Experiencias de éxito en el desarrollo de la geotérmia mundial y la repercusión para el desarrollo en la Región Andina Manuel Pinette Gaona s 4 de octubre de 2013
RESUMEN DE LA PRESENTACIÓN 1. FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO 2. LA GEOTERMIA EN EL MUNDO 3. RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO 4. POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA 5. REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA Campo Geotérmico Las Tres Vírgenes BCS México
Zonas Volcánicas y Placas Tectónicas Áreas con alto potencial geotérmico Placa Euro - Asiática Placa Euro - Asiática Placa de Norte América Placa de Filipinas Placa de Cocos Placa del Pacífico Placa de Caribe Placa Africana Placa Arábiga Placa Indo Australiana Placa de Nazca Placa de Sud América Placa Indo - Australiana Placa Antártica
MODELO GEOTÉRMICO CENTRAL GEOTÉRMICA POZO INYECTOR POZO PRODUCTOR CAPA SELLO YACIMIENTO FUENTE DE CALOR BASE DEL YACIMIENTO
FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO 1. Exploración Geotérmica. 2. Perforación de Desarrollo 3. Elaboración de Anteproyecto 4. Estudio de Factibilidad Técnica y Económica La exploración superficial. Técnicas geológicas. Técnicas geoquímicas. Técnicas geofísicas. Perforación Exploratoria. Evaluar zonas de alimentación en los pozos. Evaluar la extensión del recurso en campo geotérmico. Clasificación del yacimiento a explotar. Modelo conceptual de recurso geotérmico. Evaluación volumétrica del yacimiento. Simulación numérica Plan de desarrollo geotérmico capacidad en MW. Estudio de mercado. Indicadores de rentabilidad
FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO
FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO La capacidad instalada en 2010 es de 10.7 GW y es utilizada en 24 países. (Fuente: Geithermal Power Generation in the World 2005-2010 Update Report)
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO El crecimiento actual de la geotérmia está condicionado por una serie de factores: el crecimiento económico, especialmente en los mercados en desarrollo, la electrificación de comunidades de bajos ingresos y rurales, las crecientes preocupaciones sobre la seguridad energética y su impacto en la seguridad económica. La mayor parte del crecimiento en el desarrollo de los recursos geotérmicos mundiales se está produciendo en los países con recursos sin explotar. A medida que más países reconocen y entienden el valor económico de sus recursos geotérmicos, su desarrollo y su utilización se convierte en una prioridad más alta. Fuente : GEA Geothermal Energy Association s 2012 International Market Overview Report.
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO Proporción de Energía Geotérmica en la Capacidad Total Instalada (2005) (%) Filipinas El Salvador Nucaragua Islandia Kenia Costa Rica Nueva Zelandia Indonesia Mexico Guatemala Etiopia Italia Japón U.S.A Portugal Turquia 0 2 4 6 8 10 12 14 16 En algunos países la generación de electricidad por medios geotérmicos representa más del 10% de la capacidad total. Países como: Filipinas, El Salvador, Nicaragua, Islandia, Kenia y Costa Rica. (Fuente: Thermal and Nuclear Power Association of Japan)
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO En algunos países donde existen grandes potenciales geotérmicos, toda esa capacidad podría ser utilizada en centrales de energía geotérmica. Los cuadros siguientes muestran comparaciones de potencial de recursos geotérmicos y su desarrollo. Potencial Geotérmico en Centro y Sud America (MW) País Capacidad Instalada Capacidad Instalada Geotermia Recursos Geotérmicos Guatemala 1 697 33 4 000 El Salvador 1 133 151 2 000 Honduras 969 0 500 Nicaragua 641 78 4 000 Costa Rica 1 715 163 3 500 Panamá 1 283 0 200 Perú 5 221 0 3 000 Potencial Geotérmico en África (MW) País Potencial Geotérmico en Este de Asia (MW) País Capacidad Instalada Capacidad Instalada Capacidad Instalada Geotermia Capacidad Instalada Geotermia Recursos Geotérmicos Kenia 1 129 127 2 000 Ethiopia 501 7 algunos miles Recursos Geotérmicos Filipinas 13 434 1 931 4 500 Indonesia 24 706 857 27 000
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO El desarrollo de energía geotérmica requiere de un periodo prolongado desde el estudio inicial de exploración hasta la puesta en marcha de la central. Durante este proceso es necesaria la inversión inicial de gran escala. El retorno de inversión se inicia solo después del inicio de operaciones comerciales. Durante el periodo de desarrollo se debe enfrentar riesgos grandes y hacer la inversión de gran escala.
