GEOENEST

GEOENEST katsejaamad andsid praktilise kogemuse, kuidas kesk-sügav maasoojusenergia Eesti geoloogilistes tingimustes töötab. Saadud kogemused aitavad järgmisi maasoojussüsteeme paremini kavandada, riske hinnata ja süsteeme tõhusamalt juhtida.

GEOENEST projekti käigus rajati kolm erineva tehnoloogilise lahendusega maasoojusenergia katsejaama: Taludevahele Tallinnas, Roosna-Allikule Järvamaal ja Arbaverre Virumaal. Katsejaamade projekteerimine, puurimine, käivitamine ja esimene tööperiood andsid praktilist teadmist, mida saab kasutada järgmiste maasoojussüsteemide planeerimisel.

Katsejaamade tulemused kinnitavad, et kesk-sügav maasoojusenergia on Eesti tingimustes tehniliselt rakendatav ning võib sobida nii korterelamutele kui ka väiksematele kaugküttevõrkudele. Samal ajal näitas projekt, et edukas maasoojussüsteem vajab põhjalikku eeltööd, head geoloogilist infot, läbimõeldud tehnilist lahendust ja järjepidevat seiret.

Peamised kogemused

Lokaalse geoloogilise ehituse tundmine on süsteemi õnnestumise alus

Maasoojussüsteemi tootlikkus, töökindlus ja maksumus sõltuvad suurel määral projekti asukoha geoloogilistest tingimustest. Puuraukude rajamisel ilmnes, et kivimite koostis, lõhelisus ja põhjavee liikumine võivad mõjutada nii puurimistöid kui ka saadavat soojusenergiat. Seetõttu tuleb maasoojussüsteemi kavandamisel koguda ja kasutada võimalikult täpset geoloogilist infot ning vajaduse korral täiendada üldiseid mudelarvutusi kohapealsete uuringutega.

Taludevahe katsejaamas osutusid Naissaare massiivi rabakivigraniidid oodatust parema soojustootlikkusega kivimiteks. Roosna-Allikul mõjutasid süsteemi tööd lubjakivid, aluskorra gneisid ja põhjavee liikumine. Arbaveres tuli ulatuslike lõhede tõttu teha täiendavaid puurimis- ja tsementeerimistöid, et tagada süsteemi toimimiseks vajalik veepidavus.

Mudelid vajavad kinnitamist tegelike mõõtmistega

Katsejaamade esimese tööperioodi andmed näitasid, et tegelik maasoojusenergia tootlikkus võib oluliselt erineda projekti kohasest mudelprognoosist. Taludevahel ja Roosna-Allikul saadi esimesel kütteperioodil rohkem soojust, kui esialgsed potentsiaali hinnangud prognoosisid. See näitab, et ruumilised maasoojuse potentsiaalikaardid on väga vajalik lähtekoht, kuid konkreetse süsteemi projekteerimisel peab neid täiendama kohalike andmete ja mõõtmistega.

Pikaajaline tootlikkus selgub seire käigus

Maasoojussüsteemi toimimist ei saa hinnata ainult esimese kütteperioodi põhjal. Puuraukude temperatuuride taastumine ja süsteemi pikaajaline tootlikkus vajavad mitme aasta pikkust jälgimist. Taludevahel täheldati pärast kütteperioodi aluskorra kivimites mõningast temperatuurilangust, samas kui Roosna-Alliku puuraukudes taastusid temperatuurid suve jooksul peaaegu algtasemele. Sellised erinevused näitavad, miks seire peab olema maasoojussüsteemi loomulik osa. Lõplikud jaama jätkusuutlikud seaded saab paika alles mitmeaastase ekspluatatsiooni käigus.

Terviklahendus ja projekteerimine on olulised

Maasoojussüsteem hõlmab lisaks puuraukudele ja soojuspumbale ka hoone küttesüsteemi, torustikku, automaatikat ning olemasolevat või varuküttelahendust. Kõrgema temperatuuriga küttesüsteemides ei pruugi maasoojuspump üksi tagada vajalikku temperatuuri mõistliku energiakuluga, mistõttu võib olla vajalik hübriidlahendus koos gaasi-, õli- või kaugküttesüsteemiga.

