Ondergrondse warmtebel voor NEXTgarden?

Tuinbouwgebied NEXTgarden in de gemeente Lingewaard werkt aan een energieneutrale toekomst en heeft daarvoor al een collectief energiebedrijf, een collectieve gietwaterplas, een drijvend zonnepark, een biogas- en een biomassainstallatie.

Op de rol staan windturbines, power-to-heat en zonthermie. De ambitie van de gemeente en de tuinders is om het energieverbruik door tuinbouwbedrijven en de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen nog verder terug te brengen. Daarvoor loopt nu een onderzoek naar hogetemperatuuropslag (HTO).

Badkuipmodel

De achtergrond daarvan is dat de warmtevraag in de glastuinbouw verloopt volgens het ‘badkuipmodel’, dat wil zeggen in de winter hoog, in de zomer laag en daartussen af- en oplopend. Een bron die constant warmte aanbiedt, zoals restwarmte uit de industrie of aardwarmte, leidt in de zomer tot een warmteoverschot.

Bij zonthermie geldt dat nog meer, omdat de warmte dan juist in de zomer vrijkomt. Opslag van de zomerwarmte om deze in de winter te gebruiken, zou vraag en aanbod gedurende het jaar beter in balans kunnen brengen en het totale warmteverbruik verminderen doordat het overschot aan warmte niet meer verloren gaat. Daarnaast kan het de CO2-uitstoot verminderen doordat gasverbruik in piekperiodes niet meer nodig is.

Technologische oplossingen

Om de opslag van energie in allerlei vormen mogelijk te maken, werkt onderzoeksorganisatie TNO in het ‘Energy Storage Platform’ aan technologische oplossingen. Voor de opslag van warmte bestaan verschillende technieken, die alle kostbaar zijn en niet eenvoudig te realiseren.

Met € 11/GJ lijkt HTO, afgezien van aardgas, financieel een aantrekkelijke optie. Dit omdat het geschikt kan zijn voor een lastig in te vullen pieklast, waarvoor verder alleen duurdere opties beschikbaar zijn, zoals overdimensionering van andere installaties. De techniek werkt volgens hetzelfde principe als warmtekoudeopslag, alleen gaat het bij HTO om boven- of ondergronds opgewarmd water van hogere temperaturen, namelijk 70-90°C tot maximaal 125°C.

Verschillende projecten

Het aantal HTO-projecten neemt vanwege de energietransitie toe. In Nederland zijn al verschillende projecten uitgevoerd, onder andere bij de aardwarmte-installatie van cressenkwekerij Koppert Cress in Monster en bij auberginekwekerij Gebr. Van Duijn in Steenbergen, die het combineert met een biomassacentrale.

Dat betekent niet dat de techniek in heel Nederland toepasbaar is, omdat de bodem overal anders is. Om HTO veilig, betrouwbaar en kosteneffectief en binnen de wettelijke kaders toe te passen, is meer kennis en onderzoek nodig. TNO doet daarvoor onderzoek binnen het Europese project Heatstore.

Belemmeringen wegnemen

Daarnaast is TNO samen met andere onderzoeksinstituten en publieke en private organisaties betrokken bij het Window-project, dat als doel heeft om HTO in 2025 als bewezen technologie op meer plaatsen toe te kunnen passen. Om dat te bereiken, is het nodig om meer inzicht te krijgen in de effecten van HTO op de omgeving en om technische, juridische en economische belemmeringen weg te nemen.

Bij de HTO-projecten richt TNO zich bijvoorbeeld op een diepte tot 500 meter, waarvoor de provincies verantwoordelijk zijn. Diepere lagen, zoals bij aardwarmteboringen, vallen onder het Staatstoezicht op de Mijnen.

Glasvezelkabels

Voor HTO is een bodemsamenstelling nodig die het water op temperatuur houdt en niet weg laat sijpelen. In het westen van Nederland vormt de bodem tot 500 meter een goede basis voor HTO. In andere gebieden van Nederland, zoals in het oosten van Gelderland, is minder bekend over de bodemsamenstelling. Daarom is meer onderzoek nodig om vast te kunnen stellen of HTO daar ook een mogelijkheid is.

Als eerste fase in dat traject is TNO afgelopen oktober in NEXTgarden in opdracht van de gemeente Lingewaard en de provincie Gelderland samen met onder meer het Arnhemse bureau IF Technology betrokken geweest bij een proefboring.

Zandpakket

Daarbij zijn ze tot 485 meter diepte op zoek gegaan naar een zandpakket tussen kleilagen met daarin ruimte voor een warmtebel van enkele tientallen meters hoog en een paar honderd meter breed, waarin het water gemakkelijk kan stromen en niet wegsijpelt.

‘We hebben een geavanceerd meetsysteem met glasvezelkabels gebruikt om de ondergrond gedetailleerd in beeld te brengen’, zegt Frank van Bergen. Hij werkt als programmamanager bij TNO binnen het Energy Storage Platform. ‘Je kunt het zien als een soort thermometer waarmee we een eerste inventarisatie hebben gedaan.’

Economisch plaatje

Of NEXTgarden gebruik zal gaan maken van HTO is nog geen uitgemaakte zaak, omdat de resultaten van de proefboring pas halverwege het eerste kwartaal van 2021 beschikbaar zullen zijn. In de eerste plaats moet de bodem geschikt zijn, maar daarnaast is het economische plaatje belangrijk.

De gasprijs is met € 4,7/GJ nu laag en HTO is vooral een piekvoorziening op het moment dat de warmtelevering in de winter te laag is. De businesscase voor HTO moet in het derde kwartaal van 2021 zijn doorgerekend en de initiatiefnemers hopen dat ze het proefproject verder kunnen voortzetten.