Titolo: Technologies for geothermal to enhance competitiveness in smart and flexible operation
Descrizione Sintetica: Il progetto di ricerca mira a ottimizzare e dimostrare le innovazioni per migliorare la flessibilità e l'efficienza di impianti geotermici in utilizzo.
Stato Progetto: In corso
Data Inizio: 01/06/2019
Data Fine: 30/09/2024
Partner: TWI LIMITED (capofila, UK), VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK N.V. (BE), Zorlu Energy (TR), COMMISSARIAT A L ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES (FR), ATLAS COPCO AIRPOWER NV (BE), EUROPEAN GEOTHERMAL ENERGY COUNCIL (BE), FRAUNHOFER GESELLSCHAFT ZUR FOERDERUNG DER ANGEWANDTEN FORSCHUNG E.V. (DE), SPIKE RENEWABLES SRL (IT), ORKUVEITA REYKJAVIKUR SF (IS), HASKOLI ISLANDS (IS), MIDDLE EAST TECHNICAL UNIVERSITY (TR), BERTIN TECHNOLOGIES SAS (FR), GEROSION EHF (IS), KADIR HAS UNIVERSITESI (TR), TECHNOVATIVE SOLUTIONS LTD (UK), FLOWPHYS AS (NO), pvald ehf (IS), CONSORZIO PER LO SVILUPPO DELLE AREE GEOTERMICHE (IT), NYSKOPUNARMIDSTOD ISLANDS (IS)
Area Geografica: Europa
Area Competenza: Attività Internazionali
Programma di Finanziamento: Horizon 2020, Bando H2020-LC-SC3-2018-2019-2020
Sito Web: https://www.geosmartproject.eu/
Logo Progetto:
Descrizione:
I futuri sistemi energetici dovranno far fronte ad importanti difficoltà operative, per quanto riguarda la loro affidabilità, sempre più soggetta a fluttuazioni dovute alla progressiva integrazione nel mix energetico di fonti aleatorie quali solare ed eolico. Al fine di poter bilanciare tali instabilità delle reti elettriche, si rende pertanto necessario e strategico utilizzare fonti energetiche affidabili e sostenibili, che possano essere utilizzate in gran parte d’Europa. L’energia geotermica possiede pertanto le potenzialità per poter diventare una fonte eccellente in grado di rispondere in maniera flessibile alla domanda energetica, garantendo impatti ambientali molto più bassi rispetto alle fonti fossili e alle biomasse, oltre che rischi minori rispetto al nucleare per quanto riguarda il consenso da parte delle comunità locali di gran parte dei territori europei.
Nonostante quanto riportato sopra, è necessario affrontare alcune sfide di natura tecnico-economica, al fine di favorire un’operatività altamente flessibile da parte degli impianti geotermoelettrici. GeoSmart propone quindi di combinare sistemi di accumulo termico con soluzioni impiantistiche ORC1 flessibili, che garantiscano agli impianti geotermici una capacità operativa estremamente adattabile alle differenti condizioni di domanda energetica nel tempo. Durante i periodi con bassa domanda infatti, l’energia prodotta in più è accumulata, per poi essere rilasciata nei momenti di maggior richiesta. Poiché tale approccio non influenza le condizioni di flusso nella testa pozzo, le parti impiantistiche che maggiormente lavorano in condizioni critiche non saranno influenzate dalla variabilità nella generazione di energia.
Una maggiore efficienza potrà pertanto essere ottenuta attraverso l’integrazione di sistemi ibridi di raffreddamento degli impianti ORC, che prevengano una riduzione delle prestazioni al cambiare delle stagioni. Inoltre, l’efficienza degli impianti sarà ulteriormente migliorata da una maggiore estrazione di calore, grazie ad una riduzione dei fenomeni di scaling resa possibile grazie all’implementazione di serbatoi per l’accumulo e scambiatori di calore appositamente progettati, oltre che riutilizzo dei gas estratti. A parità di taglia, la riduzione dei fenomeni di scaling può quasi raddoppiare la produzione di elettricità negli impianti geotermici a media entalpia. Complessivamente, le proposte del progetto GeoSmart ridurranno drasticamente i costi di esercizio degli impianti geotermici, rendendoli maggiormente competitivi rispetto ad altre tecnologie, come ad esempio
quelle per la produzione di energia da fonti fossili.
Al fine di portare i risultati del progetto GeoSmart ad un livello di maturità tecnologica adeguata (TRL3 7/8), saranno effettuate delle dimostrazioni in campi geotermici a temperatura medio/alta (Turchia) e bassa (Belgio), in modo da dimostrare i benefici potenziali e l’affidabilità in condizioni operative differenti.
In sintesi, l’obiettivo principale del progetto riguarda la dimostrazione, in impianti geotermici operativi, di due varianti tecnologiche di GeoSmart, che incontrano differenti esigenze di flessibilità in base all’entalpia dei fluidi (bassa o alta) impiegati in centrali che producono calore ed elettricità. I risultati del progetto infatti riguarderanno:
- una fornitura di sistemi di accumulo termico, adattati alle specificità dei siti, e che diano una risposta nei momenti di picco della domanda di energia;
- la riprogettazione di sistemi ORC, per ottimizzarne la flessibilità;
- un aumento dell’efficienza dei sistemi ORC durante i giorni più caldi, attraverso un sistema di raffreddamento ibrido basato acque di falda;
- aumento dell’efficienza di Carnot dell’estrazione di energia, attraverso la rimozione delle problematiche dovute ai fenomeni di scaling.
