L’Energia geotermica a bassa entalpia nella regione Friuli...

Direzione centrale ambiente e lavori pubbliciServizio geologico

L’Energia geotermica a bassa entalpia nella regione Friuli

Venezia Giulia

Il progetto di teleriscaldamento a Grado (GO)

Milano 11 dicembre 2008 dott. geol. Tiziano Tirelli


Inizialmente approccio geologicoInizialmente approccio geologico

Era necessario definire il contenitoreEra necessario definire il contenitore

Siamo partiti con le prime indagini nel 2003Siamo partiti con le prime indagini nel 2003

Indagini:Indagini:


Carta geologica schematica della regione Friuli Venezia Giulia (Carulli et al., 2000)


FASE 1 FASE 1 -- Studio per la realizzazione Studio per la realizzazione della BOTTOM DEL QUATERNARIOdella BOTTOM DEL QUATERNARIO

Anno 2004 Anno 2004 -- pubblicata la “Carta del pubblicata la “Carta del Sottosuolo della Pianura Friulana” che Sottosuolo della Pianura Friulana” che nasce dalla “Realizzazione dello studio nasce dalla “Realizzazione dello studio preliminare degli acquiferi profondi preliminare degli acquiferi profondi della Pianura Friulana”della Pianura Friulana”


Fase 1 Fase 1 -- Obiettivi raggiunti dallo studioObiettivi raggiunti dallo studio

La carta del sottosuolo ha consentito di La carta del sottosuolo ha consentito di definire il contenitore degli acquiferi definire il contenitore degli acquiferi attualmente oggetto di sfruttamentoattualmente oggetto di sfruttamento

Bisognava definire la risorsa e quindi ….Bisognava definire la risorsa e quindi ….


Anno 2007


Circolazione idrotermaleCircolazione idrotermale (Nicolich et al., 2004)


Fase 2 Fase 2 -- Studio per la realizzazione Studio per la realizzazione della CARTA GEOLOGICO TECNICA della CARTA GEOLOGICO TECNICA DELLA RISORSA GEOTERMICA DELLA RISORSA GEOTERMICA

e la definizione die la definizione di

LINEE GUIDA PER IL SUO UTILIZZO LINEE GUIDA PER IL SUO UTILIZZO SOSTENIBILESOSTENIBILE


Temperatura stimata a 500 m di profonditàConoscenza ante 2006


TP_topcalc100.0

75.0

50.0

25.0

0.0

Campo geotermico Bassa friulana


Utilizzi energia geotermicaUtilizzi energia geotermica(dati 2006)(dati 2006)

61%12%

7%

5%

12% 3%

Riscaldamento

Serricoltura

Risc. piscine

Vallicoltura/Allevamento

Attività ricreative

Ricerca

Percentuali di destinazioni d’uso dei pozzi


Palazzetto dello sport

di LatisanaDa:Bruno Stancher, Gianluca Giannone – luglio 2007


Identificati 11 acquiferi regionali

Risultati dello studioRisultati dello studio

L’acquifero E è il primo

ad avere interesse gotermico


Dalla caratterizzazione isotopica e chimica si sono riconosciutiDalla caratterizzazione isotopica e chimica si sono riconosciuti tre diversi circuiti geotermici sottostanti ad un circuito pisottostanti ad un circuito piùù superficiale non geotermico. superficiale non geotermico. In generale si tratta di acque caratterizzate da tempi medi di rIn generale si tratta di acque caratterizzate da tempi medi di residenza negli esidenza negli acquiferi piuttosto lunghi, che portano alla diluizione nel tempacquiferi piuttosto lunghi, che portano alla diluizione nel tempo delle o delle oscillazioni stagionali tipiche degli apporti idraulici meteoricoscillazioni stagionali tipiche degli apporti idraulici meteorici. Questo i. Questo elemento rappresenta una informazione fondamentale per predisporelemento rappresenta una informazione fondamentale per predisporre un re un corretto piano di monitoraggio qualitativo della risorsa. corretto piano di monitoraggio qualitativo della risorsa.

Negli acquiferi Negli acquiferi èè genericamente dimostrato un aumento delle genericamente dimostrato un aumento delle concentrazioni saline in sistemi caratterizzati da falde a circolazione molto lenta ain sistemi caratterizzati da falde a circolazione molto lenta attribuibile ttribuibile a fenomeni di scambio ionico, o a possibili a fenomeni di scambio ionico, o a possibili contaminazioni marine non necessariamente attuali e quindi non legate all’intrusione del cono salino.

Si Si èè valutato il fenomeno della valutato il fenomeno della subsidenza ed ed èè emerso che lo sfruttamento emerso che lo sfruttamento della risorsa geotermica, (i pozzi rappresentano appena ldella risorsa geotermica, (i pozzi rappresentano appena l’’1% di quelli 1% di quelli presenti sul territorio) pescando in acquiferi profondi e poco cpresenti sul territorio) pescando in acquiferi profondi e poco comprimibili, omprimibili, non possono contribuire in modo significativo.

