Questo studio descrive la valutazione geotermica effettuata nel sito di Mazara del Vallo e la proposta tecnico-economica per lo sviluppo di un progetto impiantistico relativo a risorse geotermiche a media entalpia e la realizzazione di un impianto pilota per alimentare una rete di teleriscaldamento per il riscaldamento ed il raffrescamento di edifici pubblici presenti nel Comune di Mazara del Vallo. La verifica della possibilità di utilizzo della risorsa geotermica per la realizzazione dell'impianto, e la valutazione quindi della sua realizzabilità, è avvenuta mediante indagini geologiche, idrogeologiche, geochimiche, geofisiche e la realizzazione di una specifica simulazione numerica dinamica dei parametri fisico-chimici del serbatoio. L'impianto proposto consiste nella produzione centralizzata di energia termica (acqua calda a 90 °C) e la successiva produzione decentralizzata di acqua fredda mediante gruppi frigoriferi ad assorbimento localizzati presso singole e/o gruppi di utenze. In particolare, sulla base di simulazioni tecnico/economiche, è stata individuata la modalità più idonea di esercizio dell'impianto capace di valorizzare appieno la risorsa geotermica presente in zona. Infatti, tramite un impianto costituito da uno scambiatore di calore, abbinato in serie ad una pompa di calore, si riesce a prelevare dal fluido geotermico una potenza termica di 7,2 MWt a fronte di una potenza termica complessiva a servizio della rete di teleriscaldamento di 9.700 kW. Le simulazioni energetiche dell'impianto hanno messo inoltre in evidenza un risparmio del 52% rispetto ad una soluzione convenzionale di pari potenza termica. In considerazione del valore dimostrativo dell'intervento proposto, è stata valutata la possibilità di realizzare un impianto con funzionamento "full green" in modo da garantire l'integrale copertura dei fabbisogni termofrigoriferi del complesso tramite unità alimentate con fonti rinnovabili, e un sistema di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile in grado di fornire, su base annua, la medesima quantità di energia consumata dalle pompe di calore e dagli altri ausiliari di centrale. Per la fornitura di energia elettrica sono state prese in considerazione diverse possibilità (motore cogenerativo ad olio vegetale, impianto fotovoltaico, impianto eolico, contratti dedicati di fornitura elettrica con garanzia dell'origine dell'energia acquistata), concludendo che la soluzione più semplice e sicuramente più conveniente, è quella di stringere un contratto di fornitura elettrica con garanzia di produzione da fonti rinnovabili. L'impatto ambientale del sistema proposto è minimo, in quanto si è supposto che le forniture di elettricità asservite per il funzionamento della pompa elettrica e degli ausiliari di centrale siano servite da un impianto qualificato IAFR (Impianto Alimentato da Fonti Rinnovabili) presente sul territorio nazionale. L'analisi di fattibilità economica eseguita tramite il metodo dell'attualizzazione del flusso di cassa generato dal progetto ha messo in evidenza che l'intero importo del progetto, stimato in 12.685.000EUR, possa essere recuperato in circa 20 anni (PRA) al netto dei due anni di costruzione ipotizzato. Inoltre il valore attualizzato netto (VAN) del progetto è stato stimato in circa un milione di euro con un tasso interno di rendimento (TIR) del 5,80%. Tuttavia, si è anche valutato se eventuali contributi pubblici a fondo perduto potessero dare una maggiore redditività economica dell'iniziativa proposta. In particolare, ipotizzando un costo di investimento iniziale inferiore del 40% rispetto a quello stimato inizialmente si ottiene un PRA di circa 10 anni, con un VAN di circa 6 milioni di euro ed un TIR del 12,51. Le simulazioni economiche hanno quindi evidenziato che la realizzazione di un impianto a Mazara del Vallo per la sola climatizzazione degli edifici presenta una redditività economica bassa se non aiutata da contributi pubblici a fondo perduto. Il motivo è dovuto essenzialmente al piccolo risparmio economico che si ottiene per il solo utilizzo del calore geotermico per la climatizzazione. Per tale motivo, abbiamo preso in considerazione altre soluzioni alternative di utilizzo in cascata del calore in uscita dalla rete di teleriscaldamento. Le soluzioni proposte consistono nel fornire calore ad alcuni processi produttivi per: - riscaldare una piscina - alimentare un pastificio con processo di produzione della pasta a bassa temperatura - alimentare un dissalatore per acqua di mare - alimentare un sistema di essiccamento di fanghi per un impianto di depurazione. Si evidenzia comunque che i singoli casi di processo per gli usi diretti della geotermia, esposti brevemente in questo studio, sono stati poi approfonditi in studi dedicati nell'ambito del progetto VIGOR per altri siti (Mondragone, Santa Cesarea, Termini Imerese e Terme Caronte). Viene infine descritto il quadro normativo relativo alla realizzazione dell'impianto per la Regione Sicilia, alla luce della situazione attuale (ottobre 2014).

