Bij Hoge-Temperatuuropslag (HTO) wordt warmte in de ondergrond opgeslagen wanneer er een overschot van is (meestal 's zomers), om deze te gebruiken in een koude periode. De berekening van de potentie van de ondergrond voor HTO is deels afhankelijk van andere factoren dan die voor diepe geothermie, onder meer vanwege het belang van een afsluitende kleilaag, de combinatie van injectie van warm water in de zomer en productie in de winter, het feit dat een boring afwisselend voor productie en injectie wordt gebruikt, het mogelijk wisselend aantal boringen in een installatie, en het belang van de terugwin-efficiëntie. Ook het economisch model is anders.
HTO potentieelkaarten
Een 'ThermoGIS-HTO' applicatie is ontwikkeld in WarmingUP thema 5 om het potentieel van hoge-temperatuuropslag in de ondergrond van Nederland in kaart te brengen. De huidige ThermoGIS-applicatie voor geothermie is gebruikt als basis voor de berekeningen door deze uit te breiden met een drietal modellen:
- een thermische simulator voor de ondergrond (ROSIM-DoubletCalc3D);
- een technisch model voor HTO systemen;
- een generiek kostenmodel.
Actualisatie rekentool
De berekeningen die in ThermoGIS-HTO worden uitgevoerd, zoals bijvoorbeeld die van het debiet (m³/h), zijn nog volop in ontwikkeling en daarom nog niet beschikbaar op www.ThermoGIS.nl. Er zijn nog onvoldoende voorbeelden van operationele HTO-projecten die gebruikt kunnen worden voor verificatie en calbratie van de modellen. De rekentool wordt regelmatig geactualiseerd op basis van nieuwe inzichten.
Input voor de berekeningen
(Hydro-)geologische kaarten zoals die van de diepte, dikte en doorlatendheid van de zandlagen in de ondergrond worden gebruikt als input voor de berekening van de HTO-potentie. Voor de toepassing van HTO wordt vaak gekeken naar een diepte tussen ~100-500 m. ('matig diep'). Dit is ondieper dan de ligging van de meeste ThermoGIS-lagen. Daarom zijn de beschikbare hydrogeologische kaarten voor dit specifieke dieptebereik afkomstig van het Regionaal Geohydrologisch Model REGIS II v2.2. De diepte- en diktekaarten zijn gebaseerd interpolatie tussen boringen. Waar de beschikbaarheid van boringen klein is zijn de kaarten minder zeker. In WarmingUP GOO, een vervolg op WarmingUP dat start in 2023, zal onder meer worden gewerkt aan het verbeteren van de matig diepe regionale hydrogeologische modellen. Deze zullen uiteindelijk ook gebruikt kunnen worden voor de ThermoGIS-HTO-applicatie.
Daarnaast onderzoekt TNO in WarmingUP GOO, samen met onderzoekspartners, de industrie, overheden en andere geïnteresseerden de verbetering van de rekenmethoden. Ook beoordelen we in hoeverre vuistregels en nieuwe input (uit bijvoorbeeld lokale of regionale studies) kunnen bijdragen aan het verbeteren van de potentieelkaarten. Het doel hiervan is om het ondergrondpotentieel voor HTO beter te ontsluiten. Dit maakt bovendien een betere eerste screening voor HTO projecten mogelijk.
Input is hierbij van harte welkom. Je wordt daarom van harte uitgenodigd contact op te nemen met TNO als je interesse of ideeën hebt.
Voorbeeldkaarten Zand van Brussel laagpakket
De eerste berekeningen zijn uitgevoerd voor voor het Zand van Brussel Laagpakket. De reden dat voor dit pakket is gekozen, is dat deze een relatief ondiepe ligging heeft, en in WarmingUP opnieuw gekarteerd is op basis van verbeterde gegevens. Hierdoor is de onzekerheid kleiner dan bij andere laagpakketten en formaties in het HTO-dieptebereik.
De onderstaande figuren tonen maximaal haalbare debieten (m³/h) voor een HTO-put, berekend op basis van de geohydrologische eigenschappen die ook zijn gebruikt voor ThermoGIS. Iedere voorbeeldkaart is berekend met een andere rekenmethode voor het debiet. Daarom verschillen de uitkomsten van de vier methodes sterk.
De kaart rechtsonder is berekend met een norm voor diepere aquifers (>500m) die ook in ThermoGIS wordt gebruikt. De andere drie zijn gemaakt op basis van normen voor ondiepe aquifers (met een versimpelde correctie voor diepte). Het typische dieptebereik van HTO bevindt zich hier tussenin. Het is dus van belang om de voor HTO meest geschikte rekenmethode te bepalen.
Relevante documentatie en achtergrondinformatie
Het rapport met uitleg over ThermoGIS-HTO-applicatie en de voorbeeldkaarten kan hier gedownload worden: Vrijlandt at al. (2023). ThermoGIS-HTO: National High Temperature Aquifer Thermal Energy Storage potential tool.
Het WINDOW fase 1 (voorloper van het WarmingUP project) rapport, met kwalitatieve benadering van HTO potentieel: Dinkelman et al. (2020). B2 potentieel en toepassingscondities. Geologisch model, temperatuurmodel voor de ondiepe ondergrond en potentieelkaarten voor HTO in Nederland.
Project: WarmingUP (thema 5)
Dit project is uitgevoerd als onderdeel van het Innovatieplan WarmingUP. Dit is mede mogelijk gemaakt door subsidie van de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO) in het kader van de subsidieregeling Meerjarige Missiegedreven Innovatieprogramma’s (MMIP RVO projectnummer TEUE819001). WarmingUP geeft invulling aan MMIP-4 Duurzame warmte en koude in gebouwde omgeving en levert daarmee een bijdrage aan Missie B – Een CO2-vrije gebouwde omgeving in 2050.
Contactpersoon
Heb je suggesties of vragen over de ThermoGIS-HTO-applicatie of deze pagina? Neem dan contact op met Dorien Dinkelman. Voor overige ThermoGIS vragen neem je contact op via het contactformulier op deze website.