BYGG

Geotermisk energi i bygg: Kutter utslipp og senker kostnader

Universitetet reduserer CO2-utslippet med 80 prosent når naturgassen fases ut og sparer 5 GWh til varme og kjøling takket være 121 energibrønner.

Når energibrønnene og energisentralen er ferdig høsten 2024, får UiS et overskudd på geotermisk energi som kan dekke varme-/kjøling for ytterligere 10.000 m2. – Vi skal bruke energisentralen til å forske på hva som er optimal utnyttelse av bergvarme, sier professor Mohsen Assadi (t.h.). Her sammen med rådgiver Øyvind Beguia Hustoft.
Når energibrønnene og energisentralen er ferdig høsten 2024, får UiS et overskudd på geotermisk energi som kan dekke varme-/kjøling for ytterligere 10.000 m2. – Vi skal bruke energisentralen til å forske på hva som er optimal utnyttelse av bergvarme, sier professor Mohsen Assadi (t.h.). Her sammen med rådgiver Øyvind Beguia Hustoft. Foto: Alf Bergin
Kjetil S. Grønnestad
21. juli 2024 - 20:30

Rototec har boret 256 hull i berggrunnen på Ullandhaug i Stavanger for å varme og kjøle universitet og sykehus med energi fra jordens indre.
Selskapets prosjektleder, Knut Kasin, reiser landet rundt med et team arbeidere for å bore energibrønner og legge rør for bergvarme til større bygg.

– Dette er to svært ulike prosjekter, som begge kniver om å være det aller største, sier Kasin.

Først jobbet han med energibrønner til Stavanger universitetssykehus (SUS). Arbeidet med 135 energibrønner, hver 250 meter dype, startet i 2020, men var ikke ferdig før i 2023.

– Det ble et opphold i arbeidet under pandemien, forklarer Kasin.
Nå ferdigstilles bergvarmeanlegget hos naboen, Universitetet i Stavanger (UiS). Boringen begynte i juni 2023 og var ferdig allerede i starten av september samme år. UiS får færre energibrønner enn SUS: 121 stykker. Til gjengjeld er de dypere. 119 energibrønner er 300 meter dype, 2 går hele 650 meter ned i grunnen.

– Slik sett er energibrønnene til UiS vårt aller største prosjektet. De dekker også et større areal enn de til sykehuset, sier han.

MIT-forskerne Aly Kombargi (t.v.) og Niko Tsakiris jobber med å utvikle reaktoren som kan brukes om bord i skip for å omdanne sjøvann til hydrogen.
Les også

Kaffe og aluminium kan gjøre skip selvforsynt med hydrogen

Innenfor tomtegrensa

– Vi har boret mye. Nå ligner grunnen under Ullandhaug på en sveitserost, sier Kasin med et glimt i øyet.

Energibrønnene, som ligger spredd rundt på hele universitetsområdet, er ikke synlige for folk flest. Ifølge Kasin er ideell avstand mellom hver energibrønn 15-20 meter. Hvis det er trangt om plassen, kan energibrønnene bores på skrå for å utnytte mer areal under bakken. På sykehusområdet er det noen steder så lite som 5 meter mellom hver energibrønn. Derfor ble det boret på skrå her.

Energibrønnene til UiS er 114/116 mm i diameter, mens de på SUS er 140 mm.

– Energibrønnene under sykehuset er bredere fordi sykehuset har andre tekniske krav enn UiS, sier Kasin.

– Vi har lagt ut cirka 8000 meter med rør i forbindelse med energibrønnene på UiS, sier Knut Kasin fra Rototec. De svarte rørene fører kjølemediet inn/ut av energibrønnene. Det røde røret er et trekkrør for kabel som skal gå til temperaturfølere i hver samlekum. De to røde ledningene er fiberkabel som skal ned til bunnen av de ti forskningsbrønnene. <i>Foto:  Alf Bergin</i>
– Vi har lagt ut cirka 8000 meter med rør i forbindelse med energibrønnene på UiS, sier Knut Kasin fra Rototec. De svarte rørene fører kjølemediet inn/ut av energibrønnene. Det røde røret er et trekkrør for kabel som skal gå til temperaturfølere i hver samlekum. De to røde ledningene er fiberkabel som skal ned til bunnen av de ti forskningsbrønnene. Foto:  Alf Bergin

Lader brønnen

En 45 mm bred slange gjør en u-sving i hvert borehull. Når det kalde kjølemediet etanol går ned, varmes det opp av bergvarme på vei opp.

