Description succincte
(Allemand)
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HydroThermale SeeNetzwerke (HTSN) wie die auf dem Campus der EPFL-UNIL oder das GLN-GeniLac in Genf, für Kühlung und Heizung sowie CORSAIRE Free-Heating (Wintertemperaturkorrektur von Trinkwassernetzen), reproduziert mit den 15 grossen Seen der Schweiz (30% der Bevölkerung) könnten mindestens 50 PJ erneuerbare thermische Energie und 3 TWh Spitzenstromeinsparungen (das Doppelte der Winterproduktion von Grande Dixence) für die Kohlenstoff- und Atomneutralität der Schweiz im Jahr 2050 liefern!
Die sommerliche "freie Kühlung" mit kaltem Wasser (≈7°C), das in die Nähe des Seebodens gepumpt wird, ist sehr effizient (COP bis zu 18). Auf der anderen Seite ist die Beheizung von Gebäuden im Winter etwa viermal weniger effizient. Dies ist auf den unvermeidlichen Einsatz von thermodynamischen Wärmepumpen zurückzuführen, aber auch auf die nutzbare Temperaturdifferenz (ΔT) des Seewassers, die im Winter fast dreimal niedriger ist (ΔT ≈ 2-3K) als im Sommer (ΔT ≈ 5-6K).
Dieser winterliche Engpass des HTSN, der sich negativ auf die Leistung der Wärmepumpen und die hydraulische Pumpenergie auswirkt, könnte ebenso wie die verbesserte CORSAIRE-Freiflächenheizung beseitigt werden, indem die Wintertemperatur der Seequelle um etwa 15 K (≈20°C) erhöht wird. Dies geschieht durch 300 große, flexible, selbsttragende, quasi-zylindrische Tanks, die auf dem Grund der großen Schweizer Seen verschraubt sind und mit temperiertem, von der Sommersonne erwärmtem Wasser aus der oberen Schicht gefüllt werden (2 Mio. m3 & 40 GWht/Einheit). Die Ladepumpen werden mit Fotovoltaikstrom betrieben und reduzieren so die Verbrauchsspitzen (Netzüberlastungskappung).
Die thermische Konvektion von ULISSE in der Wassersäule des Sees könnte die Zirkulation von Nährstoffen und die Sauerstoffversorgung der unteren Schicht verbessern und so das aquatische Ökosystem vor Eutrophierung und globaler Erwärmung schützen.
Dieses "Outside-the-box Rethinking"-Projekt schlägt eine interdisziplinäre (technisch-ökonomische, ökologische) Untersuchung des ULISSE-Konzepts und der Durchführbarkeit seiner Umsetzung auf großen Schweizer Seen vor, einschließlich einer theoretischen und experimentellen Analyse (kleiner Prototyp).
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Description succincte
(Anglais)
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Lake HydroThermal Networks (LHTN) such as those on the EPFL-UNIL campus or the GLN-GeniLac in Geneva, for cooling and heating as well as CORSAIRE free-heating (winter temperature correction of drinking water networks), reproduced with the 15 large lakes of Switzerland (30% of the population) could provide at least 50 PJ of renewable thermal energy and 3 TWh of peak electricity savings (twice the winter production of Grande Dixence), for the carbon and nuclear neutrality of Switzerland in 2050 !
Summer "free-cooling" with cold water (≈7°C) pumped near the bottom of the lake is very efficient (COP up to 18). On the other hand, winter heating of buildings is about 4 times less efficient. This is due to the unavoidable use of thermodynamic heat pumps but also to the exploitable round-trip temperature differential (ΔT) of the lake water, which is almost 3 times lower in winter (ΔT ≈ 2-3K) than in summer (ΔT ≈ 5-6K).
