Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot: Käyttökokemusselvitys

Anne Väätäinen, Jouko Ritola, Kari Sipilä

Research output: Book/ReportReport

Abstract

Mahdollisuutta varastoida lämpöä eristämättömiin, vesitäytteisiin kalliotiloihin on Suomessa tutkittu aktiivisesti 1980- luvulta alkaen. Kyseisellä varastointitekniikalla on toteutettu lämpövarastoja lähinnä Ruotsissa, missä sekä kallioperäolosuhteet että energian tuotantorakenne vastaavat suomalaisia olosuhteita. Kaikki selvityksen kohteena olleet ruotsalaiset lämpövarastot samoin kuin suomalainen Keravan kalliokaivantovarasto voidaan todeta teknisesti toimintakelpoisiksi. Kalliotilan stabiliteettiin liittyviä, olennaisia riskejä ei ole ilmennyt käytetyissä, alle 100 °C:n lämpötiloissa. Saostumis- ja liukenemisongelmat on saatu hoidetuksi suodattimin, veden käsittelyllä ja käyttäen erikoispinnoituksia tietyissä laitteisto- ja putkisto osissa. Varastojen lämpöhäviöt ovat useimmissa tapauksissa olleet odotetun suuruiset, stationääritilassa 10-25 %. Kahden tutkitun varaston perusteella havaitut riskit ylimääräisten ja hallitsemattomien lämpöhäviöiden syntymiseen näyttävät liittyvän varaston lähellä kiertävään vesitunneliin ja varastotilaa ja tunnelia mahdollisesti yhdistäviin rakovyöhykkeisiin. Koska toistaiseksi toteutetut varastot ovat olleet toisistaan monin tavoin poikkeavia yksittäistapauksia, joihin on liittynyt huomattavasti julkista rahoitustukea ja toisaalta kustannuksia lisäävää tutkimustoimintaa ja seurantaa, ei niiden pohjalta voi tehdä yksityiskohtaisia päätelmiä varastoinnin lopullisista kustannuksista. Suomessa käytöstä poistetun teollisuusbensiiniluolaston konvertoinnista tehdyt kannattavuuslaskelmat ovat osoittaneet kyseisen lämpövarastohankkeen lupaavaksi. Kallio- ja ympäristötekniseltä kannalta ruotsalaisista lämpövarastoista saatujen kokemusten perusteella maanalaisen, kalliotilaan sijoitetun lämpövaraston rakentaminen Suomen olosuhteissa näyttää perustellulta ja mahdolliselta.
Original languageFinnish
Place of PublicationEspoo
PublisherVTT Technical Research Centre of Finland
Number of pages76
ISBN (Print)951-38-4148-0
Publication statusPublished - 1992
MoE publication typeNot Eligible

Publication series

SeriesVTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes
Number1335
ISSN1235-0605

Fingerprint

rocks
heat
water

Keywords

  • heat storage
  • rock caverns
  • subsurface structures
  • tunnels
  • underground storage
  • water
  • energy production
  • utilization
  • experience
  • heat loss
  • precipitation (chemistry)
  • filters
  • water treatment
  • coatings

