Il contributo della risorsa geotermicaIl contributo della risorsa geotermicaallall’’obiettivo 2020 per le rinnovabili nei obiettivo 2020 per le rinnovabili nei

consumi per consumi per ““riscaldamento/raffreddamentoriscaldamento/raffreddamento””(direttiva 2009/28/CE)(direttiva 2009/28/CE)

TOMMASO FRANCITOMMASO FRANCI

Unione Geotermica Italiana

Seminario AIEE – ISES Italia“La produzione termica da fonti rinnovabili per il raggiungimento del target 2020”

Roma, 21/04/2010 – Sala conferenze GSE

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Il Calore della Terra

La Terra ha una “riserva” interna di calore praticamente infinita (8x 1030 kCal)Il flusso termico in superficie è però molto esiguo (media terrestre : 63 mW/m2; in Italia varia da 30 a 100 mW/m2, con picchi fino a 450 mW/m2 ,nella zona tirrenica)

Il gradiente termico medio, oltre i 20 m di profondità, è di 30°C/km

In pratica non è possibile alcun uso “tal quale”del calore terrestre, salvo il caso di fuoriuscite spontanee di fluidi caldi

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Risorse con T >150 °C entro 3 km, in molte aree della fascia preappenninica tosco-laziale-campana ed in alcune isole vulcaniche del Tirreno;

Risorse con T = 50-150 °C entro 3 km, nel 50% del territorio nazionale (in particolare nella Pianura padana e nelle isole maggiori)

Risorse con T = 30 - 50 °C , a modestaprofondità, in buona parte del territorio nazionale

CARATTERIZZAZIONE GEOTERMICA DEL TERRITORIO ITALIANO

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Le risorse geotermiche italiane

La categorizzazione geotermica del territorio italiano indica che:

le aree prioritarie (evidenziate in fucsia)sono caratterizzate da sistemi idrotermali di alta e media temperatura. Esse interessano circa 1000 Comuni ecoprono il 25% del territorio nazionale.

Oltre a quelle di cui sopra, esistono numerose aree con sistemi termali a bassa temperatura.

Con l’uso di pompe di calore geotermiche, lo sfruttamento dell’energia geotermica può essere estesa per usi diretti a gran parte del territorio nazionale.

Cos'è l'Energia Geotermica?, M.H. Dickson e M. Fanelli. Website International Geothermal Association: http://iga.igg.cnr.it/geo/geoenergy.php?lang=it

LE PRINCIPALI APPLICAZIONI DELLA GEOTERMIA

DIAGRAMMA DI LYNDAL

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L’energia geotermica…..

può essere utilizzata estraendo il calore dall’acqua calda o vapore erogati dai pozzi geotermici o dalle sorgenti termali

può essere utilizzata anche per mezzo delle pompe di calore geotermiche, che permettono il recupero del calore terrestre dalle acque di falda e superficiali, o estraendo il calore direttamente dal terreno, anche in assenza di acqua.

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Il Calore terrestre per la climatizzazione degli edifici.

1) Mediante utilizzo di fluidi caldi sotterranei

Acque calde di media temperatura, da pozzi di modesta profonditàAcque termali

Acque calde, da scambiatori alimentati da vapore di pozzi profondi (solo a margine di centrali geotermoelettriche)

Acque calde di bassa temperatura (<50 °C), da pozzi di modesta profondità(in ciclo aperto o ciclo chiuso) tramite POMPE di CALORE per

elevarne la temperatura, o abbassarla nel caso di condizionamento estivo.

2) Utilizzando il terreno (o acque di superficie) come fonte di calore,sempre per mezzo di POMPE di CALOREMediante sonde scambiatrici verticali (profondità 50 - 300 m)Mediante serpentine inserite in pali di fondazioneMediante serpentine scambiatrici orizzontali a bassa profondità

(< 2 m)

Schema di impianto di climatizzazione da fonte geotermica dibassa temperatura

Fonte: Ministero dell’Ambiente

Principali vincoli per il prelievo di calore dal sottosuolo.

