Geoenergiapotentiaali 1:1 000 000 on luonteeltaan kvalitatiivinen. Se osoittaa energiakaivoista saatavan geoenergian aluekohtaisen potentiaalin eli saatavuuden ja vaihtelun Suomessa. Geoenergiapotentiaalikartta on laadittu perustuen kolmeen tekijään: kivilajin lämmönjohtavuuteen, maapeitteen paksuuteen ja maanpinnan keskilämpötilaan. Pohjoisessa yhtenä geoenergiapotentiaalia heikentevänä tekijänä on rapakallio, jonka mahdollinen esiintymisalue on kuvattu erikseen.

Geoenergiapotentiaali 1:1 000 000 toimii lähtökohtana geoenergian todellisen potentiaalin kvantitatiiviselle arvioinnille, joka omalta osaltaan tukee kansallista energiahuoltoa, sen edellytyksiä ja mahdollistaa sitä koskevan päätöksenteon pohjautumisen relevanttiin tietoon ottaen huomioon esim. alueiden ja energiaverkkojen kehittämissuunnitelmat. Geoenergiapotentiaali 1: 1 000 000 karttaa ei ole tarkoitettu alueelliseen eikä kohteelliseen tarkasteluun. Kartan pienin kuviokoko on 25 hehtaaria. Aineiston pääkäyttötarkoitus on ohjata tarkemman mittakaavan tutkimuksia ja selvityksiä.

Kivilajit perustuvat GTK:n kallioperään 1:1 000 000 ja kivilajien lämmönjohtavuudet perustuvat Susanna Peltoniemen (1996) keskiarvoihin.  Maapeitteen paksuus tulee suoraan GTK:n maapeitepaksuus 1:1 000 000 -kartasta luokiteltuna aluemaisena tietona. Maanpinnan keskilämpötila on johdettu Ilmatieteen laitoksen ilman keskilämpötilasta Ilmo Kukkosen (1986) esittämällä kaavalla.

Rapakallioalueiden vaikutus geoenergiapotentiaaliin on heikentävä. Ne ovat verrattavissa lämmönjohtavuudeltaan maalajeihin, joten ne eivät johda yhtä hyvin lämpöä kuin kiteinen kallio. Rapakallioalueiden vaikutus geoenergiapotentiaaliin voidaan huomioida lämmönjohtavuudessa heikentävästi ja/tai maapeitteen paksuudessa kasvattavasti.

Potential of shallow geoenergy 1:1 000 000 is qualitative by nature. It provides an indication of the area-specific potential for available geoenergy, i.e. availability and fluctuation in Finland. The geoenergy potential map has been made based on three different factors: the thermal conductivity of rock types, land cover thickness and mean temperature of the ground surface.  In the northern regions, one detrimental factor for geoenergy potential is weathered rock, the potential occurrence area for which is depicted separately.

Potential of shallow geoenergy 1:1 000 000 acts as a baseline for the quantitative assessment of the true potential for geoenergy, which plays its own part in supporting national energy supply, its prerequisites and facilitates decision making founded on relevant information by, for instance, taking into consideration the development plans for areas and energy supply networks. The geoenergy potential map is not intended for region-specific or site-specific inspection. The smallest classified area used on the map is 25 hectares. The primary purpose of the data is to provide direction for surveys and research to be conducted using a finer scale. 

The rock types are based on GTK bedrock 1:1 000 000 and thermal conductivity of rock types on the averages published by Susanna Peltoniemi (1996).  The land cover thickness is directly sourced from the GTK land cover thickness 1:1 000 000 map classed as region-specific data. The mean temperature for the ground surface has been conducted using the equation shown by Ilmo Kukkonen (1986) for mean air temperature used by the Finnish Meteorological Institute.

The weathered rock areas have detrimental impacts on the geoenergy potential. In respect to thermal conductivity these can be compared to soil types, i.e. these do not conduct heat as well as crystalline rock. The impact of weathered rock areas on geoenergy potential may be taken into account as weakening thermal conductivity and/or increasing land cover thickness.

Kartta osoittaa geoenergian aluekohtaisen potentiaalin eli saatavuuden ja vaihtelun eri osissa Suomea. Kartta toimii lähtökohtana geoenergian todellisen potentiaalin kvantitatiiviselle arvioinnille ja aineiston pääkäyttötarkoitus on ohjata tarkemman mittakaavan tutkimuksia ja selvityksiä.

