il contributo della risorsa geotermica all’obiettivo 2020 per le rinnovabili … · 2013. 12....
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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