Nuevas tecnologías en climatización: Bomba de calor geotérmica. II Jornada de Ahorro y Eficiencia Energética Madrid, 2 de diciembre de 2008

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1 Nuevas tecnologías en climatización: Bomba de calor geotérmica II Jornada de Ahorro y Eficiencia Energética Madrid, 2 de diciembre de 2008

2 Indice 1 Presentación EnergyLab 2 Energía geotérmica 3 Aplicaciones, bomba de calor geotérmica 4 Situación del mercado español 5 Datos económicos

3 1 Presentación EnergyLab EnergyLab se posiciona como un centro mixto con la siguiente misión: 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 DÓNDE CÓMO PARA QUÉ DESARROLLAR PROMOVER IDENTIFICAR TECNOLOGÍAS PROCESOS PRODUCTOS CONDUCTAS INDUSTRIA CONSTRUCCIÓN SOCIEDAD ENFOQUE SECTORIAL Energía Automoción Construcción Pesquero Textil Maderero Alimentación Otras industrias MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA DIFUNDIR TRASNPORTE

4 1 Presentación EnergyLab Con una meta a largo plazo definida por su Visión como 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. Un Centro INNOVADOR CON IMPACTO CON PROYECCIÓN RECONOCIDO EN EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

5 1 Presentación EnergyLab EnergyLab se constituye como una fundación de carácter privado con unos patronos públicos y una mayoría de patronos privados PATRONATO: 25 miembros REPRESENTANTES SISTEMA UNIVERSITARIO (3) REPRESENTANTES ADMINISTRACION PUBLICA (3) EMPRESAS Y ASOCIACIONES (18) Empresas líderes y tractoras y/o asociaciones sectoriales: Energía Automoción Construcción Pesquero Institutos y asociaciones CONSEJO EJECUTIVO (10) DIRECTOR GENERAL

6 1 Presentación EnergyLab Fundadores Empresas Administración Pública Universidad

7 1 Presentación EnergyLab Las actividades de EnergyLab se orientan a la introducción y difusión de las tecnologías tanto en el sector privado como público La cadena de valor de EnergyLab está compuesta por un conjunto de actividades y servicios orientados a introducir tecnologías de eficiencia energética en los procesos empresariales, estableciendo medidas e indicadores objetivos tanto de la optimización energética como económica. Las actividades que desarrolla se fundamentan en vigilancia del estado de las diferentes tecnologías de eficiencia energética y el estudio de su aplicación, a través de investigación aplicada y de proyectos demostrativos, con una clara vocación en la difusión de resultados y en la formación y capacitación de técnicos. CADENA DE VALOR CERTIFICACIÓN Validación de eficiencia VIGILANCIA COMPETITIVA Identificación de tendencias y novedades I+D APLICADA Generación de conocimiento DEMOSTRACIÓN Introducción tecnologías en el mercado FORMACIÓN Creación de capacidades DIFUSIÓN Sensibilización y promoción ESTUDIOS Oferta de soluciones de a medida DESDE LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES HASTA LA INTRODUCCIÓN EN EL MERCADO Y LA GENERACIÓN DE NEGOCIO

8 1 Presentación EnergyLab EnergyLab se ha marcado como objetivos Promover la entrada permanente en el mercado de nuevas tecnologías de EySE de producto y proceso Desarrollar una base amplia de clientes de referencia en España en los ámbitos y sectores prioritarios Desarrollar y articular una red de colaboradores científico-tecnológicos y empresariales de excelencia a nivel nacional e internacional Crear las capacidades para generar conocimiento excelente Desarrollar múltiples fuentes de financiación e ingresos, en los ámbitos público y privado, que aseguren su sostenibilidad a medio plazo Identificar, promover y desarrollar oportunidades de negocio en el ámbito de la eficiencia y la sostenibilidad energética

9 2 Energía Geotérmica Qué es la Geotermia? Descripción de la tecnología Energía almacenada en forma de calor debajo de la superficie sólida de la Tierra. Tiene su origen en la diferencia de temperaturas que existe entre el interior de la tierra y su superficie. Aplicaciones: Térmicos Vivienda, ocio y salud: Agua caliente sanitaria Calefacción Climatización de piscinas y aguas termales Agricultura y alimentación Calefacción de invernaderos Piscicultura y acuicultura Secado de productos agrícolas Usos industriales Eléctricos Energía limpia: no precisa quemar combustibles y por tanto, no emite CO 2. Perforación extracción de vapor Conexión a red eléctrica Enfriamiento Edificio de la turbina Intercambio de calor Depósito de calor subterráneo para exceso de temperatura Medición de perforación Inyección agua fría hasta roca caliente

