Het ministerie van Economische Zaken en Klimaat heeft aan het PBL gevraagd om voor de categorie geothermie samen met DNV GL en ECN part of TNO, en ondersteund door TNO Ad- visory Group for Economic Affairs (TNO AGE), advies uit te brengen over de subsidiehoogtes voor hernieuwbare energie in 2019. Hierbij is aangegeven om voor geothermie te rekenen met dieptes vanaf 500 meter. In de marktconsultatie is daarenboven naar voren gekomen de wens voor ondiepe geothermie (minder dan 500 meter diepte). Deze ondiepe geothermie wordt in een apart document (Aanvullende berekeningen) behandeld, omdat het in afwijking van het advieskader is.
Dit hoofdstuk beschrijft de bevindingen over de categorieën gerelateerd aan geothermie. Hierbij wordt onderscheid gemaakt tussen de volgende categorieën:
• Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter (paragraaf 6.1) • Geothermie; ≥ 4000 meter (zie ook paragraaf 6.2)
• Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter; projectuitbreiding met een extra put (zie ook paragraaf 6.3)
6.1 Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter
6.1.1 Uitgangspunten en rekenmethode
In deze paragraaf wordt de beschrijving van de referentie-installatie voor de categorie ‘Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter’ nader toegelicht. Deze categorie is representatief voor het toepassingsgebied van een groot aantal geothermische projecten, met name in de glastuinbouw, maar ook is deze categorie representatief voor geothermische projecten die gebruik maken van een doublet bestaande uit verlaten olie- of gasputten. Opslagsystemen (zoals warmtekoudeopslag en andere seizoensopslagsystemen) vallen niet onder deze cate- gorie. Deze categorie betreft geothermische projecten met een grote en vrij gelijkmatige jaarlijkse warmtevraag (flat rate) en kent daarmee een relatief hoog aantal vollasturen. Stadsverwarmingstoepassingen kennen een beperktere warmtevraag gedurende een deel van het jaar en daarmee een lager aantal vollasturen. Voor deze toepassing is een separate doorrekening opgenomen, zie het nevenrapport Aanvullende berekeningen.
Parameters met een grote invloed op het bronvermogen voor de geothermieprojecten in deze categorie zijn onder andere de brontemperatuur (gerelateerd aan onder andere de boordiepte van het doublet), retourtemperatuur en het debiet van de vloeistofstromen (gerelateerd aan onder andere de aquifereigenschappen en de diameter van de productie- en injectieputten). Zowel de boordiepte als de putdiameter hebben een grote invloed op het in- vesteringsbedrag voor geothermische projecten.
Eén van de belangrijke parameters om de specifieke investeringskosten (€/kW) en de O&M- kosten (€/kW/jaar) te bepalen, is het verwacht vermogen. De variatie in de verschillende verwachte vermogens van de verschillende geanalyseerde geothermieprojecten veroorzaakt
Het basisbedrag voor deze categorie is vastgesteld aan de hand van de referentiecase, geba- seerd op basis van gerealiseerde productie uit bestaande geothermieprojecten (uitsluitend gevonden in de glastuinbouw sector), zoals weergegeven in tabel 6.1 waarbij ook de vol- gende kenmerken van belang zijn:
• In tegenstelling tot projecten voor wind- of zonne-energie, is er onvoldoende bewijs- last om een economisch restwaarde na 15 jaar te veronderstellen voor geothermie- projecten;
• Er worden kosten gemaakt voor installaties ter afvangst van olie en gas;
• De door de SDE+-regeling gevraagde geologische rapportage valt onder de project- voorbereidingskosten en is daarom niet meegenomen in de referentiecase.
Tabel 6.1: Technisch-economische parameters voor Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter
Parameter Eenheid Eindadvies
SDE+ 2018
Eindadvies SDE+ 2019
Thermisch outputvermogen [MW] 14 16
Vollasturen warmteafzet [uur/jaar] 6000 6000
Investeringskosten [€/kWoutput] 1626 1480
Vaste operationele kosten [€/kWoutput/jaar] 111 115
Variabele operationele kosten [€/kWhoutput/jaar] 0,0019 0,0019
In vergelijking met het Eindadvies SDE+ 2018 valt op dat het bronvermogen is gestegen, en dat de specifieke investeringskosten zijn gedaald. Dit laatste voornamelijk doordat geother- mische bronnen beter zijn gaan presteren (hogere vermogens worden gerealiseerd, ten op- zichte van de gegevens gebruikt voor de vaststelling van het eindadvies SDE+ 2018). Hierbij is rekening gehouden met de investeringskosten- en O&M-kostenrealisatiefactoren.
