Kortlægning af mulighederne for geologisk varmelagring

Relaterede dokumenter
Varmelagring i dybe formationer ved Aalborg - Numerisk modellering

Modellering af strømning og varmeoptag

Følsomhedsstudie ved modellering af varmetransport

Numeriske modeller for energiudnyttelsen

CO2-neutrale sygehuse med ATES

Status for modellering af vand og varmestrømning

Termisk Lagring HTES (High Temperature Energy Storage) Termisk Lagring 1

Web-baseret værktøj til vurdering af jordens varmeledningsevne. -ved etablering af nye anlæg

Per Alex Sørensen, PlanEnergi Thomas Schmidt, Solites. Steinbeis Research Institute for Solar and Sustainable Thermal Energy Systems

Varmelagring i dybe formationer ved Aalborg

D3 Oversigt over geologiske forhold af betydning ved etablering af jordvarmeboringer i Danmark

Måleresultater fra store varmelagre til Fjernvarme I Danmark

1 Introduktion til den generelle funktionalitet

Grundvandskøling. Fordele, udfordringer og økonomi. Pia Rasmussen Energiingeniør og projektleder. Ajour / CoolEnergy 27. november 2014 CVR

Temadag 1. februar 2012

HGS. Geotermisk Demonstrationsanlæg. Varmepumpebygning. Geotermivandskreds med boringer. Varmepumpe bygning. Kastrup Luftfoto

Overfladetemperaturer og temperaturgradienter i jorden

Garneriet Hjortebjerg på vej mod at blive energiproducent.

Grontmij Grundvandskøling

Termisk energilagring i metaller

GeoEnergi projektet opgaver der berører sagsbehandlingen

Kommunale cases: Generel sagsbehandling med fokus på miljøpåvirkning

Energianlæg baseret på jordvarmeboringer - udvikling af markedsfremmende værktøjer og best practice

Hvorfor lagre varme der er varme i undergrunden

4000 C magma. Fjernvarme fra geotermianlæg

Introduktion til lukkede jordvarmeboringer

ATES anlæg v. Syddansk Universitet, Kolding. EnviNa Grundvandsbaseret Geoenergi Vissenbjerg d. 5. maj 2015

Arbejder med energi, funderet I jordvarmeboringer. Eksterne partnere I form af virksomheder og myndigheder Andre VIA afdelinger Studerende

Termiske egenskaber i jord og grundvand. Forskningschef Lotte Thøgersen og Ph.D studerende Tillie Madsen Forskergruppen Energi og Miljø

Web-baseret værktøj til vurdering af jordens varmeledningsevne 5 Seniorrådgiver Claus Ditlefsen, GEUS

Betydning af usikkerhed på geologiske modeller i forhold til grundvandsbeskyttelse

Hvordan skaffes relevante hydrogeologiske data til sagsbehandling

2 VIDENSDELING AKTIVITETER I 2012/2013. Møder, seminarer, kurser og konferencer

Jordlag, Forekomst af skifergas i Danmark og globalt

Grundvandskøling og ATES state of the art i Danmark.

Geotermi i Danmark, 12. maj Web-GIS portal. Geotermisk screening. Status på de aktive værker

Bilag 1. Nabovarmeprojekt i Solrød Geologisk Undersøgelse. Paul Thorn (RUC).

Jordvarmeboringer - fremtidens energikilde? Lotte Thøgersen VIA University College

Geothermal energy from sedimentary reservoirs Removing obstacles for large scale utilization GEOTHERM

Damvarmelagre Per Alex Sørensen

VISIONER OG ØNSKER FOR DEN FREMTIDIGE FORVALTNING AF ANLÆG FOR GRUNDVANDSBASERET KØLING, OPVARMNING OG ATES

4000 C magma. Fjernvarme fra geotermianlæg

Notat. Baggrund. Internt notat om AEM beregninger Nord og Initialer Syd modellen

Geothermal energy from sedimentary reservoirs Removing obstacles for large scale utilization GEOTHERM

GEUS-NOTAT Side 1 af 3

PRIMO DANMARK A/S Jernbanegade Tistrup. Att.: Ronni Sørensen. Varde Kommune giver endelig tilladelse til ATES anlæg.

