1 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Geoenergiaa Suomessa ja Pohjoismaissa

2019-11-21

Johnny LönnrothRototec Group

2 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Agenda

• Rototec yrityksenä

• Lyhyt katsaus geoenergiasta Pohjoismaissa

• Esimerkkejä geoenergian käytöstä Pohjoismaissa

• Tulevaisuuden trendit

3 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

TIETOA MEISTÄ

Toimitamme geoenergiakenttiä lämmitys- ja viilennystarpeisiinerityisesti suurille kiinteistöille ja teollisuudelle. Lisäksi tarjoamme konsultointipalveluita geoenergiaprojekteihin.

Palvelumme kattavat kaiken geoenergiaratkaisuihin liittyvästä konsultoinnista maaperätutkimukseen ja asennukseen.

4 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y . R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

50 000porattua energiakaivoa

Pohjoismaissa

57 M€liikevaihto

46nykyaikaista

porausyksikköä

96työntekijää

ROTOTEC LUKUINA

Geoenergialla on vakaa asema nykypäivän ja tulevaisuuden kestävässä yhteiskunnassa. Ottamalla energiaa talteen ja vähentämällä sen

kulutusta säästämme sekä rahaa että ympäristöä.

5 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Mitä geoenergia on?

100 m 7 °C

200 m 9 °C

300 m 11 °C

400 m 13 °C

500 m 15 °C

600 m 17 °C Kuva: Maaperän lämpötila riippuu paikallisista sääolosuhteista ja kallioperän lämpötilagradientista.

• Geoenergia on uusiutuvaa maahan varastoitunutta auringon energiaa sekä syvältä kallioperästä kumpuavaa geotermistä lämpöä.

• Geoenergiaa voidaan käyttää myös jäähdytykseen.

6 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Pohjoismaissa erinomaiset olosuhteetgeoenergian hyödyntämiseen

Fennoskandian maat (Suomi, Ruotsi, Norja)

Islanti Tanska

✓ Sopiva kallioperä porakaivojen tekemiseen

✓ Kylmä ilmasto => Suuret lämmitystarpeet

✓ Halpa sähkö lämpöpumppujen ajamiseen

✓ Suotuisat lait, säädökset ja ympäristöpolitiikka

✓ Mataliin kaivoihin perustuvan geoenergian käyttötaloudellisesti erittäin kannattavaa

✓ Ruotsi, Suomi ja Norja edelläkävijöitä geoenergianhyödyntämisessä

• Sedimentäärinen kallioperän syvän pintamaakerroksenalla => Paljon vaakasuoria järjestelmiä. Myös syviägeotermisiä järjestelmiä

• Lauhempi ilmasto

• Kallis sähkö

• Pääosin syviä geotermisiä järjestelmiä: Niin sanotuista“hot spot” –kohdista saadaan suoraan pumpattualämmintä vettä

7 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Ruotsi maailman johtava maa geoenergianhyödyntämisessä

Ruotsi Suomi Norja

Kasvu 2017 - 2018 maalämpöpumppujen

määrässä

Geoenergiajärjestelmiä per 1000 asukasta

Geoenergiajärjestelmienkokonaisteho 2018

Geoenergialla tuotettuenergia (sisältäen

pumppusähkön) 2018

Maalämpöpumppujakäytössä 580 000 150 000 55 000

4,3 % 6,8 % 10,9 %

55 22 8

6500 MW 2500 MW 1000 MW

23 TWh 6 TWh 4 TWh

Lähteet: European Geothermal Energy Council, Svenskt Geoenergicentrum, Sulpu

8 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Jokaisella maalla omat ominaispiirteensä

Ruotsi Suomi Norja

• Johtava maa maailmassageoenergian hyödyntämisensuhteen: 1970-luvusta lähtienmäärätietoista panostusta: Ruotsi oli silloin suurinöljytuojamaa henkilöä kohden. Maassa oli valmiiksi pora- ja kylmäteknistä osaamista

• Noin 10% järjestelmistä muitakuin porareikiä käyttäviä (maa-ja vesipiirit sekä avoimetjärjestelmät)

• Uusista omakotitaloista noin50% valitsee maalämmönlämmitysmuodoksi. Suurinosuus koko maailmassa

• Vuoden 2020 alussa voimaantuleva lämmitysöljynkäyttökielto vauhdittanutgeoenergiamarkkinoita kaikissakokoluokissa

