Technisch model

Het technische model doet een DoubletCalc1D berekening op alle XY-locaties (gridcellen) van alle aquifers om het technisch geothermisch potentieel te verkrijgen.

De technische input voor de DoubletCalc1D berekening in ThermoGIS bestaat uit een combinatie van kaarten van de geometrie en gesteente-eigenschappen, constante waarden en geoptimaliseerde waarden (Zie de tabel). TEKST IS NIET HETZELFDE ALS OP EN pagina.

• De temperatuur wordt uit het 3D temperatuurmodel (link aan toevoegen!) gelezen.
• Het zoutgehalte van het water (saliniteit) wordt diepte-afhankelijk genomen: zoutgehalte water [ppm] = 70000/1500 × diepte [m]. De saliniteit bepaalt onder meer de dichtheid en viscositeit van het opgepompte water, en daarmee het vereiste pompvermogen.
• De afstand tussen de twee putten op aquiferniveau wordt per aquifer en xy locatie geoptimaliseerd. Een te grote afstand vergroot de weerstand in het aquifer die het water ondervindt. Een te kleine afstand zorgt voor een te snelle doorbraak van koud injectiewater in de productieput. De maximaal toegestane afkoeling van het productiewater na 50 jaar is gesteld op 10% van het verschil tussen de initiële aquifertemperatuur en de retourtemperatuur. De putafstand wordt zo klein mogelijk gekozen, zonder deze maximale afkoeling te overschrijden.
• Vervolgens wordt de pompdruk geoptimaliseerd. Een hogere pompdruk resulteert in een hoger debiet en daarmee een hoger vermogen. Dit brengt ook meer kosten met zich mee en resulteert mogelijk in een hogere kostprijs per eenheid geproduceerde energie. Bovendien wordt de pompdruk gelimiteerd door de pompspecificaties (voor ThermoGIS gesteld op 300 bar) en het SodM protocol ‘Bepaling maximale injectiedrukken bij aardwarmtewinning’. Binnen deze limieten wordt de pompdruk geoptimaliseerd naar een minimum kostprijs per eenheid geproduceerde energie (zie het Economisch model voor de berekening van de productiekosten).
• Een ‘well trajectory curvature factor’ of puttraject krommingsfactor wordt gebruikt om de ‘along hole’ lengte van de putten te berekenen uit de verticale diepte (TVD) en de afstand tussen de twee putten op aquiferniveau. Deze wordt berekend als:
  'along hole' lengte = krommingsfactor x √((vertikale diepte)² + (½ well distance)²). In de praktijk ligt deze factor tussen de 1 en 1.13.
• De aangenomen interne diameter van de casing tussen oppervlakte en reservoir is 8.5”. De reservoirsectie is open hole met dezelfde diameter.
• Er wordt aangenomen dat de reservoirsectie een hoek van 45° met de vertikaal maakt. Om deze deviatie te simuleren wordt een negatieve skin aangenomen. Deze heeft een waarde van -1 bij een hoek van 45°.

De belangrijkste uitkomst van deze technische analyse zijn kaarten van het debiet [m³/uur] en vermogen [MW_thermisch] en de productie temperatuur [°C].

Met behulp van de onzekerheid in dikte en permeabiliteit wordt een verwachtingscurve gemaakt van de transmissiviteit (dikte × permeabiliteit). Hieruit worden de P90, P50 en P10 waarden van de transmissiviteit bepaald. De technische berekening wordt vervolgens per locatie en aquifer gedaan voor ieder van deze drie cutoffs. Dit resulteert per aquifer in P90-, P50- en P10-kaarten van debiet en geothermisch vermogen.