Energía Geotérmica Archivo

La Energía Geotérmica y su Potencial en Galicia
Seminario de Gestión Ambiental
“Energía Geotérmica y Eficiencia Energética en Galicia”
Santiago de Compostela, 4 de Diciembre de 2009
Índice
1
Presentación de EnergyLab
2
Introducción a la Energía Geotérmica
3
La Bomba de Calor Geotérmica
4
Potencial geotérmico en Galicia
5
2
1 Misión y Visión del Centro
Misión
Visión
“Identificar, desarrollar, promover
y difundir tecnologías, procesos,
productos y hábitos de consumo
que permitan la mejora de la
eficiencia y sostenibilidad
energética en la industria, la
construcción, el transporte y en la
sociedad en general.”
QUÉ
IDENTIFICAR
DESARROLLAR
PROMOVER
TECNOLOGÍAS
PROCESOS
PRODUCTOS
CONDUCTAS
DIFUNDIR
DÓNDE
INDUSTRIA
CONSTRUCCIÓN
SOCIEDAD
“Un Centro de referencia a nivel
internacional especializado en el
impulso de la eficiencia y
sostenibilidad energética con
capacidad de orientar, coordinar y
liderar proyectos innovadores con un
impacto destacado sobre la
sociedad, la economía, y el medio
ambiente.”
CÓMO
ENFOQUE SECTORIAL
• Energía
• Textil
• Automoción • Maderero
• Construcción• Alimentación
• Pesquero
• Otras industrias
PARA QUÉ
MEJORAR LA
EFICIENCIA Y
SOSTENIBILIDAD
ENERGÉTICA
TRASNPORTE
3
1 Objetivos y actividades del Centro
Para qué
Objetivos
Servicios
Promover la entrada permanente en el
mercado de nuevas tecnologías de E y SE
de producto y proceso
CADENA DE VALOR CERTIFICACIÓN
Identificar, promover y desarrollar
oportunidades de negocio en el ámbito de
la eficiencia y la sostenibilidad energética
Desarrollar y articular una red de
colaboradores científico-tecnológicos y
empresariales de excelencia a nivel
nacional e internacional
Desarrollar múltiples fuentes de
financiación e ingresos, en los ámbitos
público y privado, que aseguren su
sostenibilidad a medio plazo
FORMACIÓN
VIGILANCIA
COMPETITIVA
I+D
APLICADA
DEMOSTRACIÓN
DIFUSIÓN
ESTUDIOS
DESDE LA
IDENTIFICACIÓN DE
OPORTUNIDADES
HASTA LA INTRODUCCIÓN
EN EL MERCADO Y LA
GENERACIÓN DE NEGOCIO
Cómo
4
1
Apuesta Tecnológica
Hemos iniciado nuestro recorrido con una priorización de tecnologías y
mercados basándonos en distintos criterios
MERCADOS
TECNOLOGIAS
Servicios
Industria
Iluminación
Climatización
Motores
Aire
Comprimido
Daylighting, LEDs
Bomba de Calor Geotérmica
Sistemas de aislamiento
Variadores de Velocidad
Métricas y sistemas de control
Aprovechamient
o energético
• Encaje con la filosofía y misión
del Centro
• Potencial de las tecnologías
seleccionadas en términos de
madurez para incrementar su
presencia en el mercado
• Capacidades
propias
Centro en la actualidad
del
• Interés de nuestros patronos a
corto plazo por desarrollar
proyectos específicos
Optimización de la instalación
Detección de fugas
Sistemas de
monitorización,
control y
gestión
Otros
Edificios y
planificación
urbana sostenible
Biomasa
Biogás
• Oportunidades derivadas de
invitaciones de otros agentes
para su impulso
• Etc.