10 3 Aplicaciones de la tecnología El calor de la Tierra ALTA TEMPERATURA MEDIA TEMPERATURA BAJA TEMPERATURA MUY BAJA TEMPERATURA t > 150ºC 90ºC < t < 150ºC 30ºC < t < 90ºC t < 30ºC Turbinas de vapor generadores eléctricos Puede utilizarse en centrales eléctricas y la producción de frío por absorción Utilización de forma directa en procesos industriales y climatización Climatización con Bomba de Calor Geotérmica Mapa geotérmico de España

11 3 Aplicaciones de la tecnología El consumo energético en el sector residencial y terciario supone un 24% del total, segundo por detrás del transporte En el interior del edificio, los mayores consumos se producen en: El 50% del consumo energético del edificio está ligado a la adecuada protección térmica de su envolvente (fachada, cubiertas y ventanas) Climatización 42% ACS 26% Electrodom+Cocina: 23% Iluminación: 9%

12 3 Aplicaciones de la tecnología Bomba de calor geotérmica Definición: Un sistema de bomba de calor geotérmica es un sistema de producción de calor y/o de refrigeración que aprovecha la capacidad terrestre de almacenar calor y de mantener prácticamente constante su temperatura a lo largo del año, lo cual permite obtener: - Mayores rendimientos que las bombas de calor convencionales. - Mayores ahorros energéticos. - Mayores ahorros económicos Reducción de emisiones de CO 2 : Comparado con gas natural: 40% menos de CO 2 Sólo la necesaria para activa el compresor de la BCG y los equipos auxiliares Figura 3. Comparación de emisiones de CO2 en centrales eléctricas. Fuente: Geothermal Education Office. 2000

13 3 Aplicaciones de la tecnología Bomba de calor geotérmica

14 3 Aplicaciones de la tecnología Bomba de calor geotérmica Ahorros potenciales Ahorros estimados del 30-70% en calefacción y del 20-50% en climatización Ventajas Sectores de Actuación Es de aplicación en todos los subsectores del sector terciario Energía totalmente renovable e inagotable Energía limpia, al no quemar ningún combustible, no emite CO 2 Energía económica dado su alto rendimiento, ahorra en energías de pago Energía continua disponible 24h sin depender del clima, el viento o la radiación solar Energía para todo el mundo por no estar localizada en países concretos como los combustibles fósiles Energía local asegurando la regularidad del abastecimiento y la independencias externa

15 3 Aplicaciones de la tecnología Bomba de calor geotérmica Aplicaciones La aplicación de esta tecnología se extiende a todo edificio con demanda de energía térmica para climatización y agua caliente sanitaria. Especialmente indicada en viviendas unifamiliares con piscina, para alargar el tiempo de uso de la misma por un módico coste explotación. La BCG ofrece un elevado rendimiento energético comparado con otras tecnologías y, sobre todo, con combustibles fósiles Inconvenientes económicos: elevado coste. Inversión inicial fuerte. Elevados precios de las BCG. Elevados precios perforaciones. Ventajas para la red y para la política energética nacional Indicadores Mapa de aplicaciones: Residencial: entre 5kWt y 30 kwt Comercial y servicios: a partir de kwt. COP: 3-5 Análisis coste beneficio: Residencial, payback: 8 años Comercial / servicios: 3-5 años Reducción de emisiones de CO2: Comparado con Gas Natural: 40% menos CO2 Geotermia: Emisión intrínseca de CO2 CERO, Sólo la necesaria para activar el compresor de la BCG y los equipos auxiliares

16 4 Situación del mercado español Ratios de generación geotérmica/generación renovable y generación geotérmica/generación total Evolución

