Sjálfbær nýting jarðhitans á Íslandi og kjarnorkunnar í iðrum jarðar...

 

 

Miðvikudaginn 21. október var haldinn opinn fundur á Hótel  Nordica undir yfirskriftinni Sjálfbær nýting jarðhitans. Að fundinum stóðu GEORG (Geothermal Research Group), Iðnaðarráðuneytið, Jarðhitafélag Íslands, ÍSOR, Orkustofnun og Samorka.

Þarna komu því fram þeir aðilar sem bestu og yfirgripsmestu þekkingu hafa á jarðhitanum á Íslandi og nýtingu hans.

Í þessum pistli er fjallað í "stuttu máli" um þau áhugaverðu og fróðlegu erindi sem flutt voru á fundinum, en vísað í þær glærur sem fundarmenn notuðu. Bloggarinn sótti fundinn og hafði mikið gagn af sem leikmaður á þessu sviði. Hér verður reynt að koma einhverju af því sem fram fór á fundinum til skila og er vonandi farið rétt með. Best hefði auðvitað verið ef fundurinn hefði verið tekinn upp á myndband.

Reyndar kom í ljós þegar pistillinn var hálfnaður að erfitt var að gera efninu skil í "stuttu máli" og því varð pistillinn mjög langur.  Vonandi þó ekki of langur því efnið er áhugavert.

 

Dagskrá fundarins var:
(Smella má á fyrirsagnir til að nálgast glærur).

   Fræðileg erindi:

       Orkuforði og endurnýjanleiki jarðhitakerfa
............Ólafur G. Flóvenz, forstjóri ÍSOR – Íslenskra orkurannsókna

       Sjálfbær nýting jarðhitakerfa
            Guðni Axelsson, deildarstjóri ÍSOR

 

   Sjálfbær nýting á Íslandi:
 
       Lághitasvæði Reykjavíkur - sjálfbær vinnsla í 80 ár
           Grétar Ívarsson, jarðfræðingur Orkuveitu Reykjavíkur

       Svartsengi – farsæl orkuframleiðsla í 30 ár
           Albert Albertsson, aðstoðarforstjóri HS Orku

       Krafla – 30 ára barátta við náttúruöflin
           Bjarni Pálsson, verkefnisstjóri Landsvirkjun Power

 

Að lokum voru pallborðsumræður þar sem fyrrilesarar svöruðu fyrirspurnum fundargesta og síðan kaffiveitingar.

Fundarstjóri var Guðni A. Jóhannesson, orkumálastjóri

Fundurinn var öllum opinn og aðgangur ókeypis, og hvert sæti skipað. Á fundinum voru um 230 manns, bæði fagfólk og áhugamenn.

Frummælendur eru allir mjög vel að sér á jarðhitasviðinu og hafa lifað og hrærst í þeim heimi í áratugi. Þeir eru vafalítið í flokki færustu sérfræðinga heims á þessu sviði, enda sumir þeirra komið að jarðhitaverkefnum víða um heim.

Myndina, sem er efst á síðunni, tók Oddur Sigurðsson jarðfræðingur. Hún sýnir Kröfluvirkjun framleiða raforku úr jarðgufu og kyndistöðina okkar í baksýn, en auðvitað á jarðhitinn upptök sín í eldfjallaglóðinni í iðrum jarðar, en þar enn neðar er það kjarnorkan sem hitar bergið. Fjölmargar áhugaverðar myndir prýða erindi frummælenda, og er þetta ein þeirra. Jarðvarminn er ein af okkar endurnýjanlegu auðlindum.

 

Í þessum pistli verður í örstuttu máli lýst helstu niðurstöðum frummælenda og vísað í erindi þeirra sem eru aðgengileg á netinu. Þetta eru þó aðeins "glærurnar" og vantar að sjálfsögðu hljóðið.

