GEOTHERMIE IN VLAANDEREN. Dr. David Lagrou, Geoloog, VITO

Transcriptie

1 GEOTHERMIE IN VLAANDEREN Dr. David Lagrou, Geoloog, VITO

2 VITO, VISION ON TECHNOLOGY HOOFDKANTOOR: Boeretang 200, 2400 Mol, België Ook afdelingen in Geel, Berchem en binnenkort in Genk (ENERGYVILLE)» Een op Europees vlak toonaangevend, onafhankelijk onderzoeks- en adviescentrum;» op het gebied van cleantech en duurzame ontwikkeling;» werkt aan oplossingen voor een beter leefmilieu. Geothermie 2

3 ONDERZOEK EN ONTWIKKELING VOOR EEN BETER LEEFMILIEU Minder afhankelijk van fossiele brandstoffen Meer duurzame industrie Betere leefomgeving Geothermie 3

4 GEOTHERMIE BIJ VITO GEOTHERMIE:» VITO zet als onderzoeksinstelling volop in op hernieuwbare energie» Focus van GEO-groep is GEOTHERMIE» Energieverbruik: 50% van energiebehoefte is verwarming (koeling)» Bronnen: restwarmte & geothermie» Verbruikers» Naast warmte ook elektriciteit (co-generatie) Geothermie 4

5 WAT IS GEOTHERMISCHE ENERGIE? (1) Temperatuur Diepte Bron van de warmte: Vorming van de aarde ( collisie warmte ) Vervorming en wrijving Radioactief verval Geothermische gradiënt: Temp toename met de diepte In de Kempen: 30 C/km Boring van 3 km: 3*30 C + 10 = 100 C Geothermie 5

6 WAT IS GEOTHERMISCHE ENERGIE? (2) Geothermie 6

7 GEOTHERMISCH DOUBLET: DIEPE AQUIFERS Geothermie 7

8 WAT DOEN WE MET DE WARMTE? (1) Warmte boven halen is een eerste stap. Maar wat doen we met de warmte?» Warmtelevering via warmtenetten Interessante warmtevragers Bedrijventerreinen Nieuwe verkavelingen Residentiële wijken met een voldoende hoge energie vraag Grotere verbruikers Zwembaden Glastuinbouw Gevangenissen Ziekenhuizen Scholen Verzorgingstehuizen Collectieve appartementsblokken Supermarkten Winkels Geothermie 8

9 WAT DOEN WE MET DE WARMTE? (2) Warmte boven halen is een eerste stap. Maar wat doen we met de warmte?» Indien temp en debiet hoog genoeg: Elektriciteitsproductie: weersonafhankelijk Geothermie 9

10 GEOTHERMISCHE DOUBLETTEN: WAAR IN BELGIË? Carboon kalksteen: Dinantiaan kalksteen Kolenkalk Natuurlijke met water gevulde holtes Bron: Berckmans & Vandenberghe, 1998 Geothermie 10

11 GEOHEAT-APP PROJECT Partners Financiële steun Geothermie 11

12 GEOHEAT-APP PROJECT Algemene economische haalbaarheid van intermediaire en diepe geothermie voor het verduurzamen van de warmtevraag bij bouw- en renovatieprojecten» Interreg VL-NL: Antwerpen, BE & NL Limburg en Noord-Brabant» Geïdentificeerde noden» Kennis op het vlak van geologie en techniek» Draagvlak bij stakeholders» Financiering» Doelstellingen» Grensoverschrijdende kartering van geothermische targets» Energieconcept voor de 5 gevalstudies» Focus op woningen, kantoren, publieke gebouwen, industrie» Kosten- en businessmodel voor de 5 gevalstudies» Overleg met betrokken administraties, bouwheren» Regelgeving en mogelijk ondersteuning van demonstratieprojecten» Kennisuitwisseling» Resultaten publiek toegankelijk maken» Klankbordgroep» Databank Ondergrond Vlaanderen, ThermoGIS Geothermie 12

