MIP-event Energie ligt op de straat Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken?

Transcriptie

1 MIP-event Energie ligt op de straat Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? H.Hoes, TERRA ENERGY 1

2 Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit 2

3 Zonne-energie ELEKTRISCH THERMISCH Continue zoektocht naar systemen met hogere rendementen 3

4 Zonne-energie DOCH. ook mogelijkheden voor low cost, laag rendement systemen!! 4

5 Zonne-energie T asfalt = 58,5 C bij T omg = 22 C Tijd 5 Asfaltoppervlaktetemperatuur [ C]

6 De straat als zonnecollector Klassieke zonnecollector levert gemiddeld 350 kwh/m 2 (rekening houdend met stilstandsperiodes) (max. vermogen = 800 W/m 2 ) Asfaltcollector levert gemiddeld 200 kwh/m 2 (kan continu warmte opslaan in bodem) (max. vermogen = 400 W/m 2 ) Je kan niet stellen dat 1 m 2 zonnecollector = 2 m 2 asfaltcollector!! REKENING HOUDEN MET TEMPERATUUR en TIJD in WERKING!! 6

7 De straat als zonnecollector rendement 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 zwem badcollector collector enkel glas/zwarte laag collector helder glas/selectieve laag vacuum collector asfaltcollector 0-0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 Tm =± 10 C (zom erdag) T* = (Tm-Tu)/G Tm=± 60 C (zomerdag) 7

8 Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit 8

9 Energie-opslag van alle tijden! 9

10 Traditionele Hernieuwbare bronnen 1. Zon 2. Water 3. Wind 4. Biomassa 10

11 Geothermie Het vijfde alternatief Geo = Aarde en Thermie = warmte Temperatuur op m diepte = contant (12 C) Temperatuur stijgt met 2 K per 100 m diepte (vuistregel) 11

12 Ondiepe geothermie Het vijfde alternatief De bodem gebruiken voor extractie van warmte / koude De bodem gebruiken voor seizoenale opslag 12

13 13

14 Systemen voor ondergrondse energie-opslag Commerciële Systemen ATES ATES (KWO of Koude-WarmteOpslag) BTES (BEO of Boorgat-EnergieOpslag) CTES (REO of Restruimte-EnergieOpslag) CTES BTES 14

15 Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit 15

16 ATES Aquifer Thermal Energy Storage 16

17 Beschikbaarheid aquifers VITO, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek 17

18 (Grote) ATES-projecten in Vlaanderen KBC Klina ETAP Campus Blairon Vito Cipal/Innotek St-Dimpna St-Elisabeth St-Maria OPZ Herrijgers St-Elisabeth St-Trudo WZC Ten Hove (Leuven, bank) (Brasschaat, ziekenhuis) (Malle, kantoorgebouw) (Turnhout, kantoorgebouw) (Mol, laserkoeling) (Geel, kantoorgebouw) (Geel, ziekenhuis) (Turnhout, ziekenhuis) (Overpelt, ziekenhuis) (Geel, psych. centrum) (Meer, tuinbouwbedrijf) (Herentals, ziekenhuis) (Sint-Truiden, ziekenhuis) (Mol, rustoord) 18

19 ATES - uitvoering 19

20 ATES - uitvoering 20

21 BTES Borehole Thermal Energy Storage 21

22 Geleidbaarheid bodem : 0-50 m VITO, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek 22

23 BTES - uitvoering 23

24 BTES - uitvoering 24

25 BTES - uitvoering 25

26 BTES - uitvoering 26

27 BTES - uitvoering 27

28 Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit 28

29 Project Zoerle-Parwijs Duurzaam nieuwbouwproject 13 huurwoningen demonstratie innovatieve technieken passieve maatregelen voor energie-efficiëntie gebruik van hernieuwbare energie innovatief ventilatieconcept thermische zonnecollectoren + PV-panelen unieke warmteleveringsinstallatie (asfaltcollector met grondopslag en warmtepomp) 29

30 Project Zoerle-Parwijs Opp=500 m2 15 PE-lussen 12 cm diepte 25 cm afstand 75 MWh/jaar Opp=160 m2 54 VWW s 50 m diepte 2 m afstand 50 MWh/j naar WP 30

31 Project Zoerle-Parwijs 31

32 Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit 32

33 1. FOCUS op het wegdek 33

34 2. FOCUS op energiewinning VERWARMING 34

35 3. FOCUS op energiewinning FREE HEATING/COOLING 35

36 4. Optimaal systeem 36

37 Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? De straat als zonnecollector Van geothermie naar energie-opslag Energie-opslag in Vlaanderen Project Zoerle-Parwijs Energieconcepten Besluit 37

38 Besluit energie-opslag Energie-opslag voor iedereen beschikbaar Zeer efficiënte verwarming én koeling verwarmen aan hoog rendement (SPF = 3,5 5) (via WP) vrije koeling aan zeer hoog rendement (SPF = 10 50) Mogelijkheden van grondwatersystemen (ATES) eerst bekijken BTES biedt interessant alternatief als ATES niet mogelijk Terugverdientijden van ± 10 jaar zeker haalbaar (zonder subsidie) Indicatieve kostprijzen : ATES : 250 à 400 /kw (>750 kw) 400 à 500 /kw (>500 kw) 500 à 600 /kw (>300kW) BTES : 600 à 1000 /kw 38

39 Besluit energie-weg Asfaltcollector = goedkope zonnecollector Ondergrondse energie-opslag : prijs sterk afhankelijk van grootte opslagveld, ondergrond en temperatuur! enkel energiewinning : warmtepomp noodzakelijk (temperatuur te laag) extra investering (asfaltcollector + opslagveld) geeft hoger rendement warmtepomp koppelen aan compact collectief wonen toepassing verwarmen / géén koeling 39

40 Besluit energie-weg energiewinning én verhoogde verkeersveiligheid maximale benutting voordelen duurzaam wonen en duurzame mobiliteit belangrijke verbetering rendabiliteit bijkomend maatschappelijke voordelen en reductie filekosten afstemming wegenbouw vs woningbouw! 40

41 Energie uit de straat in Vlaanderen? onderzoek naar Vlaamse mogelijkheden/beperkingen selectie optimale systeemconfiguraties analyse intelligente energieconcepten haalbaarheid / Life Cycle Cost opzetten demonstratieproject monitoring, 41

42 Van grondgekoppelde warmtepomp tot KWO en BEO (Koude-WarmteOpslag en Boorgat-EnergieOpslag) TERRA ENERGY Europawijk 2400 MOL Hans HOES, Nico Robeyn, Bert LEMMENS,