A) Principali vincoli tecnici :

- per il prelievo di acque calde (ciclo aperto). possibilità di reperimento di acquiferi a profondità medio-basse, con necessità di restituzione a distanza sufficiente e salvaguardiaqualitativa delle acque

- per il prelievo di calore direttamente dal suolo (ciclo chiuso). buona conducibilità del terreno (roccia valore medio : 2-4 W/(m.°C)

(mat. non consolid. secco : 0,4 - 0,5“ “ “ umido : 1,7 - 2,0)

. buona conducibilità del sistema di scambio. sufficiente distanza e opportuna geometria di disposizione delle sonde

UGI - Il Calore Terrestre a bassa temperatura per la climatizzazione degli edifici

Italia: consumi energetici finali di fonti rinnovabili per riscaldamento-raffreddamento

1990-2007 (Eurostat)

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

ktep

Biomasse Geotermia Solare termico

Usi diretti del calore naturalein Italia nel 2006 (UGI)

Potenza termica totale installata(inclusi impianti a pompa di calore: 150 MWt )

650 MWt

Energia termica complessivamente usata 8.000 TJ/anno

Fattore medio annuo di utilizzazione 39 %

Risparmio annuo di petrolio equivalente 192.000 TEP

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Energia termica totale usata nel 2008: 9500 TJ

Principali applicazioni del calore terrestre per usi diretti in Italia (UGI)

Le pompe di calore sono qui in evidenza (8 % dell’energia totale) per sottolineare gli ampi margini di crescita che avranno in futuro per lo sviluppo degli usi geotermici totali in Italia.

pompe di calore

8%

Processi industriali

1%

Serrico ltura15%

Ittico ltura19%

Riscaldamento ambienti

22%

Balneologia termale

35%

Regioni italiane con più alta utilizzazione di calore naturale

VENETO 38%

TOSCANA 23%

CAMPANIA 10%

TUTTE LE ALTRE REGIONI 29%

L’ ”energia geotermica” viene definita (Art. 2) come “l’energia immagazzinata sotto forma di

calore sotto la crosta terrestre”.

La geotermia nella direttiva 2009/28/CE

per le fonti rinnovabili

La direttiva (Art. 5 comma 4) stabilisce che l’energia geotermica catturata da pompe di calore venga considerata a condizione che il rendimento finale di energia ecceda in maniera significativa l’apporto energetico primario necessario per far funzionare le pompe di calore.

A questo fine la quantità di calore da considerare quale energia da fonti rinnovabili deve essere calcolato secondo la formula prevista dall’allegato VII della direttiva.

La geotermia nella direttiva 2009/28/CE per le fonti rinnovabili

All’art. 13, comma 6 la direttiva prevede che possano essere incentivate le pompe di calore che oltre a rispondere ai requisiti minimi sopra richiamati, rispondano anche a quelli previsti per il rilascio del marchio di qualità ecologica (Ecolabel).

L’art. 14, comma 3 e nell’allegato IV, la 2009/28/CE stabilisce un sistema di certificazione di qualità a cui dovranno rispondere gli installatori su piccola scala di sistemi geotermici poco profondi e di pompe di calore.

La geotermia nella direttiva 2009/28/CE per le fonti rinnovabili

Sotto il profilo delle tipologie di regolazione dell’uso della risorsa, la principale distinzione, che viene mantenuta nel

nuovo Dlgs, è quella tra impianti di potenza superiore a due MW termici o con pozzi di profondità superiore a 400 metri per i quali la concessione di coltivazione fa riferimento alla disciplina mineraria; e impianti di potenza inferiore 2 MW termici e pozzi di profondità inferiore a 400 metri (piccole

utilizzazioni locali) per i quali la concessione per l’uso della risorsa fa riferimento al testo unico sulle acque e gli impianti

elettrici (R.D. 11/12/1933, n.1775).

