Innovazione, tecnologia e sviluppo sostenibile del territorio: Le pompe di calore geotermiche

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1 Convegno ASSISTAL Innovazione, tecnologia e sviluppo sostenibile del territorio: Le pompe di calore geotermiche Ing. Domenico Savoca Regione Lombardia, Direzione Generale Qualità dell Ambiente Rho, 14 marzo 2008

2 ll Consiglio regionale della Lombardia, con deliberazione n. VIII/0502 del 19 dicembre 2007, in considerazione che: l utilizzo dell energia geotermica è unanimemente considerato uno dei settori con maggiori prospettive di crescita nel campo delle energie rinnovabili la gran parte della Regione Lombardia presenta caratteristiche geologiche che permettono una rapida diffusione della geotermia per la presenza di falda a bassa profondità invita la Giunta Regionale a finanziare lo studio, la progettazione e l attuazione di interventi di sfruttamento geotermico a ciclo chiuso con scambio di calore

3 Il Documento di Programmazione Economica e Finanziaria Regionale (DPEFR) , in coerenza con il Programma Regionale di Sviluppo dell ottava legislatura, ha disposto l approfondimento sull utilizzo e lo sviluppo delle risorse geotermiche rinnovabili a bassa entalpia, confermando le previsioni dei precedenti Documenti di Programmazione Si prevede che l utilizzo delle grandi potenzialità geotermiche a bassa entalpia del sottosuolo lombardo per il riscaldamento, il condizionamento estivo e la catena del freddo commerciale sia favorito con interventi di semplificazione normativa e di sostegno A livello operativo si riscontra un particolare interesse per le pompe di calore a circuito aperto, mentre va diffondendosi rapidamente anche l utilizzo delle pompe di calore a circuito chiuso Non risulta ancora un interesse per le perforazioni geotermiche profonde per lo sfruttamento del gradiente geotermico

4 La diffusione su larga scala della tecnologia per il riscaldamento ed il raffrescamento mediante l utilizzo di pompe di calore geotermiche è avvenuta solo nel corso degli ultimi quattro anni, diventando tumultuosa nel corso degli ultimi due anni La Regione Lombardia intende colmare il ritardo accumulato nell applicazione della tecnologia delle pompe di calore, con azioni finalizzate alla creazione di un ambiente amministrativo favorevole all incremento nell installazione delle pompe di calore geotermiche Gli operatori del settore hanno compreso in pieno le potenzialità economiche e ambientali della tecnologia a pompe di calore geotermiche, mutuando dalle esperienze all estero e pur in assenza, sino all anno 2006, di disposizioni normative regionali

5 NORMATIVA VIGENTE IN REGIONE LOMBARDIA Geotermia a bassa e media entalpia Regio decreto 29 luglio 1927, n. 1443, Norme di carattere legislativo per disciplinare la ricerca e la coltivazione delle miniere ; Legge 9 dicembre 1986, n. 896, Disciplina della ricerca e della coltivazione delle risorse geotermiche ; DPR 27 maggio 1991, n. 395, Regolamento di attuazione della legge n. 896/86;

6 NORMATIVA VIGENTE IN REGIONE LOMBARDIA Pompe di calore geotermiche Regolamento regionale 24 marzo 2006, n. 2, Disciplina dell uso delle acque superficiali e sotterranee dell utilizzo della acque ad uso domestico, del risparmio idrico e del riutilizzo dell acqua ; Art. 10 della legge regionale 11 dicembre 2006, n. 24, Norme per la prevenzione e la riduzione delle emissioni in atmosfera a tutela della salute e dell ambiente ;

7 NORMATIVA VIGENTE IN REGIONE LOMBARDIA Pompe di calore geotermiche Con deliberazione della Giunta Regionale 21 dicembre 2007, n. VIII/6307, contenente la proposta al Consiglio Regionale per Indirizzi per la programmazione regionale di risanamento della qualità dell aria (Art. 2, C. 1, L.R.N. 24/2006), sono state definite le modalità di contribuzione dell energia geotermica alla riduzione dell inquinamento atmosferico e alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica Si prevede di favorire, quale azione complementare, lo stoccaggio di calore in sotterraneo, che permette di aumentare ulteriormente i vantaggi derivanti dall utilizzo dell energia geotermica a bassa entalpia

8 Nell anno 2007 sono state attuate le seguenti iniziative di incentivazione - Pubblicazione di un bando di finanziamento, con fondi FRISL, per supportare l installazione di pompe di calore geotermiche in edifici pubblici e scuole - Deliberazione regionale per l incentivazione, tra l altro, dell installazione di pompe di calore geotermiche nelle nuove costruzioni civili e nelle ristrutturazioni sostanziali, mediante la riduzione degli oneri di urbanizzazione

9 La legislazione della Regione Lombardia ha definito il quadro normativo e di sviluppo per l installazione delle pompe di calore geotermiche. La mancanza di riferimenti normativi certi, sia per la Pubblica Amministrazione, sia per i progettisti, gli installatori ed i proprietari di immobili, ha costituito il freno principale ad un significativo incremento della potenza installata delle pompe di calore geotermiche. Il processo normativo non si è ancora concluso, mancando significative disposizioni in materia ambientale Con riferimento alle sonde geotermiche, le problematiche ambientali risultano particolarmente complesse, in relazione alla previsione generale di interessamento di falde protette per lo scambio di calore

10 Il programma di azioni relativo alle risorse geotermiche è stato approvato con deliberazione della Giunta regionale n. VIII/3944 del 27 dicembre Il programma è stato predisposto tenendo conto: 1. stato della legislazione statale e regionale; 2. progetti comunitari conclusi o in corso nel campo delle pompe di calore geotermiche; 3. realtà territoriale regionale; 4. progresso tecnologico; 5. disponibilità di banche dati e di cartografia regionale; 6. iniziative di successo già avviate a livello europeo; 7. difficoltà rappresentate dagli operatori per l installazione delle pompe di calore geotermiche; 8. tempi necessari per l attuazione del programma; 9. necessità di sviluppare norme tecniche di applicazione volontaria per un ordinato sviluppo del settore.

