Grundvandsbaseret opvarmning som ny alternativ energikilde på Færøerne

På skolen i Glyvrar indsamles data over et nyt varmepumpesystem, som transporterer en jævn strøm af grundvand gennem skolens varmeanlæg. Siden starten af året har et særligt pilotprojekt med grundvandsbaseret opvarmning fungeret som skolens nye varmekilde.

- Datasættet er stadig ungt, men vi monitorerer flowet i grundvandet og tilpasser varmepumperne løbende, fortæller Fróði Horn Baldvinsson, direktør hos entreprenørvirksomheden Zacharias Leitisstein P/F, som har stået for udførelsen af projektet.

Projektet er udført i samarbejde med Jarðfeingi, som har identificeret og udvalgt området ved skole i Glyvrar baseret på geologiske undersøgelser og prøveboringer med artesisk boring ca. 200 meter under terræn.

Første af sin slags på Færøerne


Grundvandsbaseret opvarmning er ikke tidligere forsøgt på Færøerne, hvilket gør projektet teknisk spændende og markerer en ny udvikling i den grønne omstilling.

- Projektet er et vigtigt led i at fremme grøn omstilling med mere bæredygtig energiforsyning frem for fossil brændsel, fortæller Fróði Horn Baldvinsson, direktør hos Zacharias Leitisstein P/F.

Jarðfeingi har gennemført geologiske undersøgelser flere steder i landet og fundet, at grundvandet ved skolen i Glyvrar er særligt velegnet på grund af den stabile temperatur på 24 grader. Pilotprojektet har fået bred politisk og økonomisk opbakning, og undersøgelserne fra Jarðfeingi var afgørende for at igangsætte projektet.

I processen er der udført tre prøveboringer, herunder to artesiske boringer, for at identificere de mest optimale løsninger. En af boringerne viste særligt gode resultater med en temperatur på 24 grader og en vandmængde på 4,5 m³ i timen. Derfor er der valgt et open-loop-system som udnytter grundvarmet direkte, og som potentielt er ti gange mere effektivt end et closed-loop-system, der typisk anvendes i jordvarmeanlæg.

- Systemet fungerer efter samme princip som brugen af havvand, som vi allerede har erfaring med på Færøerne, og vi har kunnet drage nytte af viden og erfaring herfra, forklarer Fróði Horn Baldvinsson.

Udover selve boringen fungerer installationsprincippet, ved at vandet pumpes op fra akviferen i undergrunden, hvorefter varmen udtrækkes i en varmeveksler og fordeles i skolens varmeanlæg.

Det nye vand-til-vand-varmepumpesystem har en COP (Coefficient of Performance) på 3 og en effekt på ca. 100 kW, hvor skolen har et gennemsnitsforbrug er 54 kW.

En gammel skole til nyt system

En udfordring ved projektet er skolens rammer, som ikke tillader den optimale udnyttelse af varmepumperne og dermed heller ikke grundvandet. Skolen blev opført i 1958 og har hidtil været opvarmet med oliefyr.

- Vi benytter skolens eksisterende varmeanlæg, og den største udfordring har været at få rammer og installation til at passe sammen. Dels er pladsen begrænset, og dels er infrastrukturen ikke avanceret nok til at udnytte systemets fulde potentiale, forklarer Fróði Horn Baldvinsson.

- Hvor det tidligere oliefyr stod, har vi nu installeret et varmepumpesystemet, så alle hjørner er fyldt godt ud. Den trange plads tydeliggør, hvor meget mere avanceret teknologi inden for bygningsopvarmning er blevet, tilføjer han med et smil.

Varmepumpesystemet er fra IGLU, som leverer geotermiske varmepumper særligt velegnede til vand-til-vand-systemer, hvor de udnytter den stabile temperatur til effektiv opvarmning og køling.

Potentiale for bedre udnyttelse


Som det er nu føres grundvandet tilbage til jorden efter opvarmningsprocessen, men det kunne udnyttes bedre ved at integreres i et cirkulært system, hvor det blev bruget til sekundær opvarmning eller drikkevand. Ved det kunne der skabes en mere bæredygtig og effektiv udnyttelse af ressourcen i stedet for blot at returnere vandet tilbage til jorden. Det er også en af ambitionerne for fremtiden, fortæller Fróði Horn Baldvinsson:

- Vores ambition er at udnytte grundvandet bedre – både for at øge energieffektiviteten og for at sikre en bedre udnyttelse af en ressource, som vi skal værne om. Overskudsvandet kunne f.eks. bruges til forvarmning af brugsvand, da vandet trods afkølingen stadig ville have en højere temperatur end luften. Eller den kunne bruges til drikkevand.

