Ástralía, janúar 2010 – Tímamót í orkumálum

Talsverð tímamót urðu nýverið í stefnu Ástrala í orkumálum.

Þessi 20 milljón manna þjóð framleiðir um 90% af rafmagninu sínu með kolum og gasi. Lengi vel var maður að nafni John Howard þar við stjórn og sá gaf bæði skít í allt umhverfishjal og gróðurhúsatal. En nýverið varpaði  ástralska þjóðin hinum litlausa Howard loks fyrir borð og nýja stjórnin hefur kúvent orkustefnu Ástralíu. Og sett sér það takmark að á næstu tíu árum verði framleiðsla á endurnýjanlegri raforku margfölduð.

australi_electricity_generation_sources_future

Í dag framleiða Ástralir einungis um 10% raforku sinnar með endurnýjanlegum orkugjöfum. Þar um að ræða ca. 15 þúsund GWh árlega; álíka mikið eins og öll raforkuframleiðsla á Íslandi er núna. Samkvæmt nýlegri samþykkt ástralskra stjórnvalda á ársframleiðslan á grænu raforkunni að vera orðin 60 þúsund GWh eftir einn áratug, þ.e. árið 2020.

Gangi það eftir er áætlað að þá muni hlutfall endurnýjanlegrar orku í orkubúskap Ástrala hafa tvöfaldast (úr 10% í 20%). Og til að þetta markmið náist, þarf að fjórfalda framleiðslu á endurnýjanlegri raforku á einungis tíu árum. Dágóð viðbót það.

Ástralir ætla sér sem sagt að bæta 45 þúsund GWh af grænni orku inn á kerfið hjá sér. Sem að meðaltali þýðir 4.500 nýjar grænar gígavattstundir á hverju ári – næstu tíu árin. Í reynd mun dreifingin auðvitað ekki verða svo jöfn. Þetta mun kalla á fjölmargar nýjar virkjanir, sem verður bæði fjárfrekt og tímafrekt að koma upp. Gert er ráð fyrir að megnið af þessari nýju raforku frá endurnýjanlegum orkugjöfum muni byrja að streyma á ástralska raforkumarkaðinn eftir nokkur ár og svo fara hratt vaxandi á síðari hluta tímabilsins.

Til að setja þessi 45 þúsund GWh í eitthvert samhengi, má nefna að Kárahnjúkavirkjun framleiðir  um 4.600 GWh á ári. Þ.a. Ástralir ætla sér á næstu tíu árum að reisa virkjanir sem framleiða u.þ.b. tífalt það magn af rafmagni sem kemur frá  Kárahnjúkavirkjun. Það er fjárfesting upp á eina Kárahnjúkavirkjun á ári.

australia_hydro_snowy

Til að framleiða 45 þúsund grænar GWh á ári þarf ansið hreint margar nýjar virkjanir. Vandamálið er bara að Ástralir hafa fyrir löngu síðan nánast algerlega fullnýtt vatnsaflið sitt í fjalllendinu í austanverðu landinu (ónýttir möguleikar eru aftur á móti fyrir hendi á Tasmaníu). Þar að auki hafa langvarandi þurrkar í Ástralíu valdið því að rafmagnsframleiðsla vatnsaflsvirkjananna þar hefur heldur farið minnkandi síðust árin. Það verða því ekki nýja vatnsaflsvirkjanir sem munu skila Áströlum þessum tugþúsundum gígavattstunda. En hvaðan á þá allt þetta nýja ástralska rafmagn að koma? Frá sólinni? Eða vindorkuverum?

australia_windy_hill_farm_queensland

Ástralir hafa svolítið verið að fikta með vindorkuna og í dag framleiða áströlsku vindrafstöðvarnar u.þ.b. 1% af rafmagninu í landinu. En þó svo sum svæði í Ástralíu henti prýðilega fyrir vindorkuver, þá er hæpið að vindurinn í Ástralíu geti skilað því að framleiða tugi þúsunda „nýrra“ gígavattstunda á ári, eftir aðeins tíu ár.

