Energía geotérmica para la producción de electricidad

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Energía geotérmica para la producción

de electricidad

Javier Elez Asesor para el grupo SAMCA en desarrollos energéticos

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

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Producción de electricidad

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

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1.

Características geológicas de la Geotermia

2.

Tipos de explotaciones Geotérmicas

3.

Características de los Recursos Geotérmicos

4.

Situación actual en España

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Características geológicas de la Geotermia

La energía calorífica de la tierra utilizada como

recurso energético renovable

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Distribución del calor interno de la Tierra

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Manifestaciones superficiales del calor de la Tierra

Volcán del Teide, Wikipedia

Características geológicas de la Geotermia

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Manifestaciones superficiales del calor de la Tierra

Manantial del Balneario de Paracuellos de Jiloca

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Suto et al., 2008

Para la zona mas superficial del

planeta, la corteza terrestre

Gradiente geotérmico en

una zona volcánica

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Gradiente geotérmico en una cuenca sedimentaria

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Gradiente geotérmico en zona cristalina

Fuente Proyecto Soultz

Características geológicas de la Geotermia

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Tipos de sistemas de generación de electricidad

Acuíferos

sedimentarios

Entornos

volcánicos Sistemas estimulados

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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

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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

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Para ambos casos las tecnologías de perforación son similares

Fuente Proyecto Soultz

Torre de perforación en el proyecto Soultz sous Forets

Aspecto final de los sondeos tras la puesta en funcionamiento de la central geotérmica

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Aspecto final de una central geotérmica

Central Geotérmica de Soultz (EGS)

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Central Geotérmica de Nesjavellir, en Islandia. Wikipedia Central Geotérmica de Unterhaching, en Alemania. Fuente, GTN GmbH

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Como recurso es:

• Autóctono

• Renovable

• Abundante

• Gestionable

• Estratégico

• Tiene muy bajo/nulo

impacto ambiental

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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

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

Capacidad instalada por países

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Características de los Recursos Geotérmicos

Evolución de la capacidad instalada

Capacidad eléctrica instalada a nivel mundial

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Incremento previsto de la actividad

Estimación del numero de Plantas Geotérmicas en Europa

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Distribución de Temperatura superficial media anual en Europa

Van Wees et al., 2013

Características de los Recursos Geotérmicos

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Modelo de Distribución de Temperatura a 1Km de profundidad

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Van Wees et al., 2013

Modelo de Distribución de Temperatura a 3Km de profundidad

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Modelo de Distribución de Temperatura a 5 Km de profundidad

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Van Wees et al., 2013

Modelo de Distribución de Temperatura a 7 Km de profundidad

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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

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Duración de un proyecto Geotérmico

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

Proyecto Geoelec, 2013

Características de los Recursos Geotérmicos

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Emisiones de CO

2

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Reducción de emisiones de CO

2

prevista a 2050

Geothermal Roadmap, IEA, 2013

Características de los Recursos Geotérmicos

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• 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

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Formación

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

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Comunicación social

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

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Comunicación social

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

Características de los Recursos Geotérmicos

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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.)

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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

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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

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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.

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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

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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.

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Gracias por su atención

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