Rasmus Victor Fauerholdt

Energianlæg baseret på jordvarmeboringer - udvikling af markedsfremmende værktøjer og best practice

DE FØRSTE STORE VARMEPUMPER I SYNERGI MED FJERNKØLING DANSK FJERNVARME, ANDERS DYRELUND, MARKEDSCHEF

Geologi i råstofgrave Claus Ditlefsen, GEUS

GRUNDVANDSKØLE- OG VARMEANLÆG (ATES) STATUS OG ERFARINGER

Materialevalg i en energimæssig strategi

Design af jordvarmeanlæg med og uden lagring

Horisontal vandindvindingsboring håndtering af indvindingsopland og BNBO

Energilagring i Aluminiums faseovergang

UNDERGRUNDEN SOM GEOTERMISK RESSOURCE

ATES kan spare 50% på regningen til køling og opvarmning af bygninger i Danmark.

Brug af 3D geologiske modeller i urbane forureningssager

Hydrologisk modellering af landovervågningsoplandet Lillebæk

Undergrunden som geotermisk ressource

Sammentolkning af data ved opstilling af den geologiske model

Landsdækkende screening af geotermi i 28 fjernvarmeområder Beregning af geotermianlæg og muligheder for indpasning i fjernvarmeforsyningen

Oplæg til Workshop. Geotermi. det nye erhvervseventyr. Hvis varmt vand var næsten gratis..

Landsdækkende screening af geotermi i 28 fjernvarmeområder Beregning af geotermianlæg og muligheder for indpasning i fjernvarmeforsyningen

Geotermisk energi er der en fremtid?

Højtemperaturlagring i smeltet metal

GEOENERGI EN EFFEKTIV ENERGIRESSOURCE. Præsentation af Lars Hjortshøj Jacobsen ATES A/S ÈN KONCERN MED TRE FAGLIGE SPOR

Side 4 Anlæg med flow i åbne boringer Anlæg med flow i slanger

Bestemmelse af energiindhold i. Højtemperatur energilagre

JORDEN SOM VARMEKILDE D

Temperatur stabilisering ved brug af faseskiftende materiale - PCM. Carsten Rode & Amalie Gunner

Energitekniske grundfag 5 ECTS

Energianlæg baseret på jordvarmeboringer - udvikling af markedsfremmende værktøjer og best practice

VURDERING AF PERKOLATUDSIVNING FRA MELLEM- OPLAG AF TRÆFYRINGSASKE PÅ STEGENAU DEPOTET

FØLSOMHEDSANALYSE STOKASTISKE OPLANDE HJØRRING MODELLEN FØLSOMHEDSANALYSE

REGION HOVEDSTADEN. Regionsrådsmøde den 14. maj Sag nr. 7. Emne: Råstofplan Bilag 8 og 9

Dynamik mellem vandindvinding og tilstand af vand- og naturområder

Energianlæg baseret på jordvarmeboringer - udvikling af markedsfremmende værktøjer og best practice

Energianlæg baseret på jordvarmeboringer - udvikling af markedsfremmende værktøjer og best practice

BILAG 1 - NOTAT SOLRØD VANDVÆRK. 1. Naturudtalelse til vandindvindingstilladelse. 1.1 Baggrund

UDVIKLING ELLER AFVIKLING AF FORSYNINGSSEKTOREN

GOI I VÆREBRO INDSATSOMRÅDE

Det Energipolitiske Udvalg EPU alm. del Bilag 300 Offentligt

Optimering af processer og uider i varmepumper

Suså/Ringsted indsatsområder - Gennemgang af eksisterende materiale

DK-model Opdatering

Næste generation solvarme / 4. Generation Fjernvarme

Geotermi på Sjælland: muligheder og barrierer

Skal vi satse på geotermisk varme? Med udsigt til at skaffe varme til den halve pris og en mere bæredygtig varmeproduktion