Þar að auki er vindorkan afar sveiflukennd og því myndi þurfa hreint æpandi magn af uppsettu afli til að framleiða allt þetta rafmagn með vindorkuverum. Til að framleiða 45 þúsund GWh af rafmagni árlega með vindrafstöðvum í Ástralíu, þarf uppsett afl líklega að vera ca. fjórum sinnum meira en ef um væri að ræða „íslenskar“ virkjanir (þ.e. vatnsafls- og jarðvarmavirkjanir). Þess vegna álíta áströlsk stjórnvöld að vindorka geti aldrei orðið nema tiltölulega hógær hluti af lausninni. Finna þarf leið sem ekki krefst jafn mikils uppsetts afls og gefur stöðugri og tryggari raforkuframleiðslu.

Spurning hvort sólarorkan sé þá betri kostur? Sólarspeglaver (CSP) með þeim möguleika að geyma orkuna (hitann) í saltlausn eru ennþá einungis á tilraunastigi. Og þó svo sólarselluver (PV) séu vel þekkt tækni þá er slík rafmagnsframleiðsla ennþá svakalega dýr og bundin við það að sól sé á lofti. Þess vegna telja áströlsk stjórnvöld augljóst að þó svo bæði vindur og sól muni skila einhverjum hluta af þessum 45 þúsund GWh árið 2020, verður að finna stóru lausnina annars staðar.

australian_hot_rocks_map

Það magnaða er að nú horfa Ástralir til orku sem við Íslendingar þekkjum svo prýðilega vel. Jarðvarmans! Að vísu er engin eldvirkni í Ástralíu og þar er þvi ekki að finna háhita í því formi sem við þekkjum svo vel hér á Íslandi. Þess vegna hefur líka ennþá ekki ein einasta jarðvarmavirkjun verið byggð í Ástralíu, að undanskilinni lítilli 120 kW virkjun í Birdsville í Queensland, sem nýtir lághita.

En nú hefur komið í ljós að þokkalega stutt undir yfirborði ástralska meginlandsins má víða finna mjög heitt berg (s.k. hot rocks). Þarna leynist sem sagt mikill hiti; nokkur hundruð gráða heitt berg. Þetta er mun meiri varmi en gengur og gerist á öðrum svæðum í heiminum og mun það stafa af miklu magni af úrani, þóríni og fleiri geislavirkum efnum sem finnast í óvenju miklu magni í berggrunni Ástralíu. Það má kannski lýsa þessu þannig, að „hægfara kjarnaklofnun“ hafi í gegnum tíðina hitað upp þetta ævagamla berg. Jarðlögin þar fyrir ofan eru þeirrar gerðar að virka sem dúndrandi einangrun og þess vegna hefur svo mikill hiti byggst þarna upp. Gárungarnir lýsa þessari gríðarlegu uppsöfnuðu varmaorku í ástralska berginu, sem grænni geislavirkni. Skemmtilegt.

Til að komast í 250 gráða heitt berg eða jafnvel enn heitara þarf reyndar að fara hressilega djúpt. En þó svo jafnvel þurfi að bora niður á 3-5 km dýpi, er það ekki mikið meira en nú er verið að gera hér á Hellisheiðinni. Þar eru menn komnir með reynslu af því að fara vel niður fyrir 3 km línuna, þ.a. tæknilega yrði þetta ástralska megadýpi ekki algert nýjabrum í jarðhitabransanum. Það er sem sagt fullkomlega raunhæft að nýta megi þetta óvenjulega jarðfræðilega fyrirbæri suður í Ástralíu til að fá allt að 200 gráða heita gufu til að knýja jarðhitavirkjanir.

Undir hinu þurra yfirborði þessa risastóra lands leynist mikið neðanjarðarvatnakerfi. Hitann og vatnið sem þarna leynist engum til gagns er upplagt að nýta til að búa til gufuafl í anda íslenskra háhitavirkjana. Þá er einfaldlega borað í bergið og vatninu dælt þangað niður í ofsalegan hitann. Hugsanlega kann þróunin sem hefur orðið í háþrýstitækninni í bandaríska gasiðnaðnum, að flýta enn frekar fyrir uppbyggingu hagkvæmra og afkastamikilla ástralskra jarðhitavirkjana. Menn tala um að sumar virkjanirnar verði hundruð MW (til samanburðar þá er afl Kröfluvirkjunar um 60 MW og þar er nú talað um að bæta 150 MW við).

australia_geothermal_diagram_birdsville

Hitinn í ástralska berginu er svo mikill að ekki verður einu sinni þörf á að dæla upphituðu vatninu upp á yfirborðið. Þegar vatnið kemur ofaní 200-300 gráðu heitt bergið mun það sjálft brjótast upp af miklum krafti í formi gufuafls. Getur varla orðið einfaldara.