Dlgs n. 22/2010 di “Riassetto della normativa in materia di ricerca e coltivazione delle risorse

geotermiche

- l’introduzione di due nuove fattispecie di “piccole utilizzazioni locali” costituite da gli impianti di potenza inferiore a 1 MW e dalle

sonde geotermiche che scambiano calore senza prelievo di acque efluidi, tipologie di attività che vengono entrambe escluse dagli

adempimenti in materia di VIA;

Dlgs n. 22/2010 di “Riassetto della normativa in materia

di ricerca e coltivazione delle risorse geotermiche

Competenze per i procedimenti autorizzativi e di VIA

degli usi delle risorse geotermiche.

-Utilizzazioni tramite sonde geotermiche

che scambiano calore con il sottosuolo senza effettuare

prelievo e reimmisione

di acque o fluidi

-Trivellazioni finalizzate alla ricerca per derivazioni

di acque sotterranee< 50 l/s

-Derivazioni di - acque sotterranee

< 50 l/s

Esclusione dalla verifica di assoggettabilità

alla VIA

-Trivellazioni finalizzate alla ricerca per derivazioni

di acque sotterranee> 50 l/s

Derivazioni di acque sotterranee > 50 l/s

- Ricerca risorse geotermiche a terra

Verifica di

assoggettabilitàalla VIA conRegolazione

regionale

-Derivazioni di acque sotterranee

>100 l/s

- Coltivazione risorse geotermiche a terra,

VIA con Regolazione

regionale

-Ricerca e coltivazione di risorse geotermiche

a mare

VIA di Competenza

Statale –MATTM

Dichiarazione di inizio di attività:

regolazione regionale

Permesso di ricerca e concessione di

derivazionedi acque per

piccole utilizzazioni locali :

regolazione regionale

Permesso di ricerca e

concessione di coltivazione:regolazione regionale

Permesso di ricerca e concessione di

coltivazione di Competenza statale – MSE

Regolazione regionale regime autorizzativoper sonde geotermiche di scambio del calore

senza prelievo e reimmissione di acque

DIAL.R. n.39 24/2/2005 (art. 16, comma 3, par. h)Toscana

COMUNICAZIONE (servizio regionale)R.R. n.41 21/11/2001 (art.17)Emilia Romagna

NOTIFICADGP n.356 26/9/2005Provincia autonoma di Bolzano*

COMUNICAZIONEDPGP n.1-41 (art. 30 bis)Provincia autonoma

di Trento*

< 150 m Registrazione banca dati regionale> 150 m Autorizzazione provinciale

L.R. n.24 11/12 /2006 (art.10)

R.R. n.7 15/2/2010

Lombardia

Regime autorizzativo

Leggi regionali e atti amministrativi

di individuazione del regime autorizzativo

Regione

“Entro sei mesi dalla data di entrata in vigore della presente legge, il Ministro dello sviluppo economico, di concerto con il Ministro dell'ambiente e della tutela del territorio e del mare e con il Ministro delle infrastrutture e dei trasporti, di intesa con la Conferenza unificata di cui all'articolo 8 del decreto legislativo 28 agosto 1997, n. 281, emana un decreto volto a definire le prescrizioni relative alla posa in opera degli impianti di produzione di calore da risorsa geotermica, ovvero sonde geotermiche, destinati al riscaldamento e alla climatizzazione di edifici, per cui ènecessaria la sola dichiarazione di inizio di attività.”

Art.27 comma 39 L. n. 99/2009

ASPETTI ECONOMICICosti e ammortamenti

Fonte: Impianti geotermici a pompa di calore – Studio di Geologia e Architettura di Geo. Cambursano e Arch Raccanelli (CN)

• Potenza termica installata 16 kW

• Numero perforazioni = 3 (300 m complessivi)

Domestic Ground Source Heat Pumps: Design and installation of closed-loop systems (2007 edition)