Geoenergiapotentiaalikarttaa ei ole tarkoitettu alueelliseen eikä kohteelliseen  tarkasteluun.

The map provides an indication of the area-specific potential geoenergy, i.e. availability and fluctuation in different parts of Finland. This map acts as a baseline for the quantitative assessment of the true potential for geoenergy and the primary purpose of the data is to provide direction for surveys and research to be conducted using a finer scale.

The geoenergy potential map is not intended for region-specific or site-specific inspection.

Geoenergiapotentiaalikartta on tarkoitettu antamaan yleiskuva Suomen energiakaivoista saatavan geoenergiapotentiaalin vaihtelusta. Geoenergiapotentiaalikartan tieto on pieneen mittakaavaan yleistettyä ja keskiarvoistettua tietoa, eikä sitä ole tarkoitettu alueelliseen eikä kohteelliseen tarkasteluun. Kartan pienin kuviokoko on 25 hehtaaria. Aineiston pääkäyttötarkoitus on ohjata tarkemman mittakaavan tutkimuksia ja selvityksiä.

The geoenergy potential map is intended to provide a general picture of the fluctuations in geoenergy potential obtained from Finland’s borehole heat exchangers. The data for the geoenergy potential map is generalised into a small scale and is averaged data, and is therefore not intended for region-specific or site-specific inspection. The smallest area size used on the map is 25 hectares. The primary purpose of the data is to provide direction for surveys and research to be conducted using a finer scale.

Geoenergiapotentiaali 1 : 1 000 000 on luonteeltaan kvalitatiivinen. Se osoittaa energiakaivoista saatavan geoenergian aluekohtaisen potentiaalin eli saatavuuden ja vaihtelun Suomessa. Geoenergiapotentiaalikartta on laadittu perustuen kolmeen tekijään: kivilajin lämmönjohtavuuteen, maapeitteen paksuuteen ja maanpinnan keskilämpötilaan. Pohjoisessa yhtenä geoenergiapotentiaalia heikentevänä tekijänä on rapakallio, jonka mahdollinen esiintymisalue on kuvattu erikseen.

Geoenergiapotentiaali 1: 1 000 000 toimii lähtökohtana geoenergian todellisen potentiaalin kvantitatiiviselle arvioinnille, joka omalta osaltaan tukee kansallista energiahuoltoa, sen edellytyksiä ja mahdollistaa sitä koskevan päätöksenteon pohjautumisen relevanttiin tietoon ottaen huomioon esim. alueiden ja energiaverkkojen kehittämissuunnitelmat. Geoenergiapotentiaali 1: 1 000 000 karttaa ei ole tarkoitettu alueelliseen eikä kohteelliseen tarkasteluun. Kartan pienin kuviokoko on 25 hehtaaria. Aineiston pääkäyttötarkoitus on ohjata tarkemman mittakaavan tutkimuksia ja selvityksiä. 

Kivilajit perustuvat GTK:n kallioperään 1:1 000 000 ja kivilajien lämmönjohtavuudet perustuvat Susanna Peltoniemen (1996) keskiarvoihin.  Maapeitteen paksuus tulee suoraan GTK:n maapeitepaksuus 1:1 000 000 -kartasta luokiteltuna aluemaisena tietona. Maanpinnan keskilämpötila on johdettu Ilmatieteen laitoksen ilman keskilämpötilasta Ilmo Kukkosen (1986) esittämällä kaavalla.

Rapakallioalueiden vaikutus geoenergiapotentiaaliin on heikentävä. Ne ovat verrattavissa lämmönjohtavuudeltaan maalajeihin, joten ne eivät johda yhtä hyvin lämpöä kuin kiteinen kallio. Rapakallioalueiden vaikutus geoenergiapotentiaaliin voidaan huomioida lämmönjohtavuudessa heikentävästi ja/tai maapeitteen paksuudessa kasvattavasti.

Potential of shallow geoenergy 1:1 000 000 is qualitative by nature. It provides an indication of the area-specific potential for available geoenergy, i.e. availability and fluctuation in Finland. The geoenergy potential map has been made based on three different factors: the thermal conductivity of rock types, land cover thickness and mean temperature of the ground surface.  In the northern regions, one detrimental factor for geoenergy potential is weathered rock, the potential occurrence area for which is depicted separately.

