LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA. Nuove opportunità per uno sviluppo sostenibile il ruolo del geologo. Patti 15 marzo 2013 Sala Comunale ex Tribunale

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1 CONVEGNO LA GEOTERMIA A BASSA ENTALPIA Nuove opportunità per uno sviluppo sostenibile il ruolo del geologo Patti 15 marzo 2013 Sala Comunale ex Tribunale Barcellona Pozzo di Gotto 16 marzo 2013 Auditorium di S. Vito

2 Geotermia: introduzione Geotermia: scienza che si occupa dello studio e dello sfruttamento del calore esistente all interno della Terra Flusso geotermico: quantità di calore che giunge in superficie dall interno del pianeta (nucleo e mantello), per poi irradiarsi verso la superficie (crosta terrestre) e quindi verso l atmosfera. q =0,065 W/m Gradiente geotermico: determina l'aumento di temperatura con la profondità. Dipendente dalle proprietà termiche del terreno. In media: 3 C/100, Il gradiente è l effetto misurabile del flusso di calore proveniente dal nucleo Anomalie geotermiche, legate a contesti geostrutturali (fasce instabili con risalita di magma, vulcanismo ecc..). In queste aree critiche calde, il gradiente può essere fino a volte maggiore di quello medio, come ad esempio nella fascia tirrenica centro-meridionale (Toscana-Lazio-Campania) Carta delle potenzialità geotermiche di media e alta temperatura in Italia. (Della Vedova et al.)

3 Manifestazioni geotermiche naturali Soffioni boraciferi e geiser (Monte Amiata, Toscana) Fenomeni vulcanici e magmatici (foto: eruzione Etna) Fenomeni idrotermali (cascate acque calde sulfuree Saturnia)

4 Applicazioni geotermiche principali Medio-Bassa entalpia (30 <T<120 ) Usi diretti del calore: riscaldamento e telerisc. serre e altri usi in agricoltura, termalismo Alta entalpia (T>120 /150 ) Produzione Energia Elettrica con tecnologie tradizionali e innovative (cicli binari) Bassissima entalpia (T<30 ) Usi indiretti del calore: Scambio di calore con pompe di calore (riscaldamento e raffrescamento edifici)

5 Geotermia a bassa entalpia - Impianti La climatizzazione con pompa di calore Pre-requisito: edifici ben coibentati e di classe energetica elevata Pompa di calore: macchina frigorifera che trasferisce calore da una sorgente fredda ad un corpo a temperatura maggiore Impianto di distribuzione: preferibilmente a bassa temperatura (meglio se con elevata inerzia termica) Produzione di acqua calda sanitaria; con accumuli inerziali per ridurre le potenze della PdC Raffrescamento: di tipo naturale o free cooling con semplice circolazione nei due circuiti, o active cooling con inversione del ciclo PdC

6 Geotermia a bassa entalpia - Funzionamento Riscaldamento (invernale) In modalità riscaldamento il fluido di circolazione scende attraverso la sonda di mandata ad una temperatura inferiore a quella del terreno e risale ad una temperatura di 3-5 superiore, dopo avere estratto calore dal terreno per conduzione. La pompa di calore trasferisce il calore estratto dal terreno all impianto di distribuzione con acqua in mandata ad una temperatura di 3235 e ritorno dall impianto a 3-5 in meno. In tal modo cede calore all ambiente Raffrescamento (estivo) In modalità raffrescamento il ciclo è invertito e l acqua che circola nelle sonde geotermiche si raffredda per effetto della temperatura minore del terreno. Mediante un semplice scambiatore di calore si ha un raffrescamento naturale (o free cooling) che permette di abbassare lievemente la temperatura in ambiente. Qualora tale raffrescamento naturale non sia sufficiente il ciclo della pompa di calore si inverte e il compressore permette di mandare acqua refrigerata a bassa temperatura all impianto. In tal caso è necessario deumidificare l ambiente

7 Geotermia a bassa entalpia - Impianti Tipologie di geoscambiatore Collettori orizzontali Acqua di falda ( Open loop ) Scambiatori composti da tubazioni poste in aree appositamente dedicate (meglio se non pavimentate) a 1-2 metri in sbancamenti o trincee. Bassa efficienza soprattutto in estate Pali energetici o geostrutture Sistemi costituiti da circuiti chiusi immersi all interno di strutture di fondazione (pali/diaframmi ecc ). Generalmente molto economici e convenienti, nel caso di tali fondazioni Sistemi costituiti da uno o più pozzi di presa e (generalmente) uno di reimmissione in falda. Sistemi molto efficienti e competitivi soprattutto in impianti di grandi dimensioni Sonde geotermiche verticali Sistemi costituiti da circuiti chiusi (uno o due per foro) inseriti all interno di perforazioni profonde da 80 a 150 metri. Sistema molto efficiente, ma molto costoso. Fattibile ovunque con poche limitazioni