13 GEOHEAT-APP PROJECT Geothermie 13

14 GEOHEAT-APP PROJECT GEOHEAT APP kaart Kolenkalk in Antwerpen, BE en NL Limburg & Noord-Brabant 14

15 GEOHEAT-APP PROJECT Onderzoeksproject: GEOHEAT APP: Economische haalbaarheid intermediaire en diepe geothermie Vl-Ned Interreg project, VITO, Grontmij NL & TNO METHODE» >25 C» Dikte (in m)» Permeabiliteit (in Darcy = D) Transmisiviteit: D.m POTENTIEELKLASSEN» < 2 Darcy.m = LAAG» > 2 en <10 Darcy.m MIDDEN» >10 Darcy.m= HOOG Krijt Trias Geothermie 15 Westfaliaan Dinantiaan

16 GEOHEAT-APP PROJECT 16

17 GEOHEAT-APP PROJECT Resultaten (zie brochure) Als eindconclusies kan gesteld worden dat er in het studiegebied potentieel is voor geothermie, maar dat er een goede afstemming moet zijn tussen de ondergrond en de bovengrond, m.a.w. een gunstige geothermische bron moet worden gecombineerd met een voldoende grote warmtevraag, zowel in capaciteit als in bedrijfsuren. Enkel op die manier kan een economisch rendabel project worden gerealiseerd. Geothermie 17

18 GEOTHERMIE 2020 Uitgangspunten» Diepe geothermie is een lokale energiebron met potentieel in de Kempen» Met een potentieel van meer dan 1 GW warmte» En ca. 400 MW elektrisch Partners Financiering

19 GEOTHERMIE 2020 Voorwaarden voor de uitrol van diepe geothermie in de Kempen» Technologische uitdagingen» Ondergrond» Boringen» Inpassing warmte en elektriciteit» Maatschappelijk draagvlak» Aanleggen warmtenetten» Collectief versus individueel» Locaties en ruimtelijke ordening» Regelgeving (eigendomsrecht, EPB, )» Vergunningen (MER, milieu, levering, )» Vergunningsvoorwaarden (peilputten, )» Risico s» Financiering GEOTHERMIE 2020

20 GEOTHERMIE 2020 Geothermie 20

21 GEOTHERMIE 2020 Resultaten (zie brochure)» Diepe geothermie heeft een potentieel in Vlaanderen» Het kan leiden tot een constante energieprijs» Het kan zorgen voor een vermindering van de import van energie» Het is een alternatief voor het duurzaam verwarmen van gebouwen» Het kan leiden tot het versterken van de lokale economie» De ontwikkeling van diepe geothermie kan niet op zich staan» Uitrol van warmtenetten» Aangepaste ruimtelijke ordening» Geïntegreerd beleid Geothermie 21

22

23 GEMETEN TEMPERATUREN Loenhout Poederlee Merksplas Turnhout 60 C 67 C 72 C C aver. C/km m TD: m m (TVD) TD: m (TVD) m TD: m m TD: m

24 PROEFPROJECT GEOTHERMIE: BALMATT VITO ontwikkelt proefproject BALMATT: co-generatie warmte en elektriciteit Geothermie 24

25 BALMATT-PROJECT Basisgegevens» Reservoir op een diepte van (- 3150m) m» Temperatuur: ca. 120 C» Tot 5 boringen» kg/s» Elektriciteitsproductie» Warmtelevering op hoge en lage temperatuur

26 BALMATT-PROJECT

27 DIEPE GEOTHERMIE BALMATT Projectuitvoering BALMATT-project Voorstudie Seismische campagne Geologische studie Haalbaarheidsstudie Vergunningen 1 e financieringsronde Projectevaluatie Lokaal draagvlak 2 e financieringsronde Voorbereiding werken Boring MOL-GT

28 PROEFPROJECT BALMATT: HOE DIEP MOETEN WE BOREN? Zand, silt, klei m krijt, mergel m Steenkoolhoudend: zandsteen, schiefer, steenkool m Carboon: Kalksteen, dolomiet Geothermie 28

