Energía geotérmica: e g a geoté ca
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El futuro de la energía: g Avances tecnológicos y prospectiva S ti b 2012 Septiembre Energía e g a geoté geotérmica: ca Perspectivas tecnológicas y de d cuotas t d de lla d demanda d energética éti César Chamorro cescha@eii.uva.es Dpto. Ingeniería Energética y Fluidomecánica. UVa Objetivos - Qué es la energía geotérmica - Yacimientos - Tecnología para su aprovechamiento - Grado de implantación en el mundo - Potencial y p previsiones a medio p plazo Flujo de energía en España 9% 91 % FÓSIL LES EE..RR. Energía primaria en España 9% 91 % FÓSIL LES EE..RR. Energía primaria en España -Recursos R lilimitados it d -Dependencia del exterior -Seguridad abastecimiento Precio variable -Precio -Emisiones contaminantes -Gases Gases efecto invernadero -Residuos (Nuclear) -Otros Ot usos tecn. t nuclear l 9% 91 % FÓSIL LES EE..RR. Energía primaria en España -Recursos ‘ilimitados’ -Uniform. distribuidos -No contaminante 80 % 20 0% 9% 91 % FÓSIL LES EE..RR. Energía primaria. Objetivos U.E. -Ahorro 80 % 20 0% Camino para alcanzar 20% en 2020 -Eficiencia Eficiencia 80 % -Promoción EE.RR. 20 0% Camino para alcanzar 20% en 2020 -Diversificación Di ersificación Energía Geotérmica Aprovechamiento del calor almacenado en el interior de la Tierra Energía renovable de origen no-solar Manifestaciones superficiales Estructura de la Tierra Estructura de la Tierra Corteza (SiAl, SiMg) Manto (SiFe, SiMg) Núcleo (Fe) Corteza Manto Núcleo externo Núcleo interno 0 - 30 km 30 - 3000 km 3000 - 5000 km 5000 - 6371 km Estructura de la Tierra Corteza (SiAl, SiMg) Manto (SiFe, SiMg) Núcleo (Fe) Corteza Manto Núcleo externo Núcleo interno 0 - 30 km 30 - 3000 km 3000 - 5000 km 5000 - 6371 km - Elementos radiactivos Fuentes de calor adicionales - Roce entre placas Gradiente geotérmico 1 ºC cada 33 m de profundidad (3 ºC / 100 m) Flujo medio de calor : 0.060 W/m2 (flujo de energía solar: 1 300 W/m2) ¡20 000 veces menor! Yacimiento geotérmico Área geográfica que cumple unas condiciones geológicas y económicas q que p permiten explotar p la energía g g geotérmica. 1.- Temperatura p elevada y escasa p profundidad 2.- Presencia de agua Clasificación de yacimientos Con presencia de agua Sin agua 300ºC Alt ttemperatura Alta t R Roca S Seca caliente li t (vapor o líquido dominante) 200ºC 200 C Media temperatura 100ºC 100 C Baja temperatura 50ºC Muy baja temperatura Explotación de yacimientos Con presencia de agua Sin agua 300ºC Electricidad Alt ttemperatura Alta t (vapor o líquido dominante) 200ºC 200 C V Vapor Seco S Fl h Flash Media temperatura 100ºC 100 C 50ºC Ciclos Binarios R Roca S Seca caliente li t Producción de electricidad Pozo o o de extracción e cc ó Reinyección e yecc ó Producción de electricidad Vapor seco Producción de electricidad Plantas tipo Flash Producción de electricidad Ciclo Binario Aspectos p económicos - Gran G variación i ió d de llos costes t en ffunción ió del tipo de yacimiento - Grandes inversiones iniciales (sondeos, perforaciones, equipos) - Costes operacionales bajos - Vida útil de la instalación larga - Disponibilidad Di ibilid d MUY alta lt (ventaja ( t j frente f t a otras EE.RR.) Efectos ectos medioambientales ed oa b e ta es Utilización del terreno (pozos, infraestructura) Influencia sobre el suelo: - erosión ió - cubierta vegetal - hundimiento - inducción de actividad sísmica Grado de implantación p y potencial de la energía geotérmica Un poco de historia Primera planta geotérmica producción electricidad. 1904, Larderello, Italia Producción de electricidad Geotérmica 11.000 MWe Producción de electricidad Central Nuclear Garoña 460 MWe Geotérmica 11.000 MWe Hidroeléctrica Tres Gargantas 22 500 MWe 22.500 Producción de electricidad Con presencia de agua Sin agua 300ºC Electricidad Alt ttemperatura Alta t (vapor o líquido dominante) 200ºC 200 C Vapor Seco V S 3000 MWe Flash Fl h 6500 MWe 150ºC 150 C Media temperatura 100ºC 100 C 50ºC Ciclos Binarios 1500 MWe R Roca S Seca caliente li t Producción de electricidad Con presencia de agua Sin agua 300ºC Electricidad Alt ttemperatura Alta t R Roca S Seca caliente li t (vapor o líquido dominante) 200ºC 200 C Vapor Seco V S 3000 MWe Flash Fl h 6500 MWe Media temperatura 100ºC 100 C 50ºC Ciclos Binarios 1500 MWe EGS Fase experimental EGS (Sist. Geotérmico Estimulado) Roca seca en el mundo Fase experimental Roca seca en Europa Fase experimental Potencial: EE.UU. 3-10 km, > 150ºC 12 500 000 MWe Año 2050 100 000 MWe Potencial: península ibérica Potencial: península ibérica 3-10 km, > 150ºC 1 600 000 MWe Potencial: península ibérica 3-10 km, > 150ºC 1 600 000 MWe 0.070 W/m2 x 600000 km2 = 42 000 MW Potencial: península ibérica 3-10 km, > 150ºC 1 600 000 MWe 0.070 W/m2 x 600000 km2 = 42 000 MW Año 2050: ¿ 5 000 MWe ? Conclusiones - la energía geotérmica puede contribuir de forma importante a la generación de energía eléctrica renovable - limpia li i ( ) - local, uniformemente distribuida (HDR) - tecnología disponible y contrastada - económica - alta disponibilidad (continua) El futuro de la energía: g Avances tecnológicos y prospectiva S ti b 2012 Septiembre Energía e g a geoté geotérmica: ca Perspectivas tecnológicas y de d cuotas t d de lla d demanda d energética éti César Chamorro cescha@eii.uva.es Dpto Ing. Energética y Fluidomecánica. UVa
