Post on 03-Jun-2020
GEOTHERMIE IN VLAANDEREN Dr. David Lagrou, Geoloog, VITO
VITO, VISION ON TECHNOLOGY
» Een op Europees vlak toonaangevend, onafhankelijk onderzoeks- en adviescentrum; » op het gebied van cleantech en duurzame ontwikkeling; » werkt aan oplossingen voor een beter leefmilieu.
HOOFDKANTOOR: Boeretang 200, 2400 Mol, België Ook afdelingen in Geel, Berchem en binnenkort in Genk (ENERGYVILLE)
Geothermie 2
Meer duurzame industrie
Betere leefomgeving
Minder afhankelijk van fossiele brandstoffen
ONDERZOEK EN ONTWIKKELING VOOR EEN BETER LEEFMILIEU
Geothermie 3
GEOTHERMIE BIJ VITO
» 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:
Geothermie 4
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
WAT IS GEOTHERMISCHE ENERGIE? (2)
Geothermie 6
https://www.vito.be/geoheatapp http://www.diepegeothermie.be
GEOTHERMISCH DOUBLET: DIEPE AQUIFERS
Geothermie 7
https://www.vito.be/geoheatapp
WAT DOEN WE MET DE WARMTE? (1)
» Warmtelevering via warmtenetten
Warmte ‘boven halen’ is een eerste stap. Maar wat doen we met de warmte?
Geothermie 8
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 • …
WAT DOEN WE MET DE WARMTE? (2)
» Indien temp°en debiet hoog genoeg: Elektriciteitsproductie: weersonafhankelijk
Warmte ‘boven halen’ is een eerste stap. Maar wat doen we met de warmte?
Geothermie 9
Geothermie 10
Carboon kalksteen: • Dinantiaan kalksteen • Kolenkalk • Natuurlijke met water gevulde holtes
Bron: Berckmans & Vandenberghe, 1998
GEOTHERMISCHE DOUBLETTEN: WAAR IN BELGIË?
GEOHEAT-APP PROJECT
Partners
Financiële steun
Geothermie 11
GEOHEAT-APP PROJECT
» 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
Algemene economische haalbaarheid van intermediaire en diepe geothermie voor het verduurzamen van de warmtevraag bij bouw- en renovatieprojecten
Geothermie 12
GEOHEAT-APP PROJECT
Geothermie 13
GEOHEAT-APP PROJECT
GEOHEAT APP kaart Kolenkalk in Antwerpen, BE en NL Limburg & Noord-Brabant
14
GEOHEAT-APP PROJECT
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
Onderzoeksproject: GEOHEAT APP: Economische haalbaarheid intermediaire en diepe geothermie Vl-Ned Interreg project, 2013-2014 VITO, Grontmij NL & TNO
Geothermie 15
Krijt Trias
Westfaliaan Dinantiaan
GEOHEAT-APP PROJECT
16
GEOHEAT-APP PROJECT
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.
Resultaten (zie brochure)
Geothermie 17
GEOTHERMIE 2020
» 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
Uitgangspunten
Partners
Financiering
GEOTHERMIE 2020
» 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
Voorwaarden voor de uitrol van diepe geothermie in de Kempen
GEOTHERMIE 2020
GEOTHERMIE 2020
Geothermie 20
GEOTHERMIE 2020
» 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
Resultaten (zie brochure)
Geothermie 21
GEMETEN TEMPERATUREN
60°C
1.350 m
72°C
1.760 m
103°C
2.238 m
1.490 m (TVD)
67°C74°C @production
TD: 1.560 m
TD: 1.643 m (TVD)
TD: 2.780 m
TD: 1.761 m
aver. temp. @34°C/km
Loenhout Poederlee Merksplas Turnhout
PROEFPROJECT GEOTHERMIE: BALMATT
VITO ontwikkelt proefproject BALMATT: co-generatie warmte en elektriciteit
Geothermie 24
BALMATT-PROJECT
» Reservoir op een diepte van 2.800 (-3150m) – 3.800 m
» Temperatuur: ca. 120°C » Tot 5 boringen » 130 – 165 kg/s » Elektriciteitsproductie » Warmtelevering op hoge en lage
temperatuur
Basisgegevens
BALMATT-PROJECT
DIEPE GEOTHERMIE BALMATT
2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2
BALMATT-project Voorstudie Seismische campagne Geologische studie Haalbaarheidsstudie Vergunningen 1e financieringsronde Projectevaluatie Lokaal draagvlak 2e financieringsronde Voorbereiding werken Boring MOL-GT-01
Projectuitvoering
PROEFPROJECT BALMATT: HOE DIEP MOETEN WE BOREN?
