Praktijkervaring met Nederlandse en Japanse bodemenergie

10 juli 2018

Door: Joost Agterhoek, secretariaat BodemenergieNL

BodemenergieNL deelde tijdens het 3e Nationaal Congres Bodemenergie inzichten voor een toekomst vol thermische energie. Naast onderzoek en ontwikkeling kwam ook praktijkervaring aan bod, zowel in de Nederlandse als de Japanse bodem.

Op de Universiteit Utrecht kwamen onlangs studenten en professionals samen om meer te leren over energie uit de ondergrond. Het 3e Nationaal Congres Bodemenergie ging in twee paralelle sessies in op geothermie (productie) en ondiepe bodemenergie (opslag), om tussentijds met keynote speaker Diederik Samsom ook nog het Klimaatakkoord te belichtten. BodemenergieNL bracht experts bij elkaar om over een aardgasvrije toekomst vol bodemenergiesystemen te praten, maar besteedde ook aandacht aan de praktijk. Lees hier over ervaringen met WKO op de Utrechtse Uithof, een thermisch smart grid in Heerlen en bronontwerp in het Japanse Takasago.

Universiteit Utrecht wil meer met bodemenergie
De aanpak van warmte- en koudeopslag op de Universiteit Utrecht heeft zich al ruimschoots bewezen. Fréderique Houben, taakgroephoofd en programmamanager Energie bij de universiteit, won immers vorig jaar de WKO Duurzaam Award 2017. In haar presentatie laat Houben zien welke bronnen nu op de Uithof worden gebruikt, hoe het warmwaternet loopt en waar de visie op warmte van de universiteit naartoe gaat. “We hebben nu 43 megawatt (MW) gasgestookte installaties opgesteld staan voor warmte en verstoken 20 miljoen kuub gas per jaar. Daarnaast kunnen we de bestaande WKO 2 MW toedichten. Maar we willen meer verduurzamen: de universiteit werkt toe naar 50 procent duurzame opwek in 2020”.

Afgesloten meerjarenafspraken (MJA) energie-efficiëntie zijn van oudsher ‘de eerste stok achter de deur’ voor energiebesparing. Meer duurzame vastgoedontwikkeling wordt handen en voeten gegeven door BREEAM,. Daaraan toegevoegd wil de organisatie in 2030 CO2-neutraal zijn. Hoe komt een organisatie, met ook derden in een groot gebied als de Uithof, vervolgens voor deze plannen in beweging?

Maximaal en no regret WKO
Om naar de duurzaamheidsdoelen toe te werken, heeft Houben en haar team een integrale energietransitie ontwikkeld voor de universiteit. “De paden in die strategie draaien erom anderen te verleiden om het juiste te doen op gebied van energiebesparing waarbij wij adviseren en ondersteunen. De sleutel tot succes is het eigenaarschap van ieder pad bij het hoofd van de afdeling neer te leggen: zij zijn hoofdverantwoordelijke en zij moeten het gaan realiseren.” Om de juiste keuzes te maken in energiebesparing en duurzame energieopwekking beslist Universiteit Utrecht aan de hand van een opgestelde visie. Voor WKO is die visie, kort samengevat, no regret en maximaal benutten, aldus Houben. “No regret, want WKO staat andere technieken als geothermie (GOUD is een Utrechts ultradiep geothermieproject) bijvoorbeeld niet in de weg.”

Van mijnwaterpilot naar thermisch smart grid
Verder richting het zuiden heeft René Verhoeven de nodige praktijkervaring opgedaan in de opschaling van Mijnwater, een (geo)thermisch smart grid (Europa’s eerste) in de gemeente Heerlen. Mijnwater is van een pilot in 2008 met een decentraal netwerk van vijf bronnen uitgegroeid naar een cloud-achtig thermisch smart grid, waarbij gebouwen met behulp van clusternetten met elkaar warmte en koude uitwisselen. Van 1.0 naar 2.0, legt Verhoeven uit. De volgende stap is ook al in zicht. Mijnwater 3.0 maakt de thermische smart grid nog slimmer door de ontwikkeling van een intelligente besturingssysteem dat zelflerend, voorspellend en adaptief is en werkt met verschillende strategische regelprincipes zoals peak shaving, cel/cluster-balancering en marktinteractie de efficiency, uitwisseling en CO2-reductie van het gehele netwerk maximaliseert.

