Gli impianti di pompaggio idroelettrico sotterraneo costituiscono una potenziale alternativa e integrazione degli impianti di pompaggio idroelettrico tradizionale per rispondere alla domanda di energy storage e allo sbilanciamento nella distribuzione elettrica che l’aumento di impianti a fonti rinnovabili da sorgenti intermittenti (solare, eolico) sta provocando.

Gli impianti idroelettrici di pompaggio, assolvendo il ruolo di sistemi di accumulo di energia di grande taglia, costituiscono una soluzione per favorire il bilanciamento dei carichi, la regolazione della frequenza, la generazione di riserva e l’integrazione delle quote sempre crescenti di energia prodotta da fonti rinnovabili. L’aumento di disponibilità di accumulo per pompaggio idroelettrico consentirebbe di incrementare le quote di energia da fonti rinnovabili, e diminuire i rischi di blackout del sistema. Tuttavia l’indisponibilità di nuovi siti con salti geodetici praticamente sfruttabili con impianti di pompaggio convenzionali potrebbe favorire lo sviluppo di impianti di nuova concezione, quali gli “impianti di pompaggio idroelettrico sotterraneo”, che sfruttano invasi superficiali esistenti e nuovi invasi sotterranei a forma di galleria a spirale, costruiti mediante talpe meccaniche TBM (Tunnel Boring Machines), fino a 700 m di profondità.

In questo ambito, a supporto delle attività di sviluppo di un “Atlante Integrato” per le energie rinnovabili, è stato valutato un modello di idoneità geologica relativo alla costruzione di impianti di pompaggio idroelettrico sotterraneo, mediante l’utilizzo della Carta Litologica d’Italia in scala 1:100.000, dati digitalizzati delle stratigrafie, i “logs” di pozzo ed altre informazioni geologiche complementari. Tale modello consente una determinazione della probabilità di idoneità per la costruzione di nuovi invasi sotterranei.

Sono analizzate le soluzioni tecnologiche per la costruzione di invasi sotterranei per mezzo di diversi tipi di TBM e i principi generali, i parametri geotecnici e l’efficienza delle stesse in funzione delle condizioni geologiche. È fornita una stima dei costi di scavo in funzione della litologia e delle caratteristiche litotecniche.

Sono infine illustrate le metodologie adottate e gli strumenti per le indagini geologiche ad un maggiore livello di dettaglio per i necessari approfondimenti a livello locale una volta determinata una buona idoneità alla costruzione degli invasi sotterranei. Tali strumenti riguardano la consultazione e l’estrazione di materiale geologico censito in ambiente GIS e l’estrazione, la digitalizzazione e l’utilizzo di dati di perforazioni profonde per la modellazione geologica. È riportato un esempio di modellazione geologica per un’area ottimale, individuata in un settore meridionale della provincia di Campobasso, per la caratterizzazione della quale sono stati utilizzati dati di perforazioni, sezioni geologiche e profili sismici a riflessione.