Cite this

Väätäinen, A., Ritola, J., & Sipilä, K. (1992). Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot: Käyttökokemusselvitys. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, No. 1335
Väätäinen, Anne ; Ritola, Jouko ; Sipilä, Kari. / Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot : Käyttökokemusselvitys. Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 76 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1335).
@book{acce70ffe4a0422abb27145705d3b450,
title = "Vesit{\"a}ytteiset, erist{\"a}m{\"a}tt{\"o}m{\"a}t kalliol{\"a}mp{\"o}varastot: K{\"a}ytt{\"o}kokemusselvitys",
abstract = "Mahdollisuutta varastoida l{\"a}mp{\"o}{\"a} erist{\"a}m{\"a}tt{\"o}miin, vesit{\"a}ytteisiin kalliotiloihin on Suomessa tutkittu aktiivisesti 1980- luvulta alkaen. Kyseisell{\"a} varastointitekniikalla on toteutettu l{\"a}mp{\"o}varastoja l{\"a}hinn{\"a} Ruotsissa, miss{\"a} sek{\"a} kallioper{\"a}olosuhteet ett{\"a} energian tuotantorakenne vastaavat suomalaisia olosuhteita. Kaikki selvityksen kohteena olleet ruotsalaiset l{\"a}mp{\"o}varastot samoin kuin suomalainen Keravan kalliokaivantovarasto voidaan todeta teknisesti toimintakelpoisiksi. Kalliotilan stabiliteettiin liittyvi{\"a}, olennaisia riskej{\"a} ei ole ilmennyt k{\"a}ytetyiss{\"a}, alle 100 °C:n l{\"a}mp{\"o}tiloissa. Saostumis- ja liukenemisongelmat on saatu hoidetuksi suodattimin, veden k{\"a}sittelyll{\"a} ja k{\"a}ytt{\"a}en erikoispinnoituksia tietyiss{\"a} laitteisto- ja putkisto osissa. Varastojen l{\"a}mp{\"o}h{\"a}vi{\"o}t ovat useimmissa tapauksissa olleet odotetun suuruiset, station{\"a}{\"a}ritilassa 10-25 {\%}. Kahden tutkitun varaston perusteella havaitut riskit ylim{\"a}{\"a}r{\"a}isten ja hallitsemattomien l{\"a}mp{\"o}h{\"a}vi{\"o}iden syntymiseen n{\"a}ytt{\"a}v{\"a}t liittyv{\"a}n varaston l{\"a}hell{\"a} kiert{\"a}v{\"a}{\"a}n vesitunneliin ja varastotilaa ja tunnelia mahdollisesti yhdist{\"a}viin rakovy{\"o}hykkeisiin. Koska toistaiseksi toteutetut varastot ovat olleet toisistaan monin tavoin poikkeavia yksitt{\"a}istapauksia, joihin on liittynyt huomattavasti julkista rahoitustukea ja toisaalta kustannuksia lis{\"a}{\"a}v{\"a}{\"a} tutkimustoimintaa ja seurantaa, ei niiden pohjalta voi tehd{\"a} yksityiskohtaisia p{\"a}{\"a}telmi{\"a} varastoinnin lopullisista kustannuksista. Suomessa k{\"a}yt{\"o}st{\"a} poistetun teollisuusbensiiniluolaston konvertoinnista tehdyt kannattavuuslaskelmat ovat osoittaneet kyseisen l{\"a}mp{\"o}varastohankkeen lupaavaksi. Kallio- ja ymp{\"a}rist{\"o}tekniselt{\"a} kannalta ruotsalaisista l{\"a}mp{\"o}varastoista saatujen kokemusten perusteella maanalaisen, kalliotilaan sijoitetun l{\"a}mp{\"o}varaston rakentaminen Suomen olosuhteissa n{\"a}ytt{\"a}{\"a} perustellulta ja mahdolliselta.",
keywords = "heat storage, rock caverns, subsurface structures, tunnels, underground storage, water, energy production, utilization, experience, heat loss, precipitation (chemistry), filters, water treatment, coatings",
author = "Anne V{\"a}{\"a}t{\"a}inen and Jouko Ritola and Kari Sipil{\"a}",
year = "1992",
language = "Finnish",
isbn = "951-38-4148-0",
series = "VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes",
publisher = "VTT Technical Research Centre of Finland",
number = "1335",
address = "Finland",

}

Väätäinen, A, Ritola, J & Sipilä, K 1992, Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot: Käyttökokemusselvitys. VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes, no. 1335, VTT Technical Research Centre of Finland, Espoo.

Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot : Käyttökokemusselvitys. / Väätäinen, Anne; Ritola, Jouko; Sipilä, Kari.

Espoo : VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 76 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1335).

