Varmen i undergrunden er vores nye vedvarende energikilde

På De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland, GEUS, er forskerne slet ikke tvivl – mulighederne for at udnytte varmen fra undergrunden er enorm og kilden næsten uudtømmelig.
Brødtekst

I de senere år har der været et stærkt øget fokus på mulighederne for omstilling af Danmarks forbrug af fossile brændsler til grønne klimavenlige og vedvarende løsninger. Det har ført til en stigende interesse for at udnytte undergrundens potentiale for levering af varmt vand til opvarmning af vores boligmasse, til brug i væksthuse og industri med behov for varme i produktionsprocesserne. 

Et estimat siger, at størrelsen af det geotermiske energipotentiale i den danske undergrund svarer til omkring 3 gange den mængde energi, der er pumpet op fra oliefelterne i den danske del af Nordsøen! Desuden er Danmarks undergrund begunstiget af perfekte sandstensreservoirer propfyldt med varmt vand, der i visse områder er ideel til produktion af geotermisk varme. 

Udfordringerne er todelt 

Den største begrænsende faktor lige nu er manglende investeringer i den geotermiske teknologi, så man kan teste, udvikle og forbedre anlæggene. Udfordringerne med geotermi-varme kan groft set opdeles i to: efterforskningsfasen og produktionsfasen. 

I efterforskningsfasen skal det sikres, at der bores efter det varme vand i de områder i Danmark, hvor muligheden for succes er størst, og hvor der er et fjernvarmedistributions system. I produktionsfasen skal det sikres at anlæggene designes korrekt så driftsproblemer undgås. Igennem årene er der opsamlet en masse værdifuld viden i Europa og Danmark som har ført til at teknologien er modnet. Og heldigvis har der i den sidste tid været en politisk vilje til at se geotermi og jordvarme realiseret i en langt større skala i Danmark. Nye muligheder har også åbnet sig idet man arbejder med at kombinere teknologien med f.eks. varmelagring i undergrunden eller varmepumper. Det understreger det klare fokus på mulighederne for fleksibilitet i vores energisystemer.

Hvordan kommer varmen fra Jordens indre til den danske forbruger?

I Danmark er der to muligheder for at høste varmen fra Jordens indre til brug i dagligdagen. Det ene er den overfladenære lokale jordvarme ofte til få forbrugere, og det andet er den dybere geotermiske varme, der kan sendes via fjernvarmenettet til en langt større gruppe forbrugere. 

Jordvarme er et system af lukkede rør, der typisk løber mellem en og hundrede meter under jordoverfladen, og høster energi fra de små temperaturforskelle. Indsamling af geotermisk varme består typisk af to rør, der er boret fra 500 meter til tre kilometer ned i jorden, hvor temperaturerne er meget højere – temperaturen stiger 25-30°C for hver kilometer nedefter i jorden. 

I produktionsrøret pumpes det varme geotermi-vand til overfladeanlægget, hvor varmen fra geotermi-vandet overføres til vandet i fjernvarmesystemet via en særlig varmepumpe. Herefter returneres det afkølede geotermi vand til undergrunden igen til samme porøse reservoir. Der er således tale om et lukket geotermi system, hvor vandet fra undergrunden ikke kommer over i de fjernvarmerør, der løber ud til forbrugerne, men i stedet føres kontinuerligt tilbage til undergrunden. Tilbage i undergrunden genopvarmes vandet igen via varmen fra jordens indre. 

Hvad er det så for nogle typer af geotermiske projekter forskerne på GEUS ønsker at se realiseret i de næste par år?

I den danske undergrund er der adskillige sandstenslag, som har de rigtige egenskaber til produktion af varmt geotermi-vand. Men især to lag skiller sig ud som værende særlig lovende: Bunter sandstensreservoiret og Gassum sandstensreservoiret. Udbredelsen og dybden til de to reservoirer i undergrunden er bestemt af områdets geologiske historie. Begge reservoirer har i Danmark generelt udmærkede egenskaber til at sikre en stabil høj produktion af geotermi-vand, så det er de lokale forhold i de enkelte områder, der bestemmer, hvilket reservoir, der er mest ideelt. 

Valget af reservoir afhænger således både af reservoirets dybde og dermed temperaturen af geotermi-vandet, men i lige så høj grad af infrastruktursforhold som varmebehov, antal kunder, distributionssystemer m.m. Ift. de geologiske forhold der spiller en rolle, har GEUS udført et omfattende kortlægningsarbejde af udbredelsen af de forskellige reservoirer, deres dybde, temperatur og indhold af salte. Disse data og kort er tilgængelige på WebGis portalen.

Kortlægningen har vist at Gassum reservoiret nogen steder i Danmark ligger i 700-1000 meters dybde og har excellente produktions egenskaber. Her kan der hentes geotermi-vand op med temperaturer, som det er muligt at udnytte til opvarmning af eksempelvis væksthuse året rundt. Denne form for udnyttelse af ”lunkent” geotermi-vand kendes fra store drivhusanlæg i Holland, hvor man med et meget lille CO2 aftryk dyrker varmekrævende grøntsager. 

Denne mulighed har vi også i bestemte områder af Danmark - det kunne fx være på Lolland, Falster, dele af Fyn og i Nordjylland – hvor Gassum reservoiret findes med en temperatur på geotermi-vandet på 30 til 45˚C i 700-1000 meters dybde, som svarer til temperaturen på geotermi-vandet i Holland. Der er altså flere steder et klart potentiale. Det er også en mulighed, at det lunkne geotermi-vand kobles til f.eks. solcelledrevne varmepumper, hvor temperaturen øges og dermed bruges i fjernvarmenettet. En oplagt mulighed er her at omdanne små og isolerede olie-opvarmede landsbyer til samfund opvarmet af alternative energikilder.

En anden type af projekter er den mere konventionelle udnyttelse af dyb og varm geotermi vand i de områder, hvor de gode reservoirer ligger dybt. Især under mange af de større byer med mange varmekunder forbundet i veludbyggede fjernvarmenet vil et sådan anlæg, evt. kombineret med andre energikilder, kunne levere stabil, grøn og rigelig med varme til forsyningsnettet i mange år. 

Hvis anlæggene designes optimalt er geotermisk varme en vedvarende og stabil energikilde, som kan erstatte afbrænding af både fossile brændsler og biomasse. I mange lande er der en rivende udvikling i gang og antallet af geotermiske anlæg øges år for år. Fordelen ved dyb geotermi er udover den klimarigtige løsning, at anlæggene kan designes, så de ikke fylder og syner af ret i tætbebyggede områder.