 

 

Helstu niðurstöður fundarins voru í stuttu máli þessar að mati þess er pistilinn ritar:

Upptök jarðhitans er kjarnorkan í iðrum jarðar. Án hennar væri jörðin orðin gegnköld fyrir löngu. Orkan í jarðskorpunni er það mikil að 0,1% hennar jafngildir orkunotkun mannkyns í 10.000 ár. Orkan frá tæknilega nýtanlegum jarðhita er miklu meiri en frá öðrum endurnýjanlegum orkugjöfum, svo sem vatnsorku, lífmassa, sólarorku og vindorku.

Fræðilega séð má á Íslandi vinna 3000 MW af raforku úr 0,2% þess varmaforða sem er að finna á minna en 3ja km dýpi.

Jarðhitinn getur leikið mikilvægt hlutverk í sjálfbærri þróun á Íslandi og á heimsvísu.

Áratuga reynsla og rannsóknir hafa sýnt að hægt er að nýta jarðhitakerfi á sjálfbæran hátt, því nýtt „jafnvægisástand“ kæmist oft á eftir að nýting hefst.

Vinnslan getur þó þó verið ágeng, þ.e. þrýstingur (vatnsborð) heldur áfram að lækka með tímanum. Þá má grípa til niðurdælingar þar sem stórum hluta þess sem tekið er upp úr holunum er skilað aftur. Einnig má draga úr vinnslu meðan svæðin eru að jafna sig, eða finna jafnvægisástand þar sem þýstingur helst stöðugur. Allt eru þetta vel þekkt atriði í vinnslu jarðhita.

Mjög vel er fylgst með öllum jarðhitasvæðum og er vitað hvort vinnslan er sjálfbær eða ágeng.

Hugtökunum endurnýjanleiki og sjálfbærni er oft ruglað saman. Jarðhitasvæðin eru endurnýjanleg en vinnslan getur verið sjálfbær eða ósjálfbær. Jarðhitinn er skilgreindur sem endurnýjanleg orkulind á alþjóðavísu.

Í Svartsengi er áhugavert dæmi um hvernig nýta má jarðhitann á margslunginn hátt, enda er talað um "auðlindagarðinn Svartsengi".

Næg orka til álvera á Bakka og í Helguvík er til staðar, en ekki er búið að ná henni og ekki víst að það tækist með hefðbundnum og fremur ódýrum aðferðum að vinna alla þessa orku  úr jarðhita. Þetta er sú óvissa sem alltaf fylgir jarðhitavinnslu og oft skortir skilning á. Það er mikilvægt að byggja jarðhitavirkjanir upp í áföngum og vinna markvisst að rannsóknum og þróun á tækninýjungum. Þannig hafa íslendingar staðið að málum undanfarna áratugi, eða allt frá árinu 1928.

Áður en tilraunaholur eru boraðar hafa menn ekki nægilega hugmynd um afkastagetu nýrra jarðhitasvæða. Þess vegna er mjög mikilvægt að rannsaka svæði sem koma til greina með borun tilraunahola. Áður en það er gert verður að styðjast við t.d. jarðviðnámsmælingar sem gefa  vísbendingar um umfang svæðisins. Þannig hefur það alltaf verið og verður áfram.

Áratuga reynsla íslenskra tæknimanna og vísindamanna hefur gert þeim kleift að vera meðal þeirra bestu í heiminum á þessu sviði, enda eru þeir eftirsóttir í verkefnum víða um heim.

 

Ólafur G. Flóvenz, forstjóri ÍSOR – Íslenskra orkurannsókna hélt erindi sem hann nefndi  Orkuforði og endurnýjanleiki jarðhitakerfa.

Ólafur hóf mál sitt á að fjalla um upptök jarðhitans sem er kjarnorkan í iðrum jarðar. Án hennar væri jörðin orðin gegnköld fyrir löngu. Orkan í jarðskorpunni er það mikil að 0,1% hennar jafngildir orkunotkun mannkyns í 10.000 ár. Orkan frá tæknilega nýtanlegum jarðhita er miklu meiri en frá öðrum endurnýjanlegum orkugjöfum, svo sem vatnsorku, lífmassa, sólarorku og vindorku.  Skipting orkuframleiðslu heimsins er þó á annan veg og hefur mjög lítið af jarðhitanum verið virkjaður. 