11 DEFINIZIONE DEI CRITERI PER REALIZZARE L INVENTARIO DELLE RISORSE GEOTERMICHE REGIONALI Identificazione dei parametri per la raccolta dati 1. dati impiantisti 2. tipologia di scambiatori termici 3. tipologia distribuzione del calore/raffrescamento 4. approvvigionamento di energia 5. caratteristiche dei terreni o del mezzo coinvolti nello scambio termico Identificazione delle modalità di raccolta dati Strutturazione e sviluppo di un data base per la raccolta dati

12 SUPPORTO ED INCENTIVAZIONE SPECIFICI PROGETTI INNOVATIVI DI RICERCA E/O SVILUPPO DELLE RISORSE GEOTERMICHE Gli incentivi, oltre a favorire lo sviluppo distribuito sul territorio della tecnologia a pompe di calore geotermiche, saranno rivolti al miglioramento delle prestazioni energetiche e ambientali. Saranno incentivati: 1. progetti ad elevata integrazione con altri sistemi energetici rinnovabili; 2. progetti in aree sensibili dal punto di vista ambientale; 3. progetti con totale o elevata autosufficienza energetica; 4. progetti per lo sfruttamento di impianti esistenti; 5. progetti a valenza ingegneristica/architettonica; 6. progetti finalizzati all uso delle risorse geotermiche in agricoltura.

13 L incentivazione dello sviluppo delle pompe di calore geotermiche è prevista anche all interno della programmazione regionale dell impiego dei fondi comunitari assegnati alla Regione Lombardia - Cooperazione territoriale Italia Svizzera , in corso di programmazione, comprendente valutazioni ambientali, energetiche, progettuali, tecnologiche ed impiantistiche - Fondo Aree Sottoutilizzate (FAS) in corso di definizione a seguito della proposta di deliberazione CIPE del 21 dicembre 2007 e concernente l attuazione del Quadro Strategico Nazionale (QSN)

14 COMPLETAMENTO NORMATIVO E SEMPLIFICAZIONE AMMINISTRATIVA Previsione normativa circa l impiego delle sonde geotermiche infisse nel terreno o introdotte in fori perforati in roccia salda, senza diretto contatto con l acqua di falda. Definizione delle modalità per l esercizio uniforme a livello regionale dell attività amministrativa in materia di autorizzazioni e concessioni per il prelievo dell acqua di falda per scambio di calore. Soluzione delle criticità legate alla necessità dello scarico dell acqua sul suolo o nel sottosuolo. Definizione delle modalità per l esercizio uniforme a livello regionale dell attività amministrativa in materia di comunicazioni e licenze d uso per l installazione e l utilizzo di sode geotermiche con scambio di calore con l acqua di falda.

15 LE POMPE DI CALORE GEOTERMICHE ED IL TERRITORIO Definizione di un modello di analisi territoriale per la redazione della carta geotermica, da utilizzare in fase di progettazione delle pompe di calore geotermiche. Il modello di analisi deve riunire i dati e le conoscenze oggi disponibili relativi a: 1. protezione delle acque; 2. presenza di impianti a pozzi di captazione, per scambio di calore o uso differente, sonde geotermiche, impianti termali; 3. andamento della falda nel sottosuolo; 4. geologia del sottosuolo; 5. parametri termofisici misurati o stimati; 6. flusso geotermico, misurato o stimato.

16 VALUTAZIONE POZZI PER RICERCA E COLTIVAZIONE IDROCARBURI PER SCOPI GEOTERMICI Nella Regione Lombardia, dal 1945, sono stati perforati 1700 pozzi per ricerca e coltivazione di idrocarburi, di cui il 75% risultati sterili e la restante parte ormai dismessa e chiusa minerariamente. E possibile l utilizzo dei pozzi dismessi per la produzione di energia utilizzando il gradiente geotermico dei pozzi stessi. Per una corretta valutazione delle possibilità geotermiche di un pozzo per idrocarburi, occorre conoscere l andamento del gradiente geotermico del sottosuolo, la presenza di inquinanti chimici a diverse profondità, la portata di acqua estraibile, le modalità di completamento del pozzo, etc.

17 Criteri tecnici per la tutela dell ambiente e della sicurezza Interconnessione degli acquiferi in fase di perforazione dei pozzi geotermici Valutazione dei rischi della interconnessione Inquinamento del terreno e/o delle falde a seguito di guasto o malfunzionamento del circuito di scambio termico. Eccessivo raffreddamento/riscaldamento del terreno e/o acquifero nel caso di uso intensivo di pompe di calore geotermiche nelle vicinanze o nella stessa area di prelievo

18 Criteri tecnici per la tutela dell ambiente e della sicurezza Monitoraggio Indagini preliminari Effetti del raffreddamento/riscaldamento della falda Bolla di calore Proliferazione flora batterica Diffusione del pennacchio di calore

19 Perforazione e completamento pozzi geotermici Disposizioni relative alle perforazioni Controllo di qualità durante la fase di perforazione Disposizioni per la posa in opera delle sonde verticali Disposizioni per la posa in opera degli scambiatori orizzontali Disposizioni relative ai fluidi termovettori Disposizioni per il completamento delle sonde geotermiche Obbligo dichiarazione dati impianto