Grote warmte- en koudeopslag-systemen kunnen veel beter worden gepland

Op sommige plekken in Nederland wordt het in de bodem al krap voor warmte- en koudeopslag-systemen, die grote gebouwen energiezuinig kunnen verwarmen en koelen. Dat kan een stuk beter, zegt onderzoeker Marc Jaxa-Rozen. Hij promoveert op dinsdag 15 januari op dit onderwerp aan de TU Delft.

Het verwarmen (en koelen) van grote gebouwen kost veel energie. Op sommige plekken kan er veel energie worden bespaard worden door warmte en koude op te slaan in ondergrondse waterreservoirs; dit heet Aquifer Thermal Energy Storage (ATES). Deze methode gebruikt natuurlijke aquifers (ondergrondse waterreservoirs). In de zomer wordt het overschot aan warmte gebruikt om water op te warmen (dat ondergronds wordt opgeslagen); in de winter wordt de warmte weer gebruikt. Tevens wordt koud water opgeslagen, dat in de zomer kan worden ingezet om het gebouw te koelen. ‘Deze aanpak kan het energiegebruik van grote gebouwen in onze streken met 50 procent verminderen’, zegt onderzoeker Marc Jaxa-Rozen.

Populair
De methode is succesvol. In Nederland wordt ATES al bij bijna tien procent van nieuwe grote gebouwen ingezet. Jaxa-Rozen: ‘Nederland, België, Turkije en Zweden gebruiken ATES al op grote schaal. De techniek is zelfs zo populair dat het voor ATES-systemen in de grond onder steden als Amsterdam en Utrecht inmiddels erg krap wordt. Dit hindert de voortgang van ATES nu al.’
De krapte wordt mede veroorzaakt doordat men in de planning van ATES-systemen iedere onderlinge beïnvloeding van wil vermijden. Als warm water te dicht in de buurt komt van koud water, gaat de efficiëntie namelijk achteruit. ‘Dus houden de bouwers een (veel te) grote veiligheidsmarge aan, wat ten koste gaat van de beschikbare ruimte.’

Slimme systemen
Jaxa-Rozen adviseert daarom een (regelgevings)systeem waarbij men de precieze locaties van ATES-systemen veel beter coördineert. Dit zou kunnen met een systeem van tijdelijke vergunningen met periodieke evaluaties.
Daarnaast kunnen, op wat langere termijn, slimme controlesystemen worden ingezet die onderling communiceren om de diverse waterstromen nauwkeurig af te stemmen. Dit zijn smart grids die door de uitwisseling van informatie, thermische beïnvloeding tussen ATES-systemen kunnen voorkomen. Uit een simulatie van de situatie in het centrum van Utrecht, blijkt dat de dichtheid van ATES-systemen door deze twee verbeteringen met 40 procent verhoogd zou kunnen worden. 

Meer informatie
Dinsdag 15 januari 2019, 15.00 uur in de Senaatszaal Auditorium, Mekelweg 5 in Delft.
Promotie Marc Jaxa-Rozen: Methods for simulation, planning, and operation of Aquifer Thermal Energy Storage under deep uncertainty.
Promotor: Prof.dr.ir. Paulien Herder (Faculty Technology, Policy and Management).

Contact Marc Jaxa-Rozen: M.Jaxa-Rozen@tudelft.nl, +31 15 27 87914
Persvoorlichter TU Delft Sharita Balgobind: U.S.Balgobind@tudelft.nl, +31 15 27 81588