Risultati dello studioRisultati dello studio


salvaguardia della sostenibilità idraulica:

avviene mediante la limitazione del numero di pozzi e della portata emunta

Due obiettivi di fondo:Due obiettivi di fondo:

salvaguardia della sostenibilità termica

In che modo sostenibili ?


ACQUIFERI Vtotale (m3) Vacqua mobile (m3) Vacqua sfruttabile33% (m3/a)

Vacqua sfruttabile33% (m3/s)

Qestraibile(l/s . km2)

ES.-C.(25-30) 1.4*108 1.6*107 0.5*107 0.2 7.4FS.-C. (25-30) 5.3*108 5.5*107 1.8*107 0.6 17.2GS.-C. (25-30) 6.3*108 6.5*107 2.2*107 0.7 18.9GS.-C. (30-35) 2.7*108 2.7*107 0.9*107 0.3 18.8GT.-S. (25-30) 1.4*109 14.0*107 4.7*107 1.5 18.8

H(25-30) 1.2*1010 135.0*107 45*107 14.3 55.4HS.-C.(30-35) 6.2*108 7.0*107 2.3*107 0.7 22.6HS.-C. (35-40) 2.6*108 2.9*107 1*107 0.3 23.1HT.-S.(30-35) 3.5*109 39.5*107 13.2*107 4.2 36.5HT.-S.(35-40) 4.5*108 5.0*107 1.7*107 0.5 31.3HT.-S.(40-45) 3.2*108 3.6*107 1.2*107 0.4 57.1

I+LT.-S.(30-35) 1.4*109 9.0*107 3.0*107 1.0 10.9I+LT.-S.(35-40) 4.4*108 2.7*107 0.9*107 0.3 10.4I+LT.-S.(40-45) 3.4*108 2.1*107 0.7*107 0.2 11.8

TOTALE 24*108 79*107 25.1


I sistemi acquiferi più superficiali (più vulnerabili e a ricarica più veloce), acquiferi A, B, siano destinati agli utilizzi industriali e agricoli, e per eventuali usi energetici con geoscambio senzasenza estrazione di fluidi;

Prime indicazioni di utilizzo:


I sistemi acquiferi intermedi, (meno vulnerabili e a ricarica più lenta), acquiferi “C” siano destinati agli utilizzi civili e industriali con necessità di acqua di qualità o per usi energetici con geoscambio senza estrazione di fluidi;



I sistemi acquiferi profondi: acquiferi “D”costituiscano la riserva idrica strategica e non devono essere sfruttati, se non per la realizzazione di grandi sistemi di prelievo a scopo idropotabile al servizio di grandi comunità;



I sistemi acquiferi geotermici (acquiferi E…M) plio-quaternari e miocenici siano destinati ad utilizzi geotermici preferibilmente con re-immissione dei reflui nel medesimo acquifero e limitazione degli emungimenti



I sistemi acquiferi geotermici nelle formazioni carbonatiche (con temperature stimate di 50°-65°siano destinati ad utilizzi geotermici con obbligo di re-immissione dei reflui nel medesimo acquifero.



Lo studio ha anche costituito un modello di approccio al problema

della conservazione delle falde acquifere più superficiali e che

attualmente ha iniziato ad operare


Lo studio scientifico deve avere applicazioni e riscontri immediati

Quindi ......


Fase 3 Fase 3 -- Progetto “Geotermia Grado”Progetto “Geotermia Grado”

Prima faseRealizzazione del pozzo esplorativo Grado 1 per la quantificazione della risorsa geotermica - 1.200.000 €

Seconda fase – lotto funzionaleRealizzazione degli impianti di teleriscaldamento da parte del Comune di Grado per il riscaldamento di due edifici pubblici nel comune di Grado - 900.000 €

Impegno del Servizio geologico nell’ambito Impegno del Servizio geologico nell’ambito del DOCUP 2000del DOCUP 2000--2006:2006:


… progetto Geotermia… progetto Geotermia….1901….1901


… progetto Geotermia dicembre 2007… progetto Geotermia dicembre 2007


Area del permesso di ricerca


1 km

GRADO

FLYSCH

Acquiferi

ESTOVEST

T = 30-35 °C

T = 60-65 °C

Il primo pozzo verticale fino a 1100 m Il primo pozzo verticale fino a 1100 m èè stato completato entro marzo 2008stato completato entro marzo 2008


Se a Grado ….

Allora ….

