CÁTEDRA HUNOSA Un nuevo futuro en el ámbito de la minería JORNADA TÉCNICA SOBRE ENERGÍA GEOTÉRMICA ANTECEDENTES Y POTENCIAL DE LA ENERGÍA GEOTÉRMICA D. Isaac Pola Alonso Director General de Minería y Energía Gobierno del Principado de Asturias Campus de Mieres, 30 de noviembre de 2009
ENERGIA GEOTÉRMICA Definición según Directiva 2009/28/CE: energía almacenada en forma de calor bajo la superficie de la tierra sólida Energía procedente del calor interno de la tierra o del calentamiento de la superficie terrestre por parte del sol No incluye el calor contenido en aguas superficiales, continentales o marinas
ENERGIA GEOTÉRMICA Alta temperatura, más de 150 ºC, se utiliza el vapor de agua directamente para generar electricidad Media temperatura, entre 90 y 150 ºC, se utiliza fluido de intercambio para generar electricidad Baja temperatura, entre 30 y 90 ºC, se utiliza generalmente para procesos industriales, agrícolas y climatización de edificios Muy baja temperatura, menos de 30 ºC, se usa para climatización de edificios, generalmente, con bomba de calor.
ANTECEDENTES HISTÓRICOS Aprovechamiento para calor Primeras muestras de aprovechamiento del calor geotérmico: calefacciones y baños públicos griegos y romanos. En 1827 en la industria del boro de Larderello (Italia), se hace el primer aprovechamiento industrial de calor geotérmico En 1930 se inaugura la primera red de calefacción urbana en Reikjavik (Islandia) En 1945 en Indianápolis (Estados Unidos) entra en funcionamiento la primera instalación de bomba de calor geotérmica 1970 hasta la actualidad gran desarrollo de las aplicaciones geotérmicas
ANTECEDENTES HISTÓRICOS Aprovechamiento para electricidad En 1913 entra en funcionamiento en Larderello (Italia) la primera central de generación de electricidad a partir de vapor geotérmico con una potencia de 250 kw En 1921 en The Geysers (Estados Unidos) entra en funcionamiento una central de electricidad de 250 kw En 1924 se instala en Beppu (Japón) una planta experimental de 1 kw para generar electricidad En el año 2005 existía en todo el mundo 9.000 Mw e instalados
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES La energía geotérmica de muy baja temperatura se puede aprovechar en casi todo el mundo Los recursos geotérmicos de alta temperatura se encuentran en los bordes de las placas litosféricas Los recursos geotérmicos de media temperatura pueden estar en cuencas sedimentarias, zonas de adelgazamiento de la litosfera, zonas con elevada concentración de isótopos radioactivos y en los bordes de las placas litosféricas Los recursos geotérmicos de baja temperatura están en cuencas sedimentarias generalmente jóvenes con formaciones geológicas permeables a una profundidad de unos 2.000 metros.
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES Origen Características generales Ubicación Planta geotérmica de Amiata Entrada en funcionamiento 1.998 Potencia eléctrica Hidrotermal de alta temperatura. Vapor seco Producción energía eléctrica Toscana (Italia) 108 MW Origen Planta geotérmica de Larderello Características generales Ubicación Entrada en funcionamiento 1.913 Potencia eléctrica Hidrotermal de alta temperatura. Vapor seco Producción energía eléctrica Toscana (Italia) 543 MW
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES Origen Características generales Ubicación Planta geotérmica de Geysers Entrada en funcionamiento 1.960 Potencia eléctrica Generación eléctrica Hidrotermal de alta temperatura. Vapor seco Campo geotérmico compuesto por 21 centrales para producción de energía eléctrica California (Estados Unidos) 1.360 MW 6.600 GWh Planta geotérmica de Miravalles V Características generales Ubicación Entrada en funcionamiento 2004 Potencia Producción eléctrica Costa Rica 15,5 MW
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES Origen Planta geotérmica de Neustadt-Glewe Características generales Hidrotermal de media temperatura Producción energía térmica y eléctrica Ubicación Mecklemburgo Pomerania (Alemania) Entrada en funcionamiento Potencia térmica Potencia eléctrica Generación térmica Generación eléctrica 1.995 la central térmica 2.003 la central eléctrica 16 MW 220kW 21.000 MWh 14.000MWh Origen Planta geotérmica de Nesjavellir Características generales Ubicación Entrada en funcionamiento Potencia Generación eléctrica Hidrotermal de alta temperatura Producción energía térmica y eléctrica Reijkavik (Islandia) 1.965 570 MW Abastece agua caliente, calefacción y electricidad a 26.000 viviendas
