Energía geotérmica para la producción de electricidad

Javier Elez Asesor para el grupo SAMCA en desarrollos energéticos

Jornada sobre energía geotérmica y otros recursos energéticos naturales

Cámara de Comercio e Industria de Zaragoza, Mayo de 2014

Organizado por el Colegio oficial de Ingenieros de Minas del Nordeste y el Colegio Oficial de Ingenieros Técnicos de Minas de Aragón Patrocinado por el Gobierno de Aragón

Producción de electricidad

Primera explotación geotérmica moderna para la generación de electricidad. Larderello, Italia, año 1904.

Foto: Unión Geotérmica Italiana

Índice

1. Características geológicas de la Geotermia

2. Tipos de explotaciones Geotérmicas

3. Características de los Recursos Geotérmicos

4. Situación actual en España

5. Necesidades del sector Geotérmico Español

Características geológicas de la Geotermia La energía calorífica de la tierra utilizada como recurso energético renovable

Todo empieza aquí

Distribución del calor interno de la Tierra

Estructura interna de la Tierra

Características geológicas de la Geotermia

Manifestaciones superficiales del calor de la Tierra

Volcán del Teide, Wikipedia

Manifestaciones superficiales del calor de la Tierra

Manantial del Balneario de Paracuellos de Jiloca

Foto: Balneario de Paracuellos de Jiloca

Suto et al., 2008

Para la zona mas superficial del planeta, la corteza terrestre

Gradiente geotérmico en una zona volcánica

Gradiente geotérmico en una cuenca sedimentaria

Förster, 2001

Gradiente geotérmico en zona cristalina

Fuente Proyecto Soultz

Tipos de sistemas de generación de electricidad

Acuíferos sedimentarios

Entornos volcánicos

Sistemas estimulados

Tipos de explotaciones Geotérmicas

Ejemplo de una instalación Hidrotermal Convencional

• Los sondeos se perforan en acuíferos profundos y/o calientes • No se aprovecha el agua del acuífero sino que solo se explota el calor

Huenges, 2011

Acuífero Profundo

Pozo de extracción Pozo de Inyección

4.000 m

2.000 m

Superficie

Esquema simplificado de una instalación de tipo EGS (Enhanced Geothermal Systems)

Los sondeos se perforan en roca no permeable para generar artificialmente un acuífero e intercambiar calor con la superficie. Las profundidades tipo están entre los 2.000 y 6.000 metros

Fuente Geothermal Explorers Ltd

Para ambos casos las tecnologías de perforación son similares

Torre de perforación en el proyecto Soultz sous Forets Aspecto final de los sondeos tras la puesta en funcionamiento de la central geotérmica

Aspecto final de una central geotérmica

Central Geotérmica de Soultz (EGS)

Central Geotérmica de Nesjavellir, en Islandia. Wikipedia

Central Geotérmica de Unterhaching, en Alemania.

Fuente, GTN GmbH

Como recurso es:

• Autóctono

• Renovable

• Abundante

• Gestionable

• Estratégico

• Tiene muy bajo/nulo

impacto ambiental

Características de los Recursos Geotérmicos

Revolución tecnológica; Impacto potencial de esta tecnología

• En 2006, el informe del MIT supone una revolución

• Afirman que a 2050 EEUU podría obtener el 10% del total de su energía consumida mediante esta fuente

Con datos de 2010 hay 526 plantas geotérmicas de generación de electricidad con una capacidad media de 20.6 MWe.

Capacidad instalada por países

Sánchez Guzmán et al., 2011

Evolución de la capacidad instalada

Capacidad eléctrica instalada a nivel mundial

Fuente IEA

Incremento previsto de la actividad

Estimación del numero de Plantas Geotérmicas en Europa

Fuente Geoelec

Distribución de Temperatura superficial media anual en Europa

Van Wees et al., 2013

Potencial en Europa

Modelo de Distribución de Temperatura a 1Km de profundidad

Modelo de Distribución de Temperatura a 3Km de profundidad

Modelo de Distribución de Temperatura a 5 Km de profundidad

Modelo de Distribución de Temperatura a 7 Km de profundidad

Coste de un proyecto Geotérmico tipo

• El plazo de amortización de un proyecto de este tipo

está en torno a los 20 años

• El riesgo se sitúa en las fases iniciales

Proyecto Geoelec, 2013

Duración de un proyecto Geotérmico

La estimación de vida de un proyecto de este tipo es superior a los 20 años

Emisiones de CO2

Reducción de emisiones de CO2 prevista a 2050

Geothermal Roadmap, IEA, 2013

• Según el Departamento de Energía de los Estados Unidos una planta Geotérmica para la producción de electricidad genera unas 11 veces mas empleo que una planta de gas equivalente

