Aardwarmte: wat moet een tuinder weten?

Aardwarmte:
wat moet een
tuinder weten?
Reed Business Media
Whitepaper
Mei 2014
Aardwarmte
De Nederlandse tuinbouw is sinds een aantal jaar bezig met het realiseren van
aardwarmteprojecten. De sector is voorloper in de ontwikkeling van deze duurzame energiebron waarbij warm water uit diepe aardlagen wordt opgepompt.
Voor een sector als de tuinbouw waarbij warmte belangrijk is, kan dit een goede
manier zijn om niet alleen kosten te drukken, maar ook milieubewust te werken.
Het boren en gebruiken van aardwarmte, ook wel geothermie genoemd, is relatief nieuw en daardoor nog vol in ontwikkeling. In deze whitepaper bekijken
we de werking van aardwarmte. De positieve kanten, maar ook de valkuiken.
Aardwarmte: wat moet een tuinder weten?
We gaan op zoek naar het antwoord op deze vraag aan de hand van een aantal
belangrijke onderwerpen:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Wat is aardwarmte?
Kaart: Vergunningensituatie per 1 januari 2014
Bijvangst gas of olie
Verstopping
Radioactiviteit
Terugpompen van het water
Garantieregeling bij misboring
SDE+ regeling
Terugverdientijd
Voor u kunt starten
Overzicht Nederlandse aardwarmteprojecten
2
Wat is aardwarmte?
In aardlagen op 1,5 tot 4 kilometer diepte is water van 45 tot 120 graden Celsius
te vinden. Dit water zit in horizontaal liggende zandlagen, waarvan er een aantal
onder Zuid-Holland te vinden zijn. Om deze warmte te winnen worden twee boorgaten gemaakt, één om het water omhoog te pompen, één om het water weer in
dezelfde laag te injecteren.
Hoe groter de afstand tussen het bronpunt en het injectiepunt, hoe langer de bron
meegaat. Dit komt doordat het water dat geïnjecteerd wordt, zich langzaam verspreid over de zandlaag. Bij een afstand van 1,5 kilometer tussen bronpunt en
injectiepunt duurt het ongeveer 30 jaar voor het injectiewater het bronpunt heeft
bereikt. Dit water is dan wel deels opgewarmd, maar het is nog niet duidelijk hoeveel warmte er na 30 jaar uit de bron kan worden gehaald.
Bij de aanleg van een bron en een injectiepunt boort men vanuit één punt eerst
recht naar beneden en vanaf zo’n 400 meter diepte met 45 graden schuin naar
beneden. Zo komen de uiteinden van de boorgaten uiteindelijk op zo’n 1.500 meter
uit elkaar te liggen. Boven de grond gaat het warme - maar zeer zoute - water door
een warmtewisselaar en daarna direct terug naar het injectiepunt.
De capaciteit hangt af van de capaciteit van de retourpomp. Water op 2 kilometer
diepte staat onder druk en is makkelijk omhoog te krijgen, maar om het terug te
brengen is een sterke pomp nodig. Het warmte-aanbod is er altijd, maar dat geldt
niet voor de warmtevraag. Daarom wordt er ook een buffertank gemaakt.
Lees meer
Vergunningensituatie Nederland: klik op de kaart om naar het orgineel te gaan
Bron: TNO/ NL Olie en Gasportaal
3
Bijvangst gas of olie
Verschillende aardwarmteprojecten in de Nederlandse tuinderij zijn stilgelegd vanwege bijvangst van gas en/of olie. De bijvangsten betekenen dure aanpassingen
aan het systeem. De aardwarmteprojecten, The Green Innovater, Green Well en
Duijvestijn Tomaten moesten op zoek naar oplossingen, met grote vertragingen en
extra kosten als gevolg.
The Green Innovator, Pijnacker
The Green Innovator, het aardwarmtenetwerk van potplantenkweker Leon Ammerlaan in Pijnacker, kreeg kort na de opening in 2011 te maken met een olievondst.
De bron was niet meer in staat de kassen van Ammerlaan evenals twee buurbedrijven, een school een zwembad en een sportcentrum, van warmte te voorzien. Na
een investering van 7 miljoen euro, lag de bron zo’n anderhalf jaar stil.
