Innovatie Roadmap Geothermie Nederland (2018)

Geothermie (het winnen van aardwarmte) kan in potentie een belangrijke rol spelen in de Nederlandse energietransitie. Het is echter noodzakelijk de geothermiesector op te schalen om deze potentie waar te maken. Het opschalen van een technologie staat synoniem aan het ontwikkelen van innovaties. Voor de Nederlandse overheid en EBN heeft Royal HaskoningDHV de innovatie routekaart voor geothermie opgesteld, waarin innovatiebehoeftes zijn geïdentificeerd en waaruit de benodigde rol van de overheid duidelijk wordt.

De geïdentificeerde innovatiebehoeftes zijn veelal gericht op het verkrijgen van een robuuster aardwarmtesysteem met een langere levensduur, waarmee veilig en goedkoop warmte kan worden geproduceerd. Putten en systemen moeten meer specifiek voor de Nederlandse condities in de ondergrond, met hoge volumes, lage temperaturen en agressief water worden ontworpen en aangelegd.

Overige innovatiebehoeftes zijn gericht op het verbreden van de toepassingen van geothermie in de tuinbouw, gebouwde omgeving (bestaande en nieuwbouw) en de industrie. Verwacht wordt dat in de tuinbouw geothermie verder zal groeien in een steeds sneller tempo, waarbij een meer regionale aanpak en management van de warmtereservoirs steeds belangrijker wordt.

Levering van aardwarmte aan gebouwd gebied wordt de komende jaren een van de grootste innovatie uitdagingen. Het koppelen van geothermiebronnen aan bestaande hoge temperatuur warmtenetten in een aantal steden zal een van de eerste stappen zijn. Het toepassen van hybride systemen, met fossiele energiebronnen (aardgas, restwarmte van energiecentrales en afvalverbrandingsinstallaties) en duurzame energiebronnen (biomassa, groen gas en geothermie) zal ondersteund moeten worden in een aantal demonstratieprojecten. Het demonstreren wordt gevolgd door optimalisaties, zoals warmteopslag voor een betere match van warmteaanbod en -vraag, slimme netten en cascadering. Door middel van deze optimalisaties wordt de benutting van warmte gemaximaliseerd, waardoor het toepassingsgebied van geothermie verder wordt vergroot. Naast technische innovatie zal vooral sociale innovatie nodig zijn om de vraag naar duurzame aardwarmte in de gebouwde omgeving echt te laten opschalen.

Daarnaast kan het ontwikkelen van lage temperatuur aardwarmte een grote bijdrage gaan leveren aan het verduurzamen van de gebouwde omgeving. Lage temperatuur aardwarmte komt vermoedelijk op de meeste plaatsen voor in Nederland en is goedkoper te produceren. De eerste projecten met lage temperatuur bronnen gekoppeld aan een warmtenet zullen ondersteund moeten worden in een aantal demonstratieprojecten. Hoge temperatuur warmtelevering aan de industrie wordt verwacht over enkele jaren. Op dit moment worden gegevens over de zeer diepe ondergrond verzameld in de lopende Green Deal Ultradiepe Geothermie, waarna een aantal demonstratieprojecten ondersteund zullen moeten worden.

Verbinding en integratie met andere energiesystemen zal in de nabije toekomst verdere aandacht vragen. Zoals het gebruik van overtollige elektriciteit voor aanvullende warmteproductie en bijvoorbeeld de koppeling met waterstofproductie. De individuele systemen zullen eerst verder ontwikkeld moeten worden alvorens aan koppeling kan worden gewerkt.

Aan een aantal knelpunten en uitdagingen wordt al gewerkt door de geothermiesector in samenwerking met de overheid in diverse onderzoeksprogramma’s. De onderzoeksprogramma’s zijn veelal vraaggestuurd en maken gebruik van een onderzoeksagenda. De nog ontwikkelende sector en de lange termijn van innovaties zijn nog niet goed op elkaar aangesloten. Vooral onderzoek naar korte termijn uitdagingen krijgen momenteel prioriteit. Het gecoördineerd vaststellen van de onderzoeksagenda voor onderzoek voor de Nederlandse geothermiesector en het voldoende communiceren hierover met alle betrokkenen zijn echter aandachtspunten.

Om de innovaties uiteindelijk uit te rollen in de markt is continuïteit nodig. Na de huidige onderzoeken moeten de innovatiebehoeftes naar de volgende fase worden gebracht. Voor het ondersteunen van grootschalige demonstratieprojecten lijkt nog een goed instrument te ontbreken, mogelijk kan de SDE-regeling hiervoor worden aangepast.

Innovaties die nog niet direct commercieel aantrekkelijk zijn of van sector breed belang (of zelfs breder dan de sector) worden nu niet door de (nog beperkte) markt opgepakt en hebben extra stimulans van de overheid nodig. Bij deze innovaties zal de overheid naast financiële ondersteuning, ook een belangrijke rol spelen als aanjager, verbinder en regievoerder. Dit zijn het doelmatig gebruik van de ondergrond, geïnduceerde seismiciteit, het verbeteren van reservoir management, het toepassen van HT warmtelevering, het toepassen van opslag concepten, het toepassen van hybride netten en systeemintegratie tussen energievormen.

Voor het uitvoeren van de 22 geïdentificeerde innovatiebehoeftes is een eerste budget indicatie opgesteld. De kleinschalige innovatiehoeftes rond technologie verbetering en pilotprojecten vergen een jaarlijks budget van 5 tot 15 miljoen euro per jaar tot 2025. Voor het uitvoeren van de grootschalige demonstratieprojecten zal vanaf 2022 tot circa 2030 een jaarlijks budget van 15 tot 25 miljoen euro benodigd zijn.

Deze rapportage geeft een eerste overzicht van lopende onderzoeken en innovatiebehoeftes relevant voor de geothermie sector in Nederland. Aanbevolen wordt dit overzicht periodiek te verifiëren en bij te stellen op basis van voortgang van de onderzoeken en nieuwe behoeftes.