HTO in de bodem staat op dit moment volop in de belangstelling, zowel bij potentiële initiatiefnemers, de beschermers en bestaande gebruikers van de ondergrond heeft deze techniek de aandacht. HTO is min of meer een nieuwe speler in de markt. Het maakt gebruik van de bodem, maar de uitgangspunten voor het toepassen van de techniek zijn anders dan bij open- en gesloten bodemenergiesystemen of aardwarmte [hyperlink naar 06. Geothermie].
HTO is het opslaan van hogetemperatuurwarmte in de bodem. Bij een opslagtemperatuur van circa 60 – 90°C wordt gesproken van hoge temperatuur. Met name in de tuinbouw wordt ook gebruik gemaakt van MTO: middelhogetemperatuuropslag (25 – 60°C). Daar waar HTO geschreven is, kan in bijna alle gevallen ook MTO gelezen worden, tenzij anders vermeld. Warmte kan opgeslagen worden met gesloten systemen (bodemwarmtewisselaar) of met open systemen (grondwater). Voorbeelden van bronnen die warmte leveren zijn industrie, kassen, geothermiesystemen en warmtekrachtinstallaties. De warmte is vaak continu beschikbaar. In de zomerperiode is de warmtevraag veelal beperkt of geheel afwezig bij de afnemer. De aanbieder van warmte heeft echter wel warmte beschikbaar. De beschikbare warmte wordt daarom tijdelijk opgeslagen in de bodem. In de winterperiode is de vraag naar warmte aanwezig. Warmtevragers krijgen hun warmte via het warmtenet aangeleverd. De aanbieder van warmte en het hogetemperatuuropslagsysteem voeden het warmtenet.
Figuur 05k Schematische weergave restwarmte opslag en restwarmtelevering
Randvoorwaarden voor succesvolle toepassing
Aandacht moet worden besteed aan waterbehandeling in combinatie met de waterkwaliteit, verminderd opslagrendement en de toepassing van de juiste ontwerpnorm. Een combinatie van deze factoren maakt het juist implementeren van een businesscase soms lastig. Voor een financieel haalbaar project moet op de locatie voldoende restwarmte aanwezig zijn tegen zo laag mogelijke kosten. Bij voorkeur dient de restwarmte ‘gratis’ te zijn. Met gratis restwarmte wordt in dit geval bedoeld dat de kosten om de koppeling te maken met de restwarmteleverancier wel worden vergoed, maar dat de geleverde restwarmte verder gratis is. Wanneer betaald moet worden voor de restwarmte, neemt de financiële haalbaarheid snel af. Voorts moet de bodem op de projectlocatie geschikt zijn voor hogetemperatuuropslag. Wanneer een aquifer geschikt is voor de toepassing van HTO zal projectafhankelijk zijn. De temperatuurniveaus van de warmtevragers en de HTO moeten op elkaar worden afgestemd. De opslagtemperatuur moet hoger zijn dan het temperatuurniveau van de warmtevragers, de zogenaamde temperatuursprong. Alleen dan kan warmte geleverd worden met de HTO. Hoe groter de temperatuursprong, hoe meer warmte door de HTO geleverd kan worden. Daarnaast geldt dat bij lage opslagtemperaturen de warmteverliezen door stroming en convectie lager zijn. Het gevolg is een hoger opslagrendement. Afhankelijk van de diepte is een vergunning nodig in het kader van de Waterwet of in het kader van de Mijnbouwwet. De schaalomvang moet voldoende groot zijn. Een vuistregel voor de vraagkant is een thermisch vermogen van minimaal 6 MW en 2.500 draaiuren per jaar. Vanaf deze omvang is het mogelijk de relatief hoge investeringskosten terug te verdienen (circa 1,1 miljoen euro bij de genoemde waarden). Het opslagrendement is de verhouding tussen de opgeslagen warmte en de nuttig geleverde warmte. Warm water heeft een lagere dichtheid dan koud water. Hierdoor ontstaan dichtheidsstromingen, waarbij warm water naar boven stroomt en koud water wordt aangetrokken. Een deel van de opgeslagen warmte gaat verloren. Het opslagrendement van een ‘gemiddeld’ HTO-systeem ligt tussen de 50 en 70%.
Een pilot project in de regio Noord-Brabant, een aubergine kwekerij van ca. 8 ha. had als doel om de financiële haalbaarheid van verschillende HTO-concepten te bepalen.
Er is ingeschat dat in Nederland circa 5.000 hectare aan glastuinbouw geschikt is voor het toepassen van HTO (en MTO). Hiermee kan op jaarbasis jaarlijks € 19.500.000,- bespaard worden. De CO2-emissiereductie bedraagt circa 325 kt per jaar ten opzichte van het huidige telen. Dit komt overeen met een besparing van circa 7%. Seizoensopslag van warmte is een belangrijk onderwerp voor de glastuinbouw om haar ambities t.a.v. energiebesparing en verduurzaming te bereiken. HTO kan ook zeer interessant zijn bij toepassing van geothermie.
