Én dyp energibrønn kan dekke store varmebehov

Fra krevende boring til lokal energiproduksjon

Ved Rennesøy skole skal Stavanger kommune erstatte dagens gassfyring med en ny energisentral basert på geotermi.

Prosjektet blir det første i Norge der én 2.000 meter dyp, koaksial energibrønn skal levere rundt 1 GWh energi årlig til et skolebygg. Til sammenligning vurderer Asplan Viak at brønnen produserer tilsvarende mengde energi som 30 grunne brønner på 300m.

For NRB markerer prosjektet starten på en ny satsing. Selskapet har bakgrunn fra krevende boreoperasjoner og retningsboring i hardt fjell. Denne erfaringen brukes nå til å gjøre mellomdyp geotermi tilgjengelig for bygg og virksomheter med større energibehov.

Ambisjonen er at mellomdyp geotermi allerede i 2027, og i årene som følger, skal bli en integrert del av energimiksen og vurderes i alle større byggeprosjekter i Norge.

Mer energi fra et mindre areal

Grunne energibrønner er en kjent og velprøvd teknologi i Norge. De fungerer godt for boliger og mindre bygg, men større logistikkbygg, industrieiendommer, datasentre, hoteller, kjøpesentre og veksthus kan kreve et stort antall brønner.

Det betyr behov for betydelige arealer, omfattende rørføringer og koordinering mot fundamenter, parkeringsplasser, veier og annen infrastruktur. For mange næringsprosjekter er tilgjengelig areal allerede en knapp ressurs.

NRB har derfor utviklet en løsning sammen med ledende fagmiljøer innen boring, VVS, elektro, kollektorteknologi og prosjektering. Den første løsningen består av en 8 1/2-tommers brønn til 2.000 meters dybde. Brønnen er dimensjonert
for en varmepumpe, som yter 180 kW og som kan produsere ca. 1 GWh/år.  

Det høye uttaket blir mulig fordi brønnen har en stor varmeoverføringsflate, et betydelig væskevolum og tilgang til høyere temperaturer i dypet. En temperatur på rundt 36 grader ved 2.000 meter gir dessuten varmepumpene gode arbeidsforhold. Den faktiske ytelsen vil avhenge av lokale berggrunnsforhold, driftsmønster og varmepumpenes virkningsgrad.

Illustrativ overvåking av riggens pumpesystem. Til tross for avansert teknologi og omfattende utstyr betjenes riggen av kun 2–3 personer under drift.

Et komplett geotermisk kretsløp

Geotermisk energiutvinning består i hovedsak av to fagområder: boring og ferdigstillelse av brønnen, og etablering av det lukkede energikretsløpet over og under bakken.

Løsningen omfatter kollektorrør, brønnhode, sirkulasjonspumpe, VVS-installasjoner og varmepumper. I tillegg kommer elektrifisering, automasjon og sensorer som gjør det mulig å følge temperaturer, trykk, energileveranse og systemets ytelse over tid.

NRB har fra starten valgt å samarbeide med sterke og erfarne fagmiljøer. Valget av Sig. Halvorsen til VVS og varmepumper og Rønning Elektro til elektro, automasjon og måling var derfor naturlig. Begge selskapene er en del av Teqva Gruppen og har erfaring fra større energiprosjekter, blant annet Universitetsparken i Stavanger.

«Som bedrift liker vi prosjekter.  med stor takhøyde. Selv om det er mye innovasjon i denne løsningen, bygger hele systemet på velprøvd teknologi og komponenter av høyeste kvalitet fra anerkjente leverandører som blant andre Grundfos og NIBE», sier Dag Halvorsen i Sig. Halvorsen. Som teknisk entreprenør med mange års erfaring med energiløsninger basert på varmepumpeteknologi, ser vi på dype brønner som en mulighet til at vi endelig kan fortgang med energieffektivisering i eksisterende bygningsmasse, som er en politisk målsetting og en del av energimiksen i tillegg til produksjon av ny energi. I Norge er der et potensial til å spare mer enn 20 TWh. Mye av denne bygningsmassen ligger i tettbygde strøk. Dette er løsninger som ikke skaper konflikter og vi kan starte opp i morgen.          

Det særegne ved løsningen er den koaksiale kollektoren. Kaldere væske sendes ned i brønnen gjennom én strømningsvei og returnerer til overflaten etter å ha tatt opp varme fra berget. Prinsippet er enkelt, men skalaen stiller nye krav til dimensjonering, materialer, pumpevalg og overvåking.

Et strategisk verktøy for private utbyggere

For private eiendomsaktører handler energivalget ikke bare om bærekraft. Det påvirker også driftskostnader, leietakerattraktivitet, finansiering og eiendommens langsiktige verdi.

En geotermisk energisentral kan gi et mer forutsigbart kostnadsbilde og redusere byggets behov for kjøpt elektrisitet til oppvarming. Samtidig reduseres belastningen på strømnettet. Dette kan være avgjørende i områder der manglende nettkapasitet forsinker eller begrenser nye etableringer.

Teknologien er særlig interessant for logistikkbygg, industri, næringsparker, hoteller, kjøpesentre, veksthus og svømmeanlegg. Dette er virksomheter med store og langvarige varmebehov, hvor en lokal energikilde kan utnyttes effektivt gjennom store deler av året.

«Den geotermiske utviklingen går nå i full fart. Rennesøy skole bygger på det vi kaller første generasjon mellomdype energibrønner. Andre generasjon er allerede klar, med teknologi som både er mer effektiv og rimeligere. Dette gjør at geotermisk oppvarming i mange tilfeller vil kunne bli billigere enn strøm fra nettet», sier Jesper Moberg, daglig leder i Norsk Retningsboring AS».

Geotermi kan også levere både oppvarming og kjøling. Det gjør løsningen aktuell for datasentre og andre virksomheter med et kontinuerlig kjølebehov. Overskuddsvarme kan i tillegg utnyttes internt eller distribueres til nærliggende bygg, dersom prosjektet planlegges som en felles energisentral.

Mellomdyp geotermi bygger på kjent boreteknologi, varmepumper og velprøvde VVS- og elektrosystemer, skalert for større energibehov. Når grunnforhold, tillatelser og prosjektering er avklart, kan anlegget leveres på få måneder til en pris som konkurrerer med etablerte løsninger, også energiforsyning via strømnettet.