Johan Molenaar
Op 9 maart verscheen in TW 5 een nieuwsartikel over extra diepe geothermie. Deze techniek om warmte te winnen bleek in het Westland vooralsnog niet rendabel. ‘Gewone’ diepe geothermie lijkt echter op veel plaatsen toepasbaar, al kunnen we deze vorm van warmtewinning niet zomaar als hernieuwbaar beschouwen, waarschuwt TW-lezer Johan Molenaar in een ingezonden brief.
De gebruikelijke geothermie bestaat uit twee putten, geboord op een diepte in de ondergrond waar een temperatuur heerst die vergelijkbaar is met die van stadsverwarming.
Het in deze aardlaag aanwezige warme water wordt opgepompt, waarna de warmte via een warmtewisselaar wordt afgegeven aan een kas- of stadsverwarmingssysteem. Hierna wordt het afgekoelde water naar de warme laag teruggepompt op meer dan 1 km afstand van de ‘warme’ put. Zo wordt in circa 30 jaar door middel van verdringing door koud water het warme water aan de aardlaag onttrokken.
De onttrokken warmte heeft er meer dan 100.000 jaar over gedaan om zich daar op te bouwen en er is dus geen sprake van hernieuwbare energiewinning. Het demonstreert wél dat grote hoeveelheden warm water zonder temperatuurverlies in ondergrondse lagen opgeslagen kunnen worden.
Geothermie heeft dus altijd een eigen (stads)verwarmingssysteem nodig om de geproduceerde warmte voor huis- of kasverwarming te kunnen gebruiken. Door koppeling van een bestaand stadsverwarmingssysteem aan het geothermische systeem, is het in principe mogelijk om de overtollige warmte van een stadsverwarmingssysteem in de zomer, in een aardlaag op te slaan en deze in de winter weer te gebruiken. Zo wordt de warmte ondergronds in stand gehouden en hierdoor wordt geothermie echt hernieuwbaar! De grote winst is dat de al gedane investering voor de warmtekrachtcentrale van de stadsverwarming een volledig jaar nuttig kan worden gebruikt en er dus veel meer elektriciteit en warmte kan worden geproduceerd. Een dergelijke grootschalige langdurige warmteopslag kan bij warmtekrachtsystemen gebruikt worden om de actuele elektriciteitsproductie los te koppelen van de actuele warmtevraag. Hierdoor kan de gemiddelde warmte- en elektriciteitsvraag over een langere periode geoptimaliseerd worden. Eveneens wordt een groter aantal huizen van warmte voorzien.
Hiervoor is een investering in geothermie nodig: twee putten moeten geboord worden naar het ondergrondse watercircuit, en er moeten een warmtewisselaar en het daarbij behorende stadsverwarmingssysteem worden aangelegd. Er zijn ook kosten voor pomparbeid en exergieverlies over de warmtewisselaar. Aangezien echter de productie van elektriciteit hoogwaardig is en er bijna geen extra investeringen voor nodig zijn, is deze aanpak zeker lonend. Deze methode is natuurlijk ook geschikt voor opslag van zonnewarmte, industriële afvalwarmte, et cetera.
Met het geschetste idee, de koppeling van stads- en geoverwarmingssystemen, is geothermie echt hernieuwbaar geworden en is een seizoenswarmteopslag gerealiseerd met als winst dat de warmte- en elektriciteitsproductie van bestaande stadsverwarmingssystemen toenemen en afzonderlijk geoptimaliseerd kunnen worden. En dat bij een minimum aan extra investeringen.
J.W. Molenaar
Assen
Molenaar is werkzaam geweest als werktuigbouwkundige in de geothermie.