Potential of shallow geoenergy 1:1 000 000 acts as a baseline for the quantitative assessment of the true potential for geoenergy, which plays its own part in supporting national energy supply, its prerequisites and facilitates decision making founded on relevant information by, for instance, taking into consideration the development plans for areas and energy supply networks. The geoenergy potential map is not intended for region-specific or site-specific inspection. The smallest classified area used on the map is 25 hectares. The primary purpose of the data is to provide direction for surveys and research to be conducted using a finer scale. 

The rock types are based on GTK bedrock 1:1 000 000 and thermal conductivity of rock types on the averages published by Susanna Peltoniemi (1996).  The land cover thickness is directly sourced from the GTK land cover thickness 1:1 000 000 map classed as region-specific data. The mean temperature for the ground surface has been conducted using the equation shown by Ilmo Kukkonen (1986) for mean air temperature used by the Finnish Meteorological Institute.

The weathered rock areas have detrimental impacts on the geoenergy potential. In respect to thermal conductivity these can be compared to soil types, i.e. these do not conduct heat as well as crystalline rock. The impact of weathered rock areas on geoenergy potential may be taken into account as weakening thermal conductivity and/or increasing land cover thickness.

Kartta osoittaa geoenergian aluekohtaisen potentiaalin eli saatavuuden ja vaihtelun eri osissa Suomea. Kartta toimii lähtökohtana geoenergian todellisen potentiaalin kvantitatiiviselle arvioinnille ja aineiston pääkäyttötarkoitus on ohjata tarkemman mittakaavan tutkimuksia ja selvityksiä.

Geoenergiapotentiaalikarttaa ei ole tarkoitettu alueelliseen eikä kohteelliseen  tarkasteluun.

The map provides an indication of the area-specific potential geoenergy, i.e. availability and fluctuation in different parts of Finland. This map acts as a baseline for the quantitative assessment of the true potential for geoenergy and the primary purpose of the data is to provide direction for surveys and research to be conducted using a finer scale.

The geoenergy potential map is not intended for region-specific or site-specific inspection.

On tulossa myöhemmin julkaistava raportti vuonna 2016.

Geoenergiapotentiaalikartta on tarkoitettu antamaan yleiskuva Suomen energiakaivoista saatavan geoenergiapotentiaalin vaihtelusta. Geoenergiapotentiaalikartan tieto on pieneen mittakaavaan yleistettyä ja keskiarvoistettua tietoa, eikä sitä ole tarkoitettu alueelliseen eikä kohteelliseen tarkasteluun. Kartan pienin kuviokoko on 25 hehtaaria. Aineiston pääkäyttötarkoitus on ohjata tarkemman mittakaavan tutkimuksia ja selvityksiä.

The geoenergy potential map is intended to provide a general picture of the fluctuations in geoenergy potential obtained from Finland’s borehole heat exchangers. The data for the geoenergy potential map is generalised into a small scale and is averaged data, and is therefore not intended for region-specific or site-specific inspection. The smallest area size used on the map is 25 hectares. The primary purpose of the data is to provide direction for surveys and research to be conducted using a finer scale.

Geoenergiapotentiaalikartta perustuu kolmeen tekijään: kivilajin lämmönjohtavuuteen, maapeitteen paksuuteen ja maanpinnan keskilämpötilaan. Kivilajit perustuvat GTK:n kallioperäkarttaan 1:1 000 000 ja niiden lämmönjohtavuudet perustuvat Susanna Peltoniemen (1996) diplomityössään esittämiin keskiarvoihin.  Maapeitepaksuus tulee suoraan GTK:n Maapeitepaksuus 1:1 000 000 -kartasta luokiteltuna aluemaisena tietona. Maanpinnan keskilämpötila on johdettu Ilmatieteen laitoksen ilman keskilämpötilasta Ilmo Kukkosen (1986) esittämällä kaavalla.

Geoenergiapotentiaalikartassa on kuvattu myös rapakallioalue. Rapakallioalueen rajaus perustuu arvioon rapakallioalueiden esiintymisalueen laajuudesta.

