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).