6.1.2 Overzicht basisbedragen
In tabel 6.2 zijn het basisbedrag en enkele andere subsidieparameters weergegeven, voor de categorie: ‘Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter’.
Tabel 6.2: Overzicht subsidieparameters Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter
Parameter Eenheid Eindadvies SDE+ 2018 Eindadvies SDE+ 2019
Basisbedrag [€/kWh] 0,053 0,052
Looptijd subsidie [jaar] 15 15
Basisprijs SDE+ 2019 [€/kWh] - 0,013
Voorlopig correctiebedrag 2019 [€/kWh] - 0,019
6.2 Geothermie; ≥ 4000 meter
6.2.1 Uitgangspunten en rekenmethode
Voor het SDE+-advies voor 2019 is de grenswaarde van deze categorie van ≥3500 meter aangepast tot ≥4000 meter. Reden hiervoor is om beter aan te sluiten bij de markt, waarbij 4000 meter als minimale diepte wordt aangenomen voor Ultra Diepe Geothermie (UDG). De verwachte hogetemperatuurwarmtewinning van > 120-140 °C is ook de rationale om voor UDG een minimale diepte van 4000 meter te kiezen.
TNO-AGE verwacht dat in het interval tussen de 3500 en 4000 meter de permeabiliteit der- mate verslechtert dat enkel een laag maar mogelijk economisch debiet haalbaar is. Ook wordt de potentie om enig relevant debiet te verkrijgen beneden de 4000 meter in zand- steenreservoirs nihil geacht. Ook blijkt dat de boorkosten per meter, zoals wel in eerdere SDE+-adviezen werd geschat, niet extreem oplopen voor boordieptes tot 4000 meter en er geen economische reden is om 3500 meter aan te houden. Het verleggen van de grens van 3500 naar 4000 meter lijkt hiermee dan zowel een gedeeltelijke geologische alsook een eco- nomische rationale te kennen.
Beneden de 4000 meter worden de kalksteenlagen uit het Dinantien vooralsnog als het enige potentieel interessante aquifergesteente gezien. Daarom is de 4000 meter ook te zien als een stratigrafische (gesteentelaag) begrenzing voor het overgrote deel van Nederland. Dit zou in lijn zijn met de voorgestelde definitie van de bovengrens van de diepe geothermie (basis van Noordzeegroep).
In deze paragraaf wordt de beschrijving van de referentie-installatie voor de categorie ‘Geothermie; ≥ 4000 meter’ nader toegelicht. Deze categorie richt zich op hogere tempera- tuurtoepassingen voor met name industriële processen en wordt gekenmerkt door de grotere boordiepte van het geothermisch doublet. Twee theoretische vergelijkingsprojecten zijn hier- bij nader bekeken, waarbij de boordiepte 4000 en 6000 meter bedraagt en de diameter van de put van 8½ inch. Het bronvermogen voor de verschillende cases varieert hierdoor tussen de 17 en 30 MW. Voor deze twee vergelijkingsprojecten is een warmtetransportleiding mee- genomen, waarvan de lengte varieert van 0,5 kilometer voor het kleinste project tot 4 kilo- meter voor het project met het hoogste bronvermogen. Vanwege de grotere boordiepte zijn ook kosten voor reservoirstimulatie meegenomen ter hoogte van € 4 miljoen per geother- misch doublet.
Deze vergelijkingsprojecten laten vrijwel eenzelfde kostprijs per kWh zien. Het basisbedrag voor deze categorie is vastgesteld op basis van de referentiecase, zoals weergegeven in tabel 6.9 waarbij de volgende kenmerken van belang zijn:
• Er is geen restwaarde meegenomen van de investeringskosten aan het eind van de SDE+-looptijd van 15 jaar. Ervaring uit het buitenland leert dat geothermiebronnen veelal langer kunnen blijven produceren, maar in Nederland is er geen ervaring met geothermiebronnen van deze diepte.
• Er worden kosten gereserveerd voor installaties ter afvangst van olie en gas; • De door de SDE+-regeling gevraagde geologische rapportage valt onder de project-
voorbereidingskosten en is derhalve niet meegenomen in de referentiecase.
Tabel 6.3 geeft de technisch-economische parameters weer voor de mogelijke referentiecase van deze categorie, met een boordiepte van 4000 meter en een bronvermogen van 17 MW.
Tabel 6.3: Technisch-economische parameters Geothermie; ≥ 4000 meter
Parameter Eenheid Eindadvies
SDE+ 2018
Eindadvies SDE+ 2019
Thermisch outputvermogen [MW] 15 17
Vollasturen warmteafzet [uur/jaar] 7000 7000
Investeringskosten [€/kWoutput] 2393 2509
Vaste operationele kosten [€/kWoutput/jaar] 86 107
Variabele operationele kosten [€/kWhoutput] 0,0076 0,0076
6.2.2 Overzicht basisbedragen
In tabel 6.4 zijn het basisbedrag en enkele andere subsidieparameters weergegeven, voor de categorie: ‘Geothermie; ≥ 4000 meter’.