This winter bottleneck of the LHTN, negatively impacting the performance of the heat pumps and the hydraulic pumping energy, could be removed as well as the CORSAIRE free-heating improved, by increasing the winter temperature of the lake source by about 15K (≈20°C). This is done by 300 large, flexible, self-supporting, quasi-cylindrical reservoirs, screw-anchored to the bottom of the large Swiss lakes and charged with temperate water from the upper layer heated by the summer sun (2 M m3 & 40 GWht/unit). The loading pumps are powered by photovoltaic electricity, reducing consumption peaks (grid overload curtailment).
The thermal convections of ULISSE in the water column of the lake could improve the circulation of nutrients and oxygenation of the lower layer, protecting the aquatic ecosystem against eutrophication and global warming.
This "Outside-the-box Rethinking" project proposes an interdisciplinary (techno-economic, environmental) exploration of the ULISSE concept, the feasibility of its implementation on large Swiss lakes; including a theoretical and experimental analysis (small-scale prototype).
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Description succincte
(Français)
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Les Réseaux HydroThermaux Lacustres (RHTL) comme ceux du campus de l'EPFL-UNIL ou le GLN-GeniLac de Genève, pour le refroidissement et le chauffage ainsi que le "free-heating" CORSAIRE (correction de la température hivernale des réseaux d'eau potable), reproduits avec les 15 grands lacs de Suisse (30% de la population) pourraient fournir au moins 50 PJ d'énergie thermique renouvelable et 3 TWh d'économies d'électricité de pointe (deux fois la production hivernale de la Grande Dixence), pour la neutralité carbone et nucléaire de la Suisse en 2050 !
Le " free-cooling " estival avec de l'eau froide (≈7°C) pompée près du fond du lac est très efficace (COP jusqu'à 18). Par contre, le chauffage hivernal des bâtiments est environ 4 fois moins efficace. Ceci par l’usage inévitable des pompes à chaleur thermodynamiques mais aussi par le différentiel de température (ΔT) aller-retour exploitable de l’eau du lac, près de 3 fois plus faible en hiver (ΔT ≈ 2-3K) qu’en été (ΔT ≈ 5-6K).
Ce goulot d'étranglement hivernal des RHTL, impactant négativement la performance des pompes à chaleur et l'énergie hydraulique de pompage, pourrait être supprimé ainsi que le free-heating CORSAIRE amélioré, en augmentant la température hivernale de la source du lac d'environ 15K (≈20°C). Ceci par 300 grands réservoirs autoportants, flexibles et quasi semi-cylindriques, ancrés par vissage au fond des grands lacs suisses et chargés d'eau tempérée issue de la couche supérieure chauffée par le soleil d'été (2 M m3 & 40 GWht/unité). Les pompes de chargement sont alimentées par de l'électricité photovoltaïque, réduisant ainsi les pics de consommation (écrêtement des surcharges du réseau).
Les convections thermiques d'ULISSE dans la colonne d'eau du lac, pourraient améliorer la circulation des nutriments et l'oxygénation de la couche inférieure, protégeant ainsi l'écosystème aquatique contre l'eutrophisation et le réchauffement climatique.
Ce projet "Outside-the-box Rethinking" propose une exploration interdisciplinaire (techno-économique, environnementale) du concept ULISSE, de la faisabilité de sa mise en œuvre sur les grands lacs suisses ; comprenant une analyse théorique et expérimentale (prototype à échelle réduite).
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Description succincte
(Italien)
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Reti IdroTermali Lacustri (RITL) come quelle del campus EPFL-UNIL o il GLN-GeniLac a Ginevra, per il raffreddamento e il riscaldamento e il riscaldamento libero CORSAIRE (correzione della temperatura invernale delle reti di acqua potabile), riprodotto con i 15 grandi laghi della Svizzera (30% della popolazione) potrebbe fornire almeno 50 PJ di energia termica rinnovabile e 3 TWh di risparmio di elettricità di picco (due volte la produzione invernale di Grande Dixence), per la neutralità carbonica e nucleare della Svizzera nel 2050!
