Aardwarmte heeft potentie om uit te groeien tot belangrijke duurzame energiebron
Aardwarmte heeft de potentie uit te groeien tot een veel belangrijkere bron van duurzame energie dan tot nu toe gedacht. Zowel voor het opwekken van stroom als voor verwarming en koeling liggen de kansen letterlijk en figuurlijk voor het oprapen. De prognoses voor de gunstige prijsontwikkeling van aardwarmte ondersteunen het optimisme voor een sterke groei van deze duurzame energiebron.
In Nederland zijn de kansen eveneens gunstig voor deze bron van energie. De geologische factoren zijn positief, er is ruime kennis over de situatie in de grond, we hebben ervaring met boren, politiek is er aandacht en support voor en er zijn samenwerkingsverbanden (onder meer DAGO en Platform Geothermie) die gericht zijn op resultaat. In ons land gaat het dan in eerste instantie over het ondersteunen van de warmtebehoefte (en koeling) waaraan bij het niet al te diep boren kan worden voldaan. Voor het opwekken van stroom is een hogere temperatuur vereist en dan is dieper boren nodig.
In de analyses van Carbon Tracker is al te zien dat wereldwijd aardwarmte een veel prominentere rol zal gaan spelen in de lange termijn mix van energiebronnen.
Toch is er aanleiding om bij de prognose van dit gezaghebbende instituut de vraag te stellen of de toch al forse groei die daarin voor aardwarmte wordt voorzien nog niet te voorzichtig is.
Recent verscheen er een studie waarin de bouwstenen zijn te vinden voor meer optimisme. Het betreft een promotie-onderzoek naar de wereldwijde kansen voor de winning van aardwarmte gebaseerd op een inventarisatie van de geologische factoren en de verwachtingen ten aanzien van de economische kansen om aardwarmte daadwerkelijk te kunnen benutten op grote schaal (Thermo-mechanical characterization of the lithosphere, Implications for geothermal resources, door Jon Limberger, Universiteit van Utrecht).
De kaart uit deze studie is er een van vele die laat zien dat aardwarmte enorme kansen heeft. Zo zijn de huidige producenten van aardwarmte de VS (Florida en Nevada) (3,5 Mw), de Filipijnen (1,9 Mw), Indonesië (1,3 MW), Mexico (1,1 Mw) en New Zeeland (1 Mw) er goed op te zien.
Voor de VS maakt de US Energy Information Administration periodiek prognoses van de kostenontwikkeling van diverse energiebronnen. Daaruit blijkt dat voor de VS de winning van aardwarmte zeker concurrerend is met andere energiebronnen.
Verwachte kosten ($/Mw) in 2022:
- Gas (combiketel – turbine) 50 – 100
- Kernenergie 96
- Geothermie 41
- Biomassa 98
- Wind (op land) 44
- Zon/PV 58
- Hydro 64
- Steenkool 95
bron: US Energy Administration (4/2017)
Het onderzoek van Limberger bevat analyses van de kostenontwikkeling voor aardwarmte op lange termijn; tot 2050. Bezien we daarbij de prijsverwachtingen voor West-Europa dan is de verwachting dat op een termijn van tien jaar de kosten met ongeveer een kwart kunnen afnemen en voor de twintig jaar daarna nog eens kunnen halveren.
Slide door de kaarten voor de prijsontwikkeling van aardwarmte in 2020, 2030 en 2050. Het winnen van aardwarmte is nog kostbaar. De verwachting is dat de kosten door ontwikkelingen in de techniek sterk zullen dalen.
In het onderzoek van Limberger wordt betoogd dat de winbare aardwarmte gelijk zou kunnen zijn aan het mondiale energiegebruik. Limberger hierover: “Daarbij hebben we gekeken naar de aardwarmte tot 3 kilometer diep. We hebben hiervan, als veiligheidsmarge, slechts 1 procent als winbaar verondersteld mede omdat er nog verder onderzoek nodig is naar de precieze geologische gesteldheid op de locatie waar geboord gaat worden. Voor sommige gebieden zal de winbare hoeveelheid gunstiger kunnen uitpakken dan 1 procent, maar in andere gebieden zal het juist minder gunstig uit kunnen pakken.
