WKK-warmte tijdelijk opslaan in bodem

Opslag van water met hoge temperaturen in de bodem kan helpen om seizoensgebonden warmte-overschotten van de WKK tijdelijk op te slaan.

Elke kWh opgewekte elektriciteit van een wkk levert ook ongeveer een kWh aan warmte. Het probleem is dat deze warmte voor een deel op het verkeerde moment geproduceerd wordt om die effectief te kunnen toepassen.

TNO doet daarom binnen een Technologie Cluster met andere bedrijven onderzoek naar de mogelijkheden om warm water op te slaan in de bodem. Daaruit kwam een selectie van vijf bodemlagen in Nederland, in de range tussen 150 en 1500 meter diepte, die hiervoor in aanmerking zouden komen. Daarna zijn in eerste instantie de potentieel meest geschikte toepassingsgebieden in gezocht, waarvan voldoende bodemkundige gegevens beschikbaar zijn en waar geen sprake is van waterwingebieden of zoetwatervoorraden.

Geschikte bodemlagen

In een tijdens de afgelopen i-demodagen gepresenteerde fictieve case, gebaseerd op realistische praktijkdata, is bijvoorbeeld gekeken naar seizoensbuffering voor een WKK-cluster met een jaarlijks warmte-overschot van 82.600 gigaJoule. Dit water van 85 graden Celsius zou in een geschikte formatie op 450 meter diepte opgeslagen kunnen worden. Een andere aanwezige laag lag te dicht op het grensvlak van zoet en zout water.

Verondersteld wordt dat er warmteverlies optreedt in de put, waarbij 75 procent van het geïnjecteerde water teruggewonnen kan worden. Voor andere dikkere bodemlagen kan dit terugwinningspercentage gunstiger uitvallen. Bij een warmtevraag van 55.500 gigaJoule zou dan 74.000 GJ per jaar geïnjecteerd moeten worden.

Bij berekening van de benodigde debieten en pompcapaciteiten komt een kostprijs van 6,66 euro per geleverde GJ, omgerekend ongeveer 0,21 euro per kuub aardgas equivalenten. Dit is interessant bij de huidige aardgasprijzen. Hoe warmer het water, hoe makkelijker een project rond te rekenen zal zijn.

Vergunningen

Dieper dan 500 meter wordt het boren een stuk duurder en complexer. Boven die grens zal er wel vergunningstechnisch met de provincie gepraat moeten worden, omdat de boring dan niet meer onder de mijnbouw-wet valt, zoals bij aardwarmte. TNO verwacht echter dat er over te praten is en er een oplossing gevonden kan worden binnen een acceptabele opwarming van de ondergrond.