El futuro de la energía: Avances tecnológicos y prospectiva

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1 El futuro de la energía: Avances tecnológicos y prospectiva Septiembre 2012 Energía geotérmica: Perspectivas tecnológicas y de cuotas de la demanda d energética César Chamorro cescha@eii.uva.es Dpto. Ingeniería Energética y Fluidomecánica. UVa

2 Objetivos - Qué es la energía geotérmica - Yacimientos - Tecnología para su aprovechamiento - Grado de implantación en el mundo - Potencial yprevisiones a medio plazo

3 Flujo de energía en España

4 Energía primaria en España FÓSILES 91 % EE..RR. 9 %

5 Energía primaria en España FÓSIL LES 91 % EE..RR. 9 % -Recursos limitadosit -Dependencia del exterior -Seguridad abastecimiento -Precio variable -Emisiones contaminantes -Gases efecto invernadero -Residuos (Nuclear) -Otros usos tecn. nuclear

6 Energía primaria en España EE..RR. 9 % -Recursos ilimitados -Uniform. distribuidos -No contaminante FÓSIL LES 91 %

7 Energía primaria. Objetivos U.E. FÓSILES 91 % 80 % EE..RR. 9 % 20 %

8 Camino para alcanzar 20% en % -Ahorro 80 % -Eficiencia

9 Camino para alcanzar 20% en Promoción EE.RR. 20 % -Diversificación 80 %

10 Energía Geotérmica Aprovechamiento del calor almacenado en el interior de la Tierra Energía renovable de origen no-solar

11 Manifestaciones superficiales

12 Estructura de la Tierra

13 Estructura de la Tierra Corteza (SiAl, SiMg) Manto (SiFe, SiMg) Núcleo (Fe) Corteza Manto Núcleo externo Núcleo interno 0-30 km km km km

14 Estructura de la Tierra Corteza (SiAl, SiMg) Manto (SiFe, SiMg) Núcleo (Fe) Corteza Manto Núcleo externo Núcleo interno 0-30 km km km km Fuentes de calor adicionales - Elementos radiactivos - Roce entre placas

15 Gradiente geotérmico 1 ºC cada 33 m de profundidad (3 ºC / 100 m) Flujo medio de calor : W/m 2 (flujo de energía solar: W/m 2 ) veces menor!

16 Yacimiento geotérmico Área geográfica que cumple unas condiciones geológicas y económicas que permiten explotar la energía geotérmica. 1.- Temperatura elevada y escasa profundidad 2.- Presencia de agua

17 Clasificación de yacimientos 300ºC Con presencia de agua Sin agua 200ºC Alta temperaturat Roca Seca caliente (vapor o líquido dominante) Media temperatura 100ºC 50ºC Baja temperatura Muy baja temperatura

18 Explotación de yacimientos 300ºC Con presencia de agua Sin agua Electricidad Alta temperaturat Roca Seca caliente (vapor o líquido dominante) 200ºC Vapor Seco Flash 100ºC Media temperatura Ciclos Binarios 50ºC

19 Producción de electricidad Pozo oodee extracción ccó Reinyección

20 Producción de electricidad Vapor seco

21 Producción de electricidad Plantas tipo Flash

22 Producción de electricidad Ciclo Binario

23 Aspectos económicos - Gran variación ió de los costes en función del tipo de yacimiento - Grandes inversiones iniciales (sondeos, perforaciones, equipos) - Costes operacionales bajos - Vida útil de la instalación larga Di ibilid d MUY lt ( t j f t - Disponibilidad MUY alta (ventaja frente a otras EE.RR.)

24 Efectos medioambientales e es Utilización del terreno (pozos, infraestructura) Influencia sobre el suelo: -erosión - cubierta vegetal - hundimiento - inducción de actividad sísmica

25 Grado de implantación y potencial de la energía geotérmica

26 Un poco de historia Primera planta geotérmica producción electricidad. 1904, Larderello, Italia

27 Producción de electricidad Geotérmica MW e

28 Producción de electricidad Central Nuclear Garoña 460 MW e Geotérmica MW e Hidroeléctrica Tres Gargantas MW e

29 Producción de electricidad 300ºC Con presencia de agua Sin agua 200ºC 150ºC 100ºC Electricidad Alta temperaturat Roca Seca caliente (vapor o líquido dominante) Vapor Seco Flash 3000 MW e 6500 MW e Media temperatura Ciclos Binarios 1500 MW e 50ºC

30 Producción de electricidad 300ºC Con presencia de agua Sin agua Electricidad Alta temperaturat Roca Seca caliente (vapor o líquido dominante) 200ºC Vapor Seco Flash EGS 3000 MW e 6500 MW e Fase experimental 100ºC Media temperatura Ciclos Binarios 1500 MW e 50ºC

31 EGS (Sist. Geotérmico Estimulado)

32 Roca seca en el mundo Fase experimental

33 Roca seca en Europa Fase experimental

34 Potencial: EE.UU km, > 150ºC MW e Año MW e

35 Potencial: península ibérica

36 Potencial: península ibérica 3-10 km, > 150ºC MW e

37 Potencial: península ibérica 3-10 km, > 150ºC MW e W/m2 x km2 = MW

38 Potencial: península ibérica 3-10 km, > 150ºC MW e W/m2 x km2 = MW Año 2050: MW e?

39 Conclusiones - la energía geotérmica puede contribuir de forma importante a la generación de energía eléctrica renovable - limpiai - local, uniformemente distribuida (HDR) - tecnología disponible y contrastada - económica - alta disponibilidad (continua)

40 El futuro de la energía: Avances tecnológicos y prospectiva Septiembre 2012 Energía geotérmica: Perspectivas tecnológicas y de cuotas de la demanda d energética César Chamorro cescha@eii.uva.es Dpto Ing. Energética y Fluidomecánica. UVa

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