• Valores similares se estiman para el mercado Europeo

• En las empresas europeas la percepción dominante es el de incremento del empleo de forma notable en un futuro inmediato

• Este empleo es normalmente de alta cualificación

• Además, por las características propias de esta tecnología, predomina la creación de empleo local en las fases de construcción, operación y mantenimiento

Características de los Recursos Geotérmicos Empleo

Formación

Se estima una necesidad importante de profesionales en esta materia que todavía no están formados

Comunicación social

Medidas de comunicación para la aceptación social en el proyecto geotérmico de Gross Gerau.

Fuente: proyecto GEOELEC

Comunicación social

Medidas de comunicación para la aceptación social en el proyecto geotérmico de Gross Gerau.

Fuente: proyecto GEOELEC

APPA sección geotérmica de Alta Entalpia

Exploración fue impulsada por el Estado en la década de los 80 y coordinada por el IGME

Exploración actualmente está impulsada por las empresas Estas están agrupadas en la Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA) en su sección de Energía Geotermia de Alta Entalpía

Esta iniciativa ha sido auspiciada por los diversos organismos públicos (IDAE, Ministerio de Industria, GEOPLAT, IGME, etc.)

Situación actual en España

Mapa de distribución de recursos Geotérmicos de Media y Alta Entalpía en España

Sánchez Guzmán et al., 2011

Las zonas en gris son en su mayoría zonas no exploradas Relación importante entre las zonas con recursos identificadas y la exploración de hidrocarburos en el pasado

Situación actual de la geotermia para la generación de electricidad en España

• Existe un número razonable de proyectos geotérmicos para generación de electricidad en marcha

• Estos abarcan recursos tanto tipo EGS como Hidrotermales

• Los proyectos existentes están en estos momentos ralentizados por la moratoria que sobre las Energías Renovables supuso el Real Decreto Ley 1/2012, de 27 de enero.

El sector espera que esta situación de carácter coyuntural se solvente pronto

Necesidades del sector geotérmico para la generación de electricidad en España según APPA

• La creación de un programa de investigación y desarrollo cofinanciado por el Estado que incluya proyectos de demostración en las diversas tecnologías.

• La creación de un Esquema Estatal de Seguros para la Mitigación de Riesgos Geológicos.

• El diseño de esquemas de soporte económico (tipo feed in tariff) que permita mejorar rápidamente las curvas de aprendizaje.

• El abaratamiento del mercado de la perforación • La clarificación de los requisitos medioambientales de cada tipo de

tecnología (Flash, Convencional, EGS, etc.) • Además, sería deseable una reducción de los tiempos de

tramitación de licencias para estos proyectos.

Necesidades del sector en España

Los objetivos perseguidos en este momento por APPA

• Mejorar la percepción de la energía geotérmica para generación eléctrica entre los responsables políticos, el público en general y los posibles inversores.

• Mejorar el conocimiento entre el capital de riesgo y las instituciones financieras respecto a los beneficios de la inversión en energía geotérmica.

• Eliminar las barreras reguladoras al proponer recomendaciones sobre los procedimientos de concesión de licencias y acceso a la red.

• Aumentar la aceptación pública de los proyectos de energía geotérmica e introducir el concepto de uso sostenible.

• Analizar y controlar el empleo, y aumentar la capacidad de personal especializado en las operaciones de energía geotérmica.

Escenario a futuro

• A lo largo de este trabajo se ha intentado exponer su situación actual y las barreras, objetivos y resultados que se esperan en un futuro inmediato en España.

• El conjunto de ideas expuesto esperamos que contribuya a considerar la energía geotérmica para producción de electricidad, como una opción energética de futuro, también en España

• Éste siempre es de naturaleza dinámica y entendemos que esperanzador aun a pesar de sus dificultades.

Gracias por su atención

Site: World Heritage, Yellowstone National Park

Jornada sobre energía geotérmica y otros recursos energéticos naturales

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