Stoccaggio di gas naturale in Italia

Stoccaggio gas naturaleLo stoccaggio del gas è molto importante per ottimizzare la produzione primaria del giacimento, poter modulare la fornitura di gas in funzione della variabilità e stagionalità della domanda e soprattutto per disporre di riserve strategiche per far fronte a necessità eccezionali.

Il gas naturale o, come viene comunemente chiamato, metano, è la fonte energetica più sfruttata in Italia. È infatti utilizzato per coprire oltre la metà del fabbisogno elettrico, per scaldarsi e per cucinare. L’Italia possiede alcuni giacimenti di gas naturale, specialmente nella pianura Padana e nell’Adriatico, anche se questi giacimenti non consentono di soddisfare la domanda ed è quindi necessario importare gas da altri Stati, primi fra tutti Russia e Algeria.

Questa fonte di energia viene fornita in modo pressoché costante dalla produzione nazionale e in modo abbastanza regolare dalle importazioni dall’estero; la sua domanda non è invece costante nel tempo, ma è caratterizzata da un’elevata variazione tra estate ed inverno e da un giorno all’altro. Di conseguenza, si rendono necessarie ulteriori risorse che consentano un’adeguata flessibilità delle immissioni di gas nella rete di trasporto nazionale per far fronte ai cambiamenti nella domanda.
Un modo per poter garantire la necessaria flessibilità alla gestione è lo stoccaggio del gas naturale.

Lo stoccaggio del gas è, da definizione, l’immagazzinamento del gas (o, più in generale, qualsiasi altra forma di energia) in appositi depositi per poterlo poi utilizzare successivamente e dilazionarne nel tempo l’utilizzo.

L’attività di stoccaggio riveste quindi un ruolo molto importante, in quanto consente di ottimizzare la produzione primaria del giacimento, poter modulare la fornitura di gas in funzione della variabilità e stagionalità della domanda e soprattutto di disporre di riserve strategiche per far fronte a necessità eccezionali, come condizioni meteorologiche particolari con picchi di freddo intensi o prolungati nel tempo oppure problemi nell’approvvigionamento dall’estero.

In generale possiamo quindi dire che la funzione svolta dallo stoccaggio è quella di conferire flessibilità al sistema, svincolando l’utilizzo del gas dai tempi e dalle modalità dell’approvvigionamento. Lo stoccaggio, infatti, rende possibile acquistare ed immagazzinare gas nei mesi estivi, quando la domanda di gas e il costo della materia prima sono più bassi, per poterlo poi utilizzare nei mesi invernali, quando invece aumenta la domanda di gas e di conseguenza il suo costo. In un certo senso è come se l’operatore di uno stoccaggio agisse come una banca, dove al posto del denaro c’è il gas.

Le prime prove di stoccaggio di gas in Italia risalgono agli anni Sessanta e furono effettuate dall’allora Agip a Cortemaggiore, un giacimento già sfruttato per la produzione di gas. Negli anni successivi l’Agip converte allo stoccaggio altri tre giacimenti: Sergnano, Brugherio e Ripalta. Negli anni Settanta, compreso l’aspetto strategico dello stoccaggio del gas naturale, ovvero un efficace strumento per fronteggiare eventuali difficoltà di approvvigionamento, nasce un programma di potenziamento con la conversione di altri quattro giacimenti: Minerbio e Sabbioncello situati in Emilia Romagna, S. Salvo in Abruzzo, e Settala in Lombardia.Negli anni Ottanta anche la società Edison realizza due stazioni di stoccaggio, una in Abruzzo (Cellino Stoccaggio) e una in Veneto (Collalto Stoccaggio).
Italia gas naturaleAttualmente in Italia sono in attività dieci siti di stoccaggio, tutti realizzati in corrispondenza di giacimenti di gas esauriti. Otto siti appartengono alla Stogit (gruppo Eni): Brugherio, Minerbio, Settala, Ripalta, Sergnano, Sabbioncello, Cortemaggiore, Fiume Treste (ex San Salvo), mentre i giacimenti di Collalto (Treviso) e Cellino (Teramo) sono di proprietà dell’Edison.
La posizione di questi siti sul territorio italiano è riportata in Figura 1, con la maggior parte dei siti ubicata in Nord Italia.

Sono inoltre in corso di realizzazione tre nuovi impianti di stoccaggio: S.Potito e Cotignola stoccaggio, in Emilia Romagna (Edison), Cornegliano stoccaggio in Lombardia (Italgas Storage), Bordolano stoccaggio, anche questo in Lombardia (Stogit). Infine una nuova concessione è stata rilasciata nel 2012 per un sito in Basilicata a favore della Geogastock.

Caratteristiche principali di un sito per lo stoccaggio di gas:

L’impianto per lo stoccaggio del gas può essere realizzato utilizzando strutture geologiche profonde, idonee a ricevere, immagazzinare e prelevare gas. Tali strutture sono essenzialmente di tre tipi:

  • giacimenti di produzione di gas esauriti o in via di esaurimento (unica modalità utilizzata in Italia, poiché, grazie alle peculiarità geologiche del territorio, l’esaurirsi di alcuni campi ha messo a disposizione infrastrutture adatte a essere convertite).
  • cavità ricavate in giacimenti di salgemma (stoccaggi salini) o miniere di carbone abbandonate; impianti di questo tipo sono presenti in Canada, Germania e Francia.
  • strutture sotterranee porose e permeabili ricavate da bacini acquiferi, nelle quali viene immesso il gas spiazzando l’acqua esistente (stoccaggi acquiferi); impianti di questo tipo sono presenti in Francia, USA e Canada.