Ólafur fjallaði síðan um  tvenns konar jarðhitakerfi, hefðbundin eins og við þekkjum, og svokölluð örvuð jarðhitakerfi (EGS). Hann fjallaði um skilgreininguna á endurnýjanlegri auðlind og sjálfbærri nýtingu, en í umræðum í fjölmiðlum verður þess oft vart að menn sem eru að fjalla um þessi mál hafa þessi hugtök ekki alltaf á  hreinu. Í máli Ólafs kom fram að jarðhitinn væri ótvírætt endurnýjanlegur.

Næst fjallaði Ólafur Flóvenz um jarðhitann á Íslandi, hvar hann væri að finna og í hve miklu magni. Flokkaði hann landið í mismunandi svæði eftir eðli þeirra og birti tölur um aðgengilega og tæknilega virkjanlega orku á þeim samkvæmt jarðhitamatinu frá árinu 1985. Fram kom að til viðbótar hinni hefðbundnu orku á 1-3 km dýpi er gríðarlega orku að finna á 3-5 km dýpi. Jafnvel með virkjun á aðeins 10% þessarar orku með 15% nýtni svarar þetta til um 40.000 MW rafmagns í 50 ár. Við nýtingu á jarðvarmaorku á þessu dýpi þarf a beita EGS tækni sem er í þróun.

Ólafur fjallaði síðan um þær fullyrðingar sem sést hafa í fjölmiðlum undanfarið að álver í Helguvík og á Bakka myndu soga til sín nær alla orkuna frá orkulindum á Suður- Suðvestur- og Norðausturlandi, og að stóri sannleikurinn um hinar miklu orkulindir Íslands sé tómt plat, og að þetta séu skýjaborgir sem byggðar séu á raupi óábyrgra manna sem sem ógerlegt sé að vita hvort eða hvað hugsa. Þessum fullyrðingum svaraði Ólafur lið fyrir lið, og þótti dapurlegt á hvaða plani umræðan liggur.

Hér hefur verið stiklað á mjög stóru. Enn fleiri myndir, texti og töflur eru á glærunum sem Ólafur notaði: Smella hér:  Orkuforði og endurnýjanleiki jarðhitakerfa

--- --- ---

 

Guðni Axelsson deildarstjóri hjá ÍSOR - Íslensku Orkurannsóknum hélt erindi sem hann  nefndi Sjálfbær nýting jarðhitakerfa.

Guðni fjallaði í erindi sínu um nýtingu jarðhitans. Hann fjallaði um hugtakið "sjálfbær þróun" og hvernig það tengist jarðhitanum á Íslandi. Hann fjallaði um sjálfbæra jarðhitavinnslu frá sjónarhóli auðlindarinnar, en ekki um efnahagslega, félagslega né umhverfislega þætti jarðhitanýtingar.

Guðni skýrði frá því að áratuga reynsla og rannsóknir hafa sýnt að hægt er að nýta jarðhitakerfi á sjálfbæran hátt, því nýtt jafnvægisástand kemst oft á eftir að nýting hefst. Hann notaði það sem skilgreiningu að sjálfbær jarðhitavinnsla sé orkuvinnsla sem hægt er að viðhalda í 100-300 ár.

Guðni nefndi nokkur dæmi um  hvernig jarðhitasvæði ná nýju jafnvægi þegar rétt er að málum staðið, og hvernig þau bregðast við ágengri vinnslu, en svæði sem þannig eru nýtt þarf að hvíla eftir nokkurra ára notkun, eða minnka notkun þar til kerfin finna sitt jafnvægisástand. Þannig sé hægt að skilgreina fjórar mögulegar aðferðir til að nýta jarðhita á sjálfbæran hátt:
(1) Með stöðugri vinnslu undir sjálfbæru mörkunum,
(2) með þrepauppbyggingu vinnslunnar,
(3) með ágengri vinnslu og hléum á víxl og
(4) með skertri vinnslu eftir styttra tímabil ágengrar vinnslu.