Hornos de infrarrojos
Las líneas de trabajo de EnergyLab en el futuro estarán determinadas por el potencial e
interés de las soluciones que identifiquemos y las capacidades con que dispongamos
para impulsarlas
5
1
Quiénes forman parte de este proyecto
EnergyLab es un Centro abierto, con un núcleo formado por sus patronos
empresariales e institucionales …
Empresas
Administración
Pública
Universidad
6
2
Introducción a la Energía Geotérmica
El recurso
ENERGÍA GEOTÉRMICA: Calor contenido en el interior de la Tierra que genera fenómenos
geológicos a escala planetaria.
Este término se emplea de forma frecuente para indicar aquella parte del calor de la Tierra que
puede o podría ser recuperada por el hombre.
Estructura interna: 99% con temperatura > 1.000 ºC. Origen del calor: Desintegración de isótopos radiactivos.
Calor inicial.
Movimientos diferenciales.
Cristalización del núcleo.
7
2
Introducción a la Energía Geotérmica
El recurso
A mayor profundidad las temperaturas aumentan según el gradiente geotérmico
correspondiente (normalmente, 3ºC cada 100 m).
Primeros 100 m bajo tierra muy aptos para proveer y almacenar ET
Cambio de temperatura estacional constante a partir de 10-15 m
8
2
Introducción a la Energía Geotérmica
El calor de la tierra …
ALTA TEMPERATURA
t > 150ºC
Turbinas de vapor – generadores
eléctricos
MEDIA TEMPERATURA
90ºC < t < 150ºC
Puede utilizarse en centrales eléctricas y
la producción de frío por absorción
30ºC < t < 90ºC
Utilización de forma directa en procesos
industriales y climatización
t < 30ºC
Climatización con Bomba de Calor Geotérmica
BAJA TEMPERATURA
MUY BAJA TEMPERATURA
Áreas de interés geotérmico en España:
9
2
Introducción a la Energía Geotérmica
Recurso geotérmico a alta temperatura
Producción de Energía Eléctrica mediante energía geotérmica en el año 2005:
Fuente: “International Geothermal Asociation” (2007).
10
2
Introducción a la Energía Geotérmica
Recurso geotérmico a media temperatura
Producción de Energía Eléctrica en ciclos binarios.
Procesos industriales.
District-Heating (ej. Reikiavik-1930) 11
2
Introducción a la Energía Geotérmica
Recurso geotérmico a baja temperatura
Calefacción y calentamiento de aguas mediante aprovechamiento directo del recurso.
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2
Introducción a la Energía Geotérmica
Recurso geotérmico a muy baja temperatura
Climatización mediante bomba de calor geotérmica.
13
2
Introducción a la Energía Geotérmica
Resumen de las aplicaciones más comunes del recurso geotérmico en función de su
temperatura
14
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Breve historia de los aprovechamientos geotérmicos domésticos …
Historia de la geotérmica doméstica:
La geotérmica doméstica se empezó a desarrollar hace unos 50
años.
En Europa, Suecia ha sido el principal promotor.
Fuera de la UE, la energía geotérmica es ampliamente utilizada en
EEUU y Japón.
En los últimos años Alemania, Francia, Suiza y Austria han
experimentado el mayor crecimiento. 15
3
La Bomba de Calor Geotérmica
El funcionamiento de una bomba de calor geotérmica. Principios básicos.
Las prestaciones y el funcionamiento de cualquier bomba de calor, van a
depender en cada caso de los medios (foco frío y foco caliente) frente a los
cuales trabaje.
Ppio. básico de funcionamiento de una bomba de calor geotérmica a baja
temperatura para producción de calefacción:
Foco caliente: VIVIENDA
Foco frío: MEDIO DEL QUE SE EXTRAE CALOR (SUBSUELO)
EER/COPBCG: 4 - 6.
EER/COPBCconv: 1,5 - 3.
16
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Las captaciones geotérmicas para aprovechamiento mediante bomba de calor
más comúnmente empleadas son …
Captación geotérmica horizontal cerrada
Captación geotérmica vertical cerrada
Captación geotérmica vertical abierta (agua freática)
17
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Otros sistemas…
Pilotes geotérmicos
Drenaje de aguas de minas y túneles
Sistemas de aguas superficiales
18
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Concepción de un sistema geotérmico
En general, la concepción de un sistema geotérmico para bomba de calor se realiza según
la secuencia de etapas siguiente: 1. Se determinan las condiciones de trabajo locales, los datos climáticos y las características
geológicas del subsuelo.
