Il repowering della Centrale geotermica di teleriscaldamento di Vicenza

Nelle scorse settimane è stato presentato presso la Regione Veneto il progetto definitivo, redatto da Cogenera, riguardante il repowering della centrale di teleriscaldamento di Viale Cricoli a Vicenza, commissionato da AGSM AIM, proprietaria dell’impianto, al fine di avviare l’iter per l’ottenimento di tutte le autorizzazioni propedeutiche alla progettazione esecutiva e ai successivi lavori di realizzazione delle nuove opere.

AGSM AIM prevede nei prossimi anni un ampio sviluppo e ampliamento della rete di teleriscaldamento al servizio della città di Vicenza, con un repentino aumento del numero di utenze allacciate. Nuove utenze ed una rete più estesa significano fabbisogni termici maggiori da dover essere soddisfatti. Le simulazioni effettuate prevedono la necessità che entro alcuni anni la centrale di Cricoli debba essere in grado di erogare fino a 44 MW termici di picco. L’attuale assetto impiantistico delle centrali di viale Cricoli non è in grado di soddisfare tali richieste nel prossimo futuro.

Inoltre, l’attuale centrale di Viale Cricoli, che sfrutta in parte ma in maniera incompleta e non ottimizzata il calore proveniente da un pozzo geotermico, è costituita da un parco impiantistico ormai obsoleto, in gran parte risalente ad oltre trent’anni fa. La stessa distribuzione impiantistica della centrale lascia ampi margini di riassetto in termini di ottimizzazione e razionalizzazione dei componenti. Infine, la recente riassegnazione con Decreto della Regione Veneto n. 70/19  della concessione geotermica relativa al pozzo “Vicenza” presente nella centrale con aumento della possibilità di emungimento dagli attuali 100 m3/h a 150 m3/h, è un aspetto che porta necessariamente a dover ripensare al ruolo della geotermia nell’assetto globale di tutto il sistema di teleriscaldamento di Vicenza. 

Da tutte queste motivazioni nasce quindi il progetto di completo repowering impiantistico della centrale di Viale Cricoli che, oltre alla sostituzione e alla modifica delle taglie dei motori cogenerativi e delle caldaie, prevede anche l’introduzione di pompe di calore per il completo sfruttamento della risorsa geotermica e per il recupero del calore a bassa temperatura proveniente dai motori cogenerativi. A completamento dell’efficientamento del sistema impiantistico verranno inoltre installati degli accumuli termici in modo da ottimizzare l’utilizzo delle risorse ai fini del soddisfacimento dei fabbisogni delle utenze allacciate alla rete di teleriscaldamento.

L’impianto attuale

La centrale di teleriscaldamento di Cricoli, allo stato attuale, è costituita dalla componentistica riportata nello schema semplificato a blocchi seguente.

Come si può notare dallo schema, la centrale attuale può essere descritta come costituita da tre sezioni principali: geotermica, cogenerativa e caldaie ad acqua calda.

Le centrale è alimentata a gas metano e sfrutta parzialmente la fonte geotermica a bassa entalpia (come da classificazione secondo il D.Lgs.22/2010, art.1 c.2) proveniente dal pozzo esistente profondo oltre 2.000 metri. L’attuale assetto impiantistico prevede l’utilizzo della fonte geotermica, con emungimento di 100 m³/h di acqua a circa 68°C, per il solo preriscaldo dell’acqua di ritorno dalle utenze della rete mediante scambiatore di calore. L’acqua geotermica raffreddata viene quindi scaricata nel vicino fiume Astichello. Nel solo periodo estivo, quando i carichi termici richiesti sono molto contenuti e le temperature dell’acqua di mandata e ritorno sensibilmente più basse rispetto all’assetto invernale (80-60°C), il contributo della sezione geotermica, pari a circa 570 kW termici, risulta in alcuni casi sufficiente a soddisfare il fabbisogno della rete.

In tutti gli altri periodi dell’anno, è necessaria l’integrazione da parte dei due motori cogenerativi da 1.580 kW elettrici e 1.850 kW termici ciascuno e, in caso di ulteriore necessità, da parte delle caldaie (ciascuna delle quali è in grado di erogare circa 5,8 MW termici). I restanti tre motori cogenerativi, data anche la loro vetustà, sono ormai inutilizzati da tempo.

Al netto del contributo dei cogeneratori inutilizzati la centrale di Viale Cricoli è quindi attualmente in grado di fornire circa 27,5 MW termici a bocca di centrale e 3,16 MW elettrici da parte dei gruppi cogenerativi operativi.

Il nuovo progetto

Il progetto di repowering della centrale non si limita alla sola sostituzione del parco macchine attuale, ma prevede anche un ripensamento della distribuzione impiantistica nonché delle taglie e della tipologia dei componenti. La componentistica esistente verrà completamente smantellata e dismessa. 

Come riportato nel successivo schema a blocchi, le sezioni di produzione di energia caratterizzanti il nuovo assetto impiantistico possono essere così riassunte:

• Sezione geotermica costituita dal pozzo di emungimento da 150 m³/h, da uno scambiatore di preriscaldo e dalle pompe di calore in grado di sfruttare in maniera più efficiente l’entalpia contenuta nel fluido geotermico, per un totale di oltre 11,4 MW termici recuperati;
• Sezione cogenerativa nella quale troveranno sede cinque nuovi motori endotermici alimentati a gas metano in grado di produrre contemporaneamente 1.250 kW elettrici e 1.280 kW termici ciascuno. Il recupero dell’energia termica sarà completato da ulteriori pompe di calore in grado di sfruttare anche il calore a bassa temperatura proveniente dai sistemi di raffreddamento dei motori e da un ulteriore recupero termico dai fumi di combustione per un totale di ulteriori 1,8 MW termici circa recuperati;
• Sezione generatori di calore che prevede l’installazione di cinque nuove caldaie alimentate a gas metano di taglie tra loro differenti (da 2,9 MW fino a 9,5 MW termici utili), di cui una di scorta alle altre;
• Sezione accumuli termici costituita da quattro serbatoi da 700 m³ ciascuno per l’accumulo dell’acqua calda prodotta durante gli intervalli di tempo a bassa richiesta di energia da parte delle utenze allacciate alla rete e da utilizzare durante i picchi di domanda energetica.

Riassumendo, la centrale di Viale Cricoli sarà quindi in grado di fornire circa 44,3 MW termici a bocca di centrale (escluso l’apporto degli accumuli termici) e 6,2 MW elettrici da parte dei gruppi cogenerativi. Inoltre, gli accumuli termici saranno in grado di immagazzinare da soli fino a 32 MW termici distribuiti su quattro serbatoi ed erogabili in circa due ore di funzionamento. Infine, i circa 6,2 MW elettrici prodotti dai motori cogenerativi potranno essere inoltre utilizzati per alimentare le pompe di calore nonché tutti gli ausiliari di centrale, come i gruppi di pompaggio, in un contesto di ottimizzazione e sinergia tra le varie sezioni costituenti il nuovo assetto impiantistico.

Scritto da Marco Ferrari