VIGOR: Sviluppo geotermico nella regione Sicilia - Studi di fattibilità a Mazara del Vallo e Termini Imerese e Valutazione geotermica con geofisica elitrasportata

Balasco M;De Franco R;Desiderio G;Donato A;Lombardo G;Maggi S;Punzo M;Scotto di Vettimo P;
2014

Abstract

Questo studio descrive la valutazione geotermica effettuata nel sito di Mazara del Vallo e la proposta tecnico-economica per lo sviluppo di un progetto impiantistico relativo a risorse geotermiche a media entalpia e la realizzazione di un impianto pilota per alimentare una rete di teleriscaldamento per il riscaldamento ed il raffrescamento di edifici pubblici presenti nel Comune di Mazara del Vallo. La verifica della possibilità di utilizzo della risorsa geotermica per la realizzazione dell'impianto, e la valutazione quindi della sua realizzabilità, è avvenuta mediante indagini geologiche, idrogeologiche, geochimiche, geofisiche e la realizzazione di una specifica simulazione numerica dinamica dei parametri fisico-chimici del serbatoio. L'impianto proposto consiste nella produzione centralizzata di energia termica (acqua calda a 90 °C) e la successiva produzione decentralizzata di acqua fredda mediante gruppi frigoriferi ad assorbimento localizzati presso singole e/o gruppi di utenze. In particolare, sulla base di simulazioni tecnico/economiche, è stata individuata la modalità più idonea di esercizio dell'impianto capace di valorizzare appieno la risorsa geotermica presente in zona. Infatti, tramite un impianto costituito da uno scambiatore di calore, abbinato in serie ad una pompa di calore, si riesce a prelevare dal fluido geotermico una potenza termica di 7,2 MWt a fronte di una potenza termica complessiva a servizio della rete di teleriscaldamento di 9.700 kW. Le simulazioni energetiche dell'impianto hanno messo inoltre in evidenza un risparmio del 52% rispetto ad una soluzione convenzionale di pari potenza termica. In considerazione del valore dimostrativo dell'intervento proposto, è stata valutata la possibilità di realizzare un impianto con funzionamento "full green" in modo da garantire l'integrale copertura dei fabbisogni termofrigoriferi del complesso tramite unità alimentate con fonti rinnovabili, e un sistema di produzione di energia elettrica da fonte rinnovabile in grado di fornire, su base annua, la medesima quantità di energia consumata dalle pompe di calore e dagli altri ausiliari di centrale. Per la fornitura di energia elettrica sono state prese in considerazione diverse possibilità (motore cogenerativo ad olio vegetale, impianto fotovoltaico, impianto eolico, contratti dedicati di fornitura elettrica con garanzia dell'origine dell'energia acquistata), concludendo che la soluzione più semplice e sicuramente più conveniente, è quella di stringere un contratto di fornitura elettrica con garanzia di produzione da fonti rinnovabili. L'impatto ambientale del sistema proposto è minimo, in quanto si è supposto che le forniture di elettricità asservite per il funzionamento della pompa elettrica e degli ausiliari di centrale siano servite da un impianto qualificato IAFR (Impianto Alimentato da Fonti Rinnovabili) presente sul territorio nazionale. L'analisi di fattibilità economica eseguita tramite il metodo dell'attualizzazione del flusso di cassa generato dal progetto ha messo in evidenza che l'intero importo del progetto, stimato in 12.685.000EUR, possa essere recuperato in circa 20 anni (PRA) al netto dei due anni di costruzione ipotizzato. Inoltre il valore attualizzato netto (VAN) del progetto è stato stimato in circa un milione di euro con un tasso interno di rendimento (TIR) del 5,80%. Tuttavia, si è anche valutato se eventuali contributi pubblici a fondo perduto potessero dare una maggiore redditività economica dell'iniziativa proposta. In particolare, ipotizzando un costo di investimento iniziale inferiore del 40% rispetto a quello stimato inizialmente si ottiene un PRA di circa 10 anni, con un VAN di circa 6 milioni di euro ed un TIR del 12,51. Le simulazioni economiche hanno quindi evidenziato che la realizzazione di un impianto a Mazara del Vallo per la sola climatizzazione degli edifici presenta una redditività economica bassa se non aiutata da contributi pubblici a fondo perduto. Il motivo è dovuto essenzialmente al piccolo risparmio economico che si ottiene per il solo utilizzo del calore geotermico per la climatizzazione. Per tale motivo, abbiamo preso in considerazione altre soluzioni alternative di utilizzo in cascata del calore in uscita dalla rete di teleriscaldamento. Le soluzioni proposte consistono nel fornire calore ad alcuni processi produttivi per: - riscaldare una piscina - alimentare un pastificio con processo di produzione della pasta a bassa temperatura - alimentare un dissalatore per acqua di mare - alimentare un sistema di essiccamento di fanghi per un impianto di depurazione. Si evidenzia comunque che i singoli casi di processo per gli usi diretti della geotermia, esposti brevemente in questo studio, sono stati poi approfonditi in studi dedicati nell'ambito del progetto VIGOR per altri siti (Mondragone, Santa Cesarea, Termini Imerese e Terme Caronte). Viene infine descritto il quadro normativo relativo alla realizzazione dell'impianto per la Regione Sicilia, alla luce della situazione attuale (ottobre 2014).
2014
Istituto di Ricerca Sulle Acque - IRSA
9788879580175
geotermia
potenziale geotermico
geofisica elitrasportata
File in questo prodotto:
Non ci sono file associati a questo prodotto.

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/312728
Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus ND
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? ND
social impact