2. Se establecen las cargas de calefacción, de refrigeración y de producción de ACS del
edificio, según las condiciones climatológicas locales.
3. Se eligen los componentes de los sistemas de calefacción, refrigeración y ventilación, y se
procede a su dimensionamiento según las necesidades. 4. Se establecen las necesidades energéticas mensuales y anuales de calefacción y
refrigeración del edificio.
5. Se efectúa el diseño preliminar y la selección preliminar del tipo de intercambiador de calor
subterráneo.
6. Se determinan las características térmicas del subsuelo (TRT, programas de simulación, etc.).
7. Se establece la longitud y geometría definitivas del bucle subterráneo y se recalculan las
temperaturas del agua a la entrada y a la salida en función de las cargas del sistema y del bucle
subterráneo diseñado.
8. En su caso, se revisa la concepción del sistema para equilibrar las exigencias de carga
(calefacción y refrigeración) y su rendimiento. 9. Se analiza el coste global del sistema durante su ciclo de vida y se compara con otras
opciones.
19
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Concepción de un sistema geotérmico
La evaluación de las cargas de calefacción y
de refrigeración del edificio constituye la
etapa inicial y es una de las más
importantes de un proyecto geotérmico de
muy baja temperatura, habida cuenta del
coste inicial más elevado de estos sistemas.
El sobredimensionamiento de las bombas
de calor o del intercambiador subterráneo
puede reducir mucho su interés económico.
Necesaria una capacitación adecuada del
diseñador.
20
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Las principales diferencias, que se convierten en ventajas para los sistemas de
BCG, son …
Ahorro económico y energético.
Período de retorno de la inversión inicial a corto/medio plazo.
Reducción de las emisiones contaminantes y de efecto invernadero. Disminución de consumo de energía primaria.
Utilización de recursos energéticos locales.
Funcionamiento sin peligro: sin depósitos de combustible, sin necesidad de
protecciones específicas contra fuego,...
Sin humos, sin polvo, sin hollín, etc...
Sin conductos de evacuación de gases: sin chimeneas.
Alta seguridad de funcionamiento.
Larga vida útil. Posibilidad de producción de frío.
Alto confort en operación debido al bajo nivel acústico de la BCG.
Mantenimiento sencillo.
Elemento diferenciador en construcción:
• Clasificación energética superior.
• Utilización de energías limpias.
• Sostenibilidad.
Mejora impacto arquitectónico.
Revalorización del inmueble.
Solución integral de climatización y producción de ACS.
21
3
La Bomba de Calor Geotérmica
Ámbito Legislativo: Reconocimiento como energía renovable
Europa:
Directiva 2009/28/CE Relativa al Fomento del Uso de Energía Procedente de Fuentes
Renovables.
Decisión de la Comisión Europea 2007/742/CE por la que se Establecen los Criterios
Ecológicos para la Concesión de la Etiqueta Ecológica Comunitaria a las Bombas de
Calor Accionadas Eléctricamente ó por Gas ó de Absorción a Gas. España:
Real Decreto 1027/2007 del 20 de Julio (RITE).
Real Decreto 314/2006 del 17 de Marzo (CTE).
Reglamento de Aparatos a Presión.
Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión.
Normas UNE de aplicación.
Galicia:
Las instalaciones de BCG se tramitan como instalación de calefacción/climatización en
las correspondientes Delegaciones Provinciales de Industria.
Salvo afectación de recursos hídricos próximos, no se está requiriendo ningún permiso
relacionado con Medio Ambiente ni con Dirección Xeral de Industria, Enerxía e Minas ni
con Aguas de Galicia.
