Potentieel Aardwarmte (Geothermie)

Potentieel ondergrondse verduurzaming via Warmte/Koude Opslag, Restwarmte en Aardwarmte

De verduurzaming van onze energieproductie wordt vaak geassocieerd met de komst van windmolens en zonnepanelen. Behalve deze voor iedereen zichtbare energiebronnen zijn er ook onder de grond toepassingen mogelijk die bijdragen aan de klimaatdoelstellingen (o.a. 80% emissie-reductie van broeikasgassen in 2050).  Warmte/Koude opslag en Aardwarmte gebruiken de aarde respectievelijk als opslagplek en leverancier van energie. Bij Restwarmte is de energie die geleverd wordt een afvalproduct van een bestaand industrieel proces, wat (meestal met een kleine aanpassing in de bedrijfsvoering) waarde krijgt door de toepassing voor ruimteverwarming.

De termen aardwarmte en geothermie worden beiden gebruikt voor de energie die kan worden onttrokken aan diep in de aarde gelegen warmtereservoirs.

Geothermie onderscheidt zich van WKO door de veel grotere diepte waarop geboord wordt. Bij geothermie wordt gebruik gemaakt van natuurlijke warme waterlagen onder de grond, op dieptes vanaf ongeveer 1,5 kilometer. Het warme water uit deze lagen wordt aangeboord en kan vervolgens direct worden ingezet voor verwarming of worden gebruikt voor de opwek van elektriciteit via een warmtekrachtkoppeling.
In het geval van gebruik voor ruimteverwarming is het netwerk dat hier aan de oppervlakte voor nodig is identiek aan dat van een restwarmtenet. Het afgekoelde water wordt teruggebracht in de bodem, in een apart reservoir. Geothermiebronnen zijn niet onuitputtelijk. Na enkele decennia neemt de capaciteit af. Hier moet in de ruimtelijke planning rekening mee gehouden worden.
Wanneer geothermie wordt gebruikt voor de opwek van elektriciteit is, voor een economisch rendabel systeem, een watervoerende laag met een temperatuur van meer dan 100°C noodzakelijk.

Voor het kunnen toepassen van geothermie als warmtebron is de aanwezigheid van een geschikte watervoerende laag in de ondergrond vereist. Deze watervoerende laag moet aan te boren zijn. In sommige gebieden in Nederland zijn, meestal ten behoeve van de veilige drinkwatervoorziening, boringsvrije zones ingesteld. In dergelijke gebieden kan geen geothermie worden toegepast.

Geothermiebronnen hebben een levensduur van enkele decennia. Hier moet bij de toepassing van geothermie rekening gehouden worden. De koppeling met andere warmtebronnen zoals restwarmte is een mogelijk alternatief, aangezien de bijbehorende netten identiek zijn.

Bij het transport van de aardwarmte naar de verbruikers speelt afstand tot het boringspunt een belangrijke rol.

Onderstaande figuur, uit het rapport "Energie + ondergrond, verkenning ondergrondse ruimte voor energie" (dat door H+N+S gemaakt is in opdracht van het Ministerie van Infrastructuur en Milieu) geeft schematisch de opbouw van een warmtenet op basis van geothermie weer.

In Nederland is in recente jaren een relatief snelle ontwikkeling van diepe geothermie geweest. In 2007 is in Heerlerheide het Mijnwaterproject gerealiseerd (5 boringen met grootste diepte op 700 meter). Daarna werden op meerdere plaatsen, met name in Zuid Holland, waar een hoge warmtevraag is, verschillende bronnen geboord, waarvan de meeste nog steeds in gebruik zijn.

Het Platform Geothermie verzamelt en publiceert informatie over deze projecten. Nederland beschikt over veel laagenthalpievindplaatsen, waarbij de temperatuur onder het oosten van Friesland relatief hoog is, zo'n 95 graden Celsius. De opwekking van elektriciteit is nog in de fase van onderzoek.

In april 2011 heeft het ministerie van Economische Zaken, Landbouw en Innovatie het Actieplan Aardwarmte gepubliceerd met zijn visie op diepe geothermie. Vanaf 2012 wordt voor duurzame – met geothermie geproduceerde – warmte een vergoeding verstrekt in de Stimulering Duurzame Energie+ regeling (SDE+) met een bijdrage van circa 5 tot 6 euro per GigaJoule (1,5 tot 2 ct per kWh).

De kans op een put die niet het verwachte resultaat levert (misboring genoemd) vormt een drempel voor investeringen in geothermische projecten. Om deze duurzame projecten te stimuleren is een garantieregeling opgesteld die een misboring verzekert, genaamd Regeling Nationale EZ Subsidies (RNES, voorheen SEI). Voor het boren wordt een premie betaald (7% van het maximale subsidiebedrag) en indien de resultaten van de put(ten) tegenvallen, wordt een financiële uitkering toegekend. Indien men gebruik wil maken van de regeling moet men in het bezit zijn van een opsporings- of winningsvergunning, een financieringsplan en een locatie specifiek geologisch onderzoek opgesteld door een ISO 9001 gecertificeerde onderneming.

Geothermie is daarmee een van de goedkoopste opties voor de productie van duurzame energie in Nederland. Per eind 2014 was circa 100 MWth aan capaciteit opgesteld. De jaarproductie bedroeg 1.500 TeraJoule (2014). Zowel de aantallen bronnen als de capaciteit van de bronnen vertonen een stijgende trend.