Research output: Book/ReportReport

TY - BOOK

T1 - Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot

T2 - Käyttökokemusselvitys

AU - Väätäinen, Anne

AU - Ritola, Jouko

AU - Sipilä, Kari

PY - 1992

Y1 - 1992

N2 - Mahdollisuutta varastoida lämpöä eristämättömiin, vesitäytteisiin kalliotiloihin on Suomessa tutkittu aktiivisesti 1980- luvulta alkaen. Kyseisellä varastointitekniikalla on toteutettu lämpövarastoja lähinnä Ruotsissa, missä sekä kallioperäolosuhteet että energian tuotantorakenne vastaavat suomalaisia olosuhteita. Kaikki selvityksen kohteena olleet ruotsalaiset lämpövarastot samoin kuin suomalainen Keravan kalliokaivantovarasto voidaan todeta teknisesti toimintakelpoisiksi. Kalliotilan stabiliteettiin liittyviä, olennaisia riskejä ei ole ilmennyt käytetyissä, alle 100 °C:n lämpötiloissa. Saostumis- ja liukenemisongelmat on saatu hoidetuksi suodattimin, veden käsittelyllä ja käyttäen erikoispinnoituksia tietyissä laitteisto- ja putkisto osissa. Varastojen lämpöhäviöt ovat useimmissa tapauksissa olleet odotetun suuruiset, stationääritilassa 10-25 %. Kahden tutkitun varaston perusteella havaitut riskit ylimääräisten ja hallitsemattomien lämpöhäviöiden syntymiseen näyttävät liittyvän varaston lähellä kiertävään vesitunneliin ja varastotilaa ja tunnelia mahdollisesti yhdistäviin rakovyöhykkeisiin. Koska toistaiseksi toteutetut varastot ovat olleet toisistaan monin tavoin poikkeavia yksittäistapauksia, joihin on liittynyt huomattavasti julkista rahoitustukea ja toisaalta kustannuksia lisäävää tutkimustoimintaa ja seurantaa, ei niiden pohjalta voi tehdä yksityiskohtaisia päätelmiä varastoinnin lopullisista kustannuksista. Suomessa käytöstä poistetun teollisuusbensiiniluolaston konvertoinnista tehdyt kannattavuuslaskelmat ovat osoittaneet kyseisen lämpövarastohankkeen lupaavaksi. Kallio- ja ympäristötekniseltä kannalta ruotsalaisista lämpövarastoista saatujen kokemusten perusteella maanalaisen, kalliotilaan sijoitetun lämpövaraston rakentaminen Suomen olosuhteissa näyttää perustellulta ja mahdolliselta.

AB - Mahdollisuutta varastoida lämpöä eristämättömiin, vesitäytteisiin kalliotiloihin on Suomessa tutkittu aktiivisesti 1980- luvulta alkaen. Kyseisellä varastointitekniikalla on toteutettu lämpövarastoja lähinnä Ruotsissa, missä sekä kallioperäolosuhteet että energian tuotantorakenne vastaavat suomalaisia olosuhteita. Kaikki selvityksen kohteena olleet ruotsalaiset lämpövarastot samoin kuin suomalainen Keravan kalliokaivantovarasto voidaan todeta teknisesti toimintakelpoisiksi. Kalliotilan stabiliteettiin liittyviä, olennaisia riskejä ei ole ilmennyt käytetyissä, alle 100 °C:n lämpötiloissa. Saostumis- ja liukenemisongelmat on saatu hoidetuksi suodattimin, veden käsittelyllä ja käyttäen erikoispinnoituksia tietyissä laitteisto- ja putkisto osissa. Varastojen lämpöhäviöt ovat useimmissa tapauksissa olleet odotetun suuruiset, stationääritilassa 10-25 %. Kahden tutkitun varaston perusteella havaitut riskit ylimääräisten ja hallitsemattomien lämpöhäviöiden syntymiseen näyttävät liittyvän varaston lähellä kiertävään vesitunneliin ja varastotilaa ja tunnelia mahdollisesti yhdistäviin rakovyöhykkeisiin. Koska toistaiseksi toteutetut varastot ovat olleet toisistaan monin tavoin poikkeavia yksittäistapauksia, joihin on liittynyt huomattavasti julkista rahoitustukea ja toisaalta kustannuksia lisäävää tutkimustoimintaa ja seurantaa, ei niiden pohjalta voi tehdä yksityiskohtaisia päätelmiä varastoinnin lopullisista kustannuksista. Suomessa käytöstä poistetun teollisuusbensiiniluolaston konvertoinnista tehdyt kannattavuuslaskelmat ovat osoittaneet kyseisen lämpövarastohankkeen lupaavaksi. Kallio- ja ympäristötekniseltä kannalta ruotsalaisista lämpövarastoista saatujen kokemusten perusteella maanalaisen, kalliotilaan sijoitetun lämpövaraston rakentaminen Suomen olosuhteissa näyttää perustellulta ja mahdolliselta.

KW - heat storage

KW - rock caverns

KW - subsurface structures

KW - tunnels

KW - underground storage

KW - water

KW - energy production

KW - utilization

KW - experience

KW - heat loss

KW - precipitation (chemistry)

KW - filters

KW - water treatment

KW - coatings

M3 - Report

SN - 951-38-4148-0

T3 - VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes

BT - Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot

PB - VTT Technical Research Centre of Finland

CY - Espoo

ER -

Väätäinen A, Ritola J, Sipilä K. Vesitäytteiset, eristämättömät kalliolämpövarastot: Käyttökokemusselvitys. Espoo: VTT Technical Research Centre of Finland, 1992. 76 p. (VTT Tiedotteita - Meddelanden - Research Notes; No. 1335).