Mondiale geothermische energie bereikt een keerpunt: de volgende generatie technologie baant de weg voor grootschalige uitrol

Wereldwijde geothermische energie bereikt een keerpunt: volgende generatie technologie opent nieuwe wegen voor grootschalige uitrol

Inleiding: Hoewel geothermische elektriciteitsopwekking al meer dan een eeuw bestaat, blijft het aandeel in de mondiale elektriciteitsstructuur door de schaarste aan hydrothermale hulpbronnen lange tijd zeer klein. Nu, dankzij de vooruitgang in boortechnologie als gevolg van de Amerikaanse schalie-revolutie, wordt het winnen van schone energie uit alomtegenwoordig heet droog gesteente werkelijkheid in plaats van een droom. Volgens internationale onderzoeksinstellingen is het wereldwijde potentieel voor geothermische stroomopwekking gestegen naar een niveau dat alleen ondergeschikt is aan zonne-energie. Enhanced Geothermal Systems (EGS) en Advanced Geothermal Systems (AGS/closed-loop systemen) versnellen hun commercialisering en kunnen de mondiale energietransitie opnieuw vormgeven.

Achtergrond van de sector: van beperkte hulpbronnen tot enorm potentieel

Traditionele geothermische stroomopwekking is afhankelijk van natuurlijke hydrothermale reservoirs – geologische formaties die tegelijkertijd warmte, vloeistof en permeabiliteit bezitten. Eind 2022 bedroeg de wereldwijde geothermische geïnstalleerde capaciteit ongeveer 16 gigawatt, verspreid over ten minste 30 landen en regio's, goed voor slechts 0,34% van de mondiale elektriciteitsmix. Sinds Italië in 1904 voor het eerst aardwarmte gebruikte voor elektriciteitsopwekking, ontwikkelden de VS, Nieuw-Zeeland, Japan en andere landen dit na de Tweede Wereldoorlog achtereenvolgens. IJsland bereikte tijdens de energiecrisis van de jaren 1970 energieautonomie via geothermie. Vanaf de jaren 1980 begonnen ook ontwikkelingslanden als Mexico, de Filipijnen, Turkije en Kenia geothermische technologie te introduceren. Kenia is daarbij een succesvol voorbeeld geworden; de ervaring met technologieoverdracht toont duidelijk de rol van internationale samenwerking bij het uitbreiden van het gebruik van aardwarmte.

De ontwikkeling van traditionele hydrothermale hulpbronnen wordt echter beperkt door specifieke geologische omstandigheden en is moeilijk op schaal economisch rendabel te maken, waardoor de kosten van geothermie veel langzamer dalen dan die van wind- en zonne-energie. De technieken voor horizontaal boren en hydraulisch fractureren die uit de Amerikaanse schalie-revolutie voortkwamen, bieden een nieuwe benadering voor geothermische ontwikkeling – door kunstmatig reservoirs te creëren en thermische energie uit heet droog gesteente te winnen. Deze technologie, Enhanced Geothermal Systems (EGS) genoemd, vormt samen met closed-loop systemen (AGS) die geen externe vloeistof nodig hebben, de kern van de volgende generatie geothermische technologie. Naar schatting hebben deze nieuwe technologieën het wereldwijde potentieel voor geothermische stroomopwekking laten stijgen van een verwaarloosbaar niveau naar een positie die alleen door zonne-energie wordt overtroffen, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor de mondiale energietransitie.

