Energieopslag in aquifers

Veel gestelde vragen

Welk opslagrendement is realiseer­baar?

Aquifer opslag biedt de mogelijkheid koude en lage temperatuur warmte op te slaan gedurende een seizoen met een rendement van 70 tot 90%. Indien warmte wordt opgeslagen op een hogere temperatuur, dan daalt het opslag­rendement naarmate de opslag­temperatuur hoger wordt. Er zijn aquifer opslag­projecten gerealiseerd met een opslag­temperatuur van 90°C. Bij deze opslag­temperatuur is een opslag­rendement realiseer­baar van 50 tot 70%.

Om de genoemde opslag­rendementen te realiseren, dient aan twee voorwaarden te worden voldaan: de aquifer dient geschikt te zijn voor energie­opslag en het project dient van voldoende omvang te zijn.

Is elke aquifer geschikt?

Helaas niet. De aquifer kan een zandlaag zijn, maar ook een laag van zandsteen of kalk. Voor koudeopslag en lage temperatuur warmte­opslag dient deze laag voldoende dik te zijn (dikte > 10 meter), voldoende doorlaat­vermogen te hebben (doorlaat­vermogen > 100 m²/d) en tevens mag de natuurlijke grondwater­stroming niet te hoog zijn (grondwater­stroming < 50 meter per jaar, voor grote projecten < 100 meter per jaar). Indien de grondwater­stroming hoog is, gaat veel van de opgeslagen warmte of koude verloren gedurende de opslag­periode. In dat geval is het beter de aquifer te gebruiken voor een bodem­gekoppeld warmte­pomp­systeem.

Wordt de aquifer gebruikt voor warmte­opslag op hogere temperatuur, dan is een hoge waarde van het doorlaat­vermogen ongewenst, omdat bij een hoog doorlaat­vermogen de warmte­verliezen door vrije convectie­stroming toenemen.

Welke project­grootte is gewenst?

Het antwoord op deze vraag is afhankelijk van de rand­voorwaarden. Bij toepassing van aquifer­opslag voor de gecombineerde koeling en verwarming van een gebouw, wordt een gunstig energetisch rendement bereikt indien de aquifer­opslag een capaciteit heeft van meer dan 200 à 300 kW koel­vermogen. Veelal is deze omvang niet economisch haalbaar. Het aquifer opslag­project is meestal economisch interessant voor een koel­vermogen groter dan 800 à 1000 kW.

Is een aquifer opslag­project hetzelfde als een bodem­gekoppeld warmtepomp project?

Nee, een deel van de energie­voorzienings­systemen met aquifer­opslag heeft geen warmtepomp. De aquifer opslag­systemen die wel een warmtepomp hebben, maken in de zomer gebruik van directe koeling met behulp van de opgeslagen koude, dat wil zeggen zonder inschakeling van de warmtepomp. Deze aquifer opslag­systemen kunnen dus worden beschouwd als geavanceerde bodem­gekoppelde warmtepomp systemen.

Is het gebruik van grondwater betrouwbaar?

Grondwater kan corrosief zijn, opgeloste gassen en opgelost ijzer bevatten, en kleine deeltjes uit de aquifer meevoeren. Dit kan een bron zijn van veel operationele problemen. Deze problemen kunnen echter worden vermeden bij een goed ontwerp en een goede realisatie van het aquifer opslag­systeem. Dit betekent onder meer aandacht voor de materiaal­keuze en het ontwikkelen ("schoon­pompen") van de bronnen. Ontgassing en ijzer­neerslag kunnen in veel gevallen worden voorkomen door het handhaven van enige overdruk in het grondwater systeem. Hiervoor worden voor het infiltreren bijvoor­beeld meerdere injectie­leidingen toegepast of speciaal daarvoor ontwikkelde druk­handhavings­kleppen, die in bronnen geplaatst kunnen worden.