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Analisi sull’utilizzo dei sistemi ATES – Aquifer Thermal Energy Storage

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Analisi sull’utilizzo dei sistemi ATES – Aquifer Thermal Energy Storage

Si riportano i risultati dell’attività di ricerca riguardante lo studio della tecnologia e delle caratteristiche dei sistemi ATES con una ricognizione dei sistemi installati nel mondo e in Europa. A livello nazionale, in funzione delle caratteristiche geologiche e della disponibilità dei dati, è stato individuato un primo sito, definito “Areale Ravenna”, sul quale eseguire le simulazioni numeriche 3D finalizzate a verificare l’idoneità del codice GeoSIAM per applicazioni inerenti i sistemi ATES.

Nel settore del riscaldamento/raffreddamento degli edifici è spesso difficile ricorrere all’utilizzo delle energie rinnovabili in quanto vi è un forte scostamento stagionale tra i periodi di maggiore richiesta di energia e di maggiore offerta di energia termica. Per poter efficacemente affrontare questo disallineamento una delle possibili soluzioni è quella di ricorrere a dei sistemi di accumulo di energia stagionale. In questo contesto il ricorso a sistemi di accumulo termico nel sottosuolo, sistemi ATES – Aquifer Thermal Energy Storage, presenta delle significative potenzialità.

Nel presente rapporto vengono presentate la tecnologia, le potenzialità e le diverse tipologie dei sistemi ATES, nonché la loro distribuzione a scala mondiale, europea e nazionale. A scala globale, si contano oltre 2800 impianti per una quantità totale di energia estratta per riscaldamento e raffrescamento superiore a 2.5 TWh/anno. Nessuno di questi impianti è situato in Italia, infatti, nella nostra nazione attualmente, non esiste alcun progetto che utilizza la metodologia ATES malgrado le caratteristiche geologiche siano piuttosto favorevoli data la presenza di estesi bacini alluvionali.

Un primo sito definito “Areale Ravenna”, situato in Emilia Romagna, è stato individuato in funzione della disponibilità dei dati e in base alle caratteristiche geo-idrogeologiche. Per tale area sono state realizzate le prime simulazioni numeriche 3D. L’obiettivo di tali simulazioni è quello di indagare se il codice GeoSIAM – Sistema Integrato di Analisi GeoModellistica, sviluppato in RSE nei precedenti anni di Ricerca di Sistema, è idoneo ad essere utilizzato per applicazioni inerenti i sistemi ATES. Per tale area è stato realizzato un accurato modello geologico statico 3D e sono state eseguite due simulazioni numeriche: nel primo caso è stato ipotizzato lo sfruttamento stagionale della falda superficiale (in linea con un impianto LT-ATES), nel secondo caso, invece, è stato simulato l’accumulo in acquifero dell’acqua calda in eccesso prodotta ad esempio da un impianto FER (Fonti Energetiche Rinnovabili) quindi a temperatura decisamente superiore rispetto a quella di falda (HT-ATES). Tali simulazioni sono state realizzate utilizzando informazioni e parametri reperiti in letteratura, tuttavia non fanno riferimento, al momento, a nessun reale progetto industriale. I risultati di queste prime due simulazioni numeriche sono stati valutati alla luce dei dati disponibili in letteratura per applicazioni reali al fine di valutare l’idoneità del codice GeoSIAM a svolgere simulazioni su applicazioni di questo tipo.

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