Il "free-cooling" estivo con acqua fredda (≈7°C) pompata vicino al fondo del lago è molto efficiente (COP fino a 18). D'altra parte, il riscaldamento invernale degli edifici è circa 4 volte meno efficiente. Ciò è dovuto all'uso inevitabile di pompe di calore termodinamiche, ma anche al differenziale di temperatura (ΔT) dell'acqua del lago, che è quasi 3 volte più basso in inverno (ΔT ≈ 2-3K) che in estate (ΔT ≈ 5-6K).
Questo collo di bottiglia invernale del RIL, che influisce negativamente sul rendimento delle pompe di calore e sull'energia idraulica di pompaggio, potrebbe essere eliminato così come il miglior riscaldamento libero di CORSAIRE, aumentando la temperatura invernale della sorgente del lago di circa 15K (≈20°C). Questo viene fatto da 300 grandi serbatoi quasi cilindrici, flessibili e autoportanti, ancorati a vite sul fondo dei grandi laghi svizzeri e caricati con acqua temperata dello strato superiore riscaldata dal sole estivo (2 M m3 & 40 GWht/unità). Le pompe di carico sono alimentate da elettricità fotovoltaica, riducendo così i picchi di consumo (capping di sovraccarico della rete).
Le convezioni termiche di ULISSE nella colonna d'acqua del lago potrebbero migliorare la circolazione dei nutrienti e l'ossigenazione dello strato inferiore, proteggendo così l'ecosistema acquatico dall'eutrofizzazione e dal riscaldamento globale.
Questo progetto "Outside-the-box Rethinking" propone un'esplorazione interdisciplinare (tecno-economica, ambientale) del concetto ULISSE, la fattibilità della sua implementazione su grandi laghi svizzeri; inclusa un'analisi teorica e sperimentale (prototipo su piccola scala).
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Rapport final
(Allemand)
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Angesichts des Klimawandels strebt die Schweizer Energie Strategie 2050 (SES-2050) eine "doppelte Neutralität" in Nuklear & Kohlenstoff (2035-2050) an und prognostiziert im Wintersemester ein strukturelles Defizit von 9 TWh Strom (entspricht der nationalen Speicherkapazität von Wasserkraft). Das Defizit resultiert aus dem geplanten Atomausstieg im Jahr 2035 und dem steigenden Strombedarf für Elektromobilität, Wärmepumpen (WP) für Klimatisierung, Gebäudeheizung und Warmwasserbereitung sowie für die Dekarbonisierung der Industrie. Die grosse Herausforderung für die SES-2050 besteht daher darin, im Winter genügend „doppelt neutralen“ Strom zur Verfügung zu haben.
Diese Studie untersucht das Potential des neuartigen ULISSE-Systems (Under Lake Infrastructure for capture and Storage of Solar Energy) sowie die Möglichkeit zur Kombination mit dem CORSAIRE " freie Heizung " (Prozess ohne WP). Ziel von ULISSE ist es, die Effizienz der Thermische Seenetzwerke (TSNs) zu verbessern, die möglicherweise in den 15 grossen Schweizer Seen installiert werden sollen, und gleichzeitig eine vorteilhafte Tiefensauerstoffanreicherung dieser Seen zu gewährleisten, die durch externe thermische Konvektion der ULISSE-Reservoirs induziert wird. CORSAIRE freie Heizung zielt darauf ab, die negativen Energieauswirkungen auf den Immobilienbestand zu reduzieren, die durch den winterlichen Temperaturabfall der Trinkwassernetze (TWN) verursacht werden.
Das ULISSE-System besteht aus grossen saisonalen Wärmespeicherreservoirs, die am Seeboden verankert sind (Einheitskapazität: 2 Millionen m3 und 125 TJ). Im Sommer werden sie mit temperiertem Wasser gefüllt, entweder aus der von der Sonne erwärmten oberen Schicht des Sees oder aus Industrie- und Klimaanlagenabwärme. Die ULISSE-Reservoirs würden im Winter eine Wärmequelle aus dem Seewasser mit etwa 20 °C statt der üblichen 5-6 °C darstellen. Dadurch kann die Effizienz der Wärmepumpen verdoppelt und ihr Stromverbrauch halbiert werden, wodurch die Wassermenge um den Faktor 5 und die elektrische Energie, die zum Pumpen und Umwälzen des Wassers in den TSNs erforderlich ist, um 95 % reduziert werden.
