DRIE Figuur 3
3.1.5 Potenties van geothermie voor elektriciteitsproductie
Wereldwijd wordt de meeste geothermie gebruikt voor productie van elektriciteit (geo-WKK). Daarvoor is grondwater nodig van 100 graden of meer, dat in Nederland minimaal op 3 kilometer diepte zit. Bij 100 graden is het nettorendement echter bijzonder laag (circa 3 procent), waardoor stroomproductie met geothermie (geo-WKK) in Nederland pas interessant wordt bij grotere diepten. De locatiekeuze van geothermische centrales zal worden bepaald door de beschikbaarheid van aardwarmte en de afzetmogelijkheden van restwarmte omdat
stroomproductie zonder benutting van restwarmte twee keer zo duur is per kilowattuur. Geothermische centrales zijn aanmerkelijk kleiner (400 vierkante meter per gigawattuur) dan fossiele centrales (IF 2011). Ze lenen zich brengen) met de geografische verdeling van het potentiële
aanbod van geothermie.
Voor toepassing van geothermie in ruimteverwarming is grondwater nodig van bij voorkeur4 minimaal 60 graden. Dat zit in Nederland gemiddeld op 2 kilometer diepte, maar volgens GeoDH komt dat ook voor op 1 kilometer diepte (zie figuur 3.7). Een studie naar het Europese potentieel voor geothermal district heating (GeoDH 2015) komt voor Nederland tot de conclusie dat 30 procent van de bevolking woont in gebieden met voldoende potentieel; dat wil zeggen warmte van meer dan 60 graden op diepten van 1 en 2 kilometer. Een korte studie van CE Delft (2016) concludeert dat met de huidige en geplande grootschalige warmtenetten
,
die liggen in of grenzen aan gebieden met (volgens TNO) goede en mogelijke potentie voor geothermie, op termijn circa 930.000 woningen en 5.000 utiliteitsgebouwen verwarmd kunnen worden met geothermie. Dat is circa 12 procent van de woningvoorraad (zie ook figuur 3.7). Dat aandeel kan toenemen als het economischinteressant wordt om warmte over grotere afstanden te transporteren.
Er is nog veel onzekerheid over de aanwezigheid van winbare aardwarmte in de Nederlandse ondergrond. Zo betitelt CE de warmtenetten in het blauwe gebied (rechter kaart) als ongeschikt voor voeding met
Figuur 3.7
Potentieel voor geothermische stadsverwarming
Bron: GeoDH 2015 (links); CE Delft 2016 (rechts) Op 1 km diepte Op 2 km diepte Warmte van 60 – 100oC Volgens CE Delft 2016 Volgens GeoDH 2015 Onbekend Mogelijke potentie Goede potentie Geothermische potentie Bestaand Toekomstig
Gemeenten met grootschalige warmtenetten
DRIE
De gemiddelde kostprijs is in die studie niet berekend omdat de warmtebehoefte van Barendrecht niet groot genoeg is om de aangesloten elektriciteitscentrale optimaal te laten functioneren. Door te veronderstellen dat die warmtebehoefte op termijn wordt uitgebreid tot het beschikbare aanbod, kan wel een indicatieve kostprijs worden berekend. Met een investering van 110 miljoen euro zou dan jaarlijks 38 gigawatt elektriciteit en 1,2 petajoule warmte geleverd kunnen worden (bij 7.000 draaiuren). Als die installatie 30 jaar meegaat, en als de jaarlijkse vaste onderhoudskosten 4 procent van de investeringen bedragen (conform de methode van SDE+-kostprijsberekeningen voor putten van 3,5 kilometer diepte), dan kost die energie gemiddeld 40 euro per megawattuur (exclusief subsidies), uiteenlopend van 34 euro in een optimistisch scenario tot 50 euro per megawattuur in een pessimistisch scenario. Vergeleken met eerder genoemde berekeningen zijn dit erg lage kostprijzen. Voor de onderbouwing van SDE+-adviezen 2016 werd berekend dat geo-WKK met hogere temperatuur stadsverwarming (aanvoer 90 graden, retour 70 graden) gemiddeld 112 euro per megawattuur kost. Die kosten kunnen verder omlaag als afnemers worden aangesloten die de retourwarmte nog verder uitnutten (ECN et al. 2015: 42).
