3.- Energía Geotérmica para la producción de electricidad

Jornada sobre energía geotérmica y otros recursos
energéticos naturales
Energía geotérmica para la producción
de electricidad
Javier Elez
Asesor para el grupo SAMCA en desarrollos energéticos
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
Cámara de Comercio e Industria de Zaragoza, Mayo de 2014
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
Características geológicas de la Geotermia
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
Características geológicas de la Geotermia
Manifestaciones superficiales del calor de la Tierra
Manantial del Balneario de
Paracuellos de Jiloca
Foto: Balneario de Paracuellos de Jiloca
Características geológicas de la Geotermia
Para la zona mas superficial del
planeta, la corteza terrestre
Gradiente geotérmico en
una zona volcánica
Suto et al., 2008
Características geológicas de la Geotermia
Gradiente geotérmico en una cuenca sedimentaria
Förster, 2001
Características geológicas de la Geotermia
Gradiente geotérmico en zona cristalina
Fuente Proyecto Soultz
Tipos de explotaciones Geotérmicas
Tipos de sistemas de generación de electricidad
Acuíferos
sedimentarios
Entornos
volcánicos
Sistemas
estimulados
EGEC
Tipos de explotaciones Geotérmicas
Ejemplo de una instalación Hidrotermal Convencional
Superficie
2.000 m
4.000 m
Acuífero
Profundo
Pozo de Inyección
Pozo de extracción
• 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
Tipos de explotaciones Geotérmicas
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
Tipos de explotaciones Geotérmicas
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
Fuente Proyecto Soultz
Tipos de explotaciones Geotérmicas
Aspecto final de una central geotérmica
Central Geotérmica de Soultz (EGS)
Fuente Proyecto Soultz
Tipos de explotaciones Geotérmicas
Central Geotérmica de
Nesjavellir, en Islandia.
Wikipedia
Central Geotérmica de
Unterhaching, en Alemania.
Fuente, GTN GmbH
Características de los Recursos Geotérmicos
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
Características de los Recursos Geotérmicos
Capacidad instalada por países
Con datos de 2010 hay 526 plantas geotérmicas de generación de
electricidad con una capacidad media de 20.6 MWe.
Sánchez Guzmán et al., 2011
Características de los Recursos Geotérmicos
Evolución de la capacidad instalada
Capacidad eléctrica instalada a nivel mundial
Fuente IEA
Características de los Recursos Geotérmicos
Incremento previsto de la actividad
Estimación del numero de Plantas Geotérmicas en Europa
Fuente Geoelec
Características de los Recursos Geotérmicos
Distribución de Temperatura superficial media anual en Europa
Potencial en Europa
Van Wees et al., 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
Modelo de Distribución de Temperatura a 1Km
de profundidad
Van Wees et al., 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
Modelo de Distribución de Temperatura a 3Km
de profundidad
Van Wees et al., 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
Modelo de Distribución de Temperatura a 5 Km
de profundidad
Van Wees et al., 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
Modelo de Distribución de Temperatura a 7 Km
de profundidad
Van Wees et al., 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
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
Características de los Recursos Geotérmicos
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
Emisiones de CO2
Proyecto Geoelec, 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
Reducción de emisiones de CO2 prevista a 2050
Geothermal Roadmap, IEA, 2013
Características de los Recursos Geotérmicos
Empleo
• 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
Formación
Se estima una necesidad importante de profesionales en esta
materia que todavía no están formados
Características de los Recursos Geotérmicos
Comunicación social
Medidas de comunicación para la aceptación social en el proyecto
geotérmico de Gross Gerau.
Fuente: proyecto GEOELEC
Características de los Recursos Geotérmicos
Comunicación social
Medidas de comunicación para la aceptación social en el proyecto
geotérmico de Gross Gerau.
Fuente: proyecto GEOELEC
Situación actual en España
Exploración fue impulsada por el Estado en la década de los 80 y
coordinada por el IGME
APPA sección geotérmica de Alta Entalpia
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
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
Sánchez Guzmán et al., 2011
Situación actual en España
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 en España
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.
Necesidades del sector en España
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.
Jornada sobre energía geotérmica y otros recursos
energéticos naturales
Gracias por su atención
Site: World Heritage, Yellowstone National Park