Situazione e prospettive della geotermia con pompe di calore in Italia

(Gabriele Cesari – Presidente AnigHp)

presidente@anighp.it – g.cesari@geo-net.it

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• IMPRESE DI PERFORAZIONE

• PROGETTISTI

• PRODUTTORI DI POMPE DI CALORE

• PRODUTTORI E DISTRIBUTORI DI MATERIALI PER LA GEOTERMIA

RIUNISCE OPERATORI DEL SETTORE IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE CON SCAMBIO GEOTERMICO E POMPE DI CALORE.

FONDATA NEL 2010, RECENTEMENTE E’ CONFLUITA IN ANIPA (ASSOCIAZIONE NAZIONALE IDROGEOLOGIA E POZZI PER ACQUA)

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Situazione attuale – il mercato (grafici tratti da Eur’ObservEr 2018)

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Situazione attuale – il mercato (grafici tratti da Eur’ObservEr 2018)

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I dati EurObservER 2017 indicano che in Italia si eseguono indicativamente 1.000 nuovi impianti geotermici con

pompe di calore ogni anno.

Possiamo stimare un volume di mercato corrispondente di circa 80-90 ML di euro, considerando una potenza media

di impianto pari a 30-35 kWt di picco.

Un altro dato interessante è che il mercato delle pompe di calore geotermiche in Italia – pur partendo da un dato

molto basso - è cresciuto meno (+10%/anno) rispetto al mercato complessivo delle pompe di calore (+20%/anno)

Fonte dati: centro studi Associazione AnigHp

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Situazione attuale – la filiera degli impianti geotermici

Stima occupati settore geotermia HP: circa 300 addetti «full time»

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Situazione attuale – la ricerca e i bandi europei

Principali progetti europei che coinvolgono la geotermia HP

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Situazione attuale – le norme autorizzative

Il quadro autorizzativo nazionale presenta alcune lacune e criticità che si protraggono ingiustificatamente da anni

Norma di riferimento nazionale: D.Lgs. 28/11

Geotermia come energia

rinnovabile termica

Previsti incentivi per

nuovi impianti (CET)

Nuovo Conto Termico

(DM 16/02/16 e DM

186/2017)

Prevista

qualifica

installatori

Manca la qualifica

«geosondatori» e

installatori PdC

Geotermiche.

In Europa Riferimento:

Geotrainet

Obblighi FER in

nuovi edifici con %

crescenti negli anni

Obbligo 50%

FER per

interventi

successivi al

01/01/2018

Previsto un DM posa

sonde e regolamenti

regionali

DM in corso. Le

Associazioni hanno

da tempo

predisposto una

bozza condivisa ora

in mano al MiSe

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Situazione attuale – le norme autorizzative

Stato dell’arte delle Regioni italiane

Il quadro autorizzativo

regionale delinea una situazione molto

eterogenea e frammentata.

Negli ultimi anni

alcune regioni hanno implementato nuove norme e regolamenti, ma la criticità rimane

Immagine tratta dal lavoro del «Tavolo geoscambio» del Congresso Nazionale

dei Geologi, Napoli Aprile 2016

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Situazione attuale – le norme autorizzative

Le norme tecniche di riferimento per gli impianti geotermici sono ben sviluppate. Completano il quadro la norma sui pozzi per acqua e quella che

indica i requisiti per la qualificazione delle ditte installatrici

Norme UNI-CTI pubblicate (impianti geotermici a pdc)

G.L. 608 – Impianti geotermici a bassa temperatura con

pompa di calore

UNI 11466:2012 Requisiti per il

dimensionamento e la

progettazione

Definisce i criteri e le metodologie di

calcolo per il dimensionamento degli

scambiatori geotermici e tratta gli

aspetti progettuali

UNI 11467:2012 – Requisiti per

l’installazione

Definisce le tecnologie di

perforazione, le procedure di

installazione delle sonde e dei

pozzi geotermici, le verifiche di

collaudo, le certificazioni di

cantiere

UNI 11468:2012 –

Aspetti ambientali

Definisce le modalità di

valutazione dei

possibili impatti di un

sistema geotermico sul

sottosuolo

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Situazione attuale – le norme autorizzative