REGIMI DI SOSTEGNO PER LA PROMOZIONE DEGLI USI DELLA RISORSA GEOTERMICA

A FINI DI RISCALDAMENTO/RAFFREDDAMENTO

* Regime di sostegno non cumulabile con altri regimi di sostegno REGIONALI

Misure POR-FESR

Misure PSR-FEASR

Misure POI-ERRE

Titoli di efficienza energetica

Detrazione fiscale 55%*(dal 2008)

Agevolazioni fiscali per le reti di teleriscaldamento

FONTI RINNOVABILI

“RISCALDAMENTO

RAFFREDAMENTO

REGIONISTATOREGIMI DISOSTEGNO

Tavola 11 del “Modello per i piani di azione nazionali per le fonti rinnovabili”

Stima del contributo totale previsto per ciascuna tecnologia che utilizza energie rinnovabili in Italia al fine di conseguire gli obiettivi vincolanti fissati per il 2020 nel settore riscaldamento-raffreddamento (e traiettoria indicativa intermedia 2010-2020). Decisione della Commissione

(548) del 30 giugno 2009.

di cui biom. in nuclei domestici

di cui teleriscaldamento

TOTALE

di cui idrotermica

di cui geotermica

di cui aerotermica

FER da pompe di calore

bioliquidi

biogas

solide

Biomasse

Solare

Geotermia (2)

202020192018201720162015201420132012201120102005(ktep)

PROGRAMMAZIONE ENERGETICA:OBIETTIVI REGIONALI E OBIETTIVI NAZIONALI

PER LE RINNOVABILI TERMICHE

11400932096011202020POSITION

PAPER 2007

237217504002222010LIBRO BIANCO

1999

2061163121327-EUROSTAT

2005

24891796275418Anni diversi tra il 2010 e il 2020

PIANI ENERGETICI REGIONALI

(Ktep)(Ktep)(Ktep)(Ktep)

TOTALEBIOMASSEGEOTERMIASOLARETERMICOAnni

per gli Obiettivi

Previsione di crescita delle pompe di caloregeotermiche fino al 2020 in base a due diversi scenari

Gli obiettivi di crescita al 2020 sono una tappa intermedia di un più sostenuto sviluppo delle pompe di calore geotermiche nei decenni successivi.

Scenario II

Scenario I150MWt

250MWt

230 MWt

750MWt

570 MWt

1500 MWt

2500 MWt

42 % di 6000 MWt

37 % di 4000 MWt

USI DIRETTI DEL CALORE (tutti,incluse pompe di calore)

Anno Potenza(MWt) Calore usato (TJ/a) Risparmio fonti fossili (TEP)

2006 650 8.000 192.0002020 6.000 75.000 1.800.000

(Incremento complessivo: > 900% - Incremento medio annuo: ca 17 %)

CRESCITA STIMATA DEGLI USI DELLA RISORSA GEOTERMICA A FINI TERMICI IN ITALIA DAL 2007 AL 2020

IN SEDE EUROSTAT SI STA DEFINENDO UNA METODOLOGIA PER LA DETERMINAZIONE DELLA

QUOTA DI ENERGIA RINNOVABILE PRODOTTA DALLE POMPE DI CALORE GEOTERMICHE

(IL CONTRIBUTO DI EGEC)

E’ necessaria una programmazione energetica regionale, con obiettivi di sviluppo negli usi termici della risorsa geotermica, che sia coerente ed integrata con le altre politiche regionali rilevanti (PTA,……). Condizione essenziale per la funzionalità dei procedimenti autorizzativi connessi all’uso delle risorse geotermiche.

E’ indispensabile avviare un sistema statistico adeguato a livellonazionale e regionale in particolare sui consumi energetici per “riscaldamento raffreddamento” da risorsa geotermica che possa consentire valutazioni condivise da Stato e regioni su efficacia e efficienza delle misure di incentivazione.

E’ necessario un sistema di incentivazione mirato per la diffusione degli usi diretti della risorsa geotermica e un coordinamento, oggi assente, tra i nuovi incentivi che dovranno essere introdotti a livello nazionale per le rinnovabili termiche e la gestione degli incentivi regionali

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

GRAZIE PER L’ ATTENZIONE