- Skolen er gammel, og dens opbygning begrænser os i første omgang til udelukkende at anvende vandet til opvarmning. Men der er planlagt en tilbygning og større renovering af skolen, som giver flere muligheder for at udnytte af vandet.

Ønsket er, at private hjem, virksomheder og institutioner i det nærliggende område på sigt også får gavn af projektet.

En teknologi med effekt

Grundvandsbaseret opvarmning er stadig relativt sjælden i Norden, men hvor teknologien tages i brug, har den en mærkbar effekt. Et af de første projekter i Danmark findes hos Høje-Taastrup Fjernvarme, hvor grundvand anvendes til fjernvarmeproduktion. Dette har både sænket det højtstående grundvand, der tidligere forårsagede oversvømmelser, og samtidig bidraget til en lokal og bæredygtig energikilde til billigere varmeproduktion.

I Norge har man ligesom på Færøerne rigeligt med overfladevand, og grundvandet har derfor hidtil været uberørt. Men med den grønne omstilling og behovet for CO₂-venlige løsninger er interessen vokset. På større skala ser man i Norge "plussbygder"-projekter, hvor grundvandsbaseret geotermisk energi bruges til at opvarme og køle hele bygder og mindre byer, samtidig med at overskydende energi - som der er god mulighed for at producere ved høj COP - lagres i termiske batterier.
I modsætning til sol- og vindkraft er grundvandsvarme ikke afhængig af vejret, hvilket gør den mere driftssikker. Sammenlignet med havvand er grundvandet også mere stabilt, da havet kan have større temperatursvingninger.

På Færøerne vinder jordvarmeboringer til vertikale jordvarmeanlæg frem, men grundvandsboringer er ofte en mere effektiv løsning. Ifølge undersøgelser fra Jarðfeingi kan én boring ved skolen i Glyvrar levere samme energimængde som 50 traditionelle jordvarmeboringer.

Teknologien har dog også sine udfordringer. Den kræver specifikke geologiske forhold og en bæredygtig balance mellem udnyttelse og beskyttelse af ressourcen. Overudnyttelse kan føre til en reduceret vandmængde, forringet vandkvalitet eller bakterievækst. Derudover kan ændringer i grundvandsniveauet føre til jordsætning (subsidering), som kan påvirke den omkringliggende infrastruktur – en problematik, man kender fra udvinding af andre underjordiske ressourcer såsom olie, gas og drikkevand.

For at sikre en kontrolleret udvikling har man i første omgang fredet området ved skolen i Glyvrar, så påvirkningen kan overvåges og analyseres nøje, før teknologien eventuelt udbredes yderligere.

Byen Glyvrar

Geotermisk energi for fremtiden

Grundvand er en særligt effektiv, bæredygtig og vedvarende ressource – forudsat en ansvarlig udnyttelse. Det forårsager ingen partikel-, røg- eller luftforurening og fungerer som en fleksibel geotermisk energikilde, der kan indgå i systemer til både opvarmning og nedkøling. På mange måder er det en ‘superressource’, da det producerer flere enheder varme, end der forbruges i elektricitet.

- Hvor de rette geologiske forudsætninger er til stede, skal vi finde måder at anvende grundvandsbaseret opvarmning på Færøerne – det er der ingen tvivl om. På skolen i Glyvrar er olieforbruget reduceret med 45.000 liter årligt, hvilket giver en besparelse på cirka 185.000 kr. Energieffektiviteten og de økonomiske fordele er så overbevisende, at vi ikke kan undvære det, udtaler Fróði Horn Baldvinsson.

Skolen i Glyvrar er et eksempel på skiftet fra fossile brændsler til grøn energi. Pilotprojektet markerer en milepæl i udnyttelsen af vedvarende energi på Færøerne. Nu skal arbejdet fortsætte med at skabe større forståelse for undergrunden, og dataindsamling samt løbende erfaringer skal bidrage til videreudviklingen af projektet. Samtidig vil de være retningsgivende for fremtidige initiativer med grundvandsbaseret opvarmning.

Læs flere artikler om bygge- og anlægsarbejde på vores temaside om Nordatlantisk Byggeri