Iedere aansluiting wordt een bron
Uitwisseling van warmte en koude tussen gebruikers (prosumers) en de verschillende bronnen binnen Mijnwater BV wordt zo verder geoptimaliseerd en gemaximaliseerd. Het water in de oude Heerlense steenkolenmijn waar het allemaal mee begon is getransformeerd van gebruik als geothermische bron naar gebruik als geothermische opslag, met name als seizoensaccu voor opslag van overschotten aan warmte in de zomer en levering van tekorten aan warmte in de winter. Voor koude geldt het omgekeerde. Dit gebeurt echter pas wanneer gebouwen al  zoveel mogelijk warmte en koude van elkaar hebben gebruikt. Mijnwater ontwikkeld ook bufferoplossingen in gebouwen (kortstondige opslag) en in de clusternetwerken (middellange opslag) om daar waar de energie ontstaat deze zo lang mogelijk vast te houden en direct (passief) her te gebruiken., benadrukt Verhoeven.

In het verloop van pilotproject naar volwaardig thermisch smart grid heeft Verhoeven onder andere het belang van de cloudstructuur geleerd. “Iedere aansluiting wordt een bron, waarbij je op drie besturingsniveau’s, gebouw, cluster, en mijnwaterenergie zoveel mogelijk warmte en koude uitwisselt. Verhoeven benadrukt dat het Mijnwater thermische smart grid niet enkel voor mijnbouwgebieden weggelegd is: “Smart grids zijn ook met WKO’s of andere vormen van (bodem-) opslag te realiseren.”

Nederlandse normen in Japanse bodem
Het is duidelijk dat er genoeg Nederlands succes in de ondergrond te vinden is. Die kennis trekt aandacht, ook uit het buitenland. IF Technology werd door een Japans bedrijf gevraagd om een open bodemenergiesysteem in de zuidelijke stad Takasago te ontwikkelen. De keuze voor het Nederlandse bedrijf komt door de unieke en strikte normen en werkwijzen die hier voor open systemen zijn ontwikkeld, vertelt Guido Bakema op de sessie van BodemenergieNL. Denk bijvoorbeeld aan de schone manier van ‘reverse rotary’ boren en de strenge controle-eisen op zand en slibgehalte in geboorde putten. “In veel landen is slibgehalte bijvoorbeeld geen criterium voor boringen.”

Doorgrond lokale werkwijzen
De vraag die bij IF Technology ontstond was: zijn de Nederlandse normen wel bruikbaar in de Japanse ondergrond? Het project liet zien dat dit zeker zo was, maar dat boren in het buitenland allerlei unieke uitdagingen en ontdekkingen met zich meebrengt, aldus Bakema. “Het Japanse bedrijf wilde perse Nederlandse pvc-buizen, dus moesten we die aan laten voeren, net als het klei en aanvulmateriaal.” En omdat een Japanse boorwagen het uiteindelijk niet aan kon, is een Chinese boorstelling per schip ingevaren om de klus af te maken.

Uiteindelijk is na het eerste proefproject nog een permanente installatie in Osaka aangelegd die naar alle waarschijnlijkheid wordt opgeschaald. In een compleet andere ondergrond hebben Nederlandse ontwerp- en uitvoeringsnormen zich dus bewezen. Bakema benadrukt daarbij dat het in het buitenland van belang is om niet alleen de lokale bodem, maar ook de lokale werkwijzen goed te doorgronden: “Stel je dienstbaar op, deel kennis en vooral, leg uit!”

© 2018 BodemenergieNL