Tutti i siti di stoccaggio attivi in Italia sono realizzati in giacimenti di gas esauriti. Una volta terminata la fase di produzione questi vengono convertiti in stoccaggio, adeguando il sistema di pozzi esistenti e realizzando gli idonei impianti di superficie. In generale, quando un giacimento esaurito viene convertito in sito di stoccaggio, la pressione originaria che si aveva nel giacimento all’inizio della fase di produzione non viene superata. Tuttavia, a seguito di studi approfonditi sul particolare sito, può essere autorizzato lo stoccaggio in “sovrapressione”, cioè a pressioni superiori a quella originaria. Ciò comporta indubbi benefici in quanto permette di ottenere una maggiore capacità di stoccaggio senza la realizzazione di ulteriori impianti. Un esempio in tal senso è costituito dal sito di Settala, dove è stato autorizzato l’esercizio ad una pressione superiore del 7% rispetto alla pressione originaria, con un aumento della capacità di stoccaggio del 40%.

stoccaggio gas naturaleIn Figura 2 sono riportati i principali elementi che compongo un sito di stoccaggio: il giacimento, i pozzi e la centrale di stoccaggio con gli impianti di compressione e trattamento. Il giacimento è la struttura geologica sotterranea in cui viene stipato il gas, prodotto sul territorio o importato. Attraverso la centrale di stoccaggio il gas viene spostato tra la rete di trasporto nazionale e il giacimento; nella centrale sono presenti le apparecchiature necessarie all’iniezione, all’erogazione e al trattamento del gas. I pozzi infine sono le strutture che collegano il giacimento con gli impianti di superficie.

Da un punto di vista operativo all’interno di ciascun giacimento di stoccaggio troviamo diverse tipologie di gas (Figura 2):

  • cushion gas: è il quantitativo minimo di gas che è necessario mantenere nel giacimento per consentire l’erogazione del working gas senza pregiudicare nel tempo le caratteristiche del sito. Costituisce quindi una risorsa fissa non estraibile né vendibile durante l’intero ciclo di vita dello stoccaggio. Il suo valore deve essere quindi considerato come parte rilevante del costo di sviluppo di un campo di stoccaggio.
  • working gas: è il quantitativo di gas effettivamente movimentabile che può essere messo a disposizione per l’erogazione e può essere all’occorrenza reintegrato.
  • gas per riserva strategica: quota di gas che può essere utilizzata solo su disposizione del Ministero delle Attività Produttive con apposito decreto. Viene impiegata solo in caso di interruzioni o rallentamento delle importazioni e per far fronte a eventi eccezionali.

Il working gas si può a sua volta dividere in:

  • working gas erogabile: è il gas che viene ciclicamente iniettato ed erogato dal sito di stoccaggio ed è in pratica la quota di gas che può essere messa a disposizione e utilizzata.
  • pseudo-working gas (o cushion gas addizionale): è un ulteriore quantitativo di gas necessario per garantire una determinata capacità di erogazione del working gas e non viene quindi utilizzato o viene utilizzato su tempi più lunghi rispetto a quelli necessari al mercato. È comunque molto importante perché assicura la capacità di erogazione per coprire picchi di consumo giornalieri o orari.

Tecniche per l’immagazzinamento:

Nei siti di stoccaggio presenti in Italia l’iniezione e l’erogazione del gas avvengono in due fasi successive: l’iniezione di gas nel deposito viene fatta da aprile a ottobre, quando la richiesta e il consumo di gas sono minori (e il costo per l’approvvigionamento è più contenuto), mentre l’erogazione avviene da novembre a marzo.
Durante queste fasi il gas viene sottoposto a due processi: in fase di iniezione il gas viene compresso nel giacimento mediante le centrali di compressione, le cui turbine spingono all’interno dei pozzi i volumi di gas fino al riempimento dei giacimenti secondo le pressioni definite (compressione), mentre in fase di erogazione il gas presente nel giacimento viene disidratato per liberarlo da acqua e idrocarburi presenti nella formazione e renderlo cosi utilizzabile (trattamento).
L’uso ciclico dei depositi e la determinazione temporale delle fasi di immissione e utilizzo non sono legati alle caratteristiche geologiche del sito ma alla modulazione dell’offerta di gas in occasione del periodo invernale di maggior consumo.

Essere dotati di un sistema di stoccaggio efficiente è funzionale perché permette un’ottimizzazione degli approvvigionamenti consentendo l’acquisto di gas nel periodo estivo, quando il prezzo è più basso, per poterlo poi riutilizzare nella stagione invernale, ma soprattutto perché maggiore è la capacità di stoccaggio, maggiore è la sicurezza energetica di un paese, e quindi la capacità di garantire le forniture.