CADENA DE VALOR DE CFE GENERACIÓN CONTROL TRANSMISIÓN DISTRIBUCIÓN USUARIOS Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos Nuevas Centrales Vapor Geotérmico
Participación de tecnologías en la capacidad de generación
Principales Centrales Generadoras
Capacidad Efectiva de Generación Tipo de Generación Unidades Capacidad Efectiva MW Vapor 83 11,922.6 Dual 7 2,778.4 Turbogás (1) 96 2,332.4 Ciclo Combinado CFE 66 7,166.0 Ciclo Combinado PIE 72 11,906.9 Combustión Interna 56 248.7 Hidráulica 217 11,555.1 Carbón 8 2,600.0 Nuclear 2 1,610.0 Geotérmica 35 838.4 Eólica PIE 393 510.9 Eólica CFE 106 86.8 Solar Fotovoltaica 2 6.0 Plantas Móviles diesel (2) 19 3.1 Total 1,162 53,565.3 (1) Incluye plantas móviles (2) Plantas de Emergencia. Fuente CFE: 30 abril 2013
Campos Geotérmicos en operación en México Campos geotérmicos Entrada en operación Pozos Productores Pozos Inyectores Generación (GW-h) (2012) Vapor Suministrado (t/h) (2012) Cerro Prieto, BC. 1973 154 18 3,982.1 3,975.6 Los Azufres, Mich. 1982 40 6 1,452.7 1,617.4 Los Humeros, Pue. 1990 22 3 302.9 612.9 Las Tres Vírgenes, BCS. 2001 4 1 47.3 68.7 TOTAL 220 28 5,785.1 6,274.6
Campos Geotérmicos en México La CFE opera desde hace más de cuarenta años todos los campos y unidades de potencia geotermoeléctricas. Cuarenta y cuatro unidades de energía de varios tipos (contrapresión, condensación y de ciclo binario), entre 1.5 y 110 MW. 220 pozos de producción con profundidades de entre 600 y 4400 metros. Se suministra vapor 7510 t/h y se inyecta la salmuera a través de 28 pozos de inyección, o se trata de una laguna de evaporación solar de 14 km 2 en Cerro Prieto. Durante el 2012, el vapor producido asciende 54.97 Millones de toneladas. el Factor de planta en 2012 fue de 84.1% en promedio.
Campos Geotérmicos en México Baja California Exploración CAMPOS GEOTÉRMICOS EN OPERACIÓN PROYECTOS GOETÉRMICOS EN CONSTRUCIÓN 840 MW 125 MW Cerro Prieto BC, 570 MW PROYECTOS GEOTÉRMICOS EN EXPLORACIÓN TOTAL 25 MW 990 MW Los Humeros III 2 x 25 MW Las Tres Vírgenes, BCS. 10 MW Cerritos Colorados 25 MW Los Humeros, Pue. 75 MW Lago de Cuitzeo Los Azufres, Mich. 185 MW Los Azufres III 50 MW + 25 MW Chichonal, Chiapas 23/09/2013 20
MAPA DE CLASIFICACIÓN ENTÁLPICA Recurso Temperatura C ALTA ENTALPÍA > 200 MEDIA ENALPÍA 150-200 BAJA ENTALPIA 90-150
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
Riesgo RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO El desarrollo geotérmico viene acompañado con grandes riesgos durante la etapa de desarrollo de recursos en el subsuelo. Estos riesgos van disminuyendo a medida que el estudio avance. Sin embargo después de la puesta en marcha, todavía permanecen algunos riesgos durante la etapa de operación. Riesgo del desarrollo -8-7 -6-5 -4-3 -2-1 0 1 2 3 4 5 6 7 Años
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO Las características de los campos a desarrollar son diferentes e inciertas hasta que se hayan desarrollado. Los riesgos tecnológicos, mayores costos potenciales a) Etapa de exploración - Dificultades en la construcción de carreteras y caminos de acceso - Dificultades de exploración debido a condiciones geológicas - Grado de éxito en la perforación exploratoria, etc. b) Etapa de Desarrollo - Profundidad del reservorio - Productividad del reservorio - Calidad del fluido geotérmico, % gases - Tasa de éxito en la perforación de pozos de producción c) Etapa de operación - Declinación en la producción de vapor - Disminución de disponibilidad por problemas en la operación, etc.