Die Studie liefert eine erste energetische Potenzial- und Machbarkeitsanalyse einer möglichen Struktur (Hülle, Verankerung) für das ULISSE-Reservoir, eine Skizze seines thermischen Lade-/Entladesystems und einige Hinweise zu seinen möglichen Wechselwirkungen mit der Seeumgebung (thermisch, hydrodynamisch, umweltbedingt). Genauer gesagt wurde auch eine Kreuzstudie (mit konvergierenden Ergebnissen) der Effizienz der saisonalen Wärmespeicherung des ULISSE-Reservoirs durchgeführt, wobei drei komplementäre Ansätze zum Einsatz kamen: die Konstruktion eines theoretischen Modells, ein Modell mit einer grundlegenden Analyse von der zeitliche Skalierungsfaktor und eine numerische Simulation (COMSOL).
Als Beispiel, die Studie analysiert die Energieleistung des ULISSE-CORSAIRE-Systems, welches auf das TSN GeniLac und das TWN in Genf angewendet wird, und vergleicht sie mit dem saisonalen "terrestrischen" Solarwärmeerfassungs- und -Speicher System (Kollektorfeld + überdachtes Becken). Anschliessend wird es auf die nationale Ebene hochgerechnet.
Als Ergebnis und Fazit des Projekts könnten rund 300 ULISSE-Reservoirs, die unsichtbar über die 15 grossen Schweizer Seen verteilt sind, in Kombination mit der freien Heizung von CORSAIRE (auch ausserhalb der Seeregionen) das Potential haben, fast 60 PJ oder 30 % der 200 PJ des nationalen Energie-Wärme-Bedarfs für Raumheizung und Warmwasser bereitstellen. Bei einer geschätzten Gesamtinvestition von rund 3 bis 4 Milliarden Franken (ULISSE-Speicher, CORSAIRE-Wärmetauscher, Rohrleitung) würde dies im Winterhalbjahr 2050 3 TWh Bruttostrom einsparen, also 1/3 des Winterstromdefizits von 9 TWh. Das entspricht der doppelten Winterproduktion des grössten Wasserkraftwerks der Schweiz, Grande Dixence (2 x 1,5 TWh).
Schliesslich schlägt die Studie die Schaffung eines Pilot-ULISSE-Reservoirs vor, das mit den TSNs auf den EPFL-UNIL-Campussen verbunden ist, mit Beobachtungen durch das schwimmende LéXPLORE-Labor sowie eines Pilot-CORSAIRE der Cité du Lignon (6.500 Einwohner und Geschäfte), der mit thermischen Abfällen aus der Kläranlage Aïre in Genf versorgt.
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Rapport final
(Anglais)
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Faced with climate change, the Swiss Energy Strategy 2050 (SES-2050) is aiming for "double neutrality" nuclear & carbon (2035-2050) and forecasts a structural deficit in the winter semester of 9 TWh of electric energy (equivalent to the national hydroelectric storage capacity). This is the result of the planned withdrawal of nuclear power in 2035 and the increase in demand for electricity, for electric mobility, heat pumps for air conditioning, room heating and domestic hot water, as well as for the decarbonisation of industry. The major challenge for the SES-2050 is therefore to have enough "doubly neutral" electricity available in winter.
This study explores the potential of the novel ULISSE system (Under Lake Infrastructure for capture and Storage of Solar Energy), as well as the possibility to be combined with the CORSAIRE "free heating" process (without heat pumps). ULISSE aims to improve the efficiency of the Thermal Lacustrine Networks (TLNs), to be potentially installed in the 15 major Swiss lakes, while providing advantageously deep oxygenation of said lakes, induced by external thermal convection of the ULISSE reservoirs. CORSAIRE free heating aims to reduce the negative energy impact on buildings caused by the winter drop in temperature of the public Drinking Water Network (DWN).