“Bij een vondst van olie kan de 2.800 meter lange leiding hier helemaal vol mee
komen te zitten. Omdat lichte olie op water drijft, kan de druk zo hoog oplopen dat
de wellhead eraf vliegt”, legt Leon Ammerlaan uit. “Het dichtdraaien van de kraan
om de bron te stoppen heeft dan geen effect. Toch moet je bij calamiteiten de put
kunnen sluiten.” Dit betekende dat een nieuwe wellhead moest worden gemaakt
die tegen een druk van 200 bar bestand is. Een wellhead is een 700 kilo wegend
blok van massief ijzer met onderaan een flens en aan de boven- en zijkanten gaten
voor het aansluiten van afsluiters. Vanwege de strenge veiligheidseisen zijn de
afsluiters dubbel uitgevoerd.
Voortaan worden alle nieuwe projecten van aardwarmteboring met deze nieuwe
wellhead uitgerust. Hierdoor is de bron altijd dicht te draaien zodra problemen ontLees meer
staan.
Green Well, Westland
Bij Green Well is nog geen olie geconstateerd, maar er zit gas in het water opgelost dat vrijkomt. Voor meekomend gas en eventueel meekomende olie gaat het
productiewater voor het bij de warmtewisselaars komt door een olie/gas-afscheidingstank met een opslagmogelijkheid voor vijf kuub olie. Het gas wordt nu nog
verbrand in een affakkelinstallatie. Het is de bedoeling dat in een ketel te gaan
doen en de warmte en CO2 te benutten. De affakkelinstallatie dient dan als backup. “Afhankelijk van de kwaliteit van het gas – hoofdzakelijk methaan – willen
we de CO2 gaan doseren. Er mogen dan geen plantschadelijke stoffen in zitten”,
meldt Ted Zwinkels van paprikabedrijf Zwingrow in Honselersdijk. Samen met de
glastuinbouwbedrijven Kwekerij Zeurniet, Kwekerij G. Verkade, Kwekerij J.C.M.
Mulder en T. Valstar Shadowplant richtte Zwingrow Green Well Westland op om
met aardwarmte duurzaam te gaan produceren.
De hoeveelheid gas kan fluctueren tussen nul en 3,5 kuub per kubieke meter
water. Bij Green Well Westland is het nu ongeveer een kuub gas. Toch zit er geen
gasbel in de zandlaag waar het water vandaan komt. “Gas zit meestal tussen
kleilagen, waar onze bron boven zit. Bij diepere boringen, naar bijvoorbeeld 4.000
meter, is eerder gas te verwachten. Zodra je dan een gasbel aantreft, moet je de
opsporingsvergunning inleveren en mag de concessiehouder het gas er uithalen”,
zegt Zwinkels.
Lees meer
Duijvestijn Tomaten, Pijnacker
Ook Duijvestijn Tomaten in Pijnacker kreeg te maken met meekomend gas. Het in
het water opgeloste gas doet niets af aan de temperatuur, maar wel aan de hoeveelheid naar boven gehaalde warmte. Ad van Adrichem van gebroeders Duijvestijn: “Je kunt het er gewoon in laten zitten, maar het bemoeilijkt het terug pompen
naar de ondergrond.” Tijdens het omhoog pompen neemt de druk van het water
af, waardoor het opgeloste gas in volume toeneemt. Dit vraagt verhoging van de
druk op het systeem om het gas te comprimeren en het retourwater (na warmteafgifte in de warmtewisselaar) terug te pompen naar de diepe ondergrond.
Van Adrichem: “Vanaf het begin ging het terugpompen niet zo makkelijk als werd
verwacht. Met een extra boost-pomp lukte het beter, maar we haalden nog niet de
waarden die we wilden hebben. Daarnaast vonden we dit te veel energie kosten.
Daarom zijn we testjes gaan doen.” Hiervoor moest de aardwarmtewinning stilgelegd worden. Daarbij bleek de aanwezig van gas. “Terwijl de mogelijke aanwezigheid daarvan in het vooronderzoek nihil werd geacht”.
Lees meer
4
Verstopping
Zonder goede filtering ontstaat het risico dat de injectieput door neerslag verstopt raakt. Uit de ondergrond
kunnen diverse verontreinigingsdeeltjes meekomen, zoals zand, olie, klei, zoutneerslag, of corrosie van pijpwerk en andere installaties. Lood- en ijzerdeeltjes die neerslaan kunnen de watersamenstelling veranderen,
waardoor soms ook ineens een veel grotere zoutneerslag kan optreden. Dit kan leiden tot een verlaagd rendement van warmtewisselaars, een verhoogde benodigde injectiedruk om uitgekoeld water terug de bodem in te
pompen en tot voortijdige vervanging van de put en apparatuur.