17 4 Situación del mercado español Grado de madurez Actores A diferencia de otras EE.RR., la energía geotérmica tiene escasa penetración en España. (En Suecia, Alemania, Suiza, Austria y EE.UU. la tecnología y el mercado son maduros) Caso Estados Unidos 25% crecimiento anual Más de 1 millón de instalaciones Ahorro de 8 billones de kwh anuales Reducción de la demanda eléctrica en 2,64 millones de kw 5,9 millones de toneladas de CO2 eliminados Esto supone:» coches menos» 385 millones de árboles plantados Existen pocos proveedores de equipos a nivel mundial. En España no existen fabricantes. Existen instaladores y/o comercializadores autorizados. Unas 15 empresas en todo el país

18 4 Situación del mercado español Grado de madurez Actores En muchos casos, las empresas realizan dos o más fases del proyecto. Modelo entidad: Instaladores Llave-en-mano / distribuidor Perforador sondista Perforador, consultor estudios geotecnica, TRT. Perforador sondista + consultor geotecnia y geotermia, Consultor geotecnia y geotermia, desarrollador software dimensionamiento En general, los actores no presentan perfil ingeniería energética ni civil, aunque el proyecto implica ambas componentes y supervisión de obra, subcontratistas, etc. Disponibilidad de equipos comerciales: BCG: Media. Elevado coste. Equipos perforación: media (plazo de espera prolongados a 1 año); además en muchos casos hay que recurrir a perforadores no especializados. Intercambiadores: Alta. En general se importan, pero existen fabricantes en España.

19 4 Situación del mercado español Tendencias y tecnologías de mercado. IMPULSORES Medioambientales y técnicos Cambio climático: desarrollo sostenible No se generan residuos Legislativos Normativas comunidades autónomas (CAM Plan ayudas Geotermia: /w hasta diciembre 2008) Agendas Locales Socio - Económicos Aumento precio combustibles Reducción de la dependencia energética con respecto a otro países: competitividad economía española. Desarrollo social: se lleva la energía a zonas rurales Confort: no se requieren sistemas de ventilación, chimeneas, al no producirse gases que requieran su evacuación Reducción factura eléctrica. rendimiento hasta 4 veces superior a caldera convencional, gasto hasta 75% inferior Desarrollo de un nuevo sector de la economía creando nuevas empresas y empleo

20 4 Situación del mercado español Tendencias y tecnologías de mercado. BARRERAS Tecnológicas Mayor complejidad de ingeniería: diseño, ejecución, excavación, ) Dimensionamiento global del proyecto: subdimensionamiento, sobredimensionamiento Asociadas a la Tecnología de Prospección de Terrenos Medioambientales y Legislativas La definición y caracterización de la energía geotérmica son ambigüas. Necesidad de inclusión Energías Renovables Económico/Financieras La inversión inicial es elevada: Bomba de calor 40% presupuesto total y Coste prospección 60% Coste del terreno: dimensión en superficie (coste terreno) y en profundidad (coste perforaciones) Aunque el retorno de la inversión esté asegurado a medio/ largo plazo, es necesario disponer de la financiación para cubrir el coste de capital Socioeconómicas y de mercado Desconocimiento generalizado en la sociedad de la existencia de este recurso. Propiedad: de quién es la energía geotérmica que subyace en el subsuelo

21 5 Datos económicos Comparativa de combustibles vs geotermia Fuente: Inmosolar

22 5 Datos económicos Vivienda unifamiliar bien aislada de 200 m2 en clima templado Se instaló suelo radiante Habitada por 4 personas Captación vertical Necesidades energéticas de energéticas de kwh/año

23 5 Datos económicos Edificio de oficinas m2 Se climatizó por fancoils, con producción de ACS y captación vertical, teniendo unas necesidades energéticas de kwh/año de calefacción, refrigeración y ACS.

24 EnergyLab Proyecto demostrativo: Climatización con Bombas de Calor Geotérmicas EnergyLab gestionará la ejecución de los proyectos demostrativos e instalará equipos de medida para analizar rendimientos, indicadores de eficiencia energética y cargas en la red Selección de las ubicaciones piloto GRAN DIMENSION DOMESTICO Estudio y presentación de los proyectos por parte de varias empresas especializadas Aprobación del proyecto Planificación y ejecución del proyecto Monitorización de las instalaciónes RESULTADOS Profesionalización de los sondeos ( /m perforación) Fabricación de bombas españolas Ajuste en los cálculos de demanda térmica Formación Difusión de la tecnología Establecimiento de indicadores Valores de referencia

25 Elena González Sánchez Edificio Isaac Newton. Lagoas Marcosende, s/n , Vigo (Pontevedra) T_ F_

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