Lähteet:
Ilmatieteen laitos ja Kukkonen Ilmo (1986) Menneisyyden ilmastonmuutoksen vaikutus kallion lämpötilaan ja lämpötilagradienttiin Suomessa.

Peltoniemi, S. 1996:  Relationships between thermal and other petrophysical properties of rocks in Finland. Master thesis. Helsinki University of Technology, Espoo. 100 p.

The geoenergy potential map is based on three different factors: the thermal conductivity of rock types, land cover thickness and mean temperature of the ground surface.  The rock types are based on GTK bedrock map 1:1 000 000 and thermal conductivity of rock types on the averages published by Susanna Peltoniemi in her master’s thesis (1996).  The land cover thickness is directly sourced from the GTK land cover thickness map 1:1 000 000 classed as region-specific data. The mean temperature for the ground surface has been conducted using the equation shown by Ilmo Kukkonen (1986) for mean air temperature used by the Finnish Meteorological Institute.

The geoenergy potential map also shows the weathered rock area. The boundary of the weathered rock area is based on an estimate of the extent of the weathered rock occurrence area.

Sources:
The Finnish Meteorological Institute and Ilmo Kukkonen (1986) Menneisyyden ilmastonmuutoksen vaikutus kallion lämpötilaan ja lämpötilagradienttiin Suomessa.

Peltoniemi, S. 1996:  Relationships between thermal and other petrophysical properties of rocks in Finland. Master thesis. Helsinki University of Technology Faculty of 100 p.

Geoenergiapotentiaali 1: 1 000 000 -kartalla esiintyvät alueet on luokiteltu kombinaatioittain paremmuusjärjestykseen tarvittavan suhteellisen kaivosyvyyden mukaan. Kombinaatioiden laskemiseen ja etsimiseen käytettiin kolmea aineistoa: kivilajin lämmönjohtavuus perustuen keskiarvoihin Susanna Peltoniemen 1996 diplomityöstä, maanpinnan keskilämpötila perustuen Ilmatieteen laitoksen 1981 - 2010 aineistoon ja maapeitteen paksuus perustuen Maapeitteen paksuus 1: 1 000 000 -karttaan. Lämmönjohtavuus luokiteltiin kuuteen luokkaan, lämpötila-aineisto kahdeksaan luokkaan ja maapeitteen paksuus neljään luokkaan. Näin ollen saatiin 192 kombinaatiota, joista 161 esiintyy kartalla. Kombinaatiot asetettiin paremmuusjärjestykseen tarvittavan suhteellisen kaivosyvyyden mukaan. Mitä heikompi alue on potentiaaliltaan, sitä syvempi energiakaivo tarvitaan verrattuna hyvän potentiaalin omaaviin alueisiin. Potentiaalin perusteella kartalla esiintyvät 161 kombinaatiota niputettiin lopulta 9 luokkaan.

Kivilajien lämmönjohtavuuden luokittelu perustuu GTK:n v. 2015 tuottamaan kallioperäaineistoon mittakaavassa 1:1 000 000. Lämmönjohtavuuden luokittelussa hyödynnettiin kivilajinimiä ja kivilajiassosiaatioita.

Maanpinnan vuotuinen keskimääräinen lämpötila on laskettu seuraavan kaavan mukaisesti: Tground = 0,71*Tilma+2,93.

Jokainen kartalla esiintyvistä 161 kombinaatiosta on laitettu paremmuusjärjestykseen tarvittavan suhteellisen kaivosyvyyden perusteella. Laskenta on tehty Python-ohjelmointikieltä käyttäen ja energiakaivojen mitoitukseen yleisesti käytettyä ääretöntä viivalähdemenetelmää soveltaen. Laskelmissa maapeitteen paksuus on otettu huomioon koko energiakaivoa kuvaavan tehollisen lämmönjohtavuuden avulla. Paksu maapeite heikentää tehollista lämmönjohtavuutta. Jotta laskelmat ovat yhtenäiset, niin jokaisen kombinaation osalta maapeitteen lämmönjohtavuudelle käytettiin samaa arvoa (1,3 W/(m∙K)). Vastaavasti kallion geotermisen gradientin oletettiin jokaisen kombinaation kohdalla olevan 1,1 °C/100 m. Jotta kombinaatiot saadaan järjestykseen tarvittavan suhteellisen kaivosyvyyden perusteella, täytyy suoraan kalliosta otettavan energian olla sama jokaiselle kombinaatiolle.