Jon Limberger: “In de bovenste 3 kilometer van de aarde zit meer dan genoeg warmte-energie om aan de mondiale energievraag te voldoen. Dit is echter zonder te kijken naar de kosten en of er een goede match bestaat tussen de locatie van vraag en aanbod, en zonder economische restricties. Het scenario dat de aarde op alleen aardwarmte kan draaien is even onwaarschijnlijk als alleen zon of alleen wind. Het punt van mijn studie over de globale potentie aan aardwarmte is dat gegeven de potentieschattingen van mij (en anderen voor mij), er nog steeds zo’n groot gat zit tussen het daadwerkelijk gebruik. Verder wil ik graag het punt maken dat er in de discussie over duurzaamheid enorm veel nadruk ligt op elektriciteitswinning, terwijl de helft van de energievraag bestaat uit warme. Natuurlijk zou dat deels kunnen worden opgelost door elektrificatie, maar dat is vaak zeer inefficiënt.”
“Om de volledige potentie die ik heb berekend voor directe toepassingen te benutten zou je ongeveer tien miljoen putten moeten boren. Dat is enorm veel. In de VS zijn bijvoorbeeld in totaal 1.7 miljoen putten geboord voor allerlei verschillende toepassingen.’
“Nederland heeft een vrijwel unieke mijnbouwwet die bedrijven verplicht hun data van de ondergrond aan de overheid beschikbaar te stellen. Dit heeft er in Nederland voor een versnelde start gezorgd voor geothermische projecten doordat er al zoveel over de ondergrond bekend is. De flinke kapitaalkosten (CAPEX) die nodig zijn voor de exploratie van de ondergrond en voor het boren van een put, maken het soms lastig om een project van de grond te krijgen. Een groot deel van de CAPEX moet worden geïnvesteerd voordat zeker is dat een geothermisch systeem werkt. Je weet pas of het werkt nadat je twee of meer putten hebt geboord. Dat is dan ook het grote verschil met zon en wind, waarbij dat een stuk eenvoudiger en minder risicovol is. Daar staat tegenover dat een aardwarmtesysteem 24/7 kan leveren (capaciteitsfactoren 70-95%) en ook flexibel inzetbaar is (warmte en/of elektriciteit afhankelijk van de vraag). Om het exploratierisico van geothermie af te dekken, heeft de overheid als onderdeel van de SDE+ regeling een garantiefonds opgesteld. Hierdoor wordt het een stuk eenvoudiger om als projectontwikkelaar een project te financieren.”
“De richtlijnen van Wiebes zullen zeker helpen. De huidige mijnbouwwet is nog teveel geënt op de gang van zaken in de olie- en gasindustrie. Er is in Nederland een vergunningensysteem voor handelingen in de ondergrond. Daarbij moet een aparte vergunning worden aangevraagd voor de exploratie (dataverzameling en boring) en de winning (olie/gas/warm water). Voor geothermie is dit systeem lastig, aangezien je na een succesvolle boring vrijwel direct wil produceren om zo snel mogelijk je investering terug te verdienen. In het huidige systeem moet je eerst wachten op een winningsvergunning voordat dat mag. Wiebes wil voor geothermie een gecombineerde boring/winningsvergunning, waardoor meteen met productie kan worden gestart.
Ook heeft de overheid samen met het bedrijfsleven een green deal gesloten die er voor moet gaan zorgen dat de mogelijkheden voor Ultra-Diepe Geothermie in Nederland voor directe hoge temperatuur-toepassingen worden onderzocht. EBN (staatsenergiebedrijf verantwoordelijk voor het innen van de inkomsten door middel van joint-ventures met alle in Nederland actieve olie- en gasbedrijven), die zich voorheen alleen bezig hield met olie en gas zal nu ook geothermie gaan ondersteunen.”
Lees hier het hele onderzoek of lees meer over de werking van aardwarmte in Nederland.