MIP-event Energie ligt op de straat Energie-wegen, Hoe warmte opslaan en gebruiken? H.Hoes, TERRA ENERGY 1
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
Zonne-energie ELEKTRISCH THERMISCH Continue zoektocht naar systemen met hogere rendementen 3
Zonne-energie DOCH. ook mogelijkheden voor low cost, laag rendement systemen!! 4
Zonne-energie T asfalt = 58,5 C bij T omg = 22 C Tijd 5 Asfaltoppervlaktetemperatuur [ C]
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
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
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
Energie-opslag van alle tijden! 9
Traditionele Hernieuwbare bronnen 1. Zon 2. Water 3. Wind 4. Biomassa 10
Geothermie Het vijfde alternatief Geo = Aarde en Thermie = warmte Temperatuur op 10 100 m diepte = contant (12 C) Temperatuur stijgt met 2 K per 100 m diepte (vuistregel) 11
Ondiepe geothermie Het vijfde alternatief De bodem gebruiken voor extractie van warmte / koude De bodem gebruiken voor seizoenale opslag 12
13
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
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
ATES Aquifer Thermal Energy Storage 16
Beschikbaarheid aquifers VITO, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek 17
(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
ATES - uitvoering 19
ATES - uitvoering 20
BTES Borehole Thermal Energy Storage 21
Geleidbaarheid bodem : 0-50 m VITO, Vlaamse Instelling voor Technologisch Onderzoek 22
BTES - uitvoering 23
BTES - uitvoering 24
BTES - uitvoering 25
BTES - uitvoering 26
BTES - uitvoering 27
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
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
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
Project Zoerle-Parwijs 31
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
1. FOCUS op het wegdek 33
2. FOCUS op energiewinning VERWARMING 34
3. FOCUS op energiewinning FREE HEATING/COOLING 35
4. Optimaal systeem 36
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
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
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
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
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
Van grondgekoppelde warmtepomp tot KWO en BEO (Koude-WarmteOpslag en Boorgat-EnergieOpslag) TERRA ENERGY Europawijk 2400 MOL Hans HOES, hanshoes@terra-energy.be, 0497 37 75 52 Nico Robeyn, nicorobeyn@terra-energy.be, 0473 96 94 17 Bert LEMMENS, bertlemmens@terra-energy.be, 0478 58 51 31 42