National Vandressourcemodel (Dk-model) Torben O. Sonnenborg Danmarks og Grønlands Geologiske Undersøgelser (GEUS)

Besvarelse til eksamen i Matematik F2, 2012

Undersøgelse af de geologiske muligheder for lagring af varmt vand i undergrunden ved Aalborg

Høfde 42: Vurdering af specifik ydelse og hydraulisk ledningsevne i testcellerne TC1, TC2 og TC3

Skifergas i Danmark en geologisk analyse

Madsen, L.: Geotermisk energi i Danmark - en geologisk vurdering. Dansk geol. Foren., Årsskrift for 1977, side København, 4. januar 1978.

FJERNVARME I FREMTIDEN?

Usikkerhed på opgørelsen af nitrat reduktion på skalaer fra 100 m til 2000 m. Anne Lausten Hansen (GEUS) NiCA seminar, 9.

FREMTIDENS FJERNVARME TRENDS OG MULIGHEDER

Undergrundsloven - operatørskab

GEOTHERM. Projekt støttet af Innovationsfonden. Følgegruppemøde. 16. april Anders Mathiesen

Transkript:

VIA University College Kortlægning af mulighederne for geologisk varmelagring AP2: Tekniske og miljømæssige muligheder og risici Søren Erbs Poulsen, Docent Brædstrup Fjernvarme

Indhold Undergrunden som energikilde og lager (Danmark) Temperaturer i undergrunden Varmetransport og kapacitet Grundvandsforhold Screeningsværktøj til vurdering af lagring og indvinding Beregningsmodel Parameterstudie Simplificering med regression Anvendelse i screeningsværktøj

Indhold Undergrunden som energikilde og lager (Danmark) Temperaturer i undergrunden Varmetransport og kapacitet Grundvandsforhold Screeningsværktøj til vurdering af lagring og indvinding Beregningsmodel Parameterstudie Simplificering med regression Anvendelse i screeningsværktøj

AP2: Tekniske og miljømæssige muligheder og risici Borehole Thermal Energy Storage (BTES) De danske kalkaflejringer Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) Overfladenære sandmagasiner Grundfjeld Aflejringer over kalken Mellemdybe Miocæne sandmagasiner Sandsten 500-800 m under Aalborg

AP2: Tekniske og miljømæssige muligheder og risici Borehole Thermal Energy Storage (BTES) De danske kalkaflejringer Aquifer Thermal Energy Storage (ATES) Overfladenære sandmagasiner Grundfjeld Aflejringer over kalken Mellemdybe Miocæne sandmagasiner Sandsten 500-800 m under Aalborg

Den overfladenære geologi i Danmark Kilde: http://denstoredanske.dk

Temperaturer Gennemsnitlig temperaturstigning på 27,4 C/km Laterale variationer i temperaturen grundet geologiske forhold Overfladenær geotermi (0-1000 m): 9-44 C Kilde: Poulsen et al. (2012) i regi af The geothermal energy potential in Denmark reservoir properties, temperature distribution, and models for utilization, Det strategiske forskningsråd, GEUS, Geologisk Institut AU, SGU, DONG Energy, Dansk Fjernvarmes Geotermiselskab, 2010-2015

Kilde: dmi.dk T(z, t) = T 0 + A exp z ω 2α cos ωt z ω 2α

φ = φ 0 e kz = f φ m 1 φ T(z ) = T(0) + q 1 (z) dz 0 z ISTIDER!