The ULISSE system concept consists of large seasonal heat storage reservoirs anchored to the lake bed (typical unit capacity: 2 million m3 & 125 TJ). In summer, they are filled with temperate water, either from the upper layer of the lake heated by the sun, or from industrial and air-conditioning waste heat. The ULISSE reservoirs would constitute a source of winter heat from the lake water at around 20°C, instead of the usual 5-6°C. This can double the efficiency of the heat pumps and halves their electricity consumption, reducing the volume of water by a factor of 5 and the electrical energy required to pump and circulate the water in the TLNs by 95%.
The study provides an initial energetic potential and feasibility analysis of a possible structure (envelope, anchoring) for the ULISSE reservoir, a sketch of its thermal loading/discharging system and some hints regarding its potential interactions with the lake ambient (thermal, hydrodynamic, environmental). More specifically, a cross-study (with converging results) of the efficiency of the seasonal thermal storage of the ULISSE reservoir was also carried out, using three complementary approaches: the construction of a theoretical model, a mock-up with a fundamental analysis of the Temporal Scaling Factor, and a numerical simulation (COMSOL).
As a major example, the study analyses the overall energy performance of the ULISSE - CORSAIRE system applied to the GeniLac TLN and the DWN in Geneva, and compares it with the system for capturing and storing seasonal "terrestrial" solar heat (collector field + covered basin), then extrapolates it to the national scale.
As a result, and conclusion from the project, around 300 ULISSE reservoirs spread invisibly across the 15 major Swiss lakes and combined with CORSAIRE free heating (including outside the lake regions) could have the potential to supply almost 60 PJ or 30% of the 200 PJ of national energy-heat requirements for ambient heating and domestic hot water. For an overall investment estimated to around CHF 3 to 4 billion (ULISSE reservoirs, CORSAIRE heat exchangers, pipelines), this would save 3 TWh of gross electricity in the winter semester 2050, i.e., 1/3 of the 9 TWh winter electricity deficit and equivalent to twice the winter production of Switzerland's largest hydroelectric complex, Grande Dixence (2 x 1.5 TWh).
Finally, the study proposes a pilot ULISSE Reservoir, connected to the TLNs on the EPFL-UNIL campuses, with observations by the LéXPLORE floating laboratory as well as a pilot CORSAIRE in the Cité du Lignon (6,500 inhabitants and shops) and supplied with thermal waste from the Aïre wastewater treatment plant in Geneva.
Keywords: thermal lacustrine network, free cooling, free heating, seasonal sub-lacustrine heat storage, winter de-icing, temperature correction of drinking water network, heat pump, GeniLac, Geneva.
Documents annexés
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Rapport final
(Français)
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Face aux changements climatiques la Stratégie Énergétique Suisse 2050 (SES-2050) vise la « double neutralité » nucléaire & carbone (2035-2050) et prévoit un déficit structurel en semestre hiver de 9 TWh d’électricité (équivalent à la capacité nationale d’accumulation hydroélectrique). Il résulte du retrait planifié de l’électricité nucléaire en 2035 et de l’augmentation de la demande d’électricité, pour la mobilité électrique, les pompes à chaleur (HP) pour la climatisation, le chauffage du bâti et l'eau chaude sanitaire, ainsi que pour la décarbonation de l’industrie. L’enjeu majeur de la SES-2050 est donc de disposer de suffisamment d’électricité « doublement neutre » en hiver.
La présente étude explore le potentiel du système inédit ULISSE (Under Lake Infrastructure for capture and Storage of Solar Energy) associé à la possibilité de combiner le procédé CORSAIRE « free heating » (sans HP). ULISSE vise à améliorer l’efficacité des Réseaux Thermo Lacustres (RTLs), potentiellement implantés dans les 15 grands lacs suisses, tout en induisant avantageusement l’oxygénation profonde desdits lacs par la convection thermique externe des réservoirs ULISSE. Le CORSAIRE free heating quant à lui vise à réduire l’impact énergétique négatif sur le parc immobilier induit par la chute hivernale de la température du Réseau public d’Eau Potable (REP).