8 Geotermia: la visione dei geologi Il CNG favorisce un approccio unitario al tema delle Georisorse in genere e alla geotermia: per favorire un approccio sinergico alla conoscenza del sottosuolo; per favorire lo sviluppo di strategie energetiche ed azioni incentivanti la risorsa geotermica nel suo complesso; per favorire la corretta divulgazione a livello di opinione pubblica e la formazione tecnica a livello di professionisti e progettisti; per favorire un approccio corretto che parta dalla conoscenza del sottosuolo nella pianificazione e progettazione degli interventi; Per questo motivo il CNG si coordina e collabora con i principali attori/operatori del settore

9 Alta/Media entalpia - Stato dell arte Riferimenti normativi: L. 99/09 e D.Lgs. 22/10

10 Alta/Media entalpia - Stato dell arte (mercato) La produzione annua di energia elettrica da geotermia in Italia è poco superiore a GWh con un trend di crescita annuo molto contenuto Slide tratte dalla presentazione dell ing. Costantino Loto premiazione GEA Roma, 4/12/2012

11 Alta/Media entalpia Prospettive di mercato La liberalizzazione delle attività di ricerca e coltivazione delle risorse geotermiche del D.Lgs. 22/2010 ha portato nuovi operatori e nuovo slancio al settore. Le previsioni di crescita dei prossimi decenni sono legate anche alle nuove tecnologie Slide tratta dalla presentazione del dott. Geol. Giorgio Buonasorte a Geofluid, Piacenza 4/10/2012

12 Bassa/Bassissima entalpia - Stato dell arte Normativa di riferimento: D.Lgs. 28/11

13 Bassa/bassissima entalpia - Stato dell arte (mercato) Gli usi diretti della risorsa geotermica in Italia (compreso PdC) è pari a circa TJ /anno con un trend di crescita annuo significativo Slide tratta dalla presentazione del prof. Bruno Della Vedova, Chieti 27/11/2012

14 Le pompe di calore geotermiche in Europa (fonte dati: Eurobserver 2011)

15 Bassa/bassissima entalpia - Stato dell arte (mercato) La potenza complessiva degli impianti geotermici con pompe di calore installati in Italia al 2010 è pari a 230 Mw. Con riferimento ad altri paesi europei il settore mostra un notevole potenziale di crescita Tabella e grafico tratti da EurObserv ER 2011

16 Bassa/bassissima entalpia - Prospettive di mercato Le prospettive di crescita degli impianti a pompa di calore in generale e delle geotermiche in particolare sono fissati dal P.A.N. del Giugno 09.

17 Stato dell arte Incentivi e agevolazioni Alta entalpia Conto Energia Elettrica (D.M. 9/5/2012) Produzione Energia Elettrica da geotermia incentivata da 99 a 172 per Mwh. Incentivi maggiori per impianti innovativi a basso impatto. Non considerato il rischio minerario Medio-Bassa entalpia Agevolazioni su teleriscaldamento Attraverso l agevolazione prevista dalla legge n. 448/98 gli utenti allacciati ad un teleriscaldamento geotermico hanno un credito di imposta pari a circa 26 cent/kwt Nessun incentivo per nuovi progetti/impianti geotermici di teleriscaldamento Bassissima entalpia Detrazione fiscale e incentivo conto termico La Legge Finanziaria 2012 conferma la detrazione del 55% per impianti geotermici in caso di riqualificazioni di edifici esistenti. Il Decreto Conto Energia Termica per le pompe di calore geotermiche prevede incentivi contenuti rispetto ad altri interventi

18 La filiera degli impianti geotermici a pdc (fonte dati: Centro Studi Consorzio GeoHp)

19 Principali ostacoli per lo sviluppo della geotermia (fonte dati: Centro Studi Consorzio GeoHp) Le pompe di calore sono diffuse nei paesi in cui: Viene premiata realmente l efficienza ed il risparmio (anche con tariffe elettriche agevolate) Le reti di distribuzione gas non sono sviluppate in modo capillare

20 Grazie per l attenzione Gabriele geol. Cesari Commissione Geotermia CNG g.cesari@geo-net.it