Huidige ontwikkelingen: versnelde commercialisering en wereldwijde spreiding

De volgende generatie geothermische technologie bevindt zich in een cruciale fase van demonstratie naar commercialisering. De eerste commerciële installaties van EGS en closed-loop systemen zullen naar verwachting rond 2026 operationeel worden. Het Amerikaanse ministerie van Energie heeft dit proces bevorderd via onderzoekssubsidies en ondersteuning van proeftuinen op openbaar land, en de deelname van de olieservice-industrie biedt traditionele energiebedrijven ook een duurzame transitieroute.Kosten: de huidige stroomproductiekosten van EGS worden geschat op 100 tot 240 dollar per megawattuur, vergelijkbaar met de kosten van nieuwe kernenergie. Uit analyses blijkt echter dat de EGS-kosten met een grotere uitrol tegen 2030 kunnen dalen tot 80 dollar per megawattuur en tegen 2035 verder tot 50 dollar, waarmee ze concurrerend zouden worden met gascentrales en tussen onshore- en offshorewindenergie in zouden liggen. Opmerkelijk is dat het leerpercentage van vroege EGS-projecten al 35% heeft bereikt, hoger dan de 30% van lithium-ionbatterijen en de 24% van fotovoltaïsche panelen, wat wijst op een enorm potentieel voor kostendaling.

Hoewel gesloten-lussystemen momenteel duurder zijn, zou stadsverwarming wel eens de eerste doorbraak kunnen betekenen. Omdat het verwarmingsrendement tot 90% kan oplopen, veel hoger dan de 20% bij elektriciteitsopwekking, kunnen gesloten-lussystemen de projectkosten met 30% tot 50% verlagen op locaties waar geen turbines nodig zijn. Dit geeft gesloten-lussystemen een uniek voordeel in markten die geen EGS-geologische omstandigheden hebben of terughoudend tegenover frackingtechnologie staan, met name in Europa. Bovendien verbruiken gesloten-lussystemen minder water en zijn ze beter schaalbaar, wat een aanvullende route biedt voor de wereldwijde uitrol van geothermische energie.

Wat de internationale uitrol betreft, heeft onderzoek van de Carnegie Endowment for International Peace dertig landen geïdentificeerd die het meest geschikt zijn om als eerste next-generation geothermische technologieën toe te passen. Naast traditionele geothermische grootmachten als Duitsland, Indonesië, Kenia, Mexico en Turkije, hebben ook Australië, Roemenië, Colombia en Vietnam de voorwaarden om tot de tweede groep toe te treden. Maleisië, Saoedi-Arabië, Tanzania en Argentinië tonen dan weer langetermijnpotentieel. Het potentieel aan hulpbronnen, de industriële basis, het beleidsklimaat en de marktvraag van deze landen zullen bepalen hoe snel next-generation geothermische technologieën zich wereldwijd verspreiden.

Impact op het energiesysteem: stabiele basislast en systeemsynergie

Het grootste voordeel van geothermische energie is de inzetbaarheid en het vermogen om 24/7 elektriciteit op te wekken. Anders dan het intermitterende karakter van wind- en zonne-energie, kunnen geothermische centrales continu draaien en zo een stabiele basislast aan het elektriciteitsnet leveren. Deze flexibiliteit is cruciaal voor systemen met een hoog aandeel hernieuwbare energie: ze kan de fluctuaties van wind- en zonne-energie opvangen, de behoefte aan energieopslag verminderen en de netstabiliteit vergroten.

Tegelijkertijd draagt geothermische energie bij aan een grotere energiezekerheid. Door de ontwikkeling van lokale geothermische bronnen kunnen landen hun afhankelijkheid van geïmporteerde fossiele brandstoffen verminderen en het risico op geopolitieke schokken voor de energievoorziening verkleinen. Voor ontwikkelingslanden met rijke geothermische bronnen kan geothermische energie bovendien de lokale industriële keten stimuleren, werkgelegenheid creëren en economische groei bevorderen.

Bovendien ontstaat er een nieuwe synergie tussen next-generation geothermische technologie en de olie- en gasservicesector. Boor- en putafwerkingstechnieken voor olieputten vormen de kerncompetentie voor geothermische ontwikkeling; oliemaatschappijen kunnen hun specialistische kennis toepassen op het geothermische domein, hun activiteiten diversifiëren en tegelijkertijd een volwassen toeleveringsketen en talentpool leveren aan de geothermische sector. Deze synergie helpt niet alleen de ontwikkelingskosten van geothermische projecten te verlagen, maar biedt traditionele fossiele energiebedrijven ook een haalbaar pad naar een koolstofarme transitie.

