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 AlonsoDirector General de Minería y Energía Gobierno del Principado de Asturias Campus de Mieres, 30 de noviembre de 2009

ENERGIA GEOTÉRMICADefinición 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 HISTÓRICOSAprovechamiento 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 HISTÓRICOSAprovechamiento 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 Mwe instalados

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

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.

La energía geotérmica de muy baja temperatura se puede aprovechar en casi todo el mundo

Planta geotérmica de Larderello

OrigenHidrotermal de alta temperatura. Vapor seco

Características generales

Producción energía eléctrica

Ubicación Toscana (Italia)

Entrada en funcionamiento 1.913

Potencia eléctrica 543 MW

Planta geotérmica de Amiata

OrigenHidrotermal de alta temperatura. Vapor seco

Características generales

Producción energía eléctrica

Ubicación Toscana (Italia)

Entrada en funcionamiento 1.998

Potencia eléctrica 108 MW

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

Planta geotérmica de “Geysers”Origen Hidrotermal de alta temperatura.

Vapor seco

Características generales

Campo geotérmico compuesto por 21 centrales para producción de energía eléctrica

Ubicación California (Estados Unidos)

Entrada en funcionamiento 1.960

Potencia eléctrica

1.360 MW

Generación eléctrica

6.600 GWh

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

Planta geotérmica de Miravalles V

Características generales Producción eléctrica

Ubicación Costa Rica

Entrada en funcionamiento 2004

Potencia 15,5 MW

Planta geotérmica de Nesjavellir

OrigenHidrotermal de alta temperatura

Características generalesProducción energía térmica y eléctrica

Ubicación Reijkavik (Islandia)

Entrada en funcionamiento

1.965

Potencia 570 MW

Generación eléctricaAbastece agua caliente, calefacción y electricidad a 26.000 viviendas

Planta geotérmica de Neustadt-Glewe

OrigenHidrotermal de media temperatura

Características generalesProducción energía térmica y eléctrica

Ubicación Mecklemburgo – Pomerania (Alemania)

Entrada en funcionamiento

1.995 la central térmica2.003 la central eléctrica

Potencia térmica 16 MW

Potencia eléctrica 220kW

Generación térmica 21.000 MWh

Generación eléctrica 14.000MWh

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

EDIFICIO REICHSTAG (ALEMANIA)EDIFICIO GUANGDONG (CHINA)

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

Planta geotérmica de Heelerheide

Origen Minas inundadas

Características generalesClimatización edificios (frío y calor)

Ubicación Heeler (Holanda)

Entrada en funcionamiento

2008

Climatización Abastece un barrio con edificios de oficinas, 200 viviendas, tiendas, una biblioteca y un supermercado

EXPERIENCIAS INTERNACIONALES

Mine water circa 28°C

Source pumps with primairy grid

Energy Station with secundary grid(only cold delivery is shown)

To tertiairy net in buildings

Wel

ler E

nerg

ie B

V

Gem

eente Heerlen

Return well

Cold supply (summer)

Mine water circa 18°C

Primairy grid Secundary grid

Tertiairynet

E

E

EWP

Heat pump shut off

Mine water circa 28°C

Source pumps with primary grid

Energy Station with secundary grid(only heat delivery is shown)

To tertiairy net in complexes

Wel

ler E

nerg

ie B

V

Gem

eente Heerlen

Return well

Heat Generation (winter season)

Mine water circa 18°C

Primairydistribution grid

Secundary grid

Tertiairynet

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 ESPAÑAÁreas de interés geotérmico España

Fuente: Fundación de la Energía de la Comunidad de Madrid

Buen recurso de muy baja temperatura

ENERGÍA GEOTÉRMICA ESPAÑAÁreas 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

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

ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS

Cuota máxima de subvención: hasta el 30% del coste de referencia excepto en instalaciones con telegestión que será hasta el 35%

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.

ENERGÍA GEOTÉRMICA ASTURIAS

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

Ayudas convenio IDAE – Consejería de Industria y Empleo PER Año 2009

Tipo de circuito Tipología de intercambio Coste de referencia (€/kW)

Circuito cerradoSondeos-vertical 1.400 €/kWEnterrado-horizontal 1.100 €/kW

Circuito abierto 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

0200400600800

1.0001.200

2006 2007 2008

KW

Evolución geotermia Asturias

GEOTERMIA

AÑO 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 ASTURIASTipología 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 NORMATIVASLos 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

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

• Estudio de impacto ambiental en el caso de que así lo considere el organismo ambiental competente (más de 250 metros)

REFERENCIAS NORMATIVAS

• Los correspondientes a extracción y vertido de fluido, cuando se usa el agua de un acuífero

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.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

D. Isaac Pola AlonsoDirector General de Minería y Energía Gobierno del Principado de Asturias Campus de Mieres, 30 de noviembre de 2009

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