Groningen: Seizoenopslag duurzame warmte

Seizoensopslag van warmte uit zonnecollectoren en datacenters
Solarthermiepark Dorkwerd

Het project

Uitgangssituatie

WarmteStad heeft duurzame warmte nodig voor haar warmtenet NoordWest. Op dit moment vormen restwarmte uit 2 datacenters en zonthermie de twee beoogde duurzame warmtebronnen. De beoogde duurzame warmtebronnen produceren ook in de zomer warmte, een lange periode waarin er geen of onvoldoende warmtevraag is om alle duurzame warmte te gebruiken. Op jaarbasis bedraagt het overschot in de zomermaanden ca. 15 GWh. Dat is ongeveer 20% van de totale hoeveelheid aangeboden duurzame warmte. In de wintermaanden is er juist een tekort aan duurzame warmte omdat de vraag dan veel hoger is. Zonder opslag bedraagt het fossiele aandeel dat het tekort in de wintermaanden opvangt ca. 50% van de totale warmtevraag. Met seizoensopslag daalt het fossiele warmteaandeel tot ca. 35%.

Concept

Daarom is onderzocht of de warmte ook ondergronds kan worden opgeslagen in een aquifer. Een Aquifier Thermal Energy Storage, afgekort ATES is in Nederland beter bekend als Warmte Koude Opslag ofwel WKO.

Vanwege het grote volume en lage temperaturen is seizoensopslag in de vorm van een dubbel WKO systeem gekozen. Een deel heeft een temperatuur tot 25°C, een ander deel tot 45°C. Door de 45°C opslag te kiezen in een dieper gelegen watervoerende laag is er geen invloed te verwachten op omliggende WKO bronnen die zich in een minder diepe watervoerende laag bevinden. Dat gegeven is een belangrijke randvoorwaarde voor de vergunbaarheid.

De seizoensopslag maakt combinatie van duurzame bronnen economisch haalbaar. Zo kan tot 20% meer duurzame warmte worden benut. De ontwikkeling van de seizoensopslag ontsluit ook aanvullende subsidies voor zowel investeringen, exploitatie als onderzoek. WarmteStad is vroegtijdig met de provincie Groningen in overleg getreden om de mogelijkheden voor HTO te verkennen. Daardoor was veel tijd beschikbaar om in goede samenwerking vragen te formuleren en op te stellen. Daardoor kon uiteindelijk een gewone (snelle) procedure voor een bodemenergiesysteem worden doorlopen. De doorlooptijd van initiatief t/m vergunning nam ca. 20 maanden in beslag. De realisatie en werking van het systeem wordt als onderdeel van een bredere studie in de komende jaren onderzocht.

Technologieën

De volgende technologieën zullen worden ingezet:

  • Warmtenet
  • Zonthermie
  • Warmte Koude Opslag (WKO)
  • restwarmte uit datacenters

Resultaten

De belangrijkste conclusies en aanbevelingen van de haalbaarheidsstudie zijn:

  1. In een situatie waarin duurzame warmtebronnen langere tijd meer warmte leveren dan de vraag naar warmte is biedt seizoensopslag uitkomst.
    • dit geldt voor het warmtenet van WarmteStad maar eigenlijk voor alle warmtenetten die zoeken naar mogelijkheden om meerdere duurzame bronnen te combineren.
  2. Er zijn verschillende beproefde warmteopslag methoden voor seizoensopslag. Bepalend voor de keuze zijn temperatuurniveau, benodigd volume, beschikbare ruimte en investeringsruimte. Een keuze matrix kan helpen de juiste keuze te maken.
    • In de situatie van WarmteStad bleek een ATES systeem de beste keuze.
  3. Opslag van 45°C warmte in een ander watervoerend pakket dan het WKO pakket voorkomt interferentie met WKO bronnen en maakt het systeem vergunbaar.
  4. De keuze van maximaal 45°C biedt veel voordelen
    • Er kan gewone WKO techniek worden gebruikt. Dat bespaart materiaal en uitvoeringskosten.
    • Er hoeft minder diep te worden geboord omdat interferentie lager is dan bij HTO
    • Hogere temperaturen vragen om nog grotere opslagvolumes en kennen een lager opslagrendement.
  5. Ga vroegtijdig in overleg met het bevoegd gezag. Er is nog weinig beleid ontwikkeld over MTO en HTO bij de provincies. Door vroegtijdig overleg is er tijd om samen antwoorden te zoeken op de vele vragen.
  6. Zie het seizoensopslag systeem niet als separaat onderdeel. Het maakt deel uit van een groter energiesysteem dat integraal beoordeeld moet worden op haalbaarheid. Zonder seizoensopslag kunnen andere belangrijke onderdelen van het energiesysteem niet worden gerealiseerd.(zonthermie).
  7. Voor duurzame energie innovaties zoals de seizoensopslag kunnen verschillende subsidie worden verkregen waaronder NPG, Interreg, DEI+ en SDE subsidie. Opgeslagen restwarmte is bij benutting in de winterperiode subsidiabel. (mits onderdeel van de beschikking)

Download

De studie kan hieronder worden gedownload:

Haalbaarheidsstudie

Kosten: 57.820 €
subsidie:22.500 €
looptijd:2020 – 2021

Aanvrager

Warmtenet Noordwest BV
Griffeweg 99
9723DV Groningen
www.warmtestad.nl

Uitvoerend bedrijf

IF Technology B.V.
Velperweg 37
6824 BE Arnhem
www.iftechnology.com

Meer informatie

Ook interessant: