nieuws

Ondergrond vormt de beperking voor energie-opslag

bouwbreed

den haag – Toepassen van energiesystemen met warmteopslag in watervoerende lagen in de bodem zijn in trek. Aangelegde systemen functioneren goed. Het ondergrondse deel kent beperkingen, maar er is heel goed aan te rekenen.

Energiesystemen met warmteopslag in de bodem maken gebruik van de warmteopslagcapaciteit van watervoerende lagen (aquifer) in de ondergrond. De systemen functioneren via boringen waarin water wordt geïnfiltreerd. Een tweede bron er vlak bij dient voor onttrekking. Er kan warmte of het ontbreken daarvan (koude) worden opgeslagen voor gebruik op een later tijdstip. De gangbare systemen werken aan de warme bron met een watertemperatuur van 16 tot 18 graden Celsius. Bij de koude bron is de temperatuur doorgaans. Op de gebruikelijke diepten van de bronnen is de temperatuur die er van nature heerst ongeveer 12 graden Celsius. Onder ongeveer 90 procent van Nederland zijn watervoerende zandlagen aanwezig. De debieten (hoeveelheid per tijdseenheid) die te halen zijn verschillen wel. Bij Amsterdam zijn die met 250 kubieke meter per uur hoog. In oost Nederland zijn die beperkt tot 10 kubieke meter per uur. Voor een kantoorgebouw van 25.000 vierkante meter zou 100 kubieke meter per uur genoeg zijn.

Verliezen

De warmte die in de ondergrond wordt gebracht kan niet volledig worden teruggewonnen. In het algemeen zijn de verliezen afhankelijk van de ‘opslagbel’ die wordt gecreëerd. Op jaarbasis bedragen de verliezen 10 tot 20 procent voor de lage temperatuursystemen. In Nederland zijn twee locaties (Zwammerdam en Utrecht) met een hoge temperatuursysteem, dat werkt bij temperaturen van 70 tot 80 graden Celsius. De verliezen kunnen daar oplopen tot wel 30 procent. Meer zou het systeem onrendabel maken. Dimensioneren van de ondergrondse deel van systemen voor energieopslag is goed te doen. Basis daarvoor zijn geologische en geohydrologische gegevens over de ondergrond van Nederland. Veel gegevens zijn bekend. Mocht er toch op een bepaalde locatie te weinig bekend zijn dan kan een proefboring uitkomst brengen bij vaststellen waar niet te diep een pakket zit met een doorlaatvermogen dat past bij de warmtevraag. Zoals altijd in de techniek zijn er onbekende aspecten uiteraard. Maar er is al veel ervaring opgedaan dat met de dimensionering van de systemen geen grote problemen meer te verwachten zijn. Er zit wel eens een filter verstopt waardoor er een nieuwe put geslagen moet worden. Deskundigen schatten de kans daarop klein, een op de honderd. De vrees dat een ander de opgeslagen energie zou kunnen stelen is niet ongegrond. Situaties van vroeger waar meerdere olieboorders dezelfde bel leegzogen zullen niet optreden. Maar er zouden wel conflicten kunnen ontstaan als de systemen van meerdere beheerders – noodgedwongen – op eenzelfde watervoerende laag zijn aangesloten. Energiesystemen met opslag in de ondergrond kennen begrenzingen van de mogelijkheden. Die liggen ondergronds, want boven de grond heerst technologie en commercie. Of twee nabijgelegen systemen elkaar beïnvloeden zal afhangen van de situatie. Bij clustering van hoogbouwprojecten met veel warmtevraag kan de ondergrond een beperking zijn voor toepassen van dergelijke energiesystemen. In Den Haag bijvoorbeeld maken veel kantoorgebouwen bij elkaar gebruik van ondergrondse warmteopslag. Daar kan het tegen zitten gezien de doorlaatcapaciteit van de ondergrond. In een woonwijk ontstaat niet zo gauw last vanwege de relatief lage vraag. Omdat voldoende zicht bestaat op de invloedssferen van verschillende systemen hebben extra bronnen tot nu toe niet tot beïnvloeding geleid. Over de invloed van de temperatuursveranderingen in de ondergrond als gevolg van het inbrengen en onttrekken van warmte is weinig bekend. Provincies geven de vergunningen af voor het gebruik maken van de watervoerende lagen. Zij doen dat aan de hand van grondwaterbeheersplannen die stoelen op de Grondwaterwet. De Europese kaderrichtlijn water biedt geen aanknopingspunten. In de plannen staat doorgaans dat energieopslagsystemen gemiddeld over een jaar in balans moeten zijn. Het moeten ook gesloten systemen zijn met aparte systemen waarbij water dat vanaf de oppervlakte wordt ingebracht zich niet kan vermengen met het grondwater.

Weglekken

De provincie Zuid-Holland laat weten bij onttrekkingen uiteraard te letten op de interactie van nieuwe systemen met bestaande systemen of bestaande (ondergrondse) infrastructuur. De meeste systemen werken met watertemperaturen van lager dan 25 graden Celsius. Bij opslagsystemen met temperaturen van meer dan 25 graden Celsius wordt geëist dat er geen microbiologische of chemische gevolgen zijn. Omdat eigenlijk weinig bekend is over die gevolgen wordt elke vergunning apart op dit aspect beoordeeld. Onvermijdelijk gebeurt dit dan op subjectieve gronden. Bij lage temperatuursystemen is het verlies in relatie tot de omgeving gering en daardoor acceptabel te noemen. Hoge temperatuursystemen zoals in Zwammerdam bij de Hoge Burg en bij de Universiteit van Utrecht in Utrecht zijn toegepast om de energieopslag rendabel te krijgen. Bij de vergunningverstrekking voor Zwammerdam zo’n vier jaar geleden is onderkend dat warmte zou weglekken. Toentertijd is daarmee akkoord gegaan. Bij de provincie Zuid-Holland leeft overigens het idee dat geen hoog calorische systemen meer zullen worden aangevraagd en dat het bij de ene in Zwammerdam zal blijven. Angst dat ander de energie kan stelen is niet ongegrond

Reageer op dit artikel
Lees voordat u gaat reageren de spelregels