Le système ULISSE est constitué de grands réservoirs de stockage saisonnier de chaleur ancrés sur les fonds lacustres (capacité unitaire : 2 millions m3 & 125 TJ). Ils sont chargés en été d'eau tempérée, soit issue de la couche supérieure du lac chauffée par le soleil, soit par des rejets de chaleur industrielle et de climatisation. Les réservoirs ULISSE sont une source lacustre de chaleur hivernale d’eau à environ 20°C, au lieu d’ordinaire à 5-6°C. Ceci peut doubler l’efficacité des HP et diminuer de moitié leur consommation électrique, réduire d’un facteur 5 le volume d’eau et de 95 % l’énergie électrique de pompage et de circulation de l’eau dans le RTL.
L’étude réalise une première analyse du potentiel énergétique et d’une possible structure (enveloppe, ancrage) du réservoir ULISSE, l’esquisse de son système de chargement/déchargement thermique ainsi que ses potentielles interactions lacustres (thermiques, hydrodynamiques, environnementaux). Plus spécifiquement est aussi réalisé une étude croisée (aux résultats convergents) de l’efficacité du stockage thermique saisonnier du réservoir ULISSE, ceci par trois approches complémentaires : l’élaboration d’un modèle théorique, une maquette avec analyse fondamentale du facteur d’échelle temporelle ainsi qu’une simulation numérique (COMSOL).
À titre d’exemple majeur, l’étude analyse les performances énergétiques globales du système ULISSE - CORSAIRE appliqué au RTL GeniLac et au REP à Genève, les comparent au système de capture et de stockage saisonnier de chaleur solaire « terrestre » (champ de capteurs + basin couvert), puis l’extrapole à l’échelle nationale.
En résultat et conclusion du projet, environ 300 Réservoirs ULISSE répartis de façon invisible dans les 15 grands lacs suisses et en association avec le free heating CORSAIRE (y compris hors des régions lacustres) pourraient potentiellement fournir près de 60 PJ soit 30 % des 200 PJ des besoins nationaux d'énergie-chaleur pour le chauffage ambiant et l’eau chaude sanitaire. Pour un investissement global estimé à environ 3 à 4 milliards de CHF (réservoirs ULISSE, échangeurs de chaleur CORSAIRE, conduites), ceci permettrait d'économiser 3 TWh d'électricité brut en semestre d’hiver 2050 soit le 1/3 des 9 TWh de déficit hivernal d’électricité et équivalent au double de la production hivernale du plus grand complexe hydroélectrique suisse de la Grande Dixence (2 x 1,5 TWh).
Finalement, l’étude propose la réalisation d’un Réservoir ULISSE pilote. Celui-ci serait relié aux RTLs des campus EPFL-UNIL, avec observations par le laboratoire flottant LéXPLORE ainsi qu’un pilote CORSAIRE sur la Cité du Lignon (6'500 habitants et commerces) et alimentée avec les rejets thermiques de la Station d’épuration des eaux usées d’Aïre à Genève.
Mots-clefs : réseau thermo lacustre, free cooling, free heating, stockage saisonnier de chaleur sous-lacustre, déglaçage hivernal, correction température du réseau d’eau potable, pompe à chaleur, GeniLac, Genève.
Documents annexés
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Rapport final
(Italien)
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Di fronte ai cambiamenti climatici, la Strategia Energetica Svizzera 2050 (SES-2050) punta alla "doppia neutralità" Nucleare & Carbone" (2035-2050) e prevede un deficit strutturale nel semestre invernale di 9 TWh di elettricità (equivalente di cahpità al fabbisogno nazionale accumulo idroelettrico). Deriva dal previsto ritiro dell'energia elettrica dal nucleare nel 2035 e dall'aumento della domanda di energia elettrica per la mobilità elettrica, le Pompe Di Calore (PDC) per la climatizzazione e il riscaldamento degli edifici, nonché per la decarbonizzazione dell'industria. La sfida principale del SES-2050 è quindi quella di avere abbastanza elettricità "doppiamente neutrale" in inverno.