Rapakalliorasteri on laadittu maapeitepaksuus 1: 1 000 000 -kartan yhteydessä. Se kuvaa aluetta, jolla rapakallion esiintyvyys on todennäköistä. Rapakallio vaikuttaa geoenergiapotentiaaliin heikentävästi lämmönjohtavuutta pienentäen ja maapeitteen paksuutta kasvattaen. Syvimmillä tunnetuilla rapakallioalueilla rapakalliota voi olla jopa 80-120 metriä.

Luokitellun aineiston kuviot ( 9 luokkaa) ovat läpikäyneet yleistysprosessin Arc Infon Workstationilla, jossa eri komentojen (shrink, expand, nibble, majorityfilter, boundaryclean) avulla pyrittiin siistimään kuvioita, ettei jäisi liian kapeita nauhoja tai pieniä alueita. Kuviot siistittiin rasterikoon ollessa 100 metriä. Alle 25 hehtaarin kuviot poistettiin. Rasteri muutettiin lopulta kooltaan 500 X 500 m, joka oli useimpien lähtöaineistojen solukoko.

The areas shown on the geoenergy potential map 1:1 000 000 are classed by combination and ranked according to the required relative borehole depth. Three datasets were used for calculating and prospecting the combinations: thermal conductivity based on averages published in the master’s thesis of Susanna Peltoniemi (1996), mean ground surface temperature based on the data held by the Finnish Meteorological Institute for 1981–2010, and land covering thickness based on the land covering thickness map 1:1 000 000. Thermal conductivity was classified into 6 classes, temperature data into 8 classes and land covering thickness into 4 classes. Therefore 192 combinations were obtained, 161 of which are shown on the map. The combinations were ranked according to the required relative borehole depth. The poorer the area is in respect to potential, the deeper the borehole requirement is compared to areas holding good potential. The 161 combination occurrences shown on the map based on potential were ultimately combined into 9 classes.
 
The classification of thermal conductivity of rock types is based on the bedrock data produced by GTK in 2015 to a scale of 1:1 000 000. Rock type names and rock type associations were utilised when classing thermal conductivity.

The average mean temperature for the ground surface is calculated using the following equation: Tground = 0.71 x Tair+2.93.

Each of the 161 combinations shown on the map has been ranked according to the required relative borehole depth. Calculation was conducted using the Python Programming Language and the commonly used infinite line source procedure for dimensioning borehole heat exchangers. In the calculations the thickness of land cover has been taken into account using effective thermal conductivity depicting the entire borehole. Thick land cover is detrimental for effective thermal conductivity. In order for the calculations to be uniform, the same value (1.3 W/(m∙K)) for thermal conductivity of land cover was used for every combination. Similarly, the geothermal gradient for the rock was assumed to be 1.1 °C/100 m for each combination. In order to be able to rank the combinations based on the required relative borehole depth, the energy directly sourced from the rock needs to be the same for each combination.

The weathered rock raster was made in connection with the land covering thickness map 1:1 000 000. This shows an area where the occurrence of weathered rock is probable. Weathered rock has a detrimental impact on geoenergy potential by weakening thermal conductivity and/or increasing land cover thickness. In the deepest known weathered rock areas, weathered rock can be up to 80–120 metres.

The classed data grids (9 classes) have gone through  generalization process at the Arc Info Workstation where various commands (shrink, expand, nibble, majorityfilter, boundaryclean) were used in attempts to tidy the grids, in order to avoid strips that are too narrow or small areas. The grids were tidied with the cell size at 100 metres. The areas of less than 25 hectares were removed. The raster’s cell size was ultimately sized at 500 X 500 metres, which was the cell size for most source data.

Kartan laadinnassa on käytetty Esrin ArcMap -ohjelmistoa ja siihen liittyviä sovelluksia ja työkaluja, kuten  Spatial Analyst, Arc Info Workstation. Taulukoinneissa ja laskennassa on käytetty myös Microsoft Excel -ohjelmaa ja Python-ohjelmointikieltä.

Esri’s ArcMap software, related applications and tools such as Spatial Analyst and Arc Info Workstation were used for making the map. Spreadsheets, tabulations and calculations also utilised the Microsoft Excel application and the Python programming language.