Kaikissa maissa:

• Taloudellisuus tärkein valintakriteeri, mutta ympäristöarvot yhä tärkeämpiä

• Asennukset isoihin kiinteistöihin yleistymässä

9 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Pohjolan kaukolämpökiinteistöjä siirtyy geoenergiaan useasta syystä – talous #1

Geoenergia Kaukolämpö ja kaukokylmä

Sisäänrakennetutsynergiat

Käyttökelpoisuustulevaisuudessa

Toimintavarmuus

Hallittavuus

Ympäristövaikutus

Talous

Kylmää saadaan ilman lisäinvestointia ja se parantaa järjestelmän suorituskykyä

Kaukolämpö ja kaukokylmä ovat erillisiä järjestelmiä ilman suurempia käytännön synergioita

Toimii hyvin yhdessä muiden energialähteiden, esimerkiksi hukkalämpöjen kanssa. Tulevaisuuden teknologiat on täten helppo integroida

Järjestelmä on järeä, koska ei ole n.s. ”single point of failure” ja energia on paikallisesti tuotettua

Tuotetaan keskitetysti ja toimitetaan pitkän putkijärjestelmän kautta

Omistaja hallitsee itse oman energiansa tuotantoa ja miten hän sovittaa tätä tulevaisuuden tarpeita varten. Riippumattomuus energian hinnoista

Kaukolämpöyhtiö määrää pitkälti tariffit

Suurin osa energiasta on uusiutuvaa energiaa maasta. Erittäin pieni ilmastovaikutus etenkin, jos käyttää sertifioitua sähköä

Riippuu polttoaineesta. Pieni ympäristökuormitus, kun käytetään biopolttoaineita tai teollisuuden hukkalämpöä

Voidaan jossakin määrin yhdistää muiden energianlähteiden, esimerkiksi geoenergian, kanssa

Korkea investointikustannus, mutta yleensä pienin elinkaarikustannus

Hinnat vaihtelevat laajasti eri yhtiöiden välillä

Taloudellisuus yleensä tärkein valintakriteeri

10 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Energian hinnan nousu kasvattaageoenergian tuomaa säästöä

0

20

40

60

80

100

120

2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030

Hin

ta a

lv. 2

4%

(EU

R/M

Wh

)

Kaukolämmön keskihinta

Sähkön keskihinta

Geoenergian keskihinta

Kaukolämmön keskihinnan trendi

Geoenergian keskihinnan trendi

50 €/MWh

? €/MWh

20 €/MWh

Kaukolämmön hinta on kaksinkertaistunut vuodesta 2001, ja nousu tulee jatkumaan

Geoenergian tuoma euromääräinen säästö kasvaa energian hinnan nousun myötä

11 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Esimerkkejä geoenergiaprojekteista Pohjoismaissa

12 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Järvenpään uusisosiaali- ja terveyskeskus(JUST) – kuntaloudellisuusratkaisee

Kiinteistön perustiedot

Lämmitettävä bruttopinta-ala (m2) 13 500

Valmistumisvuosi 2016

Energiakaivojen lukumäärä 49

Energiakaivojen syvyys 310 m

13 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

JUST: Lisäinvestointi geoenergiaan maksanutitsensä takaisin ~14%:n vuosivauhtia

Investointikustannus (EUR)

Geoenergia + huiput kaukolämmöllä (toteutunut)

1 090 000

Vaihtoehtoisesti: kaukolämpö + vedenjäähdytyskoneet

470 000

Erotus 620 000

Energian kulutus (MWh) 2017 2018

Lämmitys 2 335 2 346

Jäähdytys 522 697

Kulutetun energian hinta (EUR) 2017 2018Keski-

määrinVaihtoehtoisesti: kaukolämpö + vedenjäähdytyskoneet

166 829 174 980 170 905

Geoenergia (toteutunut kustannus)

79 795 86 652 83 224

Säästö 87 034 88 328 87 681

Lisäinvestoinnin takaisinmaksuaika keskimääräisellä toteutuneella säästöllä 7,1 vuotta Tuotto 14,1%/vuosi huomioimatta energian hintojen nousu

14 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

JUST: Halvemmalla huippulämmönlähteelläolisi saatu vielä parempi tuotto

Huippulämmönlähteen (kaukolämpö) osuus 2017 2018

Energiasta 3% 0,7%

Energian kustannuksesta 28% 26%

Aikaisessa vaiheessa valittiin kulutushuippujen lämmönlähteeksi kaukolämpö, jolla erittäin korkea kiinteä hinta tällä paikkakunnalla

Melkein mikä tahansa muu ratkaisu olisi ollut edullisempi, esimerkiksi sähkö, hake, bioöljy, öljy, maakaasu...

