Föreläsning på Grundvattendagarna 2013

1. 1

2. Erfarenheter från de första årens drift samt
förslag till effektivisering
Sammanfattning av utredningsarbeten framtagna av:
•
•
•
•
Kent Arvidsson, Swedavia Energi (Projektledare)
Olof Andersson, Sweco Environment (Systemutveckling)
Håkan Djurberg, Grundvattengruppen (Hydrogeologi)
Per-Olof Johansson, Grundvattengruppen (Hydrogeologi)
Resultat av omfattande undersökningar som påbörjades
hösten 2010 och avslutades våren 2013
2

3. Akviferlager
Energi transporteras till och från ett
vattenförande porsystem (akvifer) med
hjälp av brunnar
Energin lagras både i vattnet och i
akviferens fasta material
Värmekapacitet, 0,8 kWh/m3, oC

4. Akviferlager i Sverige
Ca 150 anläggningar
 Storlek, 0,5-5 MW
 Kall sida, 4-8 oC
 Varm sida, 12-16 oC
 SPF 5,5-7

5. Akviferlager – Tillämpningar
Exempel på principschema
Vanligaste systemet
Fastigheter med verksamhet och
behov av både värme och kyla
 Offentliga lokaler (bibliotek,
sjukhus, skolor etc.)
 Affärsdrivande lokaler (butiker,
hotell, mässhallar etc.)
 Fjärrvärme/Fjärrkyla (enstaka)
 Industri (enstaka)

6. Akviferlagret på Arlanda
Använder en grusås som
säsongslager
Försörjer flygplatsen med
naturlig kyla och värme utan värmepumpar!!
Togs i bruk sommaren
2009 - i full drift sen dess
Kyl-värmekällor:
 Uteluft (via ventilation)
 Sjövatten (Halmsjön)
 Snö (via snösmältning)

7. Geologiska förhållanden
Lagret lokaliserat till ett lågt
liggande avsnitt av Långåsen, en
del av Stockholmsåsen.
Åsen omges av lersediment
(gult) och organiska jordar
(brunt). Leran överlagras av
svallgrus (orange).
Distalt längs sidorna högre
liggande berg- och
moränområde (rött/ljusblått).
Åsen går delvis in under
Halmsjön men överlagras här av
tät lera
Halmsjön

8. Avgränsning i längsled
/------------------ Halmsjön ------------------------/
Varm sida
Bergtröskel
Kall sida

9. Tvärprofiler
Söder
Mitten
Norr

10. Nuvarande brunnar
• Fem kalla och sex varma
brunnar med maxflödet
200 l/s
Kalla brunnar
• Temperatur kall sida från
+4 upp till +8 oC
• Temperatur varm sida
från +15 upp till +30 oC
• Maximal kapacitet, ca 10
MW (både värme och
kyla)
Varma brunnar
• Årsomsättning termisk
energi, ca 20 GWh
• Maximal effekt ca 12 MW

11. Brunnsutformningen




Förlorade filterbrunnar
Dimension 270-400 mm
Filterrör 4-10 m
Kapacitet, 30-60 l/s

12. Brunnsinstallationer
Pumpar 12-22 kW (frekvensstyrda)
Dubbla återföringsrör
SÖ-utrustning för flöde, temperatur,
avsänkning och återföringstryck

13. Drifterfarenheter – problem 1
Vinterdrift
Sommardrift
Inlagring av kyla mindre än utvunnen. Akviferen har ett värmeöverskott

14. Drifterfarenheter – Problem 2
Bergtröskel
+28,4
Utflöde vid
vinterdrift.
Tröskel +23,1
Utflöde vid
sommardrift.
Tröskel +22,5
Bergtröskel
+26,7

15. Vattenbalans – ostörda
förhållanden
Grundvattenbildning
22 l/s
Utflöde väster
Tröskel +22.5
13 l/s
Varm sida
Kall sida
Utflöde öster
Tröskel +23.1
9 l/s
Akvifer
Uppmätt under stillestånd hösten 2011
15

16. Sommardrift – nuläge
Simulering med maxflödet 200 l/s
Grundvattenbildning
22 l/s
GVY över
tröskelnivå.
Flöde 26 l/s
Varm sida
GVY under
tröskelnivå.
Inget flöde
Kall sida
Akvifer
Värmespillet acceptabelt. Mynnar i flygplatsens dränsystem

17. Vinterdrift – nuläge
Simulering med maxflödet 200 l/s
Grundvattenbildning
22 l/s
GVY under
tröskelnivå.
Inget flöde
Varm sida
GVY över
tröskelnivå.
Flöde 65 l/s
Kall sida
Akvifer
Spill av lagrad kyla ej acceptabelt. Utflödet dessutom till
annat avrinningssystem och kan orsaka skada

18. Föreslagna åtgärder
 Sänkt grundvattennivå genom bortledning till
Halmsjön
 Ökad användning av Halmsjön för
kylningsändamål
 Anläggning av kompletterande brunnar
 Ökad årsmängd för cirkulation av grundvatten

19. Konceptet med grundvattensänkning
Grundvattenbildning
20 l/s (årsmedel)
Varm sida
Utsläpp till Halmsjön
ca 45 l/s ca 3 000 tim
Kall sida
Akvifer
Nivån i akviferen har sänkts med ca 1 m när kylinlagring påbörjas

20. KB1
KB2
KB3
KB6
KB7
KB4
KB5
KB8
Källområde
PB2
VB4
VB8
VB1
VB3
VB2
VB7
Kalla brunnar
- KB6-7 höjer kapaciteten
och fördelar hydraulisk
påverkan
- KB8 används vid stora
kylbehov
Varma brunnar
- VB7-8 flyttar hydraulisk
tyngdpunkt mot söder
- VB4-5 används främst vid
stora flödesbehov
VB5
VB6
Kompletterande
brunnar
Område för
kompletterande
kalla brunnar
Område för
kompletterande
varma brunnar
Pumpbrunn (PB2)
- Används för sänkning av
grundvattennivån under
sensommar och höst

21. Åtgärderna är under prövning hos
Mark- och Miljödomstolen

Föregåtts av en omfattande samråds- och remissprocess

Inkomna synpunkter har inarbetats i undersökningar och
ansökningshandlingar

Huvudförhandling genomförd (v 36-37)

Miljödom förväntas någon gång under november månad

22. Tack för uppmärksamheten !