Ensimmäisen syvän geotermisen energiakaivon poraus alkaa Laaksossa keväällä

Laakson kentällä aloitetaan ensimmäisen syvän geotermisen energiakaivon poraustyöt varhain keväällä. Energiakaivon tavoitesyvyys on noin 3500 metriä. Toteutettava kaivo poikkeaa merkittävästi aikaisemmin Suomessa toteutetuista kaivoista.

Geotermisellä energialla vastataan omistajien hankkeelle asettamiin korkeisiin energiatehokkuustavoitteisiin

Helsingin kaupunki ja HUS ovat asettaneet Laakson yhteissairaala -hankkeelle erittäin korkeat tavoitteet. Laakson yhteissairaalan suunnittelua ja toteutusta ohjaavat hankkeelle asetetut elinkaaritavoitteet, joilla pyritään energiatehokkaaseen, elinkaarikestävään, luontoarvot huomioivaan sekä resurssiviisaaseen rakentamiseen. Suunnittelun lähtökohtana ovat HUSin ilmastotiekartan ja Helsingin kaupungin Hiilineutraali Helsinki 2030 -toimenpideohjelman tavoitteiden kautta määräystasoa parempi energiatehokkuus, sisäisten hukkaenergiavirtojen tehokas hyödyntäminen sekä paikalla tuotettu uusiutuva energia.

Syvät geoenergiakaivot osa sairaalan energiajärjestelmän kokonaisuutta

Laakson yhteissairaalahankkeessa on jo pitkään tutkittu erilaisia mahdollisuuksia hyödyntää geotermistä energiaa sairaalan lämmöntuotannon osana. Useiden vuosien selvitystyön ja markkinavuoropuheluiden jälkeen Kiinteistöosakeyhtiö Laakson yhteissairaala teki sopimuksen kaivon poraamisesta ja kokonaistoimituksesta eteläkorealaisen Hanjin D&B Ltd:n kanssa.

Hanjin toteuttaa energiakaivon vesivasaraporausmenetelmällä. Kaivoille on haettu rakennuslupa ja kaivot tullaan toteuttamaan sairaala-alueen kupeeseen Laakson ratsastuskentälle.

Testiajoilla varmistetaan kaivon suorituskykyä 

Testiajoista ja myöhemmin kaivon tuotannosta saatavat tiedot jaetaan tutkijoiden, alan ja suuren yleisön käyttöön. Julkisena toimijana Laakson yhteissairaalan tahtotila on, että toteutettava geokaivohanke tulee edesauttamaan alan tutkimusta, koulutusta ja osaamista.

Laaksoon porattava syvä energiakaivo poikkeaa merkittävästi aikaisemmin Suomessa toteutetuista kaivoista

Työt alkavat 600 metriä syvän vesikaivon porauksella, josta otetaan syvän geotermisen energiakaivon poraukseen tarvittava vesi. Vesi siirtää energian maan pinnalta kaivon poran terään ja kaivon pohjalle. Porauksessa tarvittava vesi kulkee suljetussa vesikierrossa. Suljettu vesikierto on monista muista Suomessa käytetyistä menetelmistä poikkeava tapa toteuttaa porausta. Energian siirtäminen hydraulisesti vähentää merkittävästi polttoaineen kulutusta porauksessa. Syvenevä porareikä täytetään jatkuvasti lisävedellä, jota kuitenkin tarvitaan lisää päivittäin porausnopeudesta riippuen vain noin 20–25 kuutiota vuorokaudessa.

Vesivarasaraporausmenetelmä mahdollistaa porauksen tarvittaviin syvyyksiin riittävällä tehokkuudella. Maailmalta löytyy jo esimerkkejä hankkeista, missä vesivasaralla on porattu vastaavaan syvyyteen yltäviä kaivoja. Ilmanpaineporavasaralla ja muilla vastaavilla poraustekniikoilla ei toistaiseksi ole päästy riittäviin syvyyksiin riittävän isolla kaivon halkaisijalla.

Laakson sairaalalle toteutettavan avoimen kierron kaivossa tavoitteena on saavuttaa mahdollisimman iso vesitilavuus, massavirta ja lämmönsiirtopinta-ala. Avoimen kierron kaivo on koko tilavuudeltaan täynnä vettä, joka mahdollistaa ison massavirran ja siten isomman tehon. Tämän lisäksi avoimen kierron kaivossa lämmön siirtymisessä pystytään hyödyntämään tehokkaammin konvektiota ja konduktiota.

Vesivasaraporaustekniikan etu on, että kallion pinnassa olevat raot ja halkeamat eivät täyty porauksen aikana lietteellä. Mitä enemmän avoimen kierron kaivossa pystytään hyödyntämään mahdollisia kallion halkeamia ja rakovyöhykkeitä, sitä isompi teho voidaan saavuttaa.

Kaivon kalustuksessa hyödynnetään muun muassa sähköistä uppopumppua (Electrical Submersible Pump, ESP) ja teräksistä tyhjiöputkikollektoria (Vacuum Insulated Tubing, VIT). Näitä tekniikoita on käytetty maailmalla muun muassa öljy- ja kaasuteollisuudessa. Kollektoriputki on kaksikerroksinen putki, jossa tyhjiö toimii kerrosten välissä eristeenä. Kaivon lähellä maan pintaa oleva tekniikka jää näkymättömiin huoltokaivoon ratsastuskentän rakennekerroksien alapuolelle.

Hankkeen tehtävänä on selvittää tämän tyylisen kaivon suorituskyky ja tehokkuus. Tavoitteena on tuoda kaivon pohjalta maan pinnalle vesi mahdollisimman korkealla lämpötilatasolla. Yli 3 kilometrin tavoitesyvyydestä on mahdollista tuoda sairaalan lämmönjakoon jopa niin lämmintä vettä, että lämpötilaa ei tarvitse nostaa lämpöpumpuilla.  

Aikaisemmat uutiset aiheesta

Sopimus geotermisen energiakaivon poraamisesta Laakson yhteissairaalalle – Laakson yhteissairaala