7 EUREGEO Forum Locale del Progetto Europeo Geo.Power Bologna, 14 giugno Sala Polivalente, via A.Moro 50

Transcript

1 Recenti attività del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale e dei Materiali dell Università di Bologna nel campo della geotermia: alta, media e bassa entalpia Dott. Ing. PhD. Stefano Bonduà Dott. Ing. PhD. Francesco TInti

2 Ricerca sulla geotermia ad alta entalpia (T > 150 C) Dott. Ing. PhD. Stefano Bonduà

3 Le risorse geotermiche ad alta entalpia sono quelle in grado di produrre energia elettrica attraverso il vapore ad alta temperatura che aziona delle turbine e trasforma così il proprio contenuto energetico in energia meccanica

4 L attività di ricerca del DICAM area ingegneria mineraria è rivolta alla caretterizzazione di risorse geotermiche mediante simulazione numerica

5 La valutazione delle risorse e lo studio di fattibilità di una centrale geotermica viene realizzato ricostruendo numericamente uno stato iniziale del sistema, compatibile con le misure di pozzo, e successivamente ipotizzando vari scenari di sfruttamento

6 Attraverso questa metodologia è possibile quindi una stima della quantità di energia che una risorsa geotermica è in grado di erogare

7 Software utilizzati: TOUGH2 (Transport Of Unsaturated Groundwater and Heat ), sviluppato al Lawrence Berkeley National Laboratory (LBNL).

8 Software sviluppati: TOUGH2GIS TOUGH2Viewer

9 TOUGH2GIS Consente il passaggio dal modello concettuale al modello numerico attraverso le informazioni disponibili contenute in database.

10 Attraverso l uso di scripts dedicati, la fase di (pre- processing) è notevolmente semplificata e accurata.

11 TOUGH2Viewer Consente una rapida analisi dei risultati (post- processing) di una simulazione numeriche grazie ad una interfaccia grafica semplice ed intuitiva.

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13 Ricerca sulla geotermia a media entalpia (90 C < T < 150 C) Dott. Ing. PhD. Francesco Tinti

14 Lo sfruttamento dei serbatoi geotermici a media entalpia per produzione di energia elettrica con impianti ORC

15 ATTIVITA DI RICERCA VALUTAZIONE DEL POTENZIALE DI SFRUTTAMENTO DEL SERBATOIO GEOTERMICO A MEDIA ENTALPIA A FINI ELETTRICI TRAMITE TECNOLOGIA ORGANIC RANKINE CYCLE ANALISI DI NUOVE TIPOLOGIE DI METODI DI ESTRAZIONE DEL CALORE, A CIRCUITO APERTO E CHIUSO COMPATIBILITA AMBIENTALE E PAESSAGGISTICA DEI SISTEMI

16 Ricerca sulla geotermia a bassa entalpia (T < 90 C) Dott. Ing. PhD. Francesco TInti

17 La caratterizzazione probabilistica del sottosuolo come strumento per la progettazione integrata

18 FUNZIONAMENTO DEL SISTEMA ANALISI DI SENSITIVITA SUI PARAMETRI TERMICI DEL TERRENO ANALISI DI RISCHIO SUI PARAMETRI TERMICI DEL TERRENO ANALISI DI SENSITIVITA SULLE INCERTEZZE DELLA FASE DI INSTALLAZIONE DELLE SONDE ANALISI DI RISCHIO SULLE INCERTEZZE DELLA FASE DI INSTALLAZIONE DELLE SONDE

19 ECONOMICITA DEL SISTEMA ANALISI DI SENSITIVITA SUI PARAMETRI TERMICI DEL TERRENO ANALISI DI RISCHIO SUI PARAMETRI TERMICI DEL TERRENO ANALISI DI SENSITIVITA SULLE INCERTEZZE DELLA FASE DI INSTALLAZIONE DELLE SONDE ANALISI DI RISCHIO SULLE INCERTEZZE DELLA FASE DI INSTALLAZIONE DELLE SONDE

20 L influenza della componente convettiva sullo scambio termico ed il suo controllo

21 Advezione nel mezzo poroso Advezione nello strato fratturato Advezione nello strato poroso Convezione naturale indotta di grande scala Infiltrazione di acqua piovana Effetto termosifone tra due strati differenti Variazione di livello della tavola d acqua Convezione naturale indotta di piccola scala

22 STUDIO DELLA CONVEZIONE NATURALE INTERNA AL FORO IDENTIFICAZIONE DI UN METODO PER IL CONTROLLO DELLA CONVEZIONE NATURALE INDOTTA IN UN FORO REALIZZAZIONE DI CALCOLI ANALITICI DI MODELLI TRCM ORIGINALI CON CONVEZIONE CONTROLLATA PER SONDE CEMENTATE E IN ACQUA DI FALDA ANALISI NUMERICHE ED ESPERIMENTI DI LABORATORIO PER LA VERIFICA DEI METODI

23 L analisi dati di un Test di Risposta Termica in chiave probabilistica

24 Percentage deviation from the average value on 12 months ANALISI DELLA TEMPERATURA SUL PROFILO VERTICALE VALIDAZIONE DEL MODELLO TEORICO SUI DATI SPERIMENTALI ANALISI STATISTICA DELL INFLUENZA DELLA VARIABILITA CLIMATICA SUL RISULTATO DELLE PROVE SPERIMENTALI E IPOTESI DI CORREZIONE ANALISI DELLE ANOMALIE DEL PROFILO DOVUTE A FENOMENI CONVETTIVI 25% 20% 15% 10% 5% 0% -5% -10% -15% -20% -25% Sensibility of the value of Undisturbed Ground Temperature to the variation in period of year and in depth of vertical BHE Months support: 200 m support: 175 m support: 150 m support: 125 m support: 100 m support: 75 m support: 50 m support: 25 m measurement day target

25 CONTROLLO DELLA STABILITA DELLA POTENZA TERMICA ANALISI DELL ERRORE SUL CONTROLLO DELLA POTENZA TERMICA CORRELAZIONE TRA POTENZA TERMICA E ANDAMENTO TEMPERATURA DEL FLUIDO ANALISI DELL AUTOCORRELAZIONE DEI DATI DI POTENZA TERMICA IPOTESI DI CORREZIONE DEL METODO ILS SULLA BASE DELLA STABILITA DELLA POTENZA

26 METODO DRIFT AND CONDITIONAL ESTIMATION ANALISI DELL AUTOCORRELAZIONE DEI DATI DI TEMPERATURA E DECLUSTERING DEI DATI IDENTIFICAZIONE DEL TEMPO DI INIZIO DELL ANALISI E DI TERMINE DEL TEST CALCOLO DELLA CONDUTTIVITA TERMICA EQUIVALENTE DEL TERRENO IDENTIFICAZIONE DI UNA UNA COPPIA CONFIDENTE DI VALORI DI RESISTENZA TERMICA DEL FORO E CAPACITA TERMICA DEL TERRENO CALCOLO DEL PROFILO DI CONDUTTIVITAì TERMICA DEL TERRENO

27 Grazie per l attenzione Contatti: stefano.bondua@unibo.it francesco.tinti@unibo.it