29 VERKENNING VAN DE ONDERGROND: BORINGEN Boring: directe methode Boringen >500m» Exploratie boringen (steenkool, gasopslag)» Ondergrondse gasopslag in Loenhout» Geothermisch boringen: Turnhout (1952) & Merksplas (1983) Geothermie 29

30 HET BOORPROCES hijsen bloedsomloop van de boring Roteren Geothermie 30

31 HOE BOREN WE? Drill well section Run casing Cement Drill next section Run casing, cement, Californië Wijnen Geothermie, Grubbenvorst Geothermie 31

32 PUTONTWERP VAN EEN BORING: TELESCOPISCH Geothermie 32

33 GEGEVENS VERZAMELEN & PUTTESTEN» Gedurende het boren & open put boorgatmetingen (voor casing)» Puttesten: oppompen van water uit put» Wateranalyses» Analyse debiet en druk in de put Californië Wijnen Geothermie, Grubbenvorst Geologisch model stromingseigenschappen van reservoir Geothermie 33

34 BALMATT PROJECT Geothermie 34

35 BALMATT-PROJECT: LAY-OUT VAN DE BORINGEN Gedevieerd boren» 1500m afstand tussen boringen op reservoirniveau» Invloed op de temperatuur» Invloed op de druk» Hoe veranderen P en T in de tijd?» Beperkingen in drukverandering» Concept: 5 boringen» Geboord van zelfde boorplatform: afstand aan oppervlakte < 10 m» Huidige layout gebaseerd op 35 j. simulatie» Zal geëvaluateerd & aangepast worden na eerste (2de) boring(en) en testen Geothermie 35

36 BALMATT PROJECT: TIJDSLIJN» Eerste boring is gestart op 14 sep. 2015» Duur ongeveer 3 (5?) maanden» Data analyse (geologie & puttesten) nodig voor:» Go/No go» Evaluatie van de modellen» Update of lay-out voor toekomstige boring» Input voor ontwerp van oppervlakte-installatie (e.g. debiet, temperatuur, chemie)

37 VITO-GEO: ANDERE PROJECTEN IN VLAANDEREN Energyville Genk, Thor site

38 VERKENNING VAN DE ONDERGROND: SEISMISCH ONDERZOEK Seismische campagnes: indirecte methode» Op zoek naar steenkool» Ondergrondse gasopslag

39 SEISMISCH ONDERZOEK Geothermie 39

40 SEISMISCH ONDERZOEK Geothermie 40

41 SEISMISCHE ONDERZOEK T: Tijd (s) A: Afstand (m) V: Snelheid (m/s) V = A / T T x V = A s * m/s = m Referentieboring geeft ons de relatie tussen tijd en diepte: 2 s * 1000 m/s = 2000 m diepte Geothermie 41

42

43 VITO-GEO: ANDERE PROJECTEN IN VLAANDEREN Janssen Pharmaceutica Beerse

44 GEOTHERMIE BIJ VITO» GEOTHERMIE in Vlaanderen - Beknopte wegwijzer geothermie in België, 2012 (VITO, E. De Boever, D. Lagrou & B. Laenen)» GEO-HEAT APP: Interreg Vl-Ned.: : brochure - (project leiding D. Lagrou)» GEOTHERMIE 2020: EFRO-project (VITO, IOKO,VOKA-Kempen) brochure (project leiding B. Laenen)» LINKS» geothermie@vito.be» Facebook: GEOLOGIE van Vlaanderen:» Geologie van de Kempen (Wouter en Vandenberghe, 1994, NIRAS), 208 p.» Geologie van Vlaanderen, BORREMANS M. (eds.). Gents Genootschap van Geologen. Academia Press, 502 p. ISBN Geothermie 44

45 VRAGEN?» Ben Laenen onderzoeksleider » David Lagrou onderzoeker » Stijn Bos onderzoeker » Erik De Schutter Business Development Manager Geothermie 45