Gregor Goetzl, 22 July 2020
De term geothermische energie omvat een breed toepassingsveld op verschillende diepte – en temperatuurniveaus of gebaseerd op verschillende technologieën om geothermische warmte te winnen. Hoewel alle soorten geothermische energie ontstaan in het binnenste van de aarde, verschillen de technologieën duidelijk in hun toepassingsbereik en concepten. In deze blog zullen we een kijkje nemen op de termen “ondiep” en “diep Geothermisch” en proberen uit te leggen hoe deze systemen verschillen en wat ze gemeen hebben.
wat hebben” ondiepe “en” diepe ” geothermische energie gemeen?
men moet in gedachten houden dat de terrestrische warmtestroom alleen, variërend van <50 mW/m2 tot 200 mW/m2, niet sterk genoeg is om geothermische toepassingen te leveren. Het gebruik van geothermische energie in al zijn verschillende soorten betekent daarom het oogsten van de warmte opgeslagen in poreuze, met water gevulde stenen van de ondergrond, die rond het jaar beschikbaar is op dezelfde capaciteit. Duurzaam gebruik vereist een passende planning en resource management!
beide systemen, “ondiepe” en “diepe geothermische”, maken verwarming, koeling en ondergrondse warmteopslag mogelijk en, afgezien van petrothermische energie (bijvoorbeeld heet droog gesteente), verwijzen zij naar dezelfde technologische beginselen voor warmteterugwinning uit de ondergrond.
Ok, en hoe verschillen” ondiepe “en” diepe ” geothermische verschillen?
laten we eerst eens kijken naar de terminologie: de termen “ondiep” en “diep” verwijzen naar de diepte van de warmteabsorber, die warmte kan oogsten uit ondergrondse water met een open lus systeem of uit de vaste grond met een gesloten lus warmtewisselaar. Er bestaat geen uniforme definitie voor “ondiep” en “diep”. In de meeste landen wordt de diepte scheiding geregeld door de Mijnbouwwet die een vergunning vereist voor het boren (meestal tussen 100 en 400 meter onder de oppervlakte). De Mijnbouwwet beïnvloedt de boormarkt en het dieptebereik. Voor diepte-niveaus tot ongeveer 150 meter bestaat er een grote markt met lage boorkosten, waardoor ondiepe geothermische energie ook betaalbaar is voor particuliere huishoudens. Diepe geothermische energie vereist daarentegen langetermijnplanning en hoge investeringen met betrekking tot boorkosten.
bovendien scheiden temperatuur-en capaciteitsbereiken “ondiepe” en “diepe” geothermische energie. Ondiepe geothermische systemen werken bij temperatuurniveaus tussen 0°C en tot 30°C, wat wordt beschouwd als atmosferische omgevingstemperatuur – om deze reden kan het ook geothermische omgevingstemperatuur worden genoemd (zie figuur 1). In tegenstelling tot het directe gebruik van diepe geothermische energie, vereist ondiepe geothermische energie een warmtepomp om de warmte te verwerken voor ruimteverwarming (indirect thermisch energiegebruik). In tegenstelling tot diepe geothermische energie maakt het echter directe (vrije) koeling mogelijk, waardoor het zeer aantrekkelijk is in stedelijke gebieden. Ondiepe geothermische energie levert capaciteit tot 5 MWth, voor individuele gebouwen of gedecentraliseerd 5G-verwarmings-en koelnetten met lage temperatuur. Door de hogere temperatuurniveaus tussen 30°C en tot 200°C wordt diepe geothermische voornamelijk gebruikt in industriële processen en conventionele, gecentraliseerde 2G tot 4G verwarmingsnetwerken. Bovendien maakt diepe geothermische energie het mogelijk om elektriciteit op te wekken bij temperaturen boven 90°C, wat het aantrekkelijk maakt voor warmtekrachtkoppeling.
onze conclusie-geothermische energie is een echte allrounder!
er is geen uniforme en strikte grens tussen “ondiep” en “diep” Geothermisch. Beide concepten dragen bij aan de transitie naar een toekomstig koolstofvrij energielandschap. De keuze van de juiste verwarmings-of koelbron, ook rekening houdend met andere hernieuwbare energiebronnen, moet overeenkomen met het vereiste exergieniveau van uw thermische toepassing (zie figuur 2). Daarom zal exergetische prioritering van cruciaal belang zijn voor het bereiken van de overgang naar groene energievoorziening. Waarom een energiebron met een hoge enthalpie zoals groen gas of biomassa gebruiken voor een laag enthalpie gebruik, zoals ruimteverwarming?
samenvatting
| kenmerk | ondiep Geothermisch | diep Geothermisch |
| diepte | geen toestemming voor boren, standaard boorbereik tot ongeveer 150 meter | toestemming voor boren vereist, boordieptes >150 meter tot 5.000 meter |
| Temperatuur | 0 °C tot <30 °C | 30 °C tot 200 °C |
| Thermische capaciteiten | <10 kW tot <5 MW | 1 MW tot >50 MW |
| de productie van Elektriciteit | Geen elektriciteit productie mogelijk | Binaire cirkel: 90 °C – 200 °C (in) Direct gebruik: >200 °C |
| Koeling | Vrije koeling | Geforceerde koeling (adsorptie, absorptie) |
| Warmte-aanvoer | Individuele gebouwen 5G verwarming en koeling netwerken | Industriële warmte 2G 4G verwarming netwerken |
Voor meer informatie over MUSE en geothermische energie in het algemeen, neem dan contact op met onze project-coördinator:
Gregor Goetzl, [email protected]
Andere MUSE Berichten:
- juridisch kader, procedures en beleid voor ondiep Geothermisch energiegebruik in de EU en de partnerlanden van MUSE
- BBC-artikel over MUSE-activiteiten in Cardiff
- Proefgebiedactiviteiten- # 14 beoordeling van ondiepe geothermische energiebronnen in de agglomeratie van Warschau, Polen
- Proefgebiedactiviteiten- # 13 geofysisch onderzoek en grondwatermonitoring in Brussel, België
- MUSE at ” EGU2020: Sharing Geoscience Online ” – Free online geoscience conference
- Pilot area activities – #12 Thermal groundwater use in the urbanized area of Zagreb, Croatia