Sono disponibili vari sistemi di incentivazione che riguardano in generale gli interventi di efficientamento e riqualificazione energetica

(generalmente limitati alla sostituzione di impianti non efficienti)

Detrazioni «Ecobonus», Conto Termico, TEE, incentivi

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Situazione attuale – la formazione e divulgazione

Fonte dati: centro studi Associazione AnigHp

Il vero deficit per la geotermia è anzitutto culturale. Manca un’adeguata divulgazione e formazione degli operatori

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Le prospettive – la situazione europea (Fonte dati: EurObservER 2016-17)

L’Italia ha un grandissimo potenziale di crescita rispetto agli altri paesi europei, sia in termini assoluti (come numero di impianti) che soprattutto di densità di impianti per abitanti. Il mercato in Europa

è consolidato (crescita annua del 2% negli ultimi 2 anni)

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Le prospettive – spazio alle FER termiche

I consumi termici rappresentano quasi la metà del fabbisogno energetico complessivo del nostro paese. Anche per questo le FER termiche acquistano sempre più importanza, sebbene non si abbia ancora adeguato riscontro a

livello di strategie energetiche e politiche incentivanti

CONSUMI

INCENTIVI

Anno 2010: incidenza per settori dei consumi finali di energia. Fonte: Bilancio Energetico Nazionale

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Le prospettive – il trend delle pompe di calore

La SEN punta su un Mix energetico gas-FER. Le pompe di calore in generale hanno un

ruolo importante nello sviluppo delle FER termiche. In EU si

assiste ad un aumento importante (20%/anno). Occorre

potenziare le politiche per lo sviluppo delle pdc, in particolare

quelle più efficienti

Concetto di sviluppo sostenibile (G.H. Brundtland – WCED 1987):

“Lo sviluppo sostenibile […] è processo di cambiamento tale per cui lo sfruttamento delle risorse, la direzione degli investimenti,

l’orientamento dello sviluppo tecnologico e i cambiamenti istituzionali siano resi coerenti con i bisogni futuri oltre che con gli attuali”

Secondo il report R-93-004 EPA (Ente per la Protezione Ambientale statunitense), la geotermia con pompe di calore

oggi sul mercato è il sistema di riscaldamento e di condizionamento più efficiente dal punto di vista energetico e

più sostenibile dal punto di vista ambientale

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Le prospettive – la sostenibilità degli impianti geotermici

La «spinta» di COP21 - Parigi dicembre ’15

Raggiunto un accordo internazionale di azioni sul clima che limiti il riscaldamento globale sotto 1,5 ° C al 2100

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Le prospettive – i fattori che rilanciano la geotermia

Il passaggio a sistemi di climatizzazione meno emissivi e più efficienti rientra tra le politiche di contrasto ai cambiamenti

climatici previsti dagli accordi internazionali

Una nuova criticità: il peggioramento della

qualità dell’aria riguarda ormai molte

parti di Italia (in particolare Pianura

Padana). La combustione per il riscaldamento degli

edifici è uno dei fattori principali. Le pompe

di calore geotermiche abbattono le

emissioni del 60% rispetto ad altri

sistemi di riscaldamento

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Le prospettive – i fattori che rilanciano la geotermia

(mappa qualità aria in Europa)

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Le prospettive – i fattori che rilanciano la geotermia

Dalla L. 10/91 sul risparmio energetico ai requisiti minimi degli edifici, il percorso normativo porta a vincere «l’inerzia» degli operatori verso sistemi

sempre più efficienti, sostenibili e sostitutivi degli impianti a fonti fossili

LUGLIO ‘18: entra in vigore revisione direttiva UE 2010/31 sulla prestazione energetica dell'edilizia (EPBD). Fa parte del pacchetto 'Energia pulita‘ del Parlamento Europeo (177 miliardi di investimenti): • Obbligo di migliorare prestazione

energetica di edifici nuovi e esistenti; • Sostegno allo sviluppo di

infrastrutture di ricarica per veicoli elettrici;

• Strategie nazionali di ristrutturazione degli immobili e indicatori d’intelligenza.

