MIP-event “Energie ligt op de straat” Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
H.Hoes, TERRA ENERGY
1
Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit
2
Zonne-energie ELEKTRISCH
THERMISCH
Continue zoektocht naar systemen met hogere rendementen
3
Zonne-energie DOCH…. ook mogelijkheden voor low cost, laag rendement systemen !!
4
Asfaltoppervlaktetemperatuur [°C]
Zonne-energie Tasfalt= 58,5°C bij Tomg= 22°C
Tijd
5
De straat als zonnecollector • Klassieke zonnecollector levert gemiddeld 350 kWh/m2 (rekening houdend met stilstandsperiodes) (max. vermogen = 800 W/m2) • Asfaltcollector levert gemiddeld 200 kWh/m2 (kan continu warmte opslaan in bodem) (max. vermogen = 400 W/m2) • Je kan niet stellen dat 1 m2 zonnecollector = 2 m2 asfaltcollector !! REKENING HOUDEN MET
TEMPERATUUR en TIJD in WERKING !!
6
De straat als zonnecollector zwem badcollector
1
collector enkel glas/zwarte laag
0,9
collector helder glas/selectieve laag
0,8
vacuum collector
rendement
0,7
asfaltcollector
0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 -0,05
0
0,05
0,1
Tm =± 10°C (zom erdag)
0,15
0,2
0,25 0,3 T* = (Tm -Tu)/G
Tm =± 60°C (zom erdag)
7
Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit
8
Energie-opslag van alle tijden…!
9
Traditionele Hernieuwbare bronnen 1. 2. 3. 4.
Zon Water Wind Biomassa
10
“Het vijfde alternatief” Geothermie Geo = Aarde en Thermie = warmte Temperatuur op 10 – 100 m diepte = contant (12°C) Temperatuur stijgt met 2 K per 100 m diepte (vuistregel)
11
“Het vijfde alternatief” ‘Ondiepe’ geothermie De bodem gebruiken voor extractie van warmte / koude De bodem gebruiken voor seizoenale opslag
12
13
Systemen voor ondergrondse energie-opslag Commerciële Systemen
ATES
ATES (KWO of Koude-WarmteOpslag) BTES (BEO of Boorgat-EnergieOpslag) CTES (REO of Restruimte-EnergieOpslag)
CTES
BTES
14
Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit
15
ATES – Aquifer Thermal Energy Storage
16
Beschikbaarheid aquifers VITO, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek
17
(Grote) ATES-projecten in Vlaanderen
KBC Klina ETAP Campus Blairon Vito Cipal/Innotek St-Dimpna St-Elisabeth St-Maria OPZ Herrijgers St-Elisabeth St-Trudo WZC Ten Hove …
(Leuven, bank) (Brasschaat, ziekenhuis) (Malle, kantoorgebouw) (Turnhout, kantoorgebouw) (Mol, laserkoeling) (Geel, kantoorgebouw) (Geel, ziekenhuis) (Turnhout, ziekenhuis) (Overpelt, ziekenhuis) (Geel, psych. centrum) (Meer, tuinbouwbedrijf) (Herentals, ziekenhuis) (Sint-Truiden, ziekenhuis) (Mol, rustoord)
18
ATES - uitvoering
19
ATES - uitvoering
20
BTES – Borehole Thermal Energy Storage
21
Geleidbaarheid bodem : 0-50 m
VITO, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek
22
BTES - uitvoering
23
BTES - uitvoering
24
BTES - uitvoering
25
BTES - uitvoering
26
BTES - uitvoering
27
Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit
28
Project “Zoerle-Parwijs” Duurzaam nieuwbouwproject – 13 huurwoningen • demonstratie innovatieve technieken • passieve maatregelen voor energie-efficiëntie • gebruik van hernieuwbare energie • innovatief ventilatieconcept • thermische zonnecollectoren + PV-panelen • unieke warmteleveringsinstallatie (asfaltcollector met grondopslag en warmtepomp)
29
Project “Zoerle-Parwijs” Opp=500 m2 15 PE-lussen 12 cm diepte 25 cm afstand 75 MWh/jaar
Opp=160 m2 54 VWW’s 50 m diepte 2 m afstand 50 MWh/j naar WP
30
Project “Zoerle-Parwijs”
31
Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit
32
1. FOCUS op het wegdek
33
2. FOCUS op energiewinning VERWARMING
34
3. FOCUS op energiewinning FREE HEATING/COOLING
35
4. Optimaal systeem
36
Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken ?
De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit
37
Besluit – energie-opslag
Energie-opslag voor iedereen beschikbaar Zeer efficiënte verwarming én koeling – verwarmen aan hoog rendement (SPF = 3,5…5) (via WP) – vrije koeling aan zeer hoog rendement (SPF = 10…50) Mogelijkheden van grondwatersystemen (ATES) eerst bekijken BTES biedt interessant alternatief als ATES niet mogelijk Terugverdientijden van ± 10 jaar zeker haalbaar (zonder subsidie) Indicatieve kostprijzen : – ATES : 250 à 400 €/kW (>750 kW) 400 à 500 €/kW (>500 kW) 500 à 600 €/kW (>300kW) – BTES : 600 à 1000 €/kW
38
Besluit – energie-weg Asfaltcollector = goedkope zonnecollector Ondergrondse energie-opslag : prijs sterk afhankelijk van grootte opslagveld, ondergrond en temperatuur ! enkel energiewinning : warmtepomp noodzakelijk (temperatuur te laag) extra investering (asfaltcollector + opslagveld) geeft hoger rendement warmtepomp koppelen aan “compact” collectief wonen toepassing verwarmen / géén koeling
39
Besluit – energie-weg energiewinning én verhoogde verkeersveiligheid maximale benutting voordelen duurzaam wonen en duurzame mobiliteit belangrijke verbetering rendabiliteit bijkomend maatschappelijke voordelen en reductie filekosten afstemming wegenbouw vs woningbouw !
40
Energie uit de straat in Vlaanderen ? onderzoek naar Vlaamse mogelijkheden/beperkingen selectie optimale systeemconfiguraties analyse intelligente energieconcepten haalbaarheid / Life Cycle Cost opzetten demonstratieproject monitoring,…
41
Van grondgekoppelde warmtepomp tot KWO en BEO (Koude-WarmteOpslag en Boorgat-EnergieOpslag)
TERRA ENERGY Europawijk 2400 MOL Hans HOES,
[email protected], 0497 37 75 52 Nico Robeyn,
[email protected], 0473 96 94 17 Bert LEMMENS,
[email protected] , 0478 58 51 31
42
