Jarðhiti í þróun

Hlutdeild jarðvarma í heildarorkunotkun Íslendinga er 68 % og jafngildir 4,1 Mt (milljónum tonna) af jarðolíu á ári eða 171 PJ (PetaJoule) af orku.  Jarðvarminn er hagkvæmari en rafmagnið til upphitunar, sparar gjaldeyri og hefur mikla þjóðhagslega þýðingu.  Hagkvæmar vatnsaflsvirkjanir er þá hægt að nýta til iðnaðar í meiri mæli. 

Í Noregi, sem einnig þarf mikla orku til upphitunar húsnæðis, er megnið af húsnæðinu rafhitað, og Norðmenn eru farnir að draga úr raforkusölu til iðnaðar vegna skorts á orku frá vatnsaflsvirkjunum Noregs.  Fremur vilja þeir flytja inn orku um sæstreng en reisa gasaflsvirkjanir vegna losunar gróðurhúsalofttegunda, og er auðvitað tvískinnungur fólginn í þessari afstöðu þeirra. Afleiðing þessarar strútsstefnu norsku jafnaðarmannanna, sem lengst af hafa setið þar við stjórnvölinn, er, að raforkuverðið hefur þar rokið upp úr öllu valdi, fátækt og gamalt fólk hefur króknað úr kulda í jafnaðarbælinu, og aðrir hafa bjargað sér með ófullkominni viðarkyndingu í kamínum, sem hefur gjörsamlega eyðilagt loftgæðin bæði innan húss og utan í þéttbýli.  Jafnaðarmennskan er eins og engisprettufaraldur, skilur eftir sig eyðimörk, þar sem hún fær að grassera, og kjaftaskarnir vegsama svo herlegheitin sem fyrirmyndarríkið.  Sannleikurinn er allur annar.  Nú þegar er tekið að flæða undan norsku athafnalífi vegna mikils tilkostnaðar, sem gerir Norðmenn senn ósamkeppnifæra, enda eykst nú atvinnuleysið þar.  Samt vantar þar í stöður, sem Norðmenn sjálfir nenna ekki að sinna.  Olíuauðurinn er tvíbent vopn, og með núverandi olíuverði, 85 USD/tunna, er mikið af olíuvinnslu í norskri lögsögu rekið með tapi.  Á því verður varla lát á næstunni.   

Hin háa hlutdeild jarðvarma á Íslandi er einstæð í heiminum aðallega vegna þess, hversu útbreiddar hitaveitur eru í landinu, en um 95 % af upphituðu húsnæði (í m2) í landinu nýtur hitaveitu frá borholum.  Annað húsnæði er hitað með rafmagnsofnum eða fjarvarmaveitum, sem ekki tengjast borholum. Það er mikil hitunarþörf í landinu, jarðhiti ótrúlega víða og fer slíkum stöðum fjölgandi, þar sem jarðhiti 60°C eða hærri finnst á innan við 1 km dýpi.  Nú hefur verið þróuð tækni til þess að auka afl í gufuborholum án djúpborana, og er sú þróun m.a. efni þessarar greinar.  Djúpboranir eftir háhita með mjög mikinn orkuþéttleika, allt að tífalt afl per holu eða 50 MW, eru í þróun, en hafa enn ekki tekizt.

Hlutdeild jarðgufu í raforkuvinnslu á Íslandi er mun lægri en hlutdeild jarðvarmans í heildinni hér að ofan.  Í landinu er uppsett afl jarðgufuvirkjana 0,67 GW, og er hlutdeild þeirra 29 % af raforkumarkaðinum á Íslandi.  Þessi háa hlutdeild jarðgufu í raforkuvinnslu er samt einsdæmi í heiminum og er t.d. aðeins 0,4 % í Bandaríkjunum, BNA.  Í Afríku er nú verið að virkja mikið af jarðgufu og vatnsafli til raforkuvinnslu, og þar eru líka reist kolakynt raforkuver, enda stendur raforkuskortur hagvexti í álfunni og loftgæðum í þéttbýli fyrir þrifum.  Íslendingar eru aðeins nr 7 í röðinni, þegar talið er eftir uppsettu rafafli í jarðgufuvirkjunum, en þar er röð 8 efstu svona um þessar mundir:

1. BNA: 3,4 GW eða 5,5 falt á við Ísland
2. Filippseyjar: 2,0 GW eða þrefalt á við Ísland
3. Indónesía: 1,4 GW eða tvöfalt á við Ísland
4. Mexíkó: 1,0 GW eða 1,5 falt á við Ísland
5. Ítalía: 0,95 GW eða 1,4 falt á við Ísland
6. Nýja-Sjáland: 0,9 GW eða 1,3 falt á við Ísland
7. Ísland: 0,67 GW
8. Japan: 0,6 GW 

Þróun jarðhitamála er hröðust í BNA um þessar mundir, þar sem nú er verið að innleiða tækni setlagasundrunar (Shale fracturing-fracking) við borun eftir jarðhita.  Þar er þó aðeins borað lóðrétt, enn sem komið er, en gasvinnsla með setlagasundrun er reist á bæði lóðréttri og láréttri borun.  Þúsundum tonna af blöndu vatns, sands og ýmissa efna er dælt niður í holu, sem er 1,0-4,0 km á dýpt,  undir miklum þrýstingi, og síðan er vatni dælt niður, þar sem það hitnar og kemur sem aukin gufa upp um holuna, og getur slíkt margfaldað afl holunnar.  Þetta er kallað "Enhanced Geothermal Systems" á ensku og skammstafað EGS.

