Acceleration of Underground Thermal Energy Storage

ACCEL-UTES ontwikkelt een innovatieve hoge-temperatuur aquifer thermische opslag in Utrecht om fossiele brandstoffen te vervangen, kosten en CO2-uitstoot te verlagen en de energietransitie te bevorderen.

Subsidie
€ 3.176.164
2024

Projectdetails

Aanleiding

Thermal energy storage is considered crucial by the EU commission for achieving an independent, low CO2 energy supply system for urban heating.

High-temperature underground thermal aquifer storage (HT-UTES) is marked by excellent storage densities of 1000 kWh/m² and can potentially solve the challenge related to the seasonal mismatch in heat supply & demand in urban heating.

High-temperature aquifer thermal storage (HT-ATES) is not widely implemented yet for optimal embedding in heat networks in the energy transition phasing out fossil fuels. Dit is door een verscheidenheid aan (non-) technische uitdagingen.

Most importantly, technical enhancements are required to improve the cost efficiency and to facilitate independence from government funding and large-scale implementation. In urban areas with existing and/or future district heating, the technical, economic, legal, and organizational aspects of embedding HT-ATES in heat networks need to be considered from a system perspective.

Doelstelling

ACCEL-UTES aims to realize a flagship (HT-ATES) in Utrecht Science Park (USP), embedded in a complex heat energy system, marked by multiple renewable energy sources and consumers.

The inclusion of HT-ATES is essential for phasing out fossil fuels (CHP) by 2030 without the need for grid enforcement for the area. Dit zal worden bereikt door een eerste seizoensgebonden opslag van power-to-heat, afkomstig van photovoltaïsche (PV) systemen.

This will result in significant lowering of kosten (LCOE) as well as CO2 emissions.

Objectives for demonstration zijn:

  1. Development of detailed site characterization methods to increase the possibility of success of pre-drill feasibility in view of optimal embedding in the energy system;
  2. Application and demonstration of key subsurface engineering and monitoring improvements building from lessons learned from e.g. HEATSTORE-Middenmeer and WarmingUP;
  3. Optimization of HT-ATES design, source strategies and operational scenarios of the energy system;
  4. Construction, scientific assessment and one-year operational success, to promote replication potential of HT-ATES in urban areas with heat networks in transition as well as future (collective).

Korte omschrijving

The project will be executed by a consortium involving the energy distribution company of Utrecht University (UUE) as main investor for the demonstrator project, supported by TNO and the Utrecht University Department of Earth Sciences.

Main activities envisaged for the demonstrator include:

  1. Detailed site characterization HT-ATES: enhancing geological and environmental performance assessment prior to drilling activities. Demonstration of advanced exploration methods for improved capacity estimates and design;
  2. Demonstration of technical innovations for enhanced HT-ATES technical performance on well pipes, wellhead, and operational envelopes for pumps. These include the implementation of thermal insulation of well pipes to avoid thermal losses, reduction of surface footprint of the wells, and mitigation of sand production;
  3. Further enhancement and practical application of design tools (extending from Design Toolkit) for HT-ATES integration in evolving energy systems comprising multiple sources and consumers, capable of optimizing source strategies and P2H options;
  4. Construction and operation of HT-ATES.

Resultaat

The main results from ACCEL-UTES include:

  1. Tested and validated novel methods for detailed site characterization for HT-ATES potential;
  2. Demonstration of HT-ATES technological innovations for engineering and monitoring of HT-ATES systems;
  3. A validated practical workflow for optimizing the embedding and operational conditions for HT-ATES in a complex and evolving energy system, using state-of-the-art software models;
  4. Demonstration of the applicability of full-scale HT-ATES integrated in an existing district heat network in urban environment at USP, facilitating the transition from using CHP to solar power-driven heat pumps to decarbonize the heat network.

Financiële details & Tijdlijn

Financiële details

Subsidiebedrag€ 3.176.164

Tijdlijn

Startdatum9-1-2024
EinddatumOnbekend
Subsidiejaar2024

Partners & Locaties

Projectpartners

  • Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek TNO
  • Universiteit Utrecht

Land(en)

Netherlands

Vergelijkbare projecten binnen DEI+

Demonstratie...

Koelmachines vervangen door Hoog Temperatuur warmtepompen in een centrale energievoorziening

Het project beoogt de elektrificatie van de warmtevraag in bestaand monumentaal vastgoed van de UvA door het implementeren van hoog temperatuur warmtepompen, met als doel de CO2-uitstoot te verlagen.

€ 88.797
Demonstratie...

Next generation aquathermie met warmteopslag voor bestaande bouw

Demonstratie van een innovatieve aquathermie technologie voor duurzame warmtevoorziening aan 5.000 woningen, gericht op CO2-reductie en gasloze bestaande bouw in Zwijndrecht en Hendrik Ido Ambacht.

€ 5.139.088
Demonstratie...

Verduurzaming van de warmtevoorziening in de stad Groningen

WarmteStad verduurzamt het warmtenet in Groningen door een warmtecentrale en ondergrondse opslag te realiseren, met een focus op kennisontwikkeling en optimalisatie via een digital twin.

€ 2.400.000
Demonstratie...

Demonstratie van een innovatieve hoog temperatuur warmtepomp

Linthorst ontwikkelt een innovatieve elektrische hoge temperatuur warmtepomp met hoge efficiëntie, gericht op 50-60% energiebesparing en flexibele warmwaterproductie in de gebouwde omgeving.

€ 1.258.893
Demonstratie...

Demonstratie van een compleet 5e generatie ZLT zonnewarmtenet in bestaande bouw

Het project richt zich op het aanleggen van een innovatief, decentrale ZLT warmtenet in wijken, gevoed door zonnewarmte, om CO2-reductie te bevorderen en bewonersparticipatie te stimuleren.

€ 4.176.457

Vergelijkbare projecten uit andere regelingen

Missiegedrev...

De Nederlandse warmtepompfabriek: Seriematige productie van hoog-temperatuur lucht-water warmtepompen.

Het project richt zich op de implementatie van een hoog temperatuur lucht/water warmtepomp als alternatief voor de CV-ketel, met als doel duurzame warmtevoorziening voor 320 woningen en kennisontwikkeling.

€ 2.432.550
Missiegedrev...

WarmingUP Geothermie en Opslag Opschaling

Het WarmingUP GOO-project versnelt de toepassing van geothermie en ondergrondse warmteopslag in Nederland door inzicht te vergroten, pilots te ontwikkelen en maatschappelijk draagvlak te versterken.

€ 5.441.101
Missiegedrev...

Integrale Renovatie Concepten DWM

Het project ontwikkelt een betaalbaar, gasloos energieconcept voor woningcorporaties, gericht op 5.000 duurzame woningrenovaties per jaar, geïntegreerd in meerjarig onderhoud.

€ 2.303.810
Missiegedrev...

Intelligente WarmteProductie

Het project ontwikkelt een kosteneffectieve, prefab renovatieoplossing voor gasvrije woningen met innovatieve warmtegevels en warmtebatterijen, gericht op duurzame verwarming en koeling.

€ 2.739.376
Missiegedrev...

MOOI DIAMETER

Het DIAMETER-project richt zich op het optimaliseren van lage temperatuur aardwarmte om duurzame, economisch haalbare warmtenetten te realiseren binnen 5 jaar, door technische uitdagingen aan te pakken.

€ 3.999.811