GeoWatt: onderzoek rond thermische netten van de vierde generatie

Het gebruik van fossiele energie kan sterk gereduceerd worden door maximaal hernieuwbare energie te integreren (geothermie, zonnewarmte…) , maximaal energie te hergebruiken (door benutting van restwarmte/koude) en door aangepaste buffermechanismen in het netwerk in te zetten. Binnen GeoWatt ontwikkelen we innovatieve concepten en tools om de efficiëntie van thermische netten verder te verhogen, waarbij we de risico’s, investerings- en operationele kosten beperken en het comfort van de eindgebruiker behouden of verhogen. GeoWatt ontwikkelt proof-of-concepts van innovatieve technologische concepten die als katalysator zullen dienen voor interacties met de lokale industrie en voor het aantrekken van internationale industriële partners.

Thermische netten van de vierde generatie bieden een groot potentieel om de energie-efficiëntie en het aandeel hernieuwbare energie bij het verwarmen of koelen van gebouwen te verhogen. GeoWatt richt zich hierbij niet langer op individuele gebouwen of technieken maar op de optimalisatie van volledige thermische systemen waarbij vraag en aanbod van warmte/koude door groepen gebruikers op elkaar afgestemd worden. De vraag stelt zich bijvoorbeeld of het aanleggen van vierde-generatie thermische netten economisch opweegt tegenover het investeren in (bijna) energieneutrale nieuwbouw en doorgedreven energetische renovatie in historische kernen. Om de opbrengsten versus investerings- en operationele kosten van vierde-generatie thermische netten goed te kunnen inschatten, zijn nauwkeurige simulatietools noodzakelijk. De performantie en kostprijs van de noodzakelijke “bouwblokken” van een thermisch net hebben daarbij natuurlijk een invloed op zowel de kostprijs als de mogelijke opbrengsten.

Binnen GeoWatt realiseren we innovatieve concepten en demonstratoren rond intelligente onderstations, thermische opslag en thermische netten met lage retourtemperatuur. Daarnaast ontwikkelen we toolboxen voor het design van vierde-generatie thermische netten en geothermiecentrales. Alle technologische ontwikkelingen worden getoetst aan een voorbeeldconcept voor een vierde-generatie thermisch net in de Genkse regio.

Ons onderzoek spitst zich toe op:

• optimalisatie van energievraag en temperatuurregimes in gebouwen
• ontwikkeling van een actief onderstation, als interface tussen net en gebruiker
• innovatieve oplossingen voor warmteproductie en -opslag
• intelligente laadtoestandsbepaling voor thermische opslag
• regeling van thermische netten met het doel flexibiliteit te creëren
• economische haalbaarheid van vierde-generatie thermische netten

Voor het optimaliseren van de globale energievoorziening in steden mogen we het thermisch en het elektrisch net niet als volledig gescheiden beschouwen. Een aantal “bouwblokken” zoals warmtepompen en geothermiecentrales, die zowel warmte als elektriciteit kunnen produceren, brengen deze verschillende energienetten vandaag al met mekaar in contact.

Het is dan ook het unieke doel van EFRO project 936 om de naadloze integratie van elektrische en thermische energiesystemen en het optimaal beheer in een multi-energiemarktomgeving te onderzoeken.

GeoWatt is het tweede werkpakket in het project 'Naar een duurzame energievoorziening in steden' dat deel uitmaakt van het Strategisch Actieplan Limburg in het Kwadraat (SALK). Het biedt EnergyVille de mogelijkheid om een nog beter geïntegreerd toponderzoekscentrum te worden, met een labo-infrastructuur van 1.400 m², geavanceerde apparatuur, deskundige teams en 14 baanbrekende demo's, die in nauwe samenwerking met de lokale industrie werden ontwikkeld. Dit onderzoek zal uiteindelijk heel wat internationale industriële partners aantrekken. 

Tijdens het project werden volgende onderzoekstrajecten uitgewerkt:

• SolSThore - sterk geïntegreerde fotovoltaïsche systemen in gebouwen, verbonden met slimme netwerken en gecombineerd met batterijopslag
• GeoWatt - thermische netten van de 4de generatie bedoeld om de lokale vraag en de vraag naar verwarming en koeling van grote gebruikersgroepen in evenwicht te brengen
• SmarThor - het noodzakelijke technisch-economische kader voor de creatie van CO2-neutrale slimme-energieclusters waarin zowel thermische als elektrische energie samen zijn geïntegreerd.

Dit project is een samenwerking van KU Leuven, VITO, imec en UHasselt en ontvangt steun van de Europese Unie, het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO), Agentschap Innoveren & Ondernemen en de Provincie Limburg 

Wil je graag meer weten over het project? Download dan hier de booklet met een overzicht van alle technologieën en conclusies. Of ga naar het nieuwsbericht van het slotevent waar ook de posters (opgesteld tijdens de postersessies), de presentaties en de wetenschappelijke publicaties (uitgewerkt tijdens het project) gedownload kunnen worden.