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.