Energi
Geotermisk energi: teknik, möjligheter och utmaningar
Lägg till Securities.io bland dina föredragna källor på Google
Jakten på förnybar baslastkraft
Sol- och vindkraft växer, men världens samlade energiförsörjning är fortfarande starkt beroende av fossila bränslen. Det gäller bland annat transporter, industri, sjöfart och gödseltillverkning. Artikeln beskriver teknik och företagsplaner i 2024 års sammanhang.
Delvis beror detta på mänsklighetens enorma energihunger, med en ständigt växande konsumtion sedan 1900-talet.
Källa: OurWorldInData
Sol- och vindkraft har blivit konkurrenskraftiga på många marknader, men det tar tid att förnya kraftverk, elnät och annan infrastruktur. Kostnader och utbyggnadstakt varierar.
Sol- och vindkraft har dessutom väderberoende produktion.
Ett elsystem med mycket väderberoende produktion behöver flexibilitet. Lagring är en möjlighet, tillsammans med elnät, reglerbar produktion och flexibel efterfrågan. Vi beskriver lagring i artiklarna ”Framtidens energilagring: batteriteknik för elsystemet” och ”Alternativ till kemiska batterier i energiomställningen”.
Alternativ för baslastkraft
Vattenkraft med magasin kan ge reglerbar förnybar el, men möjligheterna begränsas av geografi, miljöhänsyn och vattenresurser. Även geotermi och bioenergi kan ge stabil produktion. Den outnyttjade vattenkraftspotentialen varierar mellan länder.
Kärnkraft har låga utsläpp över livscykeln och kan ge stabil elproduktion. Underhåll och begränsad tillgång till kylvatten kan dock påverka driften.
Detta drivs i stor utsträckning av teknisk innovation, från små modulära reaktorer, SMR , till fjärde generationens reaktorteknik (följ länkarna för fullständiga rapporter om dessa ämnen). Under 2024 slöt företag som Microsoft (MSFT ) långsiktiga avtal om kärnkraft till datacenter. Planerade leveranser beror på tillstånd och på att anläggningarna faktiskt kan tas i drift.
Kärnkraft är omdiskuterad i flera länder. Kostnader, byggtid, säkerhet, avfall och politiska beslut påverkar dess framtida roll.
Geotermisk energi är ytterligare en förnybar energikälla med en hittills begränsad roll i den globala energiförsörjningen.
Geotermisk energi
Solenergi driver vinden och en stor del av vattnets kretslopp. Det betyder inte att all annan förnybar energi kommer från solen; tidvattenkraft har exempelvis en annan huvudsaklig drivkraft.
Geotermisk energi kommer från värme i jordens inre, både kvarvarande värme från jordens bildning och radioaktivt sönderfall. Den kan ge relativt stabil produktion, men det lokala värmereservoaren måste förvaltas rätt.
Vissa geotermiska anläggningar kan reglera produktionen eller kombineras med värmelagring. De kan därför komplettera sol- och vindkraft. Möjligheterna beror på anläggningen och reservoaret.
Potentialen beror på temperatur, djup, berggrund och ekonomi. Även områden utan stora fossila resurser kan ha användbar geotermisk värme.
Bedöma geotermisk potential
Temperaturen i berggrunden varierar med djup och geologi. Vulkaniska områden kan ha höga temperaturer nära ytan, men berg eller seismisk aktivitet räcker inte i sig som bevis för en lönsam resurs.
Konventionella hydrotermiska anläggningar behöver värme, vätska och genomsläpplig berggrund. Andra tekniker kan minska beroendet av naturligt vatten eller permeabilitet. Hela reservoarets egenskaper måste bedömas.
I en studie från 2020 av CNR i Italien, med titeln ”Förutsäga geografisk lämplighet för geotermiska kraftverk”, undersöktes geografisk lämplighet. Kartan är en modellbaserad bedömning, inte ett bevis för utvinningsbara resurser på varje plats.