Lees meer
Koekoekspolder
Bij het aardwarmteproject in de Koekoekspolder moest de bron vanwege neerslag op de binnenwand van de
injectiebuis worden stilgelegd. De bron kwam in juni 2013 plots tot stilstand. Een onderzoeksinstituut werd
gevraagd metingen te doen. Onderin de injectieput bleken lood- en zoutdeeltjes vastgekoekt aan de stalen
buis, zo werd met een camera ontdekt. Het water kon niet langer terug het reservoir in vloeien.
Na het nodige onderzoek en de bijkomende vertraging werd de bron begin 2014 weer in gebruik genomen,
maar niet op volle sterkte. Er zijn opslagtanks gebouwd naast de bron waarin oplosmiddel met water is gemengd. Vanaf begin januari wordt het mengsel door een twee kilometer lange, dunne stalen buis de bron
ingebracht. Dit is een techniek bekend uit de zoutindustrie, weet projectdirecteur Vorage. Het middel begint
te werken, maar de capaciteit is nog niet volledig terug.
Radioactiviteit
Nadat de aardwarmtebron in de Koekoekspolder verstopt raakte werd er bij de uitgevoerde onderzoeken ook
radioactiviteit gemeten. Onbekend met het fenomeen van radioactieve straling in een aardwarmtebron werden
monsters naar Petten gestuurd. Het bleek te gaan om zogeheten NORM-stoffen, ook wel LSA, wat staat voor
lage specifieke activiteit. Een natuurlijke radioactiviteit die alleen bij ophoping van het materiaal meetbaar is, in
dit geval op zo’n 1.900 meter diepte. Dergelijke radioactieve neerslagen zijn bekend in de olie- en gaswinning
in Nederland. Het verschil met aardwarmtebronnen is dat er ook water in de grond terug gepompt wordt.
Om bestraling te voorkomen bij opening van de bron voor onderhoud gelden voortaan extra regels. Een stralingsdeskundige moet aanwezig zijn, beschermende kleding en handschoenen zijn verplicht. Oude onderdelen
die worden vervangen moeten apart worden afgevoerd.
Lees meer
Projectdirecteur Koekoekspolder Radboud Vorage werd zelf ook aan een onderzoek onderworpen. Hij was
immers degene die bij bijna alle werkzaamheden bij de bron aanwezig was. Vorage had uiteindelijk twee
tot vier procent van de jaarlijks toegestane dosis straling binnengekregen. Volgens onderzoekers van RadiatCo, die de metingen verrichtten, is de straling ongevaarlijk zolang het in de broninstallatie blijft. “Het is
pas gevaarlijk als het in je lichaam komt”, zegt stralingsdeskundige Lonneke Bochove. De gevonden stof is
lood 210. Het gaat om straling die niet door de ijzeren buizen heen kan. Vorage: “Het is net als accuzuur in
je auto. Het is niet gevaarlijk zolang je er maar verstandig mee omgaat.”
5
Terugpompen van het water
Een ander probleem dat bij aardwarmtebronnen opdoemt, is de zogenoemde injectiviteit: het injecteren van uitgekoeld water. Tot voor kort ging men ervan uit dat
de productie- en injectiebron, doublet, communicerende vaten zijn. De hoeveelheid
warm water die wordt opgepompt moet dan ook weer terug in de bron kunnen. In
de praktijk blijkt nu dat de injectiviteit lager is dan de productiviteit.
Zoutgehalte
Volgens Ronald den Boogert van TNO Glastuinbouw is het hoge zoutgehalte in het
aardwarmtewater er de oorzaak van dat er minder water is terug te voeren dan er
uit de bron komt. “Het water uit een aardwarmtebron is nog zouter dan zeewater.
Zelfs roestvast staal corrodeert hierdoor snel. Bij het afkoelen van het zoute water
wordt het als het ware dikker. Hierdoor is het moeilijker terug te voeren.”
“Bovendien loopt de druk op, waardoor er een bepaalde grens zit aan de hoeveelheid water die terug in de bron kan.”
Lees meer
CO2
In het water diep uit de grond, dat onder zeer hoge druk staat, zit bovendien
CO2. Als dat water aan de oppervlakte komt, borrelt het koolzuurgas eruit. Het
water wordt dan minder zuur (basischer), waardoor zouten uitkristalliseren. Bij
het terugvoeren van het afgekoelde water slaat het zout onderin de bron neer.