~ 800’000 $/a

Portata: 80 m3/h (22 l/s)

Temperatura: ~ 60 °C(∆T=20°C)

Equivalente: P = Q ·c ·∆TEnergetico P ≈ 2 MW

Equivalente: QP = 1500 TEP/apetrolifero (8800 barili/a)

Equivalente:Monetario

(90 $/barile)


Portata: 24 l/s “Spontanei” - fino a 50 l/sec senza problemi

Temperature 45 °C

Equivalente: P = Q ·c ·∆TEnergetico P ≈ 2 MW

Equivalente: QP = 1500 TEP/apetrolifero (8800 barili/a)

Equivalente:Monetario (90 $/barile)

….RISULTATI ….

~ 800’000 $/a


POMPE DI CALORE GEOTERMICHEPOMPE DI CALORE GEOTERMICHE(GHP (GHP –– geothermalgeothermal heatheat pumpspumps))

LL’’altra grande sfida della geotermia altra grande sfida della geotermia èè data da:data da:


La pompa funziona trasferendo dal/al sottosuolo la maggior parte del calore scambiato nel ciclo, anziché produrlo!

+ 13 °C + 13 °C


Rendimento del Rendimento del Geoscambio Geoscambio

da prof. Bruno Della Vedova


EconomicoEconomico: si ripaga in max. 4 - 7 anniRispetto ambienteRispetto ambiente: no emissione PM10 e CO2

SicurezzaSicurezza: no fiamme libereIntegrazioneIntegrazione: con solare termico, biomasse, caldaie tradizionali, …Usi moltepliciUsi molteplici: un solo impianto per Riscaldare e per RaffrescareDurata e manutenzioneDurata e manutenzione: durata maggiore degli impianti e ridotta manutenzione

Esempio per solo riscaldamentoAbitazione 250 m2

o Edificio isolato (D.Lgs. 192/2005)

o 2 pozzi da 125 m

o Extra costo 18.000 €

GeoscambioGeoscambio: Vantaggi: Vantaggi

(Studio per la Comunità Montana del Gemonese, Canal del Ferro e Val Canale, 2007) da prof. Bruno Della vedova



Cosa restava da fare ……Cosa restava da fare ……


7

A

Edificio esistente

11

B

8

E

A

4 3

C

Cisterna interrata per la raccolta delle acque piovane

9

B

9

1

9

D

Lastrico solare

Tetto in erba

A

2

A

6

5

Copertura in coppi anticati

6

Centro didattico naturalistico di Basovizza (Trieste)

Progetto 2003


Completamento opera 2007


Sonda geotermica


7 sonde geotermiche a 100 metri7 sonde geotermiche a 100 metri

Potenza impianto 35 KWPotenza impianto 35 KWConsumo di metano nell’inverno passato ….Consumo di metano nell’inverno passato ….

ZeroZero

FUNZIONA !FUNZIONA !

Costo impianto 65.000 €Costo impianto 65.000 €Superficie edificio 500 mqSuperficie edificio 500 mq


GeoscambioGeoscambio: altri esempi: altri esempiScuola elementare

Comune di Laion (BZ)40 studentiRisc.: 8,3 kWhCOP = 4 3 sonde vert. x 50 mSistemi energ. integrati



INCENTIVAZIONE PER L’UTILIZZO DELLA INCENTIVAZIONE PER L’UTILIZZO DELLA RISORSA GEOTERMICARISORSA GEOTERMICA


Il Il Servizio geologicoServizio geologico ha proposto progetti di ha proposto progetti di UTILIZZO DELLAUTILIZZO DELLARISORSA GEOTERMICARISORSA GEOTERMICA

2.000.000 2.000.000 €€ per impianti di sfruttamento nella per impianti di sfruttamento nella risorsa risorsa profonda dei calcariprofonda dei calcari

2.000.000 2.000.000 €€ per realizzazione di nuovi impianti di per realizzazione di nuovi impianti di sfruttamento delle acque calde sfruttamento delle acque calde ““superficialisuperficiali”” (fino a 500 (fino a 500 –– 600 600 m)m)

4.000.000 4.000.000 €€ realizzazione di nuovi impianti di sfruttamento realizzazione di nuovi impianti di sfruttamento per per ““Pompe di calore geotermichePompe di calore geotermiche””

8.000.000 8.000.000 €€ attraverso finanziamenti CEEattraverso finanziamenti CEE

La CEE ci ha dato fiducia:La CEE ci ha dato fiducia:


Attualmente in regione FVG ci sono iniziative private per :

Un pozzo a 1.000 m a Grado

Un pozzo a 1.400 m a Lignano


Perché non utilizzare i pozzi petroliferi dismessi ?

Project financing ?

ESCO ?


Direzione centrale ambiente e lavori pubbliciServizio geologicotel. 040 3774182e-mail: [email protected]

dott. geol. Tiziano Tirelli

mailto:[email protected]

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