15 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

JUST: Kumulatiivinen absoluuttinen tuottoilman energian hintojen nousua

-0,800

-0,600

-0,400

-0,200

0,000

0,200

0,400

0,600

0,800

1,000

1,200

2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036

MEU

R

Vuosi

Kumulatiivinen kassavirta ilman energian hintojen nousua ja ilman diskonttausta

Käytetty geoenergian nettolisäinvestointia ja keskimääräisiä toteutuneita säästöjä

Toteuma

16 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

JUST: Kumulatiivinen tuotto, kun energianhinnat nousevat

VuosiKustannus kaukolämmöllä

Kustannus geoenergialla

SäästöKumulatiivinen kassavirta

VuosituottoKumulatiivinen tuotto/vuosi

2016 470 000 1 090 000 -620 000 -620 000

2017 166 829 79 795 87 034 -532 966 14,0 % 14,0 %2018 174 980 86 652 88 328 -444 638 14,2 % 14,1 %

2019 180 229 89 252 90 978 -353 660 14,7 % 14,3 %2020 185 636 91 929 93 707 -259 953 15,1 % 14,5 %

2021 191 205 94 687 96 518 -163 435 15,6 % 14,7 %

2022 196 942 97 528 99 414 -64 021 16,0 % 14,9 %2023 202 850 100 453 102 396 38 376 16,5 % 15,2 %

2024 208 935 103 467 105 468 143 844 17,0 % 15,4 %

2025 215 203 106 571 108 632 252 476 17,5 % 15,6 %

2026 221 659 109 768 111 891 364 368 18,0 % 15,9 %2027 228 309 113 061 115 248 479 616 18,6 % 16,1 %2028 235 158 116 453 118 705 598 321 19,1 % 16,4 %

2029 242 213 119 947 122 267 720 588 19,7 % 16,6 %

2030 249 480 123 545 125 935 846 522 20,3 % 16,9 %2031 256 964 127 251 129 713 976 235 20,9 % 17,2 %

2032 264 673 131 069 133 604 1 109 839 21,5 % 17,4 %2033 272 613 135 001 137 612 1 247 451 22,2 % 17,7 %

2034 280 792 139 051 141 741 1 389 192 22,9 % 18,0 %

2035 289 215 143 223 145 993 1 535 184 23,5 % 18,3 %2036 297 892 147 519 150 373 1 685 557 24,3 % 18,6 %

Oletettu, että sekä kaukolämmön että sähkön hinta lähtevät kasvamaan 3% vuosivauhdilla 2018 jälkeen

Toteumat 2001 -2018:• Kaukolämpö, koko

maan keskiarvo: 4,3%

• Kaukolämpö, Järvenpää: 3,2%

• Sähkö, koko maan keskiarvo: 2,9%

Ei diskonttausta

17 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

-1,000

-0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2016 2018 2020 2022 2024 2026 2028 2030 2032 2034 2036

MEU

R

Vuosi

Kumulatiivinen kassavirta, kun energian hinnat nousevat 3%/vuosi, ilman diskonttausta

Nousevat energian hinnat Ei energian hintojen nousua

JUST: Kumulatiivinen absoluuttinen tuotto, kun energian hinnat nousevat

Toteuma

18 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

JUST: CO2-päästöjä säästynyt 59% vuonna2017 suhteessa biokaukolämpönratkaisuun

Ulkoisen energian hankinta Vähennys CO2-päästöissä

2346

15

627

250

79

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

Kaukolämpö +vedenjäähdytyskoneet

Maalämpö

MW

h/v

uo

si

Kaukolämpöä Sähköä lämmitykseen Sähköä viilennykseen

134

1

56

22

7

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Kaukolämpö +vedenjäähdytyskoneet

Maalämpö

ton

nia

/vu

osi

Kaukolämpö Lämmityksen sähkö Viilennyksen sähkö

CO2-päästövähennys maltillinen, koska Järvenpäässä sattuu olemaan saatavilla melko vähäpäästöistä biopolttoaineella tuotettua kaukolämpöä