Volgens de GEOELEC Resource Assessment wordt geothermische elektriciteit in Nederland rond 2030 economisch aantrekkelijk. Dan zou 0,23 terrawattuur goed voor vollastproductie omdat hun output, anders
dan bij PV-panelen en windturbines, niet onderhevig is aan fluctuerende weersinvloeden.
Op 5,5 en 7,5 kilometer diepte is voldoende warmte beschikbaar voor productie van 34 respectievelijk 65 petajoule elektriciteit per jaar gedurende duizend jaar (IF 2011). Daar is jaarlijks 228 respectievelijk 325 petajoule aardwarmte voor nodig, waarvan 15 respectievelijk 20 procent wordt omgezet in stroom (waarvan een deel nodig is voor de pompen). De resterende 80-85 procent aardwarmte blijft over als restwarmte voor overige toepassing. De productiekosten van geothermische stroom schat IF (na overwinning van huidige technische barrières) op 179 euro per megawattuur bij benutting van de warmte op 5,5 kilometer diepte en 122 euro per megawattuur bij 7,5 kilometer diepte5; in combinatie met restwarmtelevering daalt dat tot 52 respectievelijk 63 euro per megawattuur (IF 2011: 51).
Dit soort kostenramingen zijn erg afhankelijk van lokale geologische omstandigheden en van de mate waarin de gewonnen aardwarmte bovengronds nuttig kan worden toegepast. In een recente studie (Kalkman et al. 2016) zijn de mogelijkheden verkend van geo-WKK in Barendrecht: ultradiepe geothermie (UDG) (6-7 kilometer diep) voor 80 gigawattuur elektriciteitsproductie gecombineerd met restwarmtebenutting via een zeerlagetemperatuur- warmtenet (ZLT) (aanvoer 50 graden en retour 30 graden).
Figuur 3.8 Aardwarmte in Nederland Bron: Nlog.nl Vergunningensituatie op 1 oktober 2016 Opsporingsvergunning Winningsvergunning Aardwarmteboring Gasvoorkomen Olievoorkomen Aangevraagde opsporingsvergunning Aangevraagde winningsvergunning
37
3 Toekomstbeeld geothermie in Nederland |
DRIE DRIE
produceerden. De putten zijn tussen 1,5 en 2,5 kilometer diep. De warmte van tien projecten werd gebruikt in kassen, één project verwarmde alleen woningen en één project verwarmde kassen, nutsvoorzieningen én gebouwen (TNO 2015: 60). De snelle groei werd mede mogelijk gemaakt door de SDE+-subsidie die vanaf 2012 beschikbaar was. In 2015 werd 2,5 petajoule aardwarmte geproduceerd. Met uitvoering van het voorgenomen energiebeleid kan dat toenemen tot 6,8 petajoule in 2020 en ruim 9 petajoule in 2023 (PBL en ECN 2016: 75). De overheid wil in 2020 11 petajoule produceren uit aardwarmte. In het Actieplan Aardwarmte (ELenI 2011) staan hierover afspraken. De overheid stimuleert de winning van geothermie onder andere met SDE+-subsidie op levering van aardwarmte, met een garantieregeling voor boringen naar geothermie en met steun aan onderzoeksprogramma’s.
Er wordt op ruime schaal gezocht naar geschikte locaties voor de winning van aardwarmte (zie figuur 3.8). In 2014 is er een groot aantal wijzigingen opgetreden in de
opsporingsvergunningen voor aardwarmte: twee nieuwe vergunningen zijn aangevraagd, zes vergunningen zijn verleend (voor 206 vierkante kilometer), twee zijn er afgewezen, twee vergunningen zijn gesplitst, één vergunning is samengevoegd, drie vergunningen zijn beperkt in het betreffende gebied, achtentwintig
vergunningen zijn verlengd (507 vierkante kilometer), acht vergunningen zijn vervallen/ingetrokken of er is afstand van gedaan (196 vierkante kilometer). Er zijn in 2014 geen nieuwe aanvragen voor een winningsvergunning voor aardwarmte ingediend. Eén nieuwe winningsvergunning voor aardwarmte is verleend (TNO 2015).