Það er skrýtið, að ekki skuli enn fjallað um þessa aðferð að ráði opinberlega á Íslandi, af því að EGS virðist geta gert jarðgufuvirkjanir mjög samkeppnihæfar og geti jafnvel skákað vatnsaflsvirkjunum í framtíðinni.  Ef HS Orka og Orka Náttúrunnar mundu fara þessa leið við orkuöflun upp í  undirskrifaða samninga sína við Norðurál í Helguvík, mundi svo mikil og hagstæð orka losna úr læðingi, að engum vandkvæðum yrði bundið að uppfylla samningana við Norðurál, öllum til hagsbóta.  Hver vinnsluhola kostar að jafnaði um MUSD 5,0 eða um MISK 570, og um helmingur þeirra misheppnast, sem þýðir, að kostnaður við hverja nýtanlega holu er um ISK 1,0 milljarður. 

EGS fækkar misheppnuðum holum og stækkar vinnslusvæði hverrar holu.  Í Nevada í BNA hefur EGS aukið aflgetu á tilraunasvæði um 38 % með kostnaði, sem nemur 25 USD/MWh raforku, sem er svipað og jaðarkostnaður íslenzkra fallvatna um þessar mundir.  Til samanburðar er vinnslukostnaður í nýjum gasorkuverum 67 USD/MWh um þessar mundir í BNA.  Bandaríska orkuráðuneytið áætlar, að með EGS megi auka hlutdeild jarðgufu í rafmagnsvinnslu í BNA upp í 10 %, sem þýðir fertugföldun á hlutdeild.  Hér er þess vegna um að ræða byltingarkennda þróun í raforkuvinnslu með bættri nýtingu jarðhitasvæða.

Í Oregon ætla fjárfestar að gera tilraun með EGS og búast við að geta náð 6-10 faldri orku upp um hverja holu á við eldri EGS-tækni. 

Fjárfestar á jarðhitasvæðum BNA hafa nú þegar meiri áhuga fyrir EGS en sólarhlöðum og vindrafstöðvum, af því að orkuþéttleiki á nýtingarsvæði er hár og stöðugleiki vinnslunnar mikill og miklu meiri en með sól eða vindi.  EGS er talið munu verða afar arðsamt þegar á næsta ári, 2015, og Þjóðverjar, Frakkar og Bretar eru nú þegar teknir til við að semja rannsóknaráætlanir. 

Nýting þessarar tækni verður mikilvæg fyrir Vestur-Evrópu til að auka orkuöryggi landanna þar, draga úr orkukostnaði og að bjarga þessum löndum undan hrömmum rússneska bjarnarins, sem tekinn er að hóta öllu illu og er þess albúinn að kúga Evrópulöndin með því að skrúfa fyrir gasleiðslur þangað.  Hegðun hans mun þó að sjálfsögðu verða honum afar dýrkeypt.

Þessi aðferð til afkastaukningar jarðhitasvæða, sem á íslenzku mætti skammstafa AJH, gefur mikið í aðra hönd, en hún er ekki áhættulaus.  Niðurdælingin getur valdið minni háttar jarðskjálftum, og fólki er illa við slíkt. Hætt var við eitt verkefni af þessu tagi í grennd við Basel í Sviss vegna mótmæla.  Það er einnig möguleiki á "vökvaleka" út í jarðveg, stöðuvötn og grunnvatn.  Mótvægisaðgerðir hafa verið þróaðar fyrir þessa tækni til að draga úr áhættunni, en það á eftir að koma í ljós, hvort umhvefisverndarsinnar meta þær fullnægjandi.       

  

   

  

Athugasemdir

[Valdimar Samúelsson, 1.11.2014 kl. 13:40]

Góð grein en hversvegna eru blaðamenn alltaf að hrópa að hér sé mengað mest per haus. Getur það verið.?

[Bjarni Jónsson, 1.11.2014 kl. 15:08]

Sæll, Valdimar;

Gallinn við marga blaðamenn er sá, að þeir eru ekki nógu gagnrýnir á viðmælendur sína marga hverja.  Það er af og frá, að á Íslandi sé mengun mest per íbúa, enda raforkuvinnslan að mestu mengunarlaus m.v. það, sem annars staðar gerist.  Samkvæmt Alþjóðabankanum er losun koltvíildis mun meiri í mörgum löndum en á Íslandi, þ.á.m. Evrópulöndum.  Þess má geta, að áliðnaðurinn dregur úr losun koltvíildis í heiminum, þegar notkun álsins yfir endingartíma þess er tekin með í reikninginn.