Guðni sýndi nokkur raunveruleg dæmi um það hvernig jarðhitasvæði bregðast við nýtingu, en mjög náið er fylgst með þrýstingi, hitastigi og niðurdrætti jarðhitasvæða sem hafa verið virkjuð. Vinnslusögur margra þeirra eru mjög langar og því er til til þekking á eðli og afköstum jarðhitakerfa.

Á Íslandi er hefð fyrir því að virkja í hæfilega stórum þrepum og fylgjast með viðbrögðum jarðhitakerfisins í nokkur ár áður en lengra er haldið.  Þannig er hægt að virkja skynsamlega á sjálfbæran hátt. 

Í lokin varpaði hann fram þeirri spurningu hvort verið sé að kreista síðustu dropana úr endurnýjanlegu auðlindinni?  Svarið er nei. Guðni sýndi mynd þar sem varmaflæðið um Ísland kemur fram. Þar má sjá varmann sem skilar sér sem eldvirkni og varmaleiðni til yfirborðs, auk þess varmastraums sem er nýtanlegur, en hann er metinn vera 59 terawattstundir á ári. Ef miðað er við 0,2% varmaforðans niður á 3ja km dýpi, þá jafngildir þetta um 3000 MW raforku í hefðbundnum orkuverum. Þetta séu þó neðri mörk. Þá væri aðeins búið að virka lítið brot orkunnar í iðrum jarðar, en með því að fara enn dýpra er eftir mun meiri orku að slægjast.

Smella hér Sjálfbær nýting jarðhitakerfa til að sjá fyrirlestur Guðna Axelssonar.

 --- --- ---

Eftir fræðileg erindi Ólafs og Guðna var komið að því að þrír valinkunnir menn skýrðu frá reynslu af jarðvarmavirkjunum á Reykjavíkursvæðinu, Svartsengi og Kröflu.

 

Grétar Ívarsson jarðfræðingur hjá Orkuveitu Reykjavíkur var næstur á mælendaskrá og fjallaði um  efnið Lághitasvæði Reykjavíkur - sjálfbær vinnsla í 80 ár.

Saga jarðhitans í Reykjavík er yfir þúsund ára gömul, en fyrsta árþúsundið var jarðhiti í Reykjavík einungis notaður í þvott, böð og eldamennsku. Þvottalaugarnar i Laugardal hafa flestir heyrt um.  Boranir hófust í Laugardal árið 1928 og voru þá boraðar 14 holur sem gáfu 14 lítra á sekúndu af sjálfrennandi vatni. Þegar árið 1930 var farið að nýta vatnið. Lögð var 3ja km löng hitaveitulögn og tvö skólahús, sundlaug og 70 heimili fengu heitt vatn.  Síðan taka við boranir  á Reykjum og Reykjahlíð, Elliðaárdal og frekari boranir á Laugarnessvæðinu. Nesjavallavirkjun tók síðan til starfa árið 1990. Hellisheiðarvirkjun tók til starfa fyrir örfáum áum og er enn í byggingu,

Grétar sýndi fjölmörg gröf og línurit þar sem fram kemur hvernig jarðhitasvæðin hafa þolað þessa nýtingu sem nær yfir marga áratugi. Mjög umfangsmiklar mælingar eru framkvæmdar á svæðunum þannig að vel er þekkt hvernig jarðhitasvæðin bregðast við nýtingunni.  Lághitasvæðin í Reykjavík og Reykjum/Reykjahlíð eru ólík háhitasvæðum að því leyti að þau eru utan gosbeltanna. Þar er orkugjafinn því ekki endurnýjanlegur eins og á háhitasvæðunum, en samt eru lághitasvæði Reykjavíkur nýtt á nánast sjálfbæran hátt. Stefnt er að því að aðalorkan til húshitunar komi frá háhitasvæðunum að Nesjavöllum og á Hellisheiði, en lághitasvæðin verði eins konar varaveita.