Daardoor kan deze op den duur verstopt raken en komt het langdurig gebruik van
aardwarmte in gevaar.
TNO kijkt hoe groot dat gevaar is en of aanzuren van het water nodig is voor het
ontwijkende CO2. Den Boogert: “Zoutzuur toevoegen is niet de oplossing, want
dan heb je een volle vrachtwagen per dag nodig. Bijvoorbeeld weer CO2 toevoegen om het zuurgehalte te verhogen is een mogelijkheid. Anders blijft minder
terugkoelen over. We rekenen dan uit tot hoe laag de temperatuur mag zakken om
het gevaar te vermijden.”
Lees meer
6
6
Garantieregeling bij misboring
Helaas levert een boring niet altijd resultaat op. Sinds 2009 zijn er garantieregelingen van het ministerie van Economische Zaken en de Rabobank om financiële
gevolgen van misboring op te vangen. Bij een mislukt project kan de initiatiefnemer
via de garantieregeling dan het grootste gedeelte van de premiekosten terugkrijgen. Er zijn een aantal voorwaarden waaraan je moet voldoen om kans te maken
op de garantieregeling:
•
•
•
Je moet vergevorderde plannen hebben voor een aardwarmteproject.
Je moet in het bezit zijn van een opsporingsvergunning.
Je moet een minimum vermogen van 2 MW denkt te onttrekken. Voor het maken van de nodige berekening maakt u gebruik van de DoubletCalc.
In de garantieregelingen van 2013 was er voor het eerst ruimte voor boringen van
meer dan 3.500 meter diep. Ook werd de regeling toen zo ingesteld dat bij bronnen
met een tegenvallende warmtecapaciteit verbeteropties worden toegepast.
Lees meer
SDE+ regeling
De Stimulering Duurzame Energieproductie (SDE+) vergoedt het verschil tussen
de kostprijs van hernieuwbare energie en de kostprijs van grijze energie.
SDE+ bijdrage = basisbedrag – correctiebedrag.
De prijs van grijze energie is belangrijk voor de hoogte van de SDE+ bijdrage.
Hoe hoger deze is, hoe minder SDE+ u ontvangt. Het voorschot dat u in 2014 kan
ontvangen aan subsidie wordt berekend op basis van een aantal gegevens:
•
Het basisbedrag uit de aanwijzingsregelingen voor de SDE+ 2008-2013.
•
Het voorlopige correctiebedrag: gebaseerd op een inschatting van de elektriciteits-, gas en/of warmteprijzen. In het eerste
kwartaal van het opvolgende jaar worden de definitieve prijzen vastgesteld.
•
Basisbedrag – correctiebedrag = voorschotbedrag
Lees meer
Bron: Rijksdienst voor Ondernemend Nederland
Terugverdientijd
Uit het rapport van de Rabobank uit 2013 bleek dat aardwarmte een teler tot drie
euro per vierkante meter kostenvoordeel oplevert. Gemiddeld kost een boring tien
tot vijftien miljoen euro. De investeringen zijn in tien jaar terugverdiend. Na die tien
jaar zijn de verdiensten stevig, berekende de bank. In het rapport is een businesscase opgenomen die de bank heeft doorgerekend voor één bedrijf met één bron
en een warmtevervanging van zeventig procent. In het tiende jaar levert de bron
ruim vijf ton aan nettowinst bij. Dat loopt op tot ruim zeven ton na het vijftiende jaar.
Bekijk de SDE+ voorlichtingsvideo van Rijksdienst voor Ondernemend Nederland:
De bank voorziet dat kassen in de toekomst op gronden met goede aardwarmtepotentie gebouwd worden doordat de afschrijftermijn van kassen korter is dan voor
aardwarmtebronnen. De bank is bijzonder positief over de kansen van aardwarmte.
Het kan volgens de bank twintig procent van de gasbehoefte van de glastuinbouw
vervangen en landelijk een gasbesparing van twee procent betekenen, mits meer
telers investeren in de techniek. Uit het rapport blijkt dat de Rabobank ook vijf van
de zeven projecten met aardwarmte in Nederland heeft gefinancierd. Gemiddeld
kost een boring tien tot vijftien miljoen euro.