Kartor över konventionella resurser i USA visar särskilt goda förhållanden i väster. Djupare resurser och ny teknik kan utöka möjligheterna, men lönsamheten måste undersökas lokalt.
Källa: EIA
Europa har geotermiska resurser med olika temperaturer och användningsområden. Rhendalen och andra delar av Centraleuropa är intressanta, särskilt för uppvärmning. En karta över värmeflöde eller lämplighet innebär inte att alla områden har samma elproduktionspotential som Island.
Källa: International Journal of Terrestrial Heat Flow and Applied Geothermics
I Asien har nationer i “Ring of Fire” (Japan, Indonesien osv.) runt Stilla havet den största potentialen.
Olika former av geotermisk energi
Det är användbart att skilja mellan markvärme för värmepumpar och djupare resurser för direkt värme eller elproduktion. Djupgränserna är vägledande och beror på geologin.
Mark- och bergvärmepumpar
Värmepumpar utnyttjar att temperaturen en bit under markytan varierar mindre över året än uteluften. De flyttar värme med hjälp av tillförd energi och producerar inte el ur jordens djupa värme.
På vintern kan systemet hämta värme från marken och på sommaren använda marken för kylning. Temperaturen och prestandan beror på klimat, djup, markförhållanden och dimensionering.
Källa: NPR
Det finns många varianter av denna teknik, beroende på hur slingan för att ta värme från marken är byggd.
Källa: GSI
Passiva system kan också jämna ut temperaturer, exempelvis i växthus. Hur mycket värme de ger beror på klimat och utformning. Vi beskriver detta i ”Markvärme och passiva växthus: lägre utsläpp från jordbruket”.
Djup geotermisk energi
Djup geotermi hämtar värme från större djup, ofta från omkring 500 meter och nedåt. Temperaturen ökar vanligen med djupet, men den lokala gradienten avgör vilka brunnar som behövs.
För England anger den citerade källan exempel på cirka 40 °C vid 1 000 meter, 90 °C vid 3 000 meter och 140 °C vid 5 000 meter. Det är vägledande temperaturer för de beskrivna förhållandena, inte garanterade värden på varje plats.
Resurser på ungefär 1 000–2 500 meters djup kan användas till direkt uppvärmning av byggnader och industri. Fjärrvärme innebär att ett nät levererar värme till flera byggnader eller ett större område.
Vid Paris-Orly flygplats beskriver exemplet ett vattenflöde på cirka 300 kubikmeter per timme vid 74 °C, inte bara en vattenvolym. Anläggningen uppges ge cirka 10 MW värme och spara omkring 4 000 ton oljeekvivalenter per år. Uppgifterna gäller den anläggning och period som källan beskriver.
Mycket djup geotermisk energi
Här avses särskilt djupa eller heta resurser. Djup och temperatur är dock inte samma sak.
På flera kilometers djup kan hög temperatur, tryck och krävande berggrund göra borrning och drift svårare. Vattnets kokpunkt beror på trycket; 100 °C är inte en allmän kokgräns i ett djupt reservoar.
Högre temperatur kan förbättra möjligheterna till elproduktion, men ökar också kraven på material och drift. Produktionen beror även på flöde och anläggningsutformning.
Källa: BGS
Att producera kraft med geotermisk energi
Geotermisk el har en betydande roll i bland annat Kenya, Island och Filippinerna. Andelarna på omkring 50 %, 30 % och 17 % i originalartikeln är historiska uppskattningar som varierar med år och statistikunderlag, inte aktuella fasta nationella andelar.
Flera länder har outnyttjade resurser, men utbyggnad beror på ekonomi, tillstånd och avsättning för el eller värme. Exportmöjligheter kan påverka efterfrågan, men är inte den enda begränsningen.
Heta resurser kan användas till elproduktion och ibland till kombinerad kraft och värme. Binära kraftverk kan även utnyttja lägre temperaturer; 150 °C är ingen universell nedre gräns.
Traditionell, förbättrad & avancerad geotermi
Traditionell geotermi
Traditionell geotermisk energiproduktion förlitar sig på att hitta den perfekta situationen med tillräckligt varma bergarter, befintligt vatten och hög bergpermeabilitet.