Tabel 6.4: Overzicht subsidieparameters Geothermie; ≥ 4000 meter Eenheid Eindadvies
SDE+ 2018
Eindadvies SDE+ 2019
Basisbedrag [€/kWh] 0,060 0,067
Looptijd subsidie [jaar] 15 15
Basisprijs SDE+ 2019 [€/kWh] - 0,013
Voorlopig correctiebedrag 2019 [€/kWh] - 0,019
Berekeningswijze correctiebedrag 90% x TTFLHV
6.3 Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter; projectuit-
breiding met een extra put
6.3.1 Uitgangspunt en rekenmethode
In deze paragraaf wordt de beschrijving van de referentie-installatie voor de categorie met projectuitbreidingen nader toegelicht. Opslagsystemen (zoals warmtekoudeopslag en andere seizoensopslagsystemen) vallen niet onder deze categorie. Geothermische projecten kunnen hun vermogen en dus duurzame warmteproductie vergroten door het uitbreiden van het be- staande project met een extra put. Als referentie voor deze categorie is er uitgegaan van een uitbreiding van een doublet met een extra, derde put. Door het boren van een extra put zal het geothermisch doublet veranderen in een geothermisch triplet. Uitbreiding van bestaande projecten, niet beperkt tot een doublet, met een extra put kunnen ook onder dit advies ge- zien worden.
Qua configuratie is voor de referentie ervan uit gegaan dat de extra put tot een vergelijkbare diepte als het bestaande doublet wordt geboord. Die uitbreiding kan een productie- of injec- tieput zijn. Naast de boorkosten voor het boren van de extra put zijn ook de benodigde bo- vengrondse aanpassingen meegenomen bij de bepaling van het voorgestelde basisbedrag. Dit zijn bijvoorbeeld kosten voor de pompen, warmtewisselaars, warmtetransportleiding en uitbreiding van de installatie voor olie- en gasafvangst. Ook vereist de uitbreiding vaak aan- passingen – en dus kosten – aan de ondergrondse infrastructuur van de bestaande putten. Voor de referentiecase is het extra vermogen, gerealiseerd door inzet van een derde put, ge- baseerd op de huidige SDE+-beschikkingsaanvragen en de theoretische rekenmodellen. Op basis van deze gegevens is het mogelijk dat er een verdubbeling van het vermogen gereali- seerd wordt door het in gebruik nemen van een derde put bij een bestaand doublet.
De O&M-kosten voor een dergelijke extra put wijken niet af van die van een doublet. In de praktijk blijkt dat het boren van een extra put vaak een beduidende vermogenstoename rea- liseert. Maar net zoals bij doubletten bestaat de kans dat het producerend vermogen niet het niveau haalt van het aangevraagde vermogen.
Tabel 6.5 geeft de technisch-economische parameters weer voor de referentiecase van deze categorie, met een boordiepte van 2200 meter en met een additioneel bronvermogen van 12 MW. Voor extra put projecten zal veelal gelden dat deze alleen worden uitgevoerd, als het debiet gunstig ingeschat kan worden. Hogere debieten in de ondergrond uiten zich in een la- gere kostprijs.
Tabel 6.5: Technisch-economische parameters Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter; projectuitbreiding met een extra put
Parameter Eenheid Eindadvies
SDE+ 2018
Eindadvies SDE+ 2019
Thermisch outputvermogen [MW] 12 16
Vollasturen warmteafzet [uur/jaar] 6000 6000
Investeringskosten [€/kWoutput] 654 433
Vaste operationele kosten [€/kWoutput/jaar] 111 115
Variabele operationele kosten [€/kWhoutput] 0,0019 0,0019
6.3.2 Overzicht basisbedragen
In tabel 6.6 zijn het basisbedrag en enkele andere subsidieparameters weergegeven, voor de categorie: ‘Geothermie ≥ diepte 500 meter en <4000 meter; projectuitbreiding met een ex- tra put’.
Tabel 6.6: Overzicht subsidieparameters Geothermie ≥ 500 meter en <4000 meter; projectuitbreiding met een extra put
Eenheid Eindadvies SDE+ 2018
Eindadvies SDE+ 2019
Basisbedrag [€/kWh] 0,034 0,032
Looptijd subsidie [jaar] 15 15
Basisprijs SDE+ 2019 [€/kWh] - 0,013
Voorlopig correctiebedrag 2019 [€/kWh] - 0,019