19 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Manglerudjordet-kerrostalokompleksi

15 rakennusta

518 asuntoa

72 000 m² tonti

Rakennettu1950-luvun lopussa

Oslon kaupunginrakennuttama

Muutettu asunto-osakeyhtiöksi1986

Useita isojaremonttejaviimeisten 20 vuoden aikana

Esimerkki siitä, kuinka kompleksilla hybridiratkaisulla päästiintoimivaan ja taloudellisesti kannattavaan lopputulokseen

20 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Vuotuinen lämmitystarve 5 GWh

25% energiasta käyttövedenlämmitystä

Kiinteistökokonaisuus lämpeni alun perinöljyllä

21 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Päädyttiinkeskitettyyngeoenergia-ratkaisuun

Yksi lämmönjakokeskus. Halvempilämpöpumppulaitos ja automaatio kuinhajautetussa useanlämmönjakokeskuksen ratkaisussa

Vaatii enemmän vaakaputkitusta

Vaatii enemmän porausta, koska kaivotlähempänä toisiaan kuin hajautetussaratkaisussa

Porausta tarvittaisiin 24 300 m, noin 67 kaivoa, joiden keskisyvyys 363 m

Tunnelivaraus

22 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Lisättiin nestejäähdyttimet…

500 kW nestejäähdyttimet

Ylijäämälämpö ajetaan porakaivoihinkesäkauden aikana

Vähentää kaivojen kuormitusta ja parantaahyötysuhdetta (COP:tä)

Säästö porametreissä ≈ 18%

67 kaivoa à 300 m

…jotta porakaivojen syvyys voitaisiinpitää kustannustehokkaassa 300 m:ssä

Lisäksi 1,2 MW sähkökattilahuipputehojenkattamiseen

Varana javastaamaankysynnänjoustoonmyös 2 MW bioöljykattila

23 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Aikaisempi vuotuinen lämmityskustannus: 585 000 €

Konservatiivisesti laskettu säästö, perustuen9 kuukauden käyttöön: ≈ 54%

Uusi vuotuinen kustannus: 269 900 €

Vuotuinen säästö: 315 100 €

Investointikustannus: 2 629 200 €

Investoinnin vuosituotto: 10,3%

Takaisinmaksuaika: 9,7 vuotta

Vuotuinen vähennys CO2-päästöissä: 640 tonnia*

*käytetty European Attribute Mix for Norway käytetylle sähkölle

-4 000

-3 000

-2 000

-1 000

-

1 000

2 000

3 000

4 000

5 000

6 000

- 5 10 15 20 25

kEU

R

Vuosia investoinnista

Kumulatiivinen kassavirta ilman energian hintojen nousua ja ilman diskonttausta

Investointi lähtenyt tuottamaan 10,3%:n vuosivauhtia

24 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

DN-huset: Geoenergiaa pilvenpiirtäjälle

• 26-kerroksinen toimistorakennus Tukholman keskustassa1960-luvun alusta

• Geoenergiaratkaisu vuodelta 2015: 85 energiakaivoa à 300 m

• Kaivot porattu osittain talon kellarista

• Kaukolämmön kulutus pienentynyt 75%, 2000 MWh:llavuodessa

• Säästöt: 180 000 €/vuosi

”Kiitos investoinnin emme enää osta kylmäälainkaan, ja ostetun kaukolämmön määrä on laskenut 75 prosenttilla, kun hyödynnetäänmaasta saatava energia.”

Alexander Carlsson, käyttövastaava Fabege

25 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Lopuksi: Tulevaisuuden trendit

26 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .

Tulevaisuuden trendit jo nähtävissä

Geoenergia yhdistettynä usean muunlämmönlähteen kanssa, esimerkiksiaurinkokeräimet, poistoilmalämpöpumput, bioöljy, kaukolämpö, hukkalämpö…

Kaupunkien keskustoissa porataantaloudellisesti entistä syvemmälle(lähitulevaisuudessa noin 600 – 800 m), kun tilasta on puute ja teknologiahalpenee

Hybridiratkaisut Syvemmät kaivot Lämpövarastot

Lämpöä kausivarastoidaanporakaivovarastoihin esimerkiksijätteenpolttolaitoksista ja teollisuudenhukkalämmönlähteistä

27 R O T O T E C - Y O U R E N E R G Y . B E S T E N E R G Y .