Klaar voor geothermische energie-opslag?

Hysopt is trots om een nieuwe release van de Hysopt-software aan te kondigen, omdat we verschillende nieuwe functies hebben toegevoegd ter ondersteuning van het ontwerp, de simulatie en de optimalisatie van opslagsystemen voor geothermische energie.

Deze systemen behoren zowel technisch als economisch tot de meest veelbelovende technologieën voor energieopslag op lange termijn. Seizoensgebonden energieopslag is een natuurlijke manier om de piekvraag te verschuiven, maar ook om thermische energie te leveren met een veel hoger rendement. Aan de andere kant zijn deze toepassingen erg complex en gevoelig voor ontwerpfouten. Naast het thermische gedrag van de grond en de behoefte aan hybride productie, komt de complexiteit voort uit de onafscheidelijkheid van het verwarmings- en koelsysteem om overtollige warmte op te slaan in de zomer en overtollige koelte in de winter. Vanwege de complexiteit is het systeem gevoelig voor ontwerpfouten, wat vaak resulteert in een ontoereikend systeem en een jaarlijkse verslechtering van de opslag van geothermische energie.

Hysopt biedt gebruiksvriendelijke begeleiding voor het foutloos ontwerpen, simuleren en optimaliseren van geothermische systemen. De Hysopt-berekeningen en componentenoptimalisaties worden geautomatiseerd door de software, op basis van de concepten en ontwerpprocedures zoals gedefinieerd in de Nederlandse ISSO 39-publicatie en de CIBSE CP3 Code of Practice uit het VK.

‍

ATED & BTES

ATES (Aquifer Thermal Energy Storage)

Een ATES-systeem bestaat doorgaans uit extractie- en injectieputten. Het grondwater in ondergrondse watervoerende lagen wordt gebruikt voor thermische opslag en medium. Tijdens de zomer wordt koud grondwater onttrokken aan de koude bron en door middel van een warmtewisselaar wordt de thermische energie overgedragen om het gebouw te koelen. Door dit proces wordt het water verwarmd, waarna het in de hete bron wordt geïnjecteerd. In de winter keert dit systeem om en wordt het opgeslagen warme water onttrokken. Er zijn verschillende hydraulische ISSO-concepten toegevoegd aan de Hysopt-software.

‍

‍

BTES (Borehole Thermal Energy Storage)

Borehole Thermal Energy Storage (BTES) systemen gebruiken de ondergrond zelf als opslagmateriaal. Grote leidingen in de ondergrond worden gebruikt als grote ondergrondse warmtewisselaar. Een BTES-systeem bestaat uit een reeks boorgaten die lijken op standaard geboorde putten. Verschillende hydraulische concepten van typische BTES-systemen zijn aan de software toegevoegd.

‍

Bedieningsmodus in verschillende seizoenen

Een ATES- of BTES-systeem heeft verschillende bedrijfsmodi in verschillende seizoenen. Hysopt biedt volledig inzicht in deze bedieningsmodi. De omstandigheden en het gedrag voor het opslaan van overtollige koelte in de winter ("koude afzetting”) en warmte in de zomer ("koude afvoer”) kunnen zowel in de ontwerpmodus als in de simulatiemodus worden gevisualiseerd.

‍

‍

Alle ATES- en BTES-subcomponenten (warmtewisselaars, pompen, kleppen, leidingen) moeten in alle bedrijfsmodi correct kunnen werken. De dimensionering en configuratie van deze componenten is zeer complex en daarom volledig geautomatiseerd in de Hysopt-software.

‍

Hysopt's inspiratiebibliotheek

Hysopt biedt templates met voorbeelden en beste praktijken voor het ontwerpen en beheren van uw ATES- of BTES-systeem. Het bevat sjablonen van meerdere systeemconcepten, vooraf gedefinieerde controlelogica, regeneratiestrategieën en hybride productieconfiguraties.

‍

‍

Thermische balans

In sommige landen, zoals in Nederland, schrijft regelgeving een energiebalans in het geothermische systeem voor. Afgezien van regelgeving kan thermische onbalans verschillende problemen veroorzaken en uiteindelijk resulteren in een thermische storing.

Hysopt geeft volledig inzicht in de thermische balans en het gedrag van de bodem. Voor diepgaande analyses ondersteunt Hysopt langetermijnsimulaties tot 20 jaar.

‍

‍

Eén van de technieken die vaak wordt gebruikt om de thermische balans vast te stellen, is regeneratie met behulp van omgevingswisselaars zoals droge koelers en koeltorens. In geothermische systemen worden omgevingswisselaars vaak voor meerdere doeleinden gebruikt (bijvoorbeeld voor zowel warme afgifte als koude toevoer), wat resulteert in meerdere ontwerpvoorwaarden waarin elk onderdeel correct moet werken. Dit wordt geautomatiseerd in de Hysopt-software.

‍

‍

Economisch en ecologisch optimaal

Met behulp van deze nieuwe functies beschikken Hysopt-gebruikers over alle tools om meerdere varianten van geothermische systemen te ontwerpen, concepten te optimaliseren, simulatieresultaten te analyseren, inzicht te geven in energiekostenbesparingen en het economische of ecologische optimum te vinden, zoals hieronder geïllustreerd.

‍

‍

Andere verbeteringen

Hysopt is voortdurend bezig met het uitbreiden van zijn functionaliteit en het verbeteren van de bruikbaarheid. Een opmerkelijke wijziging die in deze release is geïntroduceerd, is de "single click”-functionaliteit in de hele gebruikersinterface. Alle acties om een model te laden of op te slaan of om een berekening te starten, hebben nu slechts één klik nodig, wat uw efficiëntie nog meer verhoogt.

‍

Speciale dank

Tot slot willen we Hans Buitenhuis (managing partner bij DWA) en Nic Wincott (NeoEnergy UK, voormalig CEO GSHPA UK en hoofdauteur van de CIBSE-gidsen CP2 en CP3) bedanken voor de nauwe samenwerking en feedback tijdens onze ontwikkeling van ATES en BTES. Bedankt Hans en Nic!