De potentie van diepe geothermie voor de transitie naar duurzame energie Technologische kansen voor de Nederlandse industrie
IF Technology: advies en ingenieursbureau duurzame bodemenergie (WKO en geothermie); 95 mensen; Arnhem
Geothermie projecten industrie • Heineken Den Bosch • VOPAK Vlaardingen en Botlek • Parenco Norske Skog • Suikerunie • Smurfitt Kappa • FrieslandCampina • DAF
Geothermische elektriciteit: proven technology en common business
Geothermie: vrijwel onuitputtelijke bron van duurzame warmte
• 99% van de aarde > 1.000 ºC • Nucleaire aanvulling in de kern
Door TNO Berekende temperaturen op 4 km diepte
Geothermische warmte uit een watervoerende laag Warmte vraag of elektriciteitcentrale
40 - 70°C
Warmtewisselaar
80 - 200°C
pomp
Injectie put
1 à 2 km
Productie put
Beschikbaarheid data NL • logmetingen • Seismiek: 2D en3D • Kernmetingen • Etc.
Geothermie projecten; 2 a 2,5 km diepte •
6 projecten zijn geboord: o Vd Bosch Bleiswijk (glastuinb) o Vd Bosch Berkel & Rodenrijs o Ammerlaan Pijnacker (glastb) o Den Haag (woningbouw) o Duijvesteijn (glastb) o Koekoekspolder (glastb)
•
1 project wordt nu gemaakt: o Green wells Westland (glastuinb)
Vergunningaanvragen voor aardwarmte in NL
10
http://www.agentschapnl.nl/content/rap port-visie-diepe-geothermie-2050 Diepe geothermie 2050 Een visie voor 20% duurzame energie voor Nederland Deze studie beschrijft het duurzame potentieel van diepe geothermie ( > 4 km) voor de Nederlandse warmte en elektriciteitsvoorziening. Een groot deel van de warmtevraag en elektriciteitsbehoefte kan met diepe geothermie worden ingevuld. De combinatie van een groot potentieel en een redelijk gunstige kostprijs maken diepe geothermie een aantrekkelijke kandidaat als onderdeel van een grootschalige transitie naar duurzame energie.
Warmtevraag in NL Glastuinbouw 115 PJ
Tertiair 180 PJ
Thermisch 1275 PJ
Huishoudens 280 PJ
Industrie + raffinage 700 PJ
80 PJ < 100 °C Wv. 280 PJ 100-500 °C 340 PJ > 500 °C
ECN prognose geschiktheid warmtevraag voor geothermie Sector Voeding & genotmiddelen Textiel Papier & karton Chemie (anorganisch, organische, kunstmest) Raffinage Bouwmaterialen Basismetaal ferro Basismetaal non-ferro Metaalproducten Kunststoffen
Warmtegebruik [PJ/a] 63 3 25 261 115 27 33 5 19 8
geschikt voor geothermie ja ? ja deels deels -
Temperauurniveau destillatiekolommen (totaal ca 1500 MWth) in NL industrie (ECN) 200 - 220 °C 6%
40 - 100 °C 22% 150 - 200 °C 34% 100 - 150 °C 38%
La uw er sz
Ha
ee
nt
Tr
um
og
Br eu kz on e
e
zo ne
e
eu k
z on
Br
uk
rla nd s
Bre
de
au
Ki H o jk du o g in
Ne
Zuiderzee Laag
on
Mi d
Gr
• Breukzones mogelijk geschikt om van grote diepte warm water te onttrekken
Voo rne Tro g Ro er Va lle ra iG be n
Plan B: we maken zelf de doorlatendheid
Geothermie heeft vele voordelen
Characteristics Base load capacity ‘Unlimited’ potential No fuel costs Negligible CO2 emission Low impact landscape Competitive generation costs
Geothermal
Wind
Solar
Biomass
Hydro
ü ü ü ü ü ü
Ñ ü ü ü Ñ ü
Ñ ü ü ü Ñ Ñ
ü Ñ Ñ Ñ ü ü
ü Ñ ü ü Ñ ü
Als opslag en infrastructuur kosten worden meegenomen heeft geothermie een gunstige kostprijs voor elektriciteit
Source: European Geothermal Energy Council (EGEC) December 2010. After A.T. Kearney June 2010
Diepe geothermie (EGS, 6-8 km) kan concurreren met grijze elektriciteit Kostprijs van geothermische elektriciteit (EGS)
Electricity Costs (EUR/kWh)
0,25
0,20
0,15
Target diepte
0,10
50 kg/s – 30 ºC/km 100 kg/s – 30 ºC/km
0,05
100 kg/s – 35 ºC/km
Huidige marktprijs
0,00 3
4
5
6 7 8 Reservoir Depth (km)
9
Source: TNO - based on data from ‘The future of geothermal energy’ Tester et al. (MIT) 2006
10
11
Diepe geothermie kan in 20% van de Nederlandse energie behoefte voorzien in 2050 Potentie van diepe geothermie
Diepe geothermie
hoog Financiële aantrekkelijkheid
doorlopen van learning curve
laag
laag
hoog
Potentiële bijdrage aan energietransitie
Voorbeeld Papierfabriek: Op dit moment zijn 1 wervelbedoven, 2 boilers, 1 gasturbine en 1 stoomturbine actief K81: 20 bar boiler
K62
Slib & rejects Gas
K41/42: 50/4 bar boiler
35 MW th
Boilers
Gas
HP steam
K43/44
Gas
41 MW th 10 MW th
GT11
Standby
Wervelbed
Bio
~
12 MW el
T6
~ condensaat
23 MW el
64 MW th
Proce s Stoom
Retour condensaat
21
In het basis scenario wordt met de geothermische energie warm water en stoom geproduceerd 180 ºC geothermische energie – Water & stoom Condensaat 85 ºC
Stoom processen
Warm water processen
Stoom 3,8 bar 160 ºC
Heater
Pomp Water 110-120 ºC
Stoom 3,8 bar 140 ºC
Boiler T = 180 ºC
Warmte wisselaars Water 3,8 bar 140 ºC
Productie put
Injectie put
T = 95-105 ºC
Financiele getallen •
Totale investering ca 70 M euro
•
Besparing zonder SDE subsidie ca 12 M euro/jaar
•
SPOT zonder SDE: ca 6 jaar
•
SPOT met SDE: ca 4 jaar
Conclusie: diepe geotehrmie biedt enorme kansen voor verduurzameing van de warmtevoorziening in de industrie