Þessi aðferð hefur auðvitað fengið athygli víðar en í Ástralíu. Rannsóknir á að nýta þennan djúpa jarðhita, sem finna má víða um heim, hafa t.d. lengi átt sér stað í Bandaríkjunum. Núna eru t.d. eigendur Google að skoða möguleika á að ráðast í svona verkefni þar vestra – eru mjög spenntir fyrir þessari tækni. En Ástralía virðist njóta þess forskots að heldur styttra sé þar niður í nægjanlega mikinn hita (jafnvel allt að 30-50% grynnra en í Bandaríkjunum). Auk þess getur vinnsla af þessu tagi haft netta jarðskjálfta í för með sér og þess vegna er gott að geta gert þetta í nokkurri fjarlægð frá þéttbýli. Það er auðvelt í ástralska dreifbýlinu!

australia_geothermal_drilling

Orkubloggarinn þekkir bærilega vel til í Ástralíu og hefur fylgst náið með jarðhitaþróuninni þar; ekki síst rannsóknum hjá vinum sínum á áströlsku rannsóknastofnuninni CSRIO. Þó svo löngu væri vitað að mikill varmi sé í ástralskri jörð, var hugmyndin um ástralska háhitavirkjun lengi vel aðeins fjarlægur draumur og nánast útópía. Ekki síst vegna þess að Ástralir eiga gríðarlegar kolanámur og ekki voru fyrir hendi pólitískir hvatar til að farið yrði útí nýja og dýrari orkutækni í landinu. Að sumu leyti var ástandið þarna svipað eins og gagnvart vindorkunni hér á Íslandi; hugsanlega er mikið af virkjanlegri vindorku hér en ennþá er enginn pólitískur vilji til að gera þær rannsóknir sem þörf er á til að geta metið þetta.

Nú hefur á skömmum tíma orðið gjörbreyting á stöðu jarðvarmans í Ástralíu. Á síðustu árum hefur jarðhitinn skyndilega orðið ein helsta von Ástrala til að auka hlutfall endurnýjanlegrar raforku og draga úr ofuráherslu á kolaorkuna. Stjórnvöld hafa stofnað sérstaka sjóði upp á nokkur hundruð milljónir ástralíudollara, til að kosta rannsóknir og þróun jarðhitavirkjana, sem geta nýtt funheitt bergið. Fyrir vikið hafa nú sprottið upp mörg jarðhitafyrirtæki suður í Ástralíu, sem vilja ná í sneið af þessari fínu köku. Talið er að á næstu tveimur áratugum muni verða fjárfest fyrir ca. 3-3,5 milljarða ástralíudollara bara í jarðhitaverkefnum. Sem er talsvert, þegar haft er í huga að í dag fer ástralíudollarinn nálægt því að jafngilda einum bandaríkjadal.

reykjavik_geothermal_hole

Hin nýja jarðhitastefna ástralskra stjórnvalda hefur hugsanlega gert Ástralíu að einum áhugaverðasta kostinum fyrir fyrirtæki með þekkingu og reynslu á hönnun og byggingu jarðvarmavirkjana. Ekki síst fyrirtæki sem kunna að höndla háhitagufu. Þó svo bæði ESB og Bandaríkin bjóði upp á ýmsa möguleika í jarðhitanum og spennandi tækifæri kunni t.d. líka að leynast á Arabíuskaganum, í Kína, Indónesíu, Rómönsku-Ameríku og jafnvel víðar, er funheitur berggrunnur Ástralíu kannski albesta tækifærið fyrir t.d. íslenska jarðvarmaþekkingu.