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO Riesgo por la elevada inversión inicial requerida a) El desarrollo geotérmico se integra de diversos procesos que toman varios años desde su inicio hasta lograr la operación comercial. b) Se requieren inversiones desde el inicio del desarrollo. c) El retorno de la inversión comienza hasta que la central generadora inicia su operación comercial. d) Los desarrolladores deben enfrentar los riesgos y los costos de las inversiones y sus intereses.
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA Obligatorias Precio de compra fijo Sistema por cuotas PURPA Act (USA) Feed-In Tariff Act (Germany) Sistema RPS (USA, UK, Japón) Estimulantes Incentivos tributarios Incentivos fiscales Impuestos a la producción (USA) Reducciones tributarias (Guatemala, Nicaragua) Subsidios para instalación de ER (Dinamarca, Japón) Incentivos financieros Préstamos de bajo interés (Japón, Alemania)
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA NICARAGUA (Empresa Nicaragüense de Electricidad, ENEL) Ley 443 Ley de Exploración y Explotación de los Recursos Geotérmicos, 2002, establece la importación libre de impuestos y derechos aduanales de todos los bienes y equipos para el proyecto. Ley 532 Ley para la Promoción de Generación Eléctrica con Fuentes Renovables, 2005, exoneración del impuesto al valor agregado, exoneración del ISR por 7 años a partir de la operación comercial del proyecto, exoneración de todos los impuestos municipales por 10 años. Resolución INE 414-04-2008 sobre la actualización de la banda de precios para la venta de energía en el Mercado de Ocasión para los generadores de energía con fuentes renovables entre 7.5 y 8.5 centavos de dólar por kwh. Concesiones por 2 años para exploración con extensiones de hasta 100 km2 mediante licitación internacional. Para la explotación del recurso las concesiones se otorgan por 25 años y con extensiones de hasta 20 km2, también mediante licitación pública internacional, teniendo el derecho de obtenerla de manera directa la empresa que llevó a cabo la exploración del campo. Conflictos por la explotación de áreas adyacentes, por la sobreexplotación del recurso.
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA En Guatemala, la empresa nacional eléctrica firmó un contrato de suministro de agua y vapor geotérmicos con una empresa privada que instaló una central generadora. La empresa nacional no ha podido mantener la producción del campo y la central no está generando la capacidad comprometida. Como el contrato es take or pay, la empresa nacional debe pagar toda la energía producida más la que no se produzca en virtud de que la razón del déficit es el suministro insuficiente de fluido geotérmico. La empresa nacional asumió el principal riesgo del desarrollo: el recurso geotérmico. En El Salvador, la empresa nacional creó una sociedad de participación mixta con una empresa privada extranjera. La modalidad utilizada la llaman capitalización con riesgo, en la cual el número de acciones recibidas es función de la capacidad efectiva desarrollada y no del monto del capital invertido. La empresa privada ha invertido en la construcción de centrales y perforación de pozos para explorar nuevas zonas, sin embargo, la empresa del estado no desea perder su carácter de accionista mayoritario, negándole a la empresa privada el derecho de seguir invirtiendo, lo cual les ha generado un conflicto por 120 MUSD en los tribunales internacionales.
Características del sector eléctrico en México - Actualmente, la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica y su Reglamento contemplan la existencia de productores externos, entendidos como titulares de un permiso para realizar actividades de generación que no constituyan servicio público, dichos ordenamientos establecen las nuevas figuras siguientes: Productor externo Puede generar energía eléctrica para: Autoconsumo Venta a CFE Exportación Autoabastecedor Si Si Si Cogenerador Si Si Si Pequeño productor Si 30 MW 30 MW Productor independiente POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA 30 MW 30 MW La nueva reglamentación y las figuras legales en ella contenida, determinan que el proceso de planeación se deban tomar en cuenta aspectos que antes no eran relevantes.
