Geotermisk energi: så fungerar geotermi och läget i Sverige

Geotermisk energi är värme från jordens inre som tas upp genom djupa borrhål. På Island står den för omkring 90 procent av uppvärmningen. I USA, Indonesien och Filippinerna driver den kraftverk i stor skala. Sverige har kall och tät berggrund, så här används geotermi bara för värme och i liten skala. Ändå har Lund i trettio år hämtat ungefär en fjärdedel av sin fjärrvärme från djupet. Här går vi igenom hur geotermi fungerar, skillnaden mot bergvärme, vilka länder som leder och hur det har gått för de svenska projekten.

Vad är geotermisk energi?

Den här värmen bildas i jordens inre och leds upp genom jordskorpan. Den kommer främst från radioaktivt sönderfall av tunga grundämnen. Jordens kärna ligger 5 000-6 000 kilometer ned och är varmare än 5 000 grader. Jordskorpan som vi kan borra i är omkring 50 kilometer tjock, mindre än en procent av jordens radie.

Sveriges geologiska undersökning, SGU, drar gränsen vid 400 meters djup. Energi från jord, berg och grundvatten ovanför gränsen kallas geoenergi. Djupare än så talar man om geotermi. Sådana anläggningar är oftast kopplade till ett fjärrvärmenät, enligt SGU. Energimyndigheten använder samlingsbegreppet förnybar geoenergi för all energi från jord, berg och grundvatten.

Geotermi, geoenergi eller bergvärme?

Bergvärme hör till geoenergin. Med värmepump går det att ta ut värme ur berget redan från omkring 10 grader, medan högre temperaturer från större djup kan matas rakt in i ett fjärrvärmenät. Grunda borrhål kan också användas för att lagra värme, i så kallade borrhålslager och akviferlager. Det är en form av energilagring som räknas till geoenergin.

Hur varmt är det längre ned i berget?

Normalt stiger temperaturen i jordskorpan med 20-30 grader per kilometer. Nära plattgränser och vulkaner kan ökningen vara mer än 100 grader per kilometer.

I Sverige är jordskorpan 30-50 kilometer tjock. I det kristallina urberget, som täcker större delen av landet, ökar temperaturen bara 15-20 grader per kilometer. Sydvästra Skåne och Gotland har tjocka sedimentlager där ökningen är 30-35 grader. På två kilometers djup är berget i Malmöområdet omkring 60 grader varmt. I Dalarna håller det på samma djup bara omkring 35 grader, enligt SGU:s genomgång av geotermi.

Skillnaden syntes redan i oljeprospekteringen. En riksdagsmotion från 1975 redovisade temperaturen i botten av sju djupa borrhål i Skåne, från knappt två till drygt 2,6 kilometers djup. Motionärerna räknade med en verklig ökning på omkring 30 grader per kilometer.

Vad krävs för att göra el?

För el krävs betydligt högre temperaturer än för värme. Ett flashkraftverk behöver vatten på minst 180 grader. Enligt Ekonomifakta krävs i snitt borrning till minst fem kilometer för elproduktion. Med den svenska berggrunden är storskalig geotermisk el inte aktuell, så värmen används till uppvärmning.

Så fungerar en geotermisk anläggning

1. Två borrhål. Vid djupgeotermi borras en så kallad dubblett. Kallt vatten pumpas ned i det ena hålet och uppvärmt vatten tas upp i det andra, 500-1 000 meter bort.
2. Vattnet värms i berget. På vägen mellan hålen rör sig vattnet genom porer eller sprickor i berget och tar upp värme.
3. Värmen tas tillvara. Uppe vid ytan går värmen till fjärrvärmenätet, direkt om temperaturen räcker eller via värmepumpar som höjer den.
4. Vattnet pumpas ned igen. Det avkylda vattnet går tillbaka ned i berget och cirkulationen fortsätter.

Sedimentära system ger vatten på 40-80 grader från brunnar som oftast är 1-3 kilometer djupa. För att nå över 100 grader i kristallint berg studeras borrhål på 5-7 kilometer. Med EGS, Enhanced Geothermal Systems, skapas en reservoar i tätt berg genom hydraulisk stimulering. St1 i Esbo i Finland och E.ON i Malmö har borrat sex respektive tre kilometer djupt. Något färdigt sådant system finns ännu inte, enligt SGU.

Geotermi i Sverige: Lund, Gotland och Malmö

Lund är det tydligaste svenska exemplet. Sedan mitten av 1980-talet har staden pumpat upp 22-gradigt grundvatten ur sandsten på 400-800 meters djup. Värmepumpar höjer temperaturen innan värmen går ut i fjärrvärmenätet. Anläggningen har en effekt på 45 megawatt. I trettio år har den stått för ungefär en fjärdedel av nätets energi och totalt producerat 7 210 gigawattimmar värme.

Nu fasas anläggningen ut. Temperaturen har sjunkit och brunnarna är slitna eller igensatta. I början av 2000-talet försökte Lunds Energi nå varmare vatten och borrade 3 701 meter, då Sveriges tredje djupaste borrhål, men hittade inget utvinningsbart vatten med tillräcklig temperatur.

På Gotland hade Klintehamn en mindre anläggning som i slutet av 1980-talet tog 18-gradigt vatten ur kambrisk sandsten på omkring 500 meters djup. Den var i drift under några år. SGU nämner också planerade projekt i Landskrona, Malmö och Ystad som ännu inte har förverkligats.

