Dyb geotermisk energi

Varme fra jordens indre i form af geotermisk energi udnyttes mange steder i Europa, og i Danmark henter vi geotermisk energi fra anlæg ved Thisted, Margretheholm (Amager) og Sønderborg. GEUS har igennem mange år drevet forskning og rådgivning i forbindelse med vurderingen af de geotermiske ressourcer i Danmark, i tæt samarbejde med private firmaer og offentlige institutioner.


Udnyttelse af dyb geotermisk energi

De to væsentligste forhold, som har betydning for muligheden for at udnytte den geotermiske energi, er temperaturen og de vandledende egenskaber, som begge ændrer sig med dybden af de geologiske lag. Mens temperaturen øges med ca. 25–30⁰C/km, falder lagenes porøsitet og permeabilitet med dybden, hvorved de vandledende egenskaber typisk er for ringe ved dybder over 3 km. Det danske geotermiske 'vindue' er således med dagens teknologi og varmepriser ca. 1–3 km.

Udnyttelse af den geotermiske varme sker typisk ved, at det varme vand pumpes op fra en produktionsboring, sendes gennem et anlæg, hvor en del af vandets varme ekstraheres, hvorefter det afkølede vand returneres til samme geologiske reservoir i tilpas afstand fra produktionshullet.


GEUS’ arbejde

GEUS’ arbejde har hovedsageligt bestået i at udvikle geologiske modeller af undergrunden, der beskriver og forudsiger, hvor der findes geologiske lag med varmt vand i tilstrækkelige mængder, som kan pumpes fra de underjordiske lag op til overfladen.

Den kemiske sammensætning af det geotermiske vand er endvidere vigtig at kende, så anlæg kan designes korrekt for at undgå korrosion, udfældninger og tilstopning. GEUS’ modeller skal blandt andet sikre, at efterforskningsaktiviterne målrettes mod de mest lovende områder, så der ikke udføres kostbare boringer i områder uden et godt potentiale.

I det seneste årti har arbejdet bl.a. omfattet vurderinger af det geotermiske potentiale i Nord-, Midt- og Sønderjylland, det østlige Sjælland og Bornholm på vegne af en lang række fjernvarmeselskaber, der fra Energistyrelsen har opnået efterforskningstilladelser i lokale licensområder. Endvidere har vi bidraget til etableringen af de geotermiske anlæg i København og Sønderborg og til udbygningen af anlægget i Thisted, som har været i gang siden 1984.

GEUS' mangeårige arbejde har vist, at Danmark har mange dybe sandstenslag med varmt vand, og at det geotermiske potentiale er stort i mange dele af landet. I 2009 præsenterede GEUS en opdateret oversigt til Energistyrelsen i rapporten Geotermi - varme fra jordens indre.

Rapporten tog udgangspunkt i analyser af en lang række data, rapporter og prøver fra dybe olie-gasboringer, inklusive seismiske data, der findes i GEUS nationale dataarkiv og prøvemagasin. Rapporten påviste behov for yderligere viden og forskningsaktiviteter, der kunne reducere de geologiske usikkerheder. En del af disse behov blev underkastet detaljerede analyser i et stort firårigt forskningsprojekt finansieret af Det Strategiske Forskningsråd.

Geotermiportal etableret

Projektet blev udført i tæt samarbejde med en række eksterne partnere, bl.a. kolleger på Aarhus Universitet. Som opfølgning på de meget lovende resultater og baseret på identificerede behov i fjernvarmebranchen, blev der  – med afsæt i energiaftalen fra marts 2012 – iværksat et omfattende arbejde, der dels undersøgte de geothermiske muligheder i 28 byområder med fjernvarmenet, dels etablerede en WebGIS geotermi portal, som præsenterer en række kort, profiler og andre data af betydning for udnyttelsen af det geotermiske potentiale.

Portalen blev indviet af ministeren for Energi, Forsyning og Klima Lars Christian Lilleholt i foråret 2016. Formålet med portalen er blandt andet at sikre, at de geotermiske efterforskningsaktiviteter foregår på det bedst mulige grundlag for at reducere risici for fejlinvesteringer.

På baggrund af portalen og de mange nye resultaterne fra aktiviteterne i licensområderne, samt produktionserfaringerne fra de tre aktive værker har GEUS sammen med en række danske og internationale partnere fået bevilget et stort treårigt projekt fra Innovationsfonden (Geothermprojektet).

Projektet løber frem til udgangen 2018 og formålet er at øge vores viden om det fulde geotermiske loop fra produktionen af varmt vand til returneringen af det kolde vand med henblik på at undgå fremtidige produktionsproblemer.


Kortlægning af undergrunden

Undergrundens geologiske opbygning og beskaffenhed undersøges ved at udføre dybe boringer ned igennem de geologiske lag. Boringerne frembringer borespåner og kerner, som kan analyseres bl.a. i GEUS' laboratorier. Ved hjælp af seismiske data kan informationerne fra boringerne ekstrapoleres ind i områderne mellem boringerne, og der kan udarbejdes kort, som viser dybden til de interessante lag samt deres tykkelser. Begge dele er af afgørende vigtighed for det geotermiske potentiale.

Seismiske undersøgelser foregår ved at lydbølger sendes ned igennem jorden fra detoneringer af dynamit eller som i dag, fra store vibratorer monteret på specialdesignede køretøjer. Lydbølgerne kastes tilbage fra de geologiske lag og ved at opsamle de reflekterede signaler kan man kortlægge dybden til undergrundens lag og tykkelsen af lagene.