Sådana krav begränsar var konventionella anläggningar blir lönsamma. Om en brunn inte ger tillräcklig temperatur eller vätskecirkulation kan investeringen gå förlorad.
Så traditionell geotermisk borrning är inte så annorlunda från oljeborrning, där den ofta dåligt förstådda underjordiska geologin avgör den ekonomiska lönsamheten.
Förbättrade geotermiska system, EGS
EGS använder bland annat hydraulisk eller termisk stimulering för att skapa eller förbättra cirkulationen i varm berggrund.
Vätska tillförs under kontrollerade förhållanden för att öppna befintliga sprickor eller skapa nya flödesvägar. Metoderna kan överlappa hydraulisk spräckning inom olje- och gasutvinning. EGS innebär alltså inte alltid att nya sprickor undviks; material och arbetsmetoder varierar.
EGS kan utöka resursbasen utanför naturliga hydrotermiska fält. Temperatur, djup, bergspänningar, flöde och borrkostnad avgör genomförbarheten. Ett visst lager av granit och sediment är inte ett universellt krav.
Tekniken kan öppna fler platser för geotermi. Produktion och livslängd måste ändå visas för varje reservoar.
Källa: ThinkGeoEnergy
Avancerad geotermi
Slutna system
Slutna system cirkulerar en arbetsvätska i förseglade brunnar i stället för genom en öppen reservoar. Värmen överförs genom brunnsväggen.
Källa: ThinkGeoEnergy
Slutna system kan minska beroendet av naturlig permeabilitet. Värmeöverföring, brunnarnas geometri, tekniska krav och borrkostnader begränsar ändå var de är lönsamma.
Superkritisk geotermi
Superkritiskt vatten kräver både temperatur över cirka 374 °C och tryck över cirka 22 MPa. En temperatur på 400 °C räcker inte ensam. Förhållandena kan ge intressanta resurser, men ställer stora krav på brunnar, material och drift.
Påståenden om fyra till tio gånger högre energiutbyte måste knytas till ett bestämt jämförelseunderlag; de gäller inte automatiskt alla superkritiska anläggningar. Exempel med 5 MW vid 200 °C och 50 MW vid 400 °C visar en tänkbar potential. Kapacitet och antal brunnar beror också på flöde, tryck och verkningsgrad. Temperaturen ensam ger inte en sådan tiodubbling.
Iceland Deep Drilling Project (IDDP) är ett betydelsefullt forsknings- och utvecklingsprojekt. Daterade uppgifter om framstegen är historisk information, inte en aktuell statusrapport.
Ett annat företag som utvecklar tillgång till mycket heta bergarter är Quaise. År 2024 arbetade företaget med millimetervågsbaserad borrning med en gyrotron. Ambitionerna att nå cirka 20 kilometers djup och 500 °C var utvecklingsmål, inte visad kommersiell drift eller en garanti för att ersätta all baslastkraft.
Mineralutvinning
Geotermisk vätska kan innehålla lösta salter och mineraler. Mineralutvinning kan ge ytterligare intäkter om innehåll och kemi är lämpliga, men kräver egna processer och investeringar. Ett exempel är Vulcan Energy (VUL.AX), som utvecklar planer för värme, el och litium från saltlake i övre Rhendalen. Projektstatusen ska bedömas i 2024 års sammanhang.
Kombinerad kraft och värme och annan användning
Geotermiska resurser kan användas till uppvärmning eller el. Även industriella processer kan vara möjliga. Avsaltning och tillverkning av vätgas eller ammoniak kräver egna anläggningar och ytterligare energi och måste bedömas ekonomiskt.
Geotermisk ekonomi
Kostnaden för geotermi varierar med resurs och projekt. En marknadsrapport som citerades 2024 förutsåg en genomsnittlig årlig tillväxt på 3,14 % under 2023–2033. Det var en kommersiell prognos, inte ett uppmätt tillväxtresultat.