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES EDIFICIO GUANGDONG (CHINA) EDIFICIO REICHSTAG (ALEMANIA)
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES Planta geotérmica de Heelerheide Origen Características generales Ubicación Entrada en funcionamiento Climatización Minas inundadas Climatización edificios (frío y calor) Heeler (Holanda) 2008 Abastece un barrio con edificios de oficinas, 200 viviendas, tiendas, una biblioteca y un supermercado
EXPERIENCIAS INTERNACIONALES Source pumps with primary grid Source pumps with primairy grid Gemeente Heerlen Weller Energie BV Tertiairy net Gemeente Heerlen Weller Energie BV Heat pump shut off EWP Tertiairy net Primairy distribution grid Secundary grid Primairy grid E Secundary grid E Mine water circa 18 C Return well Energy Station with secundary grid (only heat delivery is shown) To tertiairy net in complexes Mine water circa 18 C Return well Energy Station with secundary grid (only cold delivery is shown) To tertiairy net in buildings Mine water circa 28 C Heat Generation (winter season) Mine water circa 28 C Cold supply (summer) 2 pozos de 800 metros de profundidad de agua caliente a 25-35 ºC para calefacción 2 pozos de 400 metros de profundidad de agua fría a 17-20 ºC para refrigeración 1 pozo intermedio que recolecta el agua 20 25 ºC
ENERGÍA GEOTÉRMICA ESPAÑA Áreas de interés geotérmico España Buen recurso de muy baja temperatura Fuente: Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid
ENERGÍA GEOTÉRMICA ESPAÑA Áreas de desarrollo geotérmico España Recursos de alta y media temperatura no aprovechados Aplicaciones: invernaderos, balnearios y calefacción para viviendas Baja implantación de la energía geotérmica de muy baja temperatura (bombas de calor geotérmicas) Fuente: Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS No hay disponibilidad de recursos de alta y media temperatura Recursos de muy baja temperatura bombas de calor geotérmicas
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS 1. Mantenimiento de la importancia del carbón 2. Impulso a las energías renovables 3. Mejora de eficiencia energética 4. Mejora de infraestructuras energéticas 5. Equilibrio de la estructura energética primaria
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS Ayudas convenio IDAE Consejería de Industria y Empleo E4 (hasta 2008) Medidas en el sector de la edificación Mejora de la eficiencia energética de las instalaciones térmicas de los edificios existentes Dentro de esta medidas se contempla actuaciones de Intercambio geotérmico, consideradas como aquellas que instalen sistemas de producción de energía térmica (calor y/o frío), para climatización utilizando bombas de calor que intercambien con el terreno, ya sea en circuito abierto o cerrado, tanto para instalaciones existentes que se reformen como para instalaciones nuevas. Cuota máxima de subvención: hasta el 30% del coste de referencia excepto en instalaciones con telegestión que será hasta el 35%
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS Ayudas convenio IDAE Consejería de Industria y Empleo PER Año 2009 Sistemas geotérmicos Sistemas basados en intercambio geotérmico destinados para producción de energía térmica (calor y/o frío) o para climatización utilizando bombas de calor que intercambien con el terreno, ya sea en circuito abierto o cerrado, tanto para instalaciones existentes que se reformen como para instalaciones nuevas Cuota máxima de subvención: hasta el 30% del coste de referencia Tipo de circuito Circuito cerrado Circuito abierto Tipología de intercambio Sondeos-vertical Enterrado-horizontal Coste de referencia ( /kw) 1.400 /kw 1.100 /kw 500 /kw Se consideran costes subvencionables la ingeniería y dirección de obra, la perforación de sondeos, la obra civil (excavaciones, cimentaciones, zanjas, ), los sistemas de captación del recurso geotérmico (sondeos, intercambiadores, acumuladores, tuberías, ), sistemas de aprovechamiento mediante medios electromecánicos (bombeo, intercambio directo, ), bombas de calor que permitan el intercambio geotérmico, sistemas de distribución (bien el propio edificio o distribuido en los sistemas de distrito del tendido de tuberías), sistemas de control y monitorización