Oluline on hinnata, kui palju soojusenergiat ja millise vooluhulga suudavad soojuspuuraugud pikaajaliselt ja jätkusuutlikult tagada. Soojuspumba, puuraukude ja ringluspumpade valik peab olema omavahel tasakaalus, et tagada süsteemi tõhus ja töökindel toimimine. Õigesti dimensioneeritud lahendus aitab vältida liigseid investeeringuid, parandab töörežiimi ning muudab kogu süsteemi majanduslikult optimaalsemaks.

Katsejaamade kogemus näitas, et liiga suure võimsusega soojuspump ei saavuta oma nimivõimsust, kui puuraugud ei taga vajalikku soojusvõimsust ja vooluhulka. Samal ajal sõltub maasoojussüsteemi majanduslikkus suurel määral puuraukude rajamise maksumusest, sest puurimistööd moodustavad kogu süsteemi suurima investeeringukulu. Seetõttu on nii soojuspumba kui ka puuraukude parameetrite õige valik kogu lahenduse edu seisukohalt kriitilise tähtsusega.

Automaatika aitab juhtida kulusid

Maasoojussüsteemi majanduslik tulemus sõltub oluliselt elektri hinnast, soojuspumba kasutegurist ja süsteemi juhtimisest. Taludevahe katsejaamas kasutati elektri börsihinda jälgivat juhtimislahendust, mis võimaldas süsteemi tööd soodsamatele tundidele suunata. Selline juhtimine aitas hoida toodetud soojuse otsekulu madalamal kui tavapärase kaugkütte hind.

Katsejaamade põhjal oli maasoojusenergia keskmine otsekulu ligikaudu 46-51 eurot/MWh. Investeeringukulu arvestamisel sõltub koguhind eelkõige puuraukude rajamise maksumusest, süsteemi tootlikkusest, elektrihinnast ja sellest, kui hästi on süsteem juhitud.

Sügavad puuraugud vajavad aja- ja eelarvevaru

Sügavate soojuspuuraukude rajamisel tuleb arvestada tehniliste ja geoloogiliste riskidega. Roosna-Allikul tekkis puurimistöödel tehniline tõrge ning üks puurauk jäi kavandatust madalamaks. Arbaveres muutsid rikketsoonid ja avatud lõhed puurimistööd keerukamaks ning vaja oli täiendavaid töid. Sellised kogemused näitavad, et sügavate maasoojussüsteemide eelarves ja ajakavas peab olema piisav varu ootamatusteks.

Andmete hõive ja komplekssus peab olema planeeritud juba enne süsteemi käivitamist

Katsejaamade töö analüüsimiseks ja toimimise optimeerimiseks on vaja kvaliteetseid mõõteandmeid. Temperatuuriandurid, soojusarvestid, elektritarbimise mõõtmine ja automaatikaandmed võimaldavad hinnata süsteemi tehnilist toimimist, energiatõhusust ja majanduslikku tasuvust. Andmete kogumine ja haldus tuleb kavandada juba projekteerimise ning ehituse ajal, et süsteemi oleks võimalik hiljem teadlikult optimeerida.

Mida katsejaamad näitasid?

Kokkuvõte

GEOENEST projekt näitas, et maasoojusenergia saab olla Eestis kohalik, vähese heitega ja kütusevaba soojusallikas. Projekti suurim väärtus ei ole ainult rajatud katsejaamad, vaid ka kogutud andmed ja praktilised kogemused. Need aitavad tulevikus paremini hinnata maasoojuse potentsiaali, vähendada projekteerimisriske ning kavandada töökindlamaid ja kulutõhusamaid lahendusi.

Avalikkuse ja otsustajate jaoks on projekti põhisõnum selge: maasoojusenergia kasutuselevõtt on võimalik, kuid iga lahendus peab lähtuma kohalikest geoloogilistest tingimustest, hoone või võrgu soojusvajadusest ning hästi juhitud terviksüsteemist.