Scenari di Integrazione dell'Idrogeno nel Sistema Gas Italiano: Repurposing o Blending? Applicazione al Caso Studio della Sicilia. = Hydrogen Integration Scenarios in the Italian Gas System: Repurposing or Blending? Application to the Sicily Case Study.

Con il progredire della transizione energetica in Europa, l’adattamento delle infrastrutture di trasporto del gas naturale per l’integrazione dell’idrogeno rappresenta una sfida cruciale. La rete di trasmissione del gas in Sicilia, in linea con i progetti europei come il South2 Corridor e la European Hydrogen Backbone, è destinata a svolgere un ruolo strategico in questa trasformazione. In questo contesto, il presente studio analizza due principali scenari di transizione, basati sul LEARNBOOK: Implementation of Supply Corridors, pubblicato dalla European Clean Hydrogen Alliance, con particolare riferimento alla rete di trasmissione siciliana: •??Hydrogen Blending: la rete mantiene l’attuale domanda energetica, trasportando una miscela di gas composta dall’80% di CH₄ e dal 20% di H₂. •??Hydrogen Backbone: una delle principali pipeline è dedicata al trasporto di idrogeno puro, mentre la rete rimanente continua a distribuire metano per soddisfare la domanda esistente. Lo scenario Hydrogen Backbone prevede due casi di studio: l’importazione di 25 Mtpa di idrogeno dal Nord Africa e una capacità massima di trasporto di 449 GWh/giorno, come riportato nel LEARNBOOK. Inoltre, nell’ambito dello scenario da 25 Mtpa, viene analizzato un sotto-scenario relativo alla fornitura di idrogeno al polo petrolchimico di Augusta. Per supportare l’analisi, è stato sviluppato un modello MATLAB in grado di simulare la distribuzione della pressione, la velocità del gas, le portate e la potenza dei compressori, utilizzando dati operativi reali forniti da Snam, Transmission System Operator per reti di trasmissione gas in Italia. Il modello è stato validato in due fasi: 1.??Confronto con i dati reali di Snam: è stato utilizzato il software SIMONE per una giornata invernale di riferimento nel 2023, mostrando scostamenti minimi nelle pressioni e nelle portate all’interno della rete. 2.??Validazione degli scenari futuri: i risultati ottenuti con MATLAB sono stati confrontati con il software SAInt, confermando l'affidabilità del modello nella valutazione sia delle configurazioni di Hydrogen Blending che di Hydrogen Backbone. I risultati indicano differenze significative tra i due percorsi di transizione: •??Hydrogen Blending: comporta un aumento del flusso volumetrico, con un moderato incremento della potenza richiesta dai compressori e della velocità del gas, mantenendo le operazioni entro limiti gestibili. Tuttavia, l’aumento della velocità in ingresso ai compressori potrebbe generare vibrazioni, rendendo necessarie ulteriori valutazioni per garantire la stabilità a lungo termine del sistema. •??Hydrogen Backbone: presenta sfide ingegneristiche più complesse, in particolare nello scenario da 449 GWh/giorno, dove la velocità del gas supera la soglia operativa raccomandata di 20 m/s, generando rischi di instabilità e sovrapressioni. Inoltre, la potenza richiesta ai compressori supera i limiti operativi accettabili. Oltre l'Hydrogen Backbone, la rete di trasmissione rimanente viene riconfigurata per il trasporto di metano puro, il che richiede un aumento delle pressioni di ingresso, in particolare a Mazara, dove la pressione passa da 64 a 84 bar, e presso la stazione di compressione di Enna, dove la pressione in ingresso scende al di sotto dei limiti operativi. Queste modifiche renderebbero necessaria una revisione dell’infrastruttura di trasmissione. I risultati dello studio forniscono informazioni fondamentali per l’adattamento della rete, facilitando la distribuzione su larga scala dell’idrogeno in Europa.