Questo studio esplora le potenzialità del nuovo sistema ULISSE (Under Lake Infrastructure for capture and Storage of Solar Energy), nonché la possibilità di essere combinato con il processo di "free cooling" CORSAIRE (senza pompe di calore). ULISSE mira a migliorare l'efficienza delle Reti Termiche Lacustri (RTL), da installare potenzialmente nei 15 principali laghi svizzeri, fornendo vantaggiosamente un'ossigenazione profonda di detti laghi, indotta dalla convezione termica esterna dei serbatoi ULISSE. Il riscaldamento gratuito CORSAIRE mira a ridurre l'impatto energetico negativo sugli edifici causato dall'abbassamento della temperatura invernale della Rete pubblica di Acqua Potabile (RAP).
Il concetto del sistema ULISSE è costituito da grandi serbatoi di accumulo termico stagionale ancorati al fondo del lago (capacità unitaria tipica: 2 milioni di m3 e 125 TJ). In estate si riempiono di acqua temperata, proveniente dallo strato superiore del lago riscaldato dal sole, oppure dal calore di scarto industriale e dell'aria condizionata. Gli invasi dell'ULISSE costituirebbero una fonte di calore invernale proveniente dall'acqua del lago a circa 20°C, invece dei consueti 5-6°C. Ciò può raddoppiare l’efficienza delle pompe di calore e dimezzare il loro consumo di elettricità, riducendo di un fattore 5 il volume dell’acqua e del 95% l’energia elettrica necessaria per pompare e far circolare l’acqua nei RTL.
Lo studio fornisce una prima analisi di potenziale energetico e di fattibilità di una possibile struttura (involucro, ancoraggio) per il bacino ULISSE, uno schizzo del suo sistema di carico/scarico termico e alcuni cenni riguardanti le sue potenziali interazioni con l'ambiente lacustre (termico, idrodinamico, ambientale). Più nel dettaglio, è stato effettuato anche uno studio trasversale (con risultati convergenti) dell’efficienza dell’accumulo termico stagionale del giacimento ULISSE, utilizzando tre approcci complementari: la costruzione di un modello teorico, un mock-up con un’analisi fondamentale delle il fattore di scala temporale e una simulazione numerica (COMSOL).
Lo studio analizza le prestazioni energetiche del sistema ULISSE - CORSAIRE applicato al RTL Genilac e al RAP di Ginevra, confrontarli con il sistema stagionale di cattura e accumulo del calore solare "terrestre" (campo collettori + bacino coperto), poi lo estrapola alla scala nazionale.
Come risultato e conclusione del progetto, circa 300 bacini idrici ULISSE sparsi invisibilmente nei 15 principali laghi svizzeri e combinati con il riscaldamento gratuito CORSAIRE (anche al di fuori delle regioni lacustri) potrebbero avere il potenziale di fornire quasi 60 PJ o il 30% dei 200 PJ del fabbisogno energetico-termico nazionale per il riscaldamento ambientale e l'acqua calda sanitaria. Con un investimento complessivo stimato tra i 3 e i 4 miliardi di franchi (bacini ULISSE, scambiatori di calore CORSAIRE, tubazioni), si risparmierebbero nel semestre invernale 2050 3 TWh di elettricità lorda, ovvero 1/3 del deficit invernale di 9 TWh di elettricità e equivalente al doppio della produzione invernale del più grande complesso idroelettrico della Svizzera, Grande Dixence (2 x 1,5 TWh).
Infine, lo studio propone un bacino pilota ULISSE, collegato ai TLN dei campus EPFL-UNIL, con osservazioni del laboratorio galleggiante LéXPLORE e di un CORSAIRE pilota in la Cité du Lignon (6.500 abitanti e negozi) e alimentato con i rifiuti termici dell'impianto di depurazione dell'Aïre a Ginevra.
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