E.ON:s satsning i Malmö

År 2020 presenterade E.ON en plan på fem anläggningar i Malmö med 50 megawatt termisk effekt vardera till 2028. Borrhålen skulle bli 5-7 kilometer djupa och ge vatten på omkring 160 grader direkt till fjärrvärmen. Pilotprojektet omfattade 5,4 miljoner euro, varav Energimyndigheten bidrog med 2,1 miljoner euro. Borrningen hade kommit i gång i juni 2020. Provborrningen nådde 3,1 kilometers djup och projektet 2020-2021 gav enligt SGU ny kunskap om Malmös djupa geologi. Någon fullskalig anläggning redovisas inte i SGU:s genomgång.

Företaget Energeotek ville 2018 borra flera kilometer ned i urberget i Mellansverige och diskuterade pilotprojekt med bland andra Avesta, Gävle och Karlskoga. Bolaget räknade med en ökning på omkring 20 grader per kilometer och vatten på 40-120 grader beroende på djup, enligt SVT. Vad som hänt med planerna framgår inte av de källor vi har läst.

Bergvärme och geoenergi i svenska hus

Det mesta av den svenska jordvärmen tas upp nära ytan. Landet har drygt en halv miljon geoenergianläggningar och omkring 20 000 nya energibrunnar borras varje år, enligt SGU.

Energimyndighetens småhusstatistik för 2016 visar att omkring 420 000 av cirka 1,97 miljoner småhus hade berg-, jord- eller sjövärmepump. Ungefär 259 000 av dem värmdes enbart med en sådan pump. Försäljningen av bergvärmepumpar till villor ökade med 37 procent tredje kvartalet 2023 jämfört med samma kvartal året innan, enligt Svenska Kyl & Värmepumpföretagen.

• Avstånd. SGU rekommenderar minst 20 meter mellan energibrunnar och minst 10 meter innanför tomtgränsen.
• Diameter. Vanliga borrhål är 115, 140 eller 165 millimeter.
• Anmälan. Borrningen ska anmälas till kommunen.
• Certifierad borrare. Det finns omkring 250 certifierade brunnsborrare. Certifieringen kräver minst tre års erfarenhet.
• Uppgift till SGU. För energibrunnar gäller uppgiftsskyldighet till SGU sedan 1985.

Vilka länder producerar mest geotermisk el?

Vid slutet av 2024 fanns 16 873 megawatt geotermisk eleffekt installerad i 35 länder, enligt branschsajten ThinkGeoEnergy. USA är störst med 3 937 megawatt, följt av Indonesien och Filippinerna. Tyskland finns inte bland de tio största.

Island ligger på nionde plats med 786 megawatt, men där har geotermin en mycket stor roll. År 2021 kom omkring 30 procent av elen och ungefär 90 procent av uppvärmningen från geotermisk energi, enligt Ekonomifakta. Enligt Islands regering kommer omkring 73 procent av elen från vattenkraft och 27 procent från geotermi. Kraftverket Hellisheiði har en eleffekt på 303 megawatt och en värmeeffekt på 200 megawatt, enligt ägaren ON Power.

Fördelar och nackdelar med geotermisk energi

IEA har bedömt att nästa generations geotermi har en teknisk potential som motsvarar upp till 140 gånger världens nuvarande elbehov, enligt Dagens PS. Teknisk potential är ett teoretiskt tak och säger inget om vad som är lönsamt att bygga. Hur geotermi passar in bland övriga källor beskrivs i genomgången av förnybar energi.

Intresset för svensk geotermi är gammalt. Motionen från 1975 bedömde att 70-90 grader räcker för uppvärmning och att borrdjupet inte behöver överstiga tre kilometer. Lund visar att det går att hämta värme ur sedimentärt berg i årtionden, men också att temperaturen sjunker och brunnarna slits. Nya tekniker för djupt berg kräver mer forskning och innovation innan de kan bli ett alternativ här.

Vanliga frågor

Vad är skillnaden mellan geotermi och bergvärme?

Bergvärme är geoenergi från mindre än 400 meters djup och kräver värmepump. Geotermi hämtar värme från djupare än 400 meter och används oftast i fjärrvärmenät.

Hur mycket varmare blir det längre ned?

Normalt 20-30 grader per kilometer. I svenskt urberg bara 15-20 grader per kilometer och i sydvästra Skåne 30-35 grader.

Finns geotermi i Sverige?

Ja, i liten skala. Lund har sedan mitten av 1980-talet tagit värme från 400-800 meters djup och producerat 7 210 gigawattimmar.

Kan Sverige göra el av geotermi?

Inte i dag. Ett flashkraftverk kräver minst 180 grader, vilket i svenskt berg skulle kräva mycket djupa borrhål.

Vilket land har mest geotermisk el?

USA med 3 937 megawatt installerad effekt vid slutet av 2024. Världen hade totalt 16 873 megawatt.

Hur stor del av Islands energi är geotermisk?

Omkring 30 procent av elen och ungefär 90 procent av uppvärmningen år 2021.

Hur många geoenergianläggningar finns i Sverige?

Drygt en halv miljon. Omkring 20 000 nya energibrunnar borras varje år.

Hur nära tomtgränsen får en energibrunn borras?

SGU rekommenderar minst 10 meter från tomtgränsen och minst 20 meter mellan brunnar.