp-pumpet grunnvann som et alternativ til oppvarming av planlagt nytt bygg ved sykehuset. Det foreligger ingen konkrete data på effekt- behov. Løsmassene i det aktuelle området består av elveavsatt sand og grus, men ut fra tidligere løsmassekartlegging ble det ansett som sannsynlig at det var finkornige marine avsetninger under. For å kunne foreta en sikker vurdering av mulighetene for grunnvannsuttak ble det avtalt å gjøre to sonderboringer. I borehull 1 ble det påvist over 21 m med sand og grus. Testpumping av en under søkelsesbrønn indikerte løsmasser med middels vanngjennomgang i hele profilet. På bakgrunn av grunnvannets fysisk-kjemiske kvalitet forventes det ikke særlige driftsproblemer som følge av korrosivt vann eller utfellinger på varmeveksler etc, I borehull 2 ble det påvist hovedsakelig finsand, og muligens leire fra ca. 18 m dyp. Massene er her for finkornige til uttak av grunnvann. Ut fra grunnvannsundersøkelsene vil vi anbefale en videreføring av undersøk- elsene i form av nedsetting av en fullskala produksjonsbrønn for lang tids prøvepumping. En nøyaktig bestemmelse av mulige uttaksmengder, grunnvanns- temperatur og dermed effektuttak pr. brønn, kan først gjøres på bakgrunn av resultatene fra prøvepumpingen.

Det er gjort borehullsinspeksjon med optisk televiewer og logget temperatur, elektrisk ledningsevne og naturlig gammastråling i en 165 m dyp borebrønn ved Borgen skole. Hensikten med loggingen har vært å fremskaffe data for vurdering av grunnvarmepotensialet i brønnen. Den optiske loggen viser at bergarten (skifer, siltstein, knollekalk) er generelt svært lite oppsprukket. Temperaturloggen viser en svak temperaturøkning, 0.56 oC/100m, ned til ca 100 m dyp. Fra 100 m øker temperaturgradienten til 0.98 0C/100m og temperaturen er ca. 6.8 oC ved 160 m dyp. En markert temperaturøkning fra 160 m kan tyde på vanninnstrømning på dette dyp. En observert sprekk på den optiske loggen ved samme dyp bekrefter at dette kan være tilfelle. Ledningsevnen er konstant og lav, ca 225 us/cm, langs hele borehullet bortsett fra de øverste 6 m av hullet hvor den er enda lavere. Naturlig gammastråling ligger på et lavt nivå, ca 75 cps, langs hele hullet. En markert nedgang mellom 60 og 70 m indikerer en annen bergart, kalkrik sandstein, som trolig har noe lavere kaliuminnhold enn i hullet for øvrig. Avviksmålingen viser at hullet dreier i nordvestlig retning med et horisontal- avvik på 21 m i bunn. CD med optisk logg av hele borehullet kan bestilles ved NGU.

Det er gjort borehullsinspeksjon med optisk televiewer i et 245 m dypt borehull ved SiA, Sentralsykehuset i Akershus, Lørenskog kommune. I tillegg er det logget temperatur og elektrisk ledningsevne i vannet samt målt total gamma- stråling langs borehullet. Hullet er boret i forbindelse med prosjektering av grunnvarmeanlegg. Ledningsevnemålingene viser et område mellom 80 og 130 m dyp hvor ledningsevnen får en ekstra trinnvis økning. Dette kan tyde på åpne sprekker med innstrømning av vann med høyere ledningsevne enn i borehullet for øvrig. Den optiske loggen viser at det i dette området er flere sprekker, og flere av dem er trolig åpne. Ellers har målingene med optisk televiewer kartlagt strøkretning og fallvinkel til alle observerte sprekker og strukturer i borehullet.Disse data er presentert i stereografiske projeksjon. Her er det også definert grupper av sprekker som representerer hovedsprekkeretninger. Sprekkefrekvensen (antall sprekker pr. meter) er beregnet for hver definert sprekkegruppe langs hele hullet. I tillegg er hullet inndelt i soner hvor sprekkefrekvensen er beregnet i hver sone. Til denne rapporten kan skaffes en CD med et replay program for avspilling av OPTV logg for hele borehullet. Data ligger på denne CD.

NGU har utredet mulighetene for å finne egnet varmekilde for varmepumpebasert oppvarming av Bodø boligbyggerlags nybygg på Hovdejordet sentralt i Bodø. Det ble funnet at energiuttak fra fast fjell var mulig. En 170 m dyp brønn ble boret og undersøkt med optisk televiewer. I tillegg ble temperatur, elektrisk ledningsevne og naturlig gammastråling logget. Det er videre målt varmeledningsevne på bergartsprøver fra området. Varmeledningsevnen i berggrunnen er god, dvs at man kan hente ut relativt mye varme fra hver boremeter brønn. Leiroverdekningen over fjell er mindre enn 10 m, noe som medfører at man slipper store borekostnader ved å bore i mektige løsmasseoverdekniger. Borehullsloggingen med optisk televiewer viste en tydelig hovedsprekkeretning som faller sammen med bergartenes strøk og fall på stedet. Det er mange mineraliserte sprekker, men det er ikke observert sprekker med målbar åpning. Dette kan bety liten grunnvannsstrøm, og det kan derfor ikke påregnes noe særlig energibidrag fra strømmende grunnvann. Temperaturgradienten er lav, det vil derfor ikke være stor energigevinst ved å bore dype brønner. En foreløpig konklusjon viser at det er lønnsomt å kombinere energiuttak fra uteluften og energibrønner. Det er utarbeidet foreløpige forslag til utforming av et borehullsbasert energilager. Disse er tidligere oversendt oppdragsgiver pr. e-post.