Esquemas de financiamiento en México El esquema de financiamiento empleado en la construcción de centrales generadoras fue originalmente el CAT (Construcción Arrendamiento Transferencia). Bajo este esquema, el consorcio privado, que en el proceso de licitación presente la mejor oferta económica, construye la central, la da en arrendamiento a CFE y después de un plazo convenido previamente la enajena a favor de CFE. Este esquema se encuentra actualmente en desuso. Actualmente los esquemas usuales son el PIE y el OPF. POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA En el caso del PIE (Productor Independiente de Energía), la central a construir, que necesariamente debe formar parte de la programación de CFE, es licitada y el consorcio ganador la construye y opera durante un cierto plazo, durante el cual tiene vigencia un contrato de venta de energía a CFE. En el OPF (Obra Pública Financiada), el consorcio ganador construye la central y al terminar el periodo constructivo, lo entrega en propiedad a la CFE, quien recurre a un crédito para liquidar el monto actualizado al inicio de la operación.
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA Particularidades de la geotermia y sus repercusiones La energía como producto posee características muy particulares, entre las que se pueden señalar son: 1. Es indispensable para el desarrollo del país, e interactúa importantemente con el desarrollo industrial del mismo. 2. Existen diferentes medios y tecnologías de generación; por otro lado, el usuario no puede distinguir la fuente de donde procede. 3. La industria eléctrica es altamente demandante de capital; es altamente especializada; los periodos de maduración de las inversiones y vida útiles son considerables; presenta economías de escala muy importantes. 4. La energía eléctrica no puede almacenarse eficientemente; por ende, debe generarse en el momento en que se demanda; su transporte requiere medios muy especializados; sufre pérdidas importantes durante su transporte. 5. La ubicación de algunos proyectos (como hidroeléctricas, geotermoeléctricas, eoloeléctricas y solares) obedece exclusivamente a la disponibilidad del energético.
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA 6. La energía geotérmica es una energía renovable que contribuye al desarrollo sostenible y por lo tanto tiene valor estratégico. 7. Las barreras que deben superarse para lograr su aprovechamiento son: Riesgos tecnológicos del recurso energético Inversión inicial intensiva 8. En todos los países que cuentan con infraestructura geotérmica productiva, los gobiernos participan activamente para superar las barreras del desarrollo estableciendo las políticas de apoyo que consideran más efectivas y adecuadas a sus circunstancias. 9. Los recursos geotérmicos son una oportunidad para satisfacer las necesidades de energía con una carga base, de forma limpia y sostenible de energía en América del Sur, especialmente a lo largo de la Cordillera de los Andes y el Cono Sur del continente. Empresas con experiencia de Australia, Italia, los EE.UU. y otros países se están interesando en el desarrollo de los recursos geotérmicos de América del Sur. Muchos se han asociado con compañías nacionales, con una mejor comprensión de los proyectos en sitio, así se hacen los desarrollos más factibles. Algunas compañías mineras locales e internacionales han realizado operaciones a pequeña escala, trabajando para desarrollar los recursos geotérmicos que ayudan a satisfacer las necesidades de electricidad en sus operaciones.
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA El proceso de planeación de la CFE México La planeación de nuevos proyectos de generación de energía se encuadra en un marco de referencia (político, económico, financiero, de disponibilidad de energéticos, social y ambiental) y se basa en el pronóstico de la demanda de energía eléctrica (Estudio de Mercado) y de la oferta de medios de generación (cartera de proyectos) La cartera de proyectos de generación de la CFE tiene la característica de estar compuesta por proyectos de distintas tecnologías (termoeléctricos convencionales, ciclos combinados, hidroeléctricos, de turbogás, Geotermoeléctricos, eoloeléctricas y nucleoeléctricos). Cada tecnología presenta ventajas y desventajas respecto a las otras, por ejemplo, en cuanto a confiabilidad y flexibilidad de operación, a la disponibilidad de energéticos, impacto ambiental, y a montos y programas de inversión.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN Manuel Alberto Pinette Gaona Comisión Federal de Electricidad manuel.pinette@cfe.gob.m