– Energibrønnene fylles med grunnvann. Det er en god varmeleder, sier Kasin.

Vis mer

Brønnparker skal dimensjoneres for å ha korrekt energiuttak fra brønnene over tid, slik at de ikke «tømmes» for varme. Hvis anlegget også brukes til kjøling, ved at prosessen reverseres og varme sendes ned i bakken, økes virkningsgraden til systemet.

– Man kan si at man bruker solvarme til å «lade batteriet» under bakken om sommeren, sier Kasin.

Ledningsnettet til/fra energibrønnene går i lukka system.

Rørlegger Slaven Proso kobler en slange som skal sveises fast til rørene som går ned i den ene 650 meters dype energibrønnen. <i>Foto:  Alf Bergin</i>
Rørlegger Slaven Proso kobler en slange som skal sveises fast til rørene som går ned i den ene 650 meters dype energibrønnen. Foto:  Alf Bergin

Grønt skifte

– Dette har vært planlagt lenge, for vi har lite kapasitet til varme og kjøling. Dette har vært kritisk for oss, for vi har mye utstyr som krever kjøling. Derfor har vi ikke hatt kapasitet til komfortkjøling, sier Øyvind Beguia Hustoft, rådgiver ved avdeling for bygg- og arealforvaltning på UiS.

Når energibrønnene settes i drift, får UiS en restkapasitet til å varme/kjøle 10.000 m2 mer enn de disponerer i dag. Med mulighet for å bore enda 60 energibrønner på universitetsområdet, og installere enda en varmepumpe, kan UiS dekke behovet for 100.000 m2 fremtidig ekstra bygningsmasse.

– Bergvarmen skal spare oss for 5 GWh til varme/kjøling, og redusere CO2-utslippet med 80 prosent når vi faser ut naturgassen, sier Hustoft.

Flere har kommet opp med løsninger for å bekjempe varmere og våtere vær i byer. Her fra flommet etter uværet Hans.
Les også

Kjemper mot varmere og våtere vær: Klimaanlegg og aircondition gjør det verre

Forsker på bergvarme

Samtidig med energibrønnene, bygges det ny energisentral med 2 væske-til-vann varmepumper med kapasitet til 1300 kW effekt hver, som distribuerer varme og kjøling til universitetsområdet.

Energisentralen skal brukes til undervisning og forskning. 10 av energibrønnene skal brukes til forskning: 8 av de som er 300 m dype og begge som er 650 m dype. Forskningsbrønnene utstyres med ulike typer varmevekslere, ikke bare den enkle U-typen som i de ordinære energibrønnene.

– Vi skal måle alt som kan måles, sier professor Mohsen Assadi fra Institutt for energi og petroleum ved UiS.

Optiske fibre skal måle temperatur langs borehullvarmevekslerne inn og ut av energibrønnene. Trykk, væskestrøm, energiproduksjon og -forbruk skal også danne grunnlag for videre forskning. Det samme gjelder uttesting av utstyr.

– Bergvarmen kommer fra radioaktive prosesser i kjernen av jorda. Dette brukes lite i Norge, men er mer vanlig i Europa, sier Assadi.
Både Assadi og Hustoft tror bergvarme blir mer aktuelt også her til lands.

– Fordi vi har fått høyere strømpriser, sier Hustoft.

Artikkelen ble først publisert i TU-magasinet nummer 3, 2024.

Etter at testperioden med pilot nummer to i Vatsfjorden er over, sikter World Wide Wind mot bygging av en større demo-turbin med effekt på 2,4 MW. Teknisk sjef Rune Strømquist, til venstre, her sammen med Stian Valentin Knutsen.
Les også

Utsira Nord: Kan ta i bruk en helt ny type havvindturbin

Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.