[Valdimar Samúelsson, 1.11.2014 kl. 21:51]

Þakka þetta en þú ert fyrsti sem setur þetta fram eins og ég hef séð þetta yfir árin. Ég hef aldrei skilið hvernig menn hafa leift sér að skrifa lærðar greinar um að ísland sé með hæstu mengunarlöndum þegar annað er svo augljóst.   

[Sindri Karl Sigurðsson, 1.11.2014 kl. 22:28]

Sæll Bjarni.

Nú er einnig rætt um að verið sé að eyðileggja grunnvatn til langrar framtíðar með "friction". Er það eitthvað sem getur flokkast undir kerlingarbækur eða er eitthvað til í slíku? 

[Gunnar Heiðarsson, 1.11.2014 kl. 23:59]

Þakka fyrir þennan fróðleik Bjarni, mjög athyglisvert.

Það er annars alltaf gaman af norðmönnum. Þeir leggja sæstrengi til annara landa og selja um þá raforku. Auðvitað lenda þeir í orkuskorti sjálfir og þá dettur þeim auðvitað fyrst í hug að kaupa orku hinu megin strengsins og skella honum í bakkgír. Ekki er þó gefið að orkan erlendis sé einmitt þá stundina á lágu verði, reyndar meiri líkur á að verð hennar sé í hámarki þar þegar orkuskortur verður í Noregi. Allt skapar þetta svo svimandi háa orkureikninga almennings.

En norðmenn eru einnig sterkir í olíu og gasvinnslu. Því lægi næst fyrir þá að nýta gasið til raforkuframleiðslu. En nei, norðmenn vilja ekki menga heiminn, þeir eru svo meðvitaðir um loftlagsbreytingar, eða hvað það nú er kallað. Því flytja þeir bara gasið olíuna til Hollands og láta hollendinga framleiða úr því rafmagn, svo keyra megi strenginn í afturábakgír! 

Er nokkuð að undra þó loftgæði í borgum og bæjum Noregs sé orðin svo léleg að hellst er að líkja við stórborgir Kína. Er nokkuð að undra þó tæki og tól til skógarhöggs og vinnsli viðar í kamínum, hafi tekið stórt stökk í Noregi, svo stórt að menn tala um að skortur á skóflum í Klondike, undir lok nítjándu aldar, hafi bara verðið einskonar röfl.

[Bjarni Jónsson, 2.11.2014 kl. 12:49]

Það er litlu logið, Valdimar, þó að fullyrt sé, að Ísland sé hreinasta land í Evrópu, og þó að víðar væri leitað, þegar loftgæði og vatnsgæði eru borin saman á milli landa.  Augljós merki um þetta eru, að hvergi er skyggni jafngott og hér á björtum degi, og hvergi eru vatnsból jafnhrein og hér.  Þetta er auðlind, sem verður að varðveita.  Það versnar heldur samanburðurinn, þegar kemur að frárennslinu.  Það vantar hreinsunarstöðvar, og það er ófullnægjandi að senda sorann út fyrir stórstraumsfjöru. 

[Bjarni Jónsson, 2.11.2014 kl. 12:57]

Sæll, Sindri Karl;

Ég ber virðingu fyrir kerlingabókum, því að ekta kerlingabækur eru arfur kynslóðanna.  Það hafa orðið mjög miklar tækniframfarir við vinnslu olíu og gass með "shale fracturing - fracking", sem ég hef kallað setlagasundrun.  Upphaflega mengaðist grunnvatnið, því að það sat ofan við láréttu borholurnar, en ég hef fyrir satt, að slík mengun sé mun fátíðari núorðið.  Nú ætla Bretar að fara að hefja þessa vinnslu, og verður fróðlegt að fylgjast með því, hvernig þeim tekst til. 

[Bjarni Jónsson, 2.11.2014 kl. 13:14]

Sæll, Gunnar;

Þetta er allt satt og rétt, sem þú skrifar um tvískunnung Norðmanna í orkumálum.  Þeir hafa verndað mikið af vatnsföllum, og þeir hafa ekki veitt leyfi til rekstrar gaskyntra raforkuvera, þó að a.m.k. eitt hafi verið reist.  Í staðinn selja þeir olíu og gas suður og kaupa rafmagn að sunnan, þegar þeir þurfa á að halda.  Græðgi vatnsorkufyrirtækjanna norsku hefur verið með þeim hætti, að þau hafa hillzt til að selja orku um sæstrengina, þegar verðið var hátt í Danmörku eða Hollandi og nánast tæmt miðlunarlónin.  Á útmánuðum hafa þeir þá neyðzt til að flytja inn rándýra raforku til að forða orkuskorti.  Markaðurinn ræður orkuverði til almennings, sem blæðir fyrir þetta ósiðlega framferði orkufyrirtækjanna. 

Einfeldningar líta til Noregs sem fyrirheitna landsins, en þar er ekki allt, sem sýnist, hátt orkuverð, hátt verðlag, svakaleg eignabóla, sem er komin að þanmörkum, og háir skattar.  Atvinnulífið þar er ekki lengur samkeppnihæft, heldur er haldið uppi með "ópíum í æð" frá ríkinu.  Norska hagkerfið er ósjálfbært.