- 3150 m
- 3500 m
- 920 m
Zand, silt, klei
krijt, mergel
Steenkoolhoudend: zandsteen, schiefer, steenkool
Carboon: Kalksteen, dolomiet
https://www.vito.be/geoheatapp
Geothermie 28
VERKENNING VAN DE ONDERGROND: BORINGEN
Boringen >500m
» Exploratie boringen (steenkool, gasopslag) » Ondergrondse gasopslag in Loenhout » Geothermisch boringen: Turnhout (1952) & Merksplas (1983)
Boring: directe methode
Geothermie 29
HET BOORPROCES
Geothermie 30
hijsen
Roteren
bloedsomloop van de boring
http://science.howstuffworks.com
HOE BOREN WE?
1 2
Californië Wijnen Geothermie, Grubbenvorst
3 4 5
www.wvsoro.org
Drill well section Run casing Cement Drill next section Run casing, cement, …
Geothermie 31
Geothermie 32
PUTONTWERP VAN EEN BORING: TELESCOPISCH
» Gedurende het boren & open put boorgatmetingen (voor casing) » Puttesten: oppompen van water uit put
» Wateranalyses » Analyse debiet en druk in de put
GEGEVENS VERZAMELEN & PUTTESTEN
Californië Wijnen Geothermie, Grubbenvorst stromingseigenschappen van reservoir
Geologisch model
Geothermie 33
BALMATT PROJECT
Geothermie 34
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
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)
VITO-GEO: ANDERE PROJECTEN IN VLAANDEREN
Energyville – Genk, Thor site
VERKENNING VAN DE ONDERGROND: SEISMISCH ONDERZOEK
» Op zoek naar steenkool » Ondergrondse gasopslag
Seismische campagnes: indirecte methode
SEISMISCH ONDERZOEK
Geothermie 39
Geothermie 40
SEISMISCH 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
SEISMISCHE ONDERZOEK
Geothermie 41
VITO-GEO: ANDERE PROJECTEN IN VLAANDEREN
Janssen Pharmaceutica – Beerse
GEOTHERMIE BIJ VITO
» GEOTHERMIE in Vlaanderen - www.vito.be/geothermie » Beknopte wegwijzer geothermie in België, 2012 (VITO, E. De Boever, D. Lagrou & B.
Laenen) » GEO-HEAT APP: Interreg Vl-Ned.: 2013-2014: brochure - (project leiding D. Lagrou) » GEOTHERMIE 2020: EFRO-project (VITO, IOKO,VOKA-Kempen) – brochure (project leiding B.
Laenen) » LINKS
» geothermie@vito.be » www.diepegeothermie.be » www.vito.be/geothermie » Facebook: https://www.facebook.com/balmattsite
» 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 978 90 382 2433 6.
Geothermie 44
VRAGEN?
» Ben Laenen – onderzoeksleider (ben.laenen@vito.be) +32 14 33 56 38 » David Lagrou (david.lagrou@vito.be) – onderzoeker +32 14 33 56 47 » Stijn Bos (stijn.bos@vito.be) – onderzoeker +32 14 33 59 27 » Erik De Schutter (erik.deschutter@vito.be) – Business Development Manager +32 14 33 59 59
Geothermie 45