Varmetransport og kapacitet Varmeledning dominerer i den danske undergrund ( = 1-3 W/m/K) Varmetransport i jorden Jorden har en relativ høj varmekapacitet ( c = 1-4 MJ/m 3 /K)

Varmetransport og kapacitet Varmeledning dominerer i den danske undergrund ( = 1-3 W/m/K) Jorden har en relativ høj varmekapacitet ( c = 1-4 MJ/m 3 /K) L = α t Lav diffusivitet α = / c ~ 10-6 m 2 /s glimrende lageregenskab

Varmeledningsevne Kalk Fouriers varmeledningslov: q = T Aflejringer over kalken Kilde: Balling et al. 1981

φ = φ 0 e kz = f φ m 1 φ T(z ) = T(0) + q 1 (z) dz 0 z

Grundvandsforhold Grundvandsstrømning v foregår i vandførende lag med en hydraulisk gradient h (typisk 1-5 ) h = 1 K = 10-4 m/s q = 100 W/m v = q n = K n h Reducerer kapacitet ved kombineret lagring og indvinding Forbedrer anlæg der udelukkende leverer enten varme eller køl T = T 0 + 1 2 N i=1 exp q ( c) w x 2α c K 0 q ( c) w r 2α c

Grundvandsforhold Grundvandsstrømning v foregår i vandførende lag med en hydraulisk gradient h (typisk 1-5 ) v = q n = K h n L = v t = 100 500 m! Reducerer kapacitet ved kombineret lagring og indvinding Forbedrer anlæg der udelukkende leverer enten varme eller køl

Screeningsværktøj til vurdering af lagring og indvinding

Screeningsværktøj til vurdering af lagring og indvinding Brugerflade (GIS-lag) Lagret og indvundet energi Minimalt brugerinput Simpel, empirisk varmelagermodel Noget der kan bruges! Regression Parameterstudie Kompleks varmelagermodel (BTES,ATES) Geometri (3D) Termiske og hydrauliske parametre Drift Geologisk information Maksimal lagring og indvinding

Screeningsværktøj til vurdering af lagring og indvinding Brugerflade (GIS-lag) Simpel, empirisk varmelagermodel Kompleks varmelagermodel (BTES,ATES) Geometri (3D) Termiske og hydrauliske parametre Drift Geologisk information

FEFLOW (3D FEM model) Varmetransport i jorden Parameterstudie Varmeledningsevne, BHE længde og antal Hundreder af modelkald Automatisering med Python API Variation af parametre Eksport af energibalancer

FEFLOW-model af Brædstrup BTES

Screeningsværktøj til vurdering af lagring og indvinding Brugerflade (GIS-lag) Simpel, empirisk varmelagermodel Regression Kompleks varmelagermodel (BTES,ATES) Geometri (3D) Termiske og hydrauliske parametre Drift Geologisk information

Lagring og indvinding i kalken Regressionsmodel: y = b 0 + b 1 x 1 + b 2 x 1 2 + b 3 x 2 + b 4 x 2 2 + b 5 x 1 x 2 Brugerinput: Antal BHE (x 1 ) Længde af BHE (x 2 )

Lagring og indvinding i kalken Regressionsmodel: y = b 0 + b 1 x 1 + b 2 x 1 2 + b 3 x 2 + b 4 x 2 2 + b 5 x 1 x 2 Brugerinput: Antal BHE (x 1 ) Længde af BHE (x 2 )

Lagring og indvinding over kalken Brugerinput: Antal BHE Eksisterende (?) information Længde af BHE Varmeledningsevne

Lagring og indvinding over kalken Brugerinput: Antal BHE Eksisterende (?) information Længde af BHE Varmeledningsevne

Prototype i Excel BTES post kalk Input Interval Antal jordvarmevekslere 100 93-1066 Varmeledningsevne af jord 1.9 W/m/K 1-3 W/m/K Længde af jordvarmeveksler 75 meter 25-100 m Beregningsresultater Lagring 2508 MWh/år Indvinding 2153 MWh/år Genindvinding efter 10 år 86%