Grétar fjallaði um framtíð lághitasvæðanna og háhitasvæðanna og minnti á að við búum á eldvirku landi.

Smella áLághitasvæði Reykjavíkur - sjálfbær vinnsla í 80 ár

til að nálgast erindi Grétars Ívarssonar. Skjalið er nokkuð stórt þar sem það er prýtt fjölda mynda.

 

--- --- ---

 

Albert Albertsson vélaverkfræðingur og aðstoðarforstjóri HS-Orku fjallaði nú um málefnið Svartsengi – farsæl orkuframleiðsla í 30 ár.

Starfsemi HS-Orku er nokkuð sérstök, enda fjallaði Albert um það sem hann nefndi "auðlindagarðinn Svartsengi".  Hann skilgreindi þessa nafngift nánar, fjallaði um þróunarsögu Svartsengis í hnotskurn, lýsti yfirgripsmiklum rannsóknum HS-Orku hf, og lýsti því hvernig hugtakið sjálfbær þróun á við.

Hefðbundin jarðvarmaver framleiða einungis rafmagn, sbr. Krafla. Aðeins einn tekjustraumur. Í Svartsengi er aftur á móti reksturinn fjölbreyttur: Framleiðsla á rafmagni, heitu og köldu vatni. Eldborg þar sem fræðsluferðamennska og ráðstefnuhald fer fram. Bláa lónið sem um 410.000 gestir heimsækja árlega, en þar er einnig lækningasetur fyrir húðsjúkdóma og sjúkrahótel. Rannsóknar- og þróunarsetur fyrir vinnslu húðkíslar. Líftæknifyrirtækið ORF.  Eldsneytisframleiðsla úr koltvísýringi hjá Carbon Recycling. Rannsónir á ýmsu sem tilheyrir vinnslu jarðvarma, o.fl. Tekjustrauma eru fjölmargir í tengslum við Auðlindagarðinn Svartsengi. Þarna hafa um 170-180 manns fasta vinnu; læknar, hjúkrunarfræðingar, jarðfræðingur, jarðvarmaforðafræðingur, verkfræðingar, vélfræðingar, tæknifræðingar, náttúrufræðingar, lyfjafræðingar, iðnaðarmenn, matreiðslumenn og ófaglærðir.

Skilgreiningin á sjálfbærri þróun er: Uppfylla þarfir nútímans án þess að rýra möguleika komandi kynslóða til að uppfylla þarfir sinna tíma. Í Bruntland skýrslunni, Our Common Future, eru ríki heims hvött til að nýta endurnýjanlega orku, þar með talið óvirkjað vatnsafl alls staðar í heiminum. Þannig má draga úr gróðurhúsaáhrifum á andrúmsloft jarðar. Vatnsafl og jarðvarmaafl endurnýjast í sífellu og er því rafmagnsframleiðsla á Íslandi sjálfbær.

Hér var aðeins stiklað á mjög stóru úr erindinu, en smella má á Svartsengi – farsæl orkuframleiðsla í 30 ár til að nálgast fróðlegt erindi Alberts Albertssonar vélaverkfræðings.

 

--- --- ---

 

Bjarni Pálsson verkefnisstjóri hjá Landsvirkjun Power tók næst til máls og fjallaði um málefnið:

Sjálfbær nýting jarðhitans.    Krafla - 30 ára baráttu um náttúruöflin. 

Eins og flestir vita, þá hófst eldgos í Kröflueldstöðinni um það bil sem framkvæmdir við virkjunina voru að hefjast. Kröflueldarnir höfðu auðvitað mikil áhrif á jarðhitakerfið og tók það nokkur ár að jafna sig eftir ósköpin.

Mjög vel hefur verið fylgst með jarðhitasvæðinu allt frá upphafi og er ljóst samkvæmt mælingum á niðurdrætti að jarðhitakerfið er í góðu jafnvægi.