En fördel med denna teknik är att den utnyttjar årtionden av borrningserfarenhet från olje‑ och gasindustrin. I praktiken kan den också vara ett bra sätt att behålla sysselsättningen och de tekniska färdigheterna hos oljearbetare under den gröna omställningen.
Kostnadsjämförelser med solkraft och lagring beror på finansiering, kapacitetsfaktor, lagringstid, skatter och stöd. En enskild graf avgör inte vilken teknik som alltid är billigast.
Källa: Lazard
Geotermisk värme kan vara användbar i kalla områden med lämplig berggrund, även när solproduktionen är låg. Ett stort värmebehov bevisar inte i sig att lokal geotermisk elproduktion är lönsam.
Stora investeringar behöver ofta göras innan resursen är färdigtestad. Återbetalningstiden beror på projektet och är inte generellt tio eller tjugo år.
Stöd och skatteregler varierar mellan länder och tekniker. En jämförelse måste ange vilket år och vilka stöd som ingår.
Ökat behov av reglerbar el och värme kan skapa möjligheter för geotermi, beroende på kostnader, nät och politiska ramar.
Geotermisk energi: fördelar och nackdelar
Möjliga fördelar
En väl förvaltad geotermisk resurs kan ge stabil värme och el med låga utsläpp. Reglerbarhet, kostnad och lokala förhållanden måste bedömas; ingen teknik är bäst överallt.
Anläggningar kan ha ett relativt litet markbehov per producerad energimängd. Brunnar, rör, kraftverk och byggarbete gör ändå ingrepp, och effekter på vatten, natur och närmiljö måste utredas.
Källa: Wikipedia
Erfarenhet från olje- och gasborrning kan användas i geotermi. Etablerade leverantörer kan vara en fördel, men internationella försörjningskedjor och tekniska flaskhalsar försvinner inte.
Utmaningar med geotermisk energi
Resursutarmning
Värmeuttag kan kyla en lokal reservoar snabbare än det återfår värme. Uttaget måste därför anpassas till resursen. Produktionsnedgång och återhämtning varierar; det finns ingen fast regel om en paus efter 30–50 års drift.
Jordbävningsrisker
Borrning, vätskeuttag och framför allt injektion kan under vissa geologiska förhållanden utlösa seismisk aktivitet. Ett allvarligt exempel är jordbävningen med magnitud 5,5 vid Pohang i Sydkorea 2017, kopplad till ett EGS-projekt.
Injektion kan ändra portryck och spänningar så att befintliga förkastningar rör sig. Det är mer precist än att säga att vätskan bara smörjer berglagren.
Många inducerade skalv är små, men större skadliga händelser är möjliga. Riskerna kräver kartläggning, övervakning och gränser för driften.
Plats och drift måste bedömas utifrån förkastningar, befolkning och möjlig skada. Ett avlägset läge gör inte automatiskt projektet säkert eller lämpligt.
Slutna system utan injektion i reservoaret kan minska vissa mekanismer för inducerad seismisk aktivitet. Borrning och andra risker måste fortfarande bedömas.
Investera i geotermisk energi
Sektorn är fortfarande relativt liten jämfört med andra förnybara energier, och utvecklas snabbt teknologiskt.
År 2024 var flera utvecklare fortfarande privatägda. Bland exemplen i artikeln fanns Eavor, som utvecklar slutna system, Quaise, som arbetar med djup borrteknik, och investeringsbolaget Baseload Capital. Verksamheterna har olika teknik och ägarstruktur; investeringsmöjligheterna måste undersökas separat.
Vissa företag, till exempel Iceland Drilling, ingår i större koncerner. De ger då inte nödvändigtvis en ren exponering mot geotermi. Artikeln hänvisar här tillArcher – ARCH.OL .
Börsnoterade bolag kan ge indirekt exponering mot geotermi. Tillgänglighet och avgifter varierar mellan mäklare och marknader. På webbplatsen finns mäklaröversikter för bland annat följande länder: USA, Kanada, Australien, Storbritannien, och många andra länder.