Entro fine anno gli Stati membri devono elaborare strategie nazionali al 2050 (con tappe intermedie per il 2030 e il 2040) per sostenere la ristrutturazione efficiente di edifici pubblici e privati, con l’obiettivo di ridurre le emissioni nell’UE dell’80-85% rispetto ai livelli del 1990.

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Le prospettive – i fattori che rilanciano la geotermia

Per migliorare l'impegno europeo per il clima, come richiesto dall'Accordo di Parigi, è stato raggiunto, con l'appoggio del governo italiano, l'accordo fra Consiglio, Commissione e Parlamento europeo sul nuovo target al 2030 del 32% del consumo finale di energia coperto con fonti rinnovabili. Gli obiettivi riguardano tutte le rinnovabili, elettricità (dal 34% attuale al 60%), termiche (dal 19% al 30%) e trasporti (dal 7% ad oltre 20%). Per il termico l’obiettivo è molto ambizioso e si può raggiungere principalmente con la diffusione delle pompe di calore (attese le note criticità legate alle biomasse). Le pompe di calore geotermiche, oltre che garantire maggiore efficienza, consentono un migliore abbinamento al teleriscaldamento, vera chiave di volta per un incremento significativo delle rinnovabili termiche.

Il Piano nazionale "Clima ed

energia" dovrà essere definito

dal Governo entro il 2018 e valutato dalla Commissione

europea ed avrà obiettivi e

strumenti con carattere

vincolante

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Sostituire o riqualificare tutto il patrimonio edilizio al 2050 è un obiettivo realistico? Sembra più probabile che gli obiettivi di efficientamento e di % FER termiche si possano raggiungere con reti di teleriscaldamento alimentate da fonti rinnovabili. Ma quali? - Biomasse (problemi di emissioni) - Solare? (integrazione nei centri storici?) - Geotermico (possibile con varie soluzioni, ed in contesti diversi)

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Geotermia HP: innovazione e trend europei

Verso altre forme di teleriscaldamento urbano Lo stoccaggio di calore in acqua di falda e con sonde geotermiche verticali

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Smart Thermal Grid Innovazione e sviluppo di Geo Scambio Termico

Le nuove frontiere dei sistemi di climatizzazione

riguardano i progetti di district heating/cooling.

Sistemi di «stoccaggio» di calore nel sottosuolo

attraverso campi di sonde geotermiche che consen-

tono di «shiftare» nel tempo i fabbisogni termici

del sistema.

Si basano su audit energetici di sistema (grande scala) e sull’individuazione dei siti idonei allo stoccaggio di calore

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Smart Thermal Grid ETH Zurich, Campus Universitario

L’intervento in corso di realizzazione (37 M€ - payback 7 anni) consente di sostituire il teleriscaldamento con centrale di cogenerazione (concept superata) mediante due tubi freddo» e «caldo» con cui scambiano calore i «cluster» attraverso pompe di calore e scambiatori locali.

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Smart Thermal Grid ETH Zurich, Campus Universitario

L’intervento in corso di realizzazione (37 M€ - payback 7 anni) consente di sostituire il teleriscaldamento con centrale di cogenerazione (concept superata) mediante due tubi freddo» e «caldo» con cui scambiano calore i «cluster» attraverso pompe di calore e scambiatori locali.