Lees meer
7
Voor u kunt starten
Voor u kunt beginnen met het boren naar aardwarmte zijn er een aantal zaken
waar u op moet letten:
•
Stimulering duurzame energieproductie SDE+
In 2014 is een stimuleringsbudget voor duurzame energie van 3,5
miljard euro beschikbaar. Hieruit kan subsidie worden aan
gevraagd voor het boren naar aardwarmte.
•
Verplicht geologisch onderzoek bij subsidieaanvraag
Voor de subsidieaanvraag SDE+ is een sinds 2014 een geologisch onderzoek vereist. Het onderzoek moet voldoen aan het
Model Geologisch Onderzoek SDE+.
•
Aanvraag vergunningen opsporen en winnen
Voordat begonnen kan worden met het opsporen en winnen van aardwarmte moet er een vergunnen worden aangevraagd bij het
ministerie van Economische Zaken. Deze procedure valt onder de
Mijnbouwwet.
•
Garantieregeling/Subsidieregeling Energie en Innovatie (SEI)
Omdat het boren naar aardwarmte niet altijd succesvol is en de kosten hoog zijn kunnen deze risico’s gedeeltelijk afgedekt worden door
gebruik te maken van de SEI-regeling. •
Voorkomen van problemen bij eventueel opboren van gas of olie
Bij het boren naar aardwarmte is er een risico dat er ook olie en gas opgeboord wordt, wat gevaren met zich meebrengt. Om de veiligheid te garanderen moeten er technische maatregelen genomen worden. Daarnaast moeten er bij de producenten van aardwarmte kennis en kunde beschikbaar zijn over mijnbouw en over de bijkomende
technieken en regelgeving.
Voor specifieke informatie over de stappen die u moet zetten voor u kan beginnen met het boren naar aardwarmte kunt u terecht bij NL Olie- en Gasportaal.
8
Aardwarmteprojecten in de Nederlandse tuinbouw
De Lier
Tuinbouwbedrijven Harting Holland
en A. de Bruijn en Zn BV, Westland
Opdracht getekend: eind 2013
Floricultura Heemskerk
Orchideeënkwekerij, Heemskerk
Start (eerste) boring: begin 2013
Bron in werking: nog niet duidelijk
Californië en Wijnen Square Crops
Glastuinbouwgebied Californië en
glastuinbouwbedrijf Wijnen
Square Crops, Grubbenvorst (Venlo)
Start (eerste) boring: mei 2012
Bron in werking: december 2013
Nieuw project eerste boring: eind 2014
A+G Van den Bosch
Tuinbouwbedrijf, Bleiswijk
Start (eerste) boring: 2007
Bron in werking: zomer 2007
Tweede Doublet start boring: 2013
Tweede bron in werking: 2013
Ammerlaan Grond- en Hydrocultuur
Tuinbouwbedrijf, Pijnacker
Begin (eerste) boring: 2010
Bron in werking: 2011
(Tijdelijk stilgelegd in 2011)
Koekoekspolder
Samenwerkende glastuinders,
de gemeente Kampen en de
provincie Overijssel willen in
het glastuinbouwgebied de
Koekoekspolder bij Kampen/
IJsselmuiden
Start boring: april 2011
Bron in werking: augustus 2011
Gebr. Duijvestijn
Tomaten-kwekerij,
Pijnacker-Nootdorp
Start (eerste) boring: juli 2010
Bron in werking: november 2010
(tweede bron tijdelijk stilgelegd
in 2011)
Green Well Westland
Potplantenkwekerij T. Valstar,
paprikabedrijf Zwingrow en Kwekerijen G. Verkade, Zeurniet en
Mulder.
Start (eerste) boring: december
2011
Bron in werking: februari 2013
Agriport A7
Kassengebied Agriport A7,
Middenmeer West-Friesland
Start boring: april 2013
Bron in werking: augustus 2013
Koekoekspolder
Floricultura
Van den Bosch
Californië
Green Well
Ammerlaan
Duijvestijn
Argiport A7
De Lier
Handige links
Lees meer
Bezoek
Groenten & Fruit
Bezoek
The Green Innovator Ammerlaan
Bezoek
Nl Olie- en Gasportaal
Bezoek
Green Well Westland
Bezoek
Rijksoverheid: Aardwarmte
Bezoek
Gebroeders Duijvestijn
Bezoek
Staatstoezicht op de Mijnen
Bezoek
ThermoGis
Bezoek
SDE+ regeling
Bezoek
Platform Geothermie
9

Download Report