Breda fonder inom ren energi, exempelvis iShares Global Clean Energy ETF (ICLN), First Trust NASDAQ Clean Edge Green Energy Index Fund (QCLN), eller ALPS Clean Energy ETF (ACES) , kan ge blandad exponering mot energisektorn. De är inte rena geotermifonder; kontrollera innehaven för att se om och hur mycket geotermi de faktiskt omfattar.
Geotermiska företag
1. Ormat Technologies, Inc.
Ormat är en etablerad ägare, operatör och teknikleverantör inom geotermi. Artikeln angav 2024 omkring 1,23 GW i portföljen och 125 MW under utveckling, med verksamhet i flera länder. Siffrorna och portföljens sammansättning hör till den aktuella rapporteringsdagen.
ORA Prisdiagram
Ormat utvecklar också batterilagring. Uppgiften om 190 MW i drift var en historisk ögonblicksbild, medan cirka 1 GW till 2028 var ett mål. MW anger effekt; lagrad energi måste anges separat i MWh eller GWh.
Källa: Ormat
Bolaget utvecklar kraftprojekt och levererar teknik till andra aktörer, bland annat i Nya Zeeland och Indonesien. En teknikleverans innebär inte nödvändigtvis att Ormat äger anläggningen.
Artikeln angav också cirka 3,4 GW geotermisk anläggningskapacitet levererad över tid. Det är inte samma sak som bolagets egen produktionskapacitet. Omnämnandet av företaget som dentredje största leverantören efter Fuji Electric och Toshiba var en daterad branschbedömning, inte en aktuell rangordning.
Amerikanska skatteförmåner enligt Inflation Reduction Act ingick i tillväxtplanerna. Uppskattningen om upp till 125 miljoner dollar årligen var beroende av kvalificerade investeringar och skatteregler, inte en garanterad utbetalning.
Källa: Ormat
Geotermi är ännu en relativt liten del av världens elsystem. Utbyggare behöver hantera teknisk risk, finansiering och krav på dokumenterad drift.
Ormats erfarenhet kan vara en fördel, men efterfrågan, lönsamhet och aktieavkastning är osäkra.
2. Vulcan Energy (VUL.AX)
Vulcan Energy är en australiskt registrerad börsnoterad koncern med projektverksamhet i Tyskland. Den utvecklar litiumutvinning ur geotermisk saltlake tillsammans med värme och el i övre Rhendalen.
Bolaget beskrev långsiktiga mål om värme för upp till en miljon människor, litium för upp till en miljon elbilar per år och lägre utsläpp. Det var projektambitioner, inte resultat uppnådda 2024. Första fasen måste skiljas från möjliga senare utbyggnader.
Regionens fjärrvärmenät kan ge en marknad för värmen. Hur mycket fossil energi som ersätts beror på leveranser, nät och alternativa värmekällor.
Första fasen planerades ge omkring 275 GWh el och upp till 560 GWh värme årligen. Planerna beror på finansiering, byggande och drift.
Källa: Vulcan Energy
Vulcan hade ingått avtal med bland andra Stellantis, Volkswagen, LG, Umicore och Renault. Produkter och leveransvillkor varierar. Stellantis investerade cirka 50 miljoner euro 2022; ägarandelen kan ändras genom senare kapitalanskaffningar.
Låg produktionskostnad, begränsad resursminskning fram till 2055 och tidpunkt för produktionsstart var bolagets modeller och planer. De kan ändras och är inte garantier.
Källa: Vulcan Energy
Vulcan befann sig i en utvecklingsfas med betydande genomförande- och finansieringsrisk. Produktion i demonstrations- och kvalificeringsanläggningar 2024 var en milstolpe, men bevisade inte att kommersiell storskalig drift eller beräknade kostnader var säkrade.
Projektet hade som mål att minska utsläpp genom geotermi och en integrerad litiumkedja. Påståenden om klimatneutralitet, lägst kostnad eller Europas största resurs beror på beräkningsunderlag och avgränsning och är inte universella egenskaper som bekräftats oberoende.