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Alcuni esempi italiani…. Milano, MIA - iniziativa BNP Real Estate, 100 unità abitative - 450 kWt

Impianto geotermico a SGV a servizio di un condominio con 100 appartamenti;

Campo geotermico dello sviluppo totale di 8.400 m

60 sonde geotermiche verticali 4 x 32 mm a doppia U da 140 m di profondità;

3 pompe di calore da 150 kW cadauna;

Impianto di distribuzione con sistemi radianti a bassa T ;

Impianto a sonde realizzato in zona di rispetto dei pozzi idropotabili;

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Torino – Complesso residenziale «La Salle» - 400 kWt

Complesso residenziale costituito da circa 120 alloggi di lusso;

Parziale ristrutturazione e nuova costruzione in centro città;

Campo geotermico dello sviluppo totale di 8.800 m costituito da 44 sonde geotermiche verticali 4 x 40 mm a doppia U profonde 200 m;

5 centrali termiche distinte che lavorano sull’intero campo geotermico. Impianto di distribuzione a bassa T;

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Torino – Complesso residenziale «La Salle» - 400 kWt

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Torino – Complesso residenziale viale Thovez, 11 – 350 kWt

Complesso residenziale al margine del centro città;;

Parziale ristrutturazione e nuova costruzione;

Campo geotermico dello sviluppo totale di 9.570 m costituito da 66 sonde geotermiche verticali 2 x 40 mm a doppia U profonde 145 m;

C.T. con due pompe di calore Stiebel Eltron della potenza di 175 kWt/cad.

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Torino – Complesso residenziale viale Thovez, 11 – 350 kWt

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Padova – Polo universitario c/o ex osp. geriatrico

Università di Padova – 300 kWt

Impianto geotermico a servizio di nuovo polo universitario. Riqualificazione e nuova costruzione;

Sistema integrato con caldaie a condensazione 300 kWt e gruppi frigo 300 kWt;

Campo geotermico dello sviluppo totale di 7.200 m;

60 sonde geotermiche verticali 4 x 32mm a doppia U in PEXa;

Impianto di distribuzione misto;

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Padova – Polo universitario c/o ex osp. geriatrico

Università di Padova – 300 kWt

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IMPIANTI A CIRCUITO APERTO, CON POZZI DI PRELIEVO E REIMMISSIONE ACQUA DI FALDA

Torino, Torre direzionale Gruppo Intesa San Paolo - 5200 kWt

Edificio con certificazione LEED Platinum, con sistemi intelligenti di controllo dell’insolazione, 170 kW di fotovoltaico, illuminazione a led, ecc.

5 pompe di calore Climaveneta alimentate da 18 pozzi totali di prelievo e restituzione in falda;

Distribuzione interna attraverso 18,500 mq di pannelli radianti a soffitto, per il riscaldamento ed il raffrescamento;

Serra bioclimatica all’ultimo di 39 piani;

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Torino, Torre direzionale Gruppo Intesa San Paolo - 5200 kWt

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Il caso di Milano: grandi impianti a circuito aperto

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Conclusioni e proposte di sviluppo

Divulgazione e formazione: occorrono iniziative e «casi pilota» per sensibilizzare amministratori, utenti e decisori politici sulle potenzialità, vantaggi e criticità delle diverse tecnologie disponibili;

Normativa: occorre completare DLgs 28/11: DM posa sonde, qualifica installatori/perforatori, ma anche progettisti (Geotrainet). Occorre completare ed uniformare gli iter regionali. Registro Impianti;

Qualità: occorre favorire una filiera con elevati standard qualitativi e di competenza: si va ad operare nel sottosuolo, spesso in contesti che richiedono particolare attenzione (falde idropotabili, etc.);

Sistemi incentivanti: bene le detrazioni ed il Conto Termico (che cmq. andrebbe potenziato per il geotermico). Occorre favorire i nuovi interventi (es. bonus «sonda»). Defiscalizzare tariffa elettrica;

Qualità dell’aria: in città si hanno fabbisogni, consumi energetici ed emissioni in atmosfera: occorre partire da qui, attraverso sistemi innovativi (es. smart thermal grid, stoccaggio calore)

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Grazie per l’attenzione!

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