Uitdagingen: technologie, kosten en beleidsbelemmeringenHoewel de vooruitzichten rooskleurig zijn, wordt de volgende generatie geothermische technologie nog steeds geconfronteerd met meerdere uitdagingen. Ten eerste is EGS afhankelijk van hydraulische fracking om thermische reservoirs te creëren, wat geïnduceerde seismiciteit kan veroorzaken. Hoewel de omvang doorgaans klein is, blijven publieke acceptatie en regelgevingsrisico's belangrijke obstakels. Eerdere onderzoeksprojecten in Zuid-Korea en Zwitserland zijn gestagneerd vanwege geïnduceerde aardbevingen. Bovendien heeft EGS een relatief grote behoefte aan water, waardoor het beperkt kan worden in regio's met waterschaarste.

Ten tweede: hoewel closed-loop-systemen het frackingrisico vermijden, liggen de huidige boorkosten hoog; op locaties met lagere kwaliteit kunnen de kosten oplopen tot 321 dollar per MWh, veel hoger dan bij EGS. Hoewel ze in de toekomst zouden kunnen dalen tot 64 à 160 dollar, blijft de weg naar commercialisering onduidelijk.

Ten derde bevindt de technologie voor superheet gesteente (SHR) zich nog in een vroeg ontwikkelingsstadium. Hoewel superkritische geothermie de elektriciteitsproductie per put tienvoudig kan verhogen, bevinden de meeste superhete hulpbronnen zich op extreme diepte, moeilijk te bereiken met de huidige boortechnologie; bovendien zijn materialen nodig die temperaturen boven 375°C kunnen weerstaan – dit vormt een enorme uitdaging voor putontwerp, afwerking en reservoirbehoud.

Ten vierde is er sprake van beleidsonzekerheid. Veel landen hebben nog geen technische normen en regelgevingskaders voor de volgende generatie geothermie vastgesteld, met name op het gebied van ondergrondse werkzaamheden, milieueffecten en grondgebruiksrechten. Wat financiering betreft: de verkennings- en boorkosten in de beginfase van geothermische projecten zijn hoog en riskant, waardoor investeerders vaak terughoudend zijn. Bovendien is de vergunningsprocedure voor geothermische projecten complex en de ontwikkelingscyclus lang, wat de onzekerheid en financieringskosten verder verhoogt.Het mondiale energielandschap zal hierdoor diverser worden. Traditionele geothermische landen zullen zich blijven ontwikkelen, terwijl opkomende marktlanden (met name in Zuidoost-Azië, Oost-Afrika en Latijns-Amerika) met behulp van next-generation technologieën een sprongsgewijze ontwikkeling zullen doormaken. Internationale multilaterale instellingen zoals het Internationaal Energieagentschap (IEA), het Internationaal Agentschap voor Hernieuwbare Energie (IRENA) en de Wereldbank zullen naar verwachting een katalyserende rol spelen bij technologieoverdracht en financieringsmechanismen. Het mondialiseringsproces van geothermische energie staat nog maar aan het begin, maar de curven van technologische doorbraken en dalende kosten zijn al duidelijk zichtbaar. Zoals het Carnegie Endowment for International Peace heeft opgemerkt, is het "moment aangebroken" voor geothermische energie.

Redactionele toelichting: Dit artikel is geschreven op basis van het rapport "Unlocking Global Geothermal Energy: Pathways to Scaling International Deployment of Next-Generation Geothermal" dat op 10 juli 2025 door het Carnegie Endowment for International Peace is gepubliceerd. De gegevens in het rapport zijn afkomstig van GeoMap™ van Project InnerSpace en openbare branche-informatie. De inhoud van het artikel is onafhankelijk door de redactie samengesteld en vormt geen beleggingsadvies.