Warmte- en koudeopslag

Warmte- en koudeopslag is een bron van duurzame energie die een sterke groei doormaakt. Hierbij wordt relatief veel grondwater verpompt en de temperatuur (doorgaans licht) verhoogd en verlaagd. Deltares heeft vanuit haar kennispositie van grondwater en leidingsystemen een
goede inhoudelijke basis voor advisering bij complexe opgaven. Deltares installeert en beheert zelf geen WKO-systemen, wat bijdraagt aan de onafhankelijkheid van onze adviezen.

Onderzoek naar effecten van bodemenergie

Warmte- en koudeopslagsystemen kunnen een effect op de ondergrond hebben. Het aantal systemen neemt inmiddels sterk toe. De hydrologische omstandigheden en de eigenschappen van de systemen bepalen echter de omvang van mogelijke effecten. In met name het onderzoeksprogramma Meer met bodemenergie werden samen met de partners IF Technology, Bioclear en Wageningen Universiteit effecten gemeten en beoordeeld. Deze kennis wordt inmiddels gebruikt door ontwerpers, beleidsmakers en vergunningverleners om de negatieve effecten van WKO te beheersen. De onderzochte effecten van de temperatuurvariatie en grondwaterverplaatsing zijn stijghoogteveranderingen, interferentie, grondwaterkwaliteit en grondwaterecologie. Het onderzoek heeft onder andere aangetoond dat de injectietemperatuur in veel situaties verhoogd kan worden van 25°C naar 30°C.

WKO en bodemsaneringen

WKO wordt steeds meer toegepast in stedelijke gebieden, waar ook historisch gezien de meeste bodemverontreinigingen en/of saneringen aanwezig zijn. WKO’s kunnen een positief of negatief effect hebben op de verontreinigingen. WKO kan bijdragen aan het efficiënter saneren van locaties door een slimme koppeling tussen beide technieken. Aan de andere kant kan de verhoogde dynamiek van het grondwater leiden tot complicaties bij het saneren of het verspreiden van verontreinigingen.

WKO en thermische energie uit andere bronnen

Deltares heeft de mogelijkheden verkend om WKO te combineren met andere technieken. Hierbij kan gedacht worden aan koelwaterprocessen, opslag van zoetwater en het inzetten van oppervlaktewater als warmte- of koudeleverancier. Ook is samen met TNO de mogelijkheid voor WKO in zoutcavernes onderzocht. Het Europese onderzoeksproject E-use (aq) heeft tot doel om de mogelijkheden voor export van WKO-kennis voor combinatieconcepten te onderzoeken.

Troubleshooting en verbeterde energieprestaties van WKO-systemen

Boringen voor WKO kosten relatief veel geld, daarom is het belangrijk een maximum aan informatie ter beschikking te krijgen uit boorputten. Boorgatmetingen van Deltares verschaffen gedetailleerde informatie over de lithologie van de ondergrond en het grondwater. Hiermee kunnen onder andere de filterstellingen worden geoptimaliseerd, kleiafdichtingen worden gecontroleerd en zoet-zout overgangen worden bepaald. Met langs glasvezelkabels in peilbuizen (of gesondeerd) kan de temperatuurverdeling in de ondergrond worden gemeten. Dit zijn continue metingen waardoor een dynamisch beeld van de ontwikkeling van de koude en warme zones te creëren is. Met behulp van modellering kan deze monitoringtechniek  ingezet worden om filterverstopping vroegtijdig te herkennen en het rendement van het bronsysteem te  optimaliseren.

Ondersteuning bij beleidsprocessen

Met onze kennis ondersteunen we overheden bij hun afwegingen voor de vergunningverlening van WKO. Voor de provincie Flevoland is een evaluatie uitgevoerd van de vergunningvoorwaarden  op het vlak van de monitoring voor WKO in het licht van de potentiële risico’s. Daarnaast heeft Deltares geadviseerd bij complicaties en (vermoedens van) interferentie. Voor het integraal kunnen afwegen van de belangen die spelen in de ondergrond, heeft Deltares een afwegingsmethodiek ontwikkeld.

Optimale sturing van de warmte- en koudevraag voor clusters van gebouwen

Als in een gebied meer warmte- en koudevraag vanuit verschillende gebouwen bestaat, is het beheer en onderlinge afstemming van de WKO-installaties ingewikkelder. Het streven is om verstorende interferentie te voorkomen en de bronsystemen zo efficiënt mogelijk in te zetten, zodat het energieverlies minimaal is. Deltares werkt aan verschillende projecten om de real-time sturing van grote
klimaatsystemen met meerdere duurzame en conventionele bronnen te optimaliseren en te simuleren. Hiervoor wordt de warmte/ koudevraag voorspeld op basis van de weersverwachting, waarna de inzet van de verschillende bronnen geoptimaliseerd wordt met voortdurende bijstelling van de actuele situatie.