Ordenanzas Solares Municipales. 22
4
Potencial geotérmico en Galicia
Áreas de interés geotérmico 23
4
Potencial geotérmico en Galicia
Áreas de interés geotérmico
Áreas de interés geotérmico en España
Áreas de interés geotérmico en España
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4
Potencial geotérmico en Galicia
El suelo en Galicia
Gran presencia de suelos graníticos en
Galicia
25
4
Potencial geotérmico en Galicia
Hidrogeología gallega
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4
Potencial geotérmico en Galicia
Hidrogeología gallega
Clasificación hidrogeológica de los materiales existentes de
acuerdo con su permeabilidad y estructura de porosidad:
Porosidad intergranular (depósitos detríticos).
Fisuración y karstificación (cuarcitas y calizas).
Porosidad intergranular y fisuración (granitos y rocas
metamórficas).
En Galicia predominan las rocas ígneas (granitos y
granodioritas) y metamórficas (cuarcitas, esquistos y gneises).
En todas ellas la permeabilidad esta asociada a la fisuración. Recarga a través de fracturas y zonas de alteración.
La descarga tiene lugar en manantiales, arroyos, lagos o
en otros acuíferos.
De entre las rocas metamórficas, las que pueden actuar como
acuíferos son gneises, cuarcitas masivas y metavulcanitas. Esquistos y pizarras presentan las fracturas cerradas en
profundidad aunque en la superficie puedan estar
abiertas. Si están abiertas constituyen vías de
alta
permeabilidad.
Galicia Clima templado-frío 27
4
Potencial geotérmico en Galicia
Potencial de la BCG
Especialización en geotermia
Ingeniería Geotérmica
Perforadores
Galicia:
en
Pontevedra: 25.
Orense: 13.
A Coruña: 28.
Lugo: 11.
Empresas dedicadas a
la climatización en
Galicia:
Pontevedra: 117
Orense:39
A Coruña: 115.
Lugo: 24.
Gran número de
perforadoras
+
Gran número de empresas
dedicadas a climatización
Gran potencial de mercado
BCG
Generación de puestos de
trabajo especializados
Desarrollo de mercado
adecuado
28
4
Potencial geotérmico en Galicia
En resumen…
¿Porqué ahora los aprovechamientos geotérmicos para bomba de
calor tienen futuro?:
Las grandes empresas del sector ya tienen capacidad de
producción para la exportación.
La legislación se está adaptando paulatinamente.
Muchas empresas perforadoras muestran ahora gran interés =>
Adaptación de maquinaria.
Los promotores ven un valor añadido y diferenciador en sus
promociones.
Los clientes buscan cada vez más alternativas ecológicas, estéticas
y rentables.
Mayor preocupación por el medio ambiente en la sociedad.
Galicia => Lugar idóneo para el desarrollo de esta tecnología. ¿Cómo fomentar los aprovechamientos geotérmicos?:
Ampliar el conocimiento de prescriptores y usuario final: promotoras, arquitecturas, instituciones
públicas y agentes prescriptores en general.
FORMACIÓN Y CAPACITACIÓN => Instaladores capacitados que garanticen las instalaciones y su
funcionamiento, como el EU-Certification de la EHPA (Asociación Europea de Bombas de Calor) o
similar.
Reconocimiento equiparado al resto de Europa como energía renovable dentro del nuevo PER
2011-2020.
Ayudas, subvenciones y/o incentivos fiscales. 29
5
Eventos
Jornada “Eficiencia Energética en Calefacción y
Refrigeración: Aprovechamientos Geotérmicos
mediante Bomba de Calor”:
Lugar: Auditorio del Museo VERBUM (Vigo).
Fecha: 18-11-2009.
Horario: 9:00 h a 17:45 h.
“Curso de Diseño e Instalación de Sistemas con
Bomba de Calor Geotérmica”:
Lugar: Edificio Miralles, Campus Universidad de
Vigo (Vigo).
Fecha: 30-11-2009 al 4-12-2009.
Horario: 9:00 h a 18:00h.
30
Juan Ignacio Rodríguez Fernández-Arroyo
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