 

 

Niðurstöður erindis Bjarna voru:

• Svæðisþrýstingur gefur til kynna að ekki hafi verið gengið á forða svæðisins.
• Uppfært jarðvarmamat og hermilíkön gef til kynna að óhætt sé að auka vinnslu á Kröflusvæðinu í áföngum.
• Tækniþróun hefur leitt til minnkandi umhverfisáhrifa vegna framkvæmda. 

Smellið á Krafla – 30 ára barátta við náttúruöflin til að nálgast erindi Bjarna Pálssonar  um Kröflu.

 

Að lokum er rétt að hvetja áhugasama til að skoða vel glærurnar sem vísað er á hér að ofan.

Málþingið var til mikillar fyrirmyndar og er vonandi að fleiri stofnanir feti í fótsporið.

 

--- --- ---

 

 ÍTAREFNI:

 

 

 

Grein eftir  Dr. Guðmund Ómar Friðleifsson jarðfræðing í Mbl. 30. okt. 2009.

 

Smellið hér til að lesa grein Guðmundar Ómars.

 

 

Grein eftir  Ómar Sigurðsson jarðhita-forðafræðing  í Fréttablaðinu 30. okt. 2009.

 

Smellið hér til að lesa grein Ómars.

 

 

Fyrirhugaðar djúpboranir á Íslandi-staðan 2006. Guðmundur Ómar Friðleifsson.

 

 

"Jarðhitabók Guðmundar Pálmasonar er í senn fræðirit og menningarsöguleg heimild við hæfi fróðleiksfúsra lesenda. Rakin er framvinda jarðhitarannsókna hér á landi og sagt frá þeim er ruddu þar braut. Fjallað er um uppruna og eðli jarðhitans, vinnslu hans og margvísleg not af honum í íslensku þjóðlífi. Lagt er mat á það hversu varanleg auðlind jarðhitinn sé. Þá er vikið að áhrifum nýtingar á umhverfið og rætt um nauðsynlega vernd jarðhitafyrirbæra. Loks er annáll ýmissa atburða sem tengjast rannsóknum og nýtingu jarðhita allt frá fyrstu öldum Íslandsbyggðar. Höfundur veitir lesendum fræðilega sýn á þá miklu auðsuppsprettu sem jarðhitinn er og skýrir efnið með fjölda dæma, teikninga og ljósmynda. Þetta er grundvallarrit um eðli jarðhita og nýtingu hans hér á landi.
   

Höfundurinn vann m.a. að rannsóknum á gerð jarðskorpunnar undir Íslandi. Þær skýrðu megindrætti í jarðskorpu landsins og gliðnunarbeltum landrekshryggja og öfluðu honum víðtækrar viðurkenningar á alþjóðavettvangi. Undir forustu hans urðu miklar framfarir í rannsóknum og nýtingu jarðhita hér á landi sem gerðu Jarðhitadeildina að einu fremsta þekkingarsetri heims á sviði jarðhitarannsókna. Með störfum sínum öðlaðist Guðmundur einstæða heildarsýn á eðli og nýtingu jarðhita sem hann miðlar lesendum í skýru máli í þessari bók". 

 

Skrár tengdar þessari bloggfærslu:

• Undarleg Umræða um orkumál
• Ómar Sigurðsson. Orkulindir Íslands eru miklar

Haustbirta og kvöldrökkur. Mynd...

 

Myndin var tekin eftir sólsetur 4. október.  Haustkyrrðin var einstök.  Mjög var farið að bregða birtu þannig að ljósop myndavélarinnar stóð opið í 15 sekúndur. Þó var ekki orðið nægilega dimmt til þess að stjörnur sæjust  nema að tunglið sveif rétt fyrir ofan sjóndeildarhringnum þar sem enn mátti sjá örlitla birtu frá sólinni sem var gengin til náða. Birtan var þó svo lítil að í móanum má greina birtu frá glugga húss eins sem stendur á bakka árinnar sem liðast í átt til sjávar.

 

Stæka má mynina með því að smella tvisvar á hana.

Canon 400D. Linsa Canon 17-85 IS, stillt á 17mm.  Lýsing:  15 sek, f/8, ISO 200.  24.10.2009 - 18:38