Il presente rapporto analizza la fattibilità e l’implementazione dei sistemi di accumulo termico in acquiferi (Aquifer Thermal Energy Storage, ATES) con un approccio modellistico integrato. La metodologia proposta combina modellazione geologica, fluidodinamica ed energetica per valutare le interazioni dinamiche tra sistemi ATES, impianti tecnologici e utenze.

Lo studio è focalizzato su un sistema ad alta temperatura HT-ATES (High Temperature ATES) integrato con un impianto cogenerativo a Ciclo Rankine Organico (ORC) alimentato a biomassa collegato alla rete di teleriscaldamento del comune di Tirano (SO). Le attuali sfide climatiche e gli obiettivi europei di decarbonizzazione entro il 2050 richiedono soluzioni innovative per la gestione e lo stoccaggio dell’energia termica.

Il ricorso agli ATES rappresenta una opportunità di miglioramento dell’efficienza energetica e di riduzione delle emissioni di gas climalteranti nel settore edilizio. Questo rapporto esplora il potenziale degli ATES come strumento per aumentare la valorizzazione dell’energia da fonti rinnovabili e di scarto, affrontando le criticità legate alla flessibilità della domanda e alla stagionalità delle risorse.

Per studiare la fattibilità di un sistema HT-ATES a Tirano è stato realizzato e simulato un modello geologico specifico, accoppiato con una dettagliata simulazione dell’impianto ORC e della rete di teleriscaldamento sulla base di scenari reali per valutare le performance energetiche e ambientali. L’HT-ATES accoppiato con l’impianto ORC alimentato a biomassa ha evidenziato un rilevante potenziale di recupero energetico, congiuntamente a un migliore sfruttamento dell’impianto di cogenerazione.

La capacità dell’accumulo termico permette di immagazzinare e riutilizzare 2,7 GWh/anno di energia termica, pari all’8% del fabbisogno termico della rete di teleriscaldamento modellata, contribuendo significativamente alla sostenibilità del sistema. L’approccio modellistico integrato rappresenta un avanzamento significativo rispetto agli studi precedenti, offrendo soluzioni innovative per la transizione energetica.

La tecnologia ATES è particolarmente adatta per contesti urbani e industriali, dove la disponibilità di risorse rinnovabili e la densità energetica delle utenze ne massimizzano i benefici.