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS Evolución geotermia Asturias KW 1.200 1.000 800 600 400 200 0 2006 2007 2008 AÑO GEOTERMIA Nº ACTUACIONES POTENCIA (kw) 2006 6 56,40 2007 11 154,08 2008 55 837,57 Total 72 1.048,05 Subvención ( ) Inversión privada ( ) PER 400.166 800.332 E4 102.478 204.956 Total 502.644 1.005.288
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS Tipología de instalaciones Asturias 85 % viviendas unifamiliares con captación superficial somera 80 % sondeos verticales con tubos de polietileno 89% de las instalaciones menores de 20 kw
REFERENCIAS NORMATIVAS Normativa que afecta a las instalaciones geotérmicas: Normativa minera, según art. 5 del RD 2857/1978 que aprueba el Reglamento General para el Régimen de la Minería los recursos geotérmicos se entienden como aquellos entre los geológicos que por su temperatura pueden permitir, entre otras aplicaciones, la obtención de energía, en especial térmica, por intermedio de fluidos. Los recursos geotérmicos se encuadran en la sección D, junto a los recursos de interés energético, de la Ley 54/1980. Excluidos: extracciones ocasionales y de escasa importancia, siempre que se lleve a cabo por el propietario de un terreno para su uso exclusivo y no exija la aplicación de técnica minera alguna Hidráulica, si se afecta a acuíferos Municipal, ordenanzas específicas Ambiental, estudio impacto ambiental sondeos En función del uso: normativa instalaciones eléctricas, térmicas (RITE),
REFERENCIAS NORMATIVAS Los yacimientos de alta temperatura y aquellos que tengan aprovechamiento de fluido geotérmico se rigen por la legislación minera por su carácter de recursos mineros energéticos. De este modo, deberá cumplir con: Ley 22/1973 de Minas, (modificada por la Ley 54/1980, de 5 de noviembre). Aparecen los recursos geotérmicos encuadrados en la Sección D, junto a los recursos de interés energético Reglamento General para el Régimen de la Minería (Decreto 2857/1978, de 25 de agosto Reglamento General de Normas Básicas de Seguridad Minera (R.D. 863/1985, de 2 de abril), desarrollado a través de Instrucciones Técnicas Complementarias
REFERENCIAS NORMATIVAS Las instalaciones de aprovechamiento geotérmico de baja temperatura deberán cumplir las siguientes referencias normativas: Las ordenanzas municipales correspondientes a la ejecución de la instalación. Los reglamentos correspondientes a una instalación de calefacción, ACS y refrigeración (Código Técnico de la Edificación y Reglamento de Instalaciones Térmicas Los correspondientes a seguridad minera para las prospecciones profundas Los correspondientes a extracción y vertido de fluido, cuando se usa el agua de un acuífero Estudio de impacto ambiental en el caso de que así lo considere el organismo ambiental competente (más de 250 metros)
ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS CONCLUSIONES: Existen múltiples soluciones para el aprovechamiento de la energía geotérmica lo que hace que exista un potencial interesante de aprovechamiento. Las experiencias internacionales demuestran que ya existen tecnologías maduras de aprovechamiento de la energía geotérmica. A pesar de ello, las nuevas tecnologías surgidas en los últimos años permite plantearse el aprovechamiento de recursos que antes no se consideraban. Asturias es una región con recursos geotérmicos de muy baja temperatura por lo que su potencial se centra en la climatización de edificios. La mejoras en la tecnología permitirán evolucionar en el aprovechamiento de los recursos geotérmicos de muy baja temperatura. Para edificios de baja demanda los aprovechamientos someros son suficientes mientras que para los de alta demanda se debe dirigir hacia otras soluciones más profundas como el aprovechamiento de los fluidos geotérmicos de minas.
CÁTEDRA HUNOSA Un nuevo futuro en el ámbito de la minería JORNADA TÉCNICA SOBRE ENERGÍA GEOTÉRMICA MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN D. Isaac Pola Alonso Director General de Minería y Energía Gobierno del Principado de Asturias Campus de Mieres, 30 de noviembre de 2009