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Energía Geotérmica – ¿Qué es?
La energía geotérmica es la extracción del calor que existe naturalmente y sigue
re-generándose al interior de la Tierra
El recurso de calor terrestre es masivo, pero altas temperaturas se encuentran a
profundidades accesibles solamente en pocos sitios
La explotación de recursos geotérmicos de alta temperatura hasta la fecha ha
ocurrido en su mayoría solamente en zonas volcánicas
Los factores esenciales para la existencia de un buen recurso geotérmico son: Calor,
fluidos y permeabilidad (fracturas).
Calor
Fracturas Fluido
99% de nuestro planeta es más caliente que 1000oC
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Energía Geotérmica – ¿Qué es?
calor
fuente líquida
permeabilidad
fracturas
La energía geotérmica se obtiene a partir de la energía térmica de la Tierra. En el
interior de la Tierra, las temperaturas oscilan entre poco menos de la temperatura
ambiente a algunos metros debajo de la superficie, hasta más de 5.000°C en el
centro de la Tierra.
El calor natural y la elevada presión existente en el interior del globo terrestre
produce el magma (roca fundida). Cuando el magma está presente a profundidades
lo suficientemente someras para calentar la roca sobre yacente, y la roca está
impregnada de agua atrapada en el subsuelo, se crean acumulaciones (reservorios
geotérmicos) de fluido sobrecalentado.
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Energía Geotérmica – Desarrollo del Recurso
El desarrollo del recurso geotérmico consiste en la identificación, extracción y uso de
la energía de estos reservorios de fluido sobrecalentado.
Para acceder al vapor o líquido geotérmico se perforan pozos.
En la superficie, se utilizan turbinas (por lo general de vapor de ciclo convencional o
de ciclo binario) para convertir el vapor o el líquido extraído desde el interior de la
tierra en energía eléctrica.
Al final del proceso el fluido geotérmico se enfrió y se reinyecta en el subsuelo para
que se caliente nuevamente en el reservorio geotérmico. De esta manera se forma
un ciclo totalmente renovador que permite extraer con continuidad y explotar el calor
contenido al interior de la Tierra.
Pozo de Producción Pozo de Inyección
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Soda Lake - Nevada, Estados Unidos Planta Svartsengi - Islandia
Energía Geotérmica – Plantas
La primera electricidad geotérmica fue generada en Larderello (Italia) en 1904. Este campo
geotérmico todavía sigue produciendo energía.
Las plantas geotérmicas no queman combustibles fósiles, no producen humos, ni residuos tóxicos.
Las plantas geotérmicas generan toda su electricidad a partir de un recurso autóctono y renovable,
que se regenera constantemente por procesos naturales en el subsuelo.
Las plantas geotérmicas por lo general funcionan con continuidad durante más del 90% del tiempo.
En comparación las tasas típicas de operación de otras energías renovables son del 32% para las
plantas eólicas y del 24% para la energía solar.
Las plantas geotérmicas pueden instalarse y operar con éxito también en entornos ambientalmente
sensibles.
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Energía Geotérmica – ¿Dónde está?
Fuente: GEO
Muchas regiones en todo el mundo tienen acceso a recursos geotérmicos,
especialmente los países a lo largo de la gran faja volcánica conocida como
“Cinturón de Fuego” que bordea el Océano Pacífico y otras áreas coincidentes con
zonas volcánicas y márgenes activos de placas tectónicas.
América Nor-Occidental y América del Sur, el Caribe, Filipinas, Nueva Zelanda, Indonesia, Islandia, el “Valle del Rift” africano.
Límites de Placas
Tectónicas
Regiones Geotérmicas Conocidas Más Calientes
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Energía Geotérmica – ¿Quién está produciendo?
PAIS GENERACION DE CAPACIDAD
INSTALADA 2010 (MW)
ESTADOS UNIDOS 3093 FILIPINAS 1904
INDONESIA 1197 MEXICO 958
ITALIA 843 NUEVA ZELANDA 628
ISLANDIA 575 JAPON 536
EL SALVADOR 204 KENIA 167
COSTA RICA 166 NICARAGUA 88
RUSIA 82 TURQUIA 82
PAPUA NUEVA GUINEA 56 GUATEMALA 52
PORTUGAL 29 CHINA 24
FRANCIA 16 ETIOPIA 7.3
ALEMANIA 6.6 AUSTRIA 1.4
AUSTRALIA 1.1 TAILANDIA 0.3
CANADA 0 PERU 0 CHILE 0
TOTAL 10716.7
Fuente: Asociación Geotérmica Internacional (IGA) - junio 2011
Industria establecida y tecnología probada
Mayores productores actuales: Chevron, PNOC-
EDC de Filipinas, CFE de México, ENEL de Italia,
Calpine, Alterra, PLN-Pertamina de Indonesia.
La generación geotérmica ha crecido
constantemente
La capacidad de producción mundial actual está
cerca de 10.000 MW (megawatios)
Electricidad Geotérmica Mundial
Capacidad Instalada
Energía Producida
Fuente: Generación de Energía Geotérmica en el Mundo 2005 - 2010 Informe Actualizado por Ruggero Bertani
Presencia de ALTERRA
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La energía geotérmica no es intermitente o impredecible y se puede producir de forma confiable y
constante, contribuyendo como una típica “carga base” en los sistemas de generación eléctrica
El proceso de generación es limpio - los siguientes componentes son muy bajos o ausentes
Óxidos Nitrosos
Óxidos de Azufre
Partículas
CO2
Se caracteriza por impactos ambientales limitados
No ocupa mucho terreno
Es una energía renovable - sin costos para combustibles y se alimenta naturalmente con continuidad
Bajo Riesgo Tecnológico - plantas en operación por más de 100 años
¿Por qué Energía Geotérmica? . . . porque
Central Eléctrica de Alterra en Reykjanes, Islandia
Geotérmica Viento Solar Biomasa Hidro-
electricidad Lavado de
Carbón
Carga Base
Sin Exposición al Costo del Combustible
Sin Emisión de Gases de Efecto Invernadero
Elegible para Crédito de Energía Renovable
Generación de Bajo Costo
LA ENERGIA GEOTERMICA TIENE UNA COMBINACION UNICA DE VENTAJAS RESPECTO A LAS FUENTES DE COMPETENCIA
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Energía Geotérmica – La más Rentable Fuente de Electricidad
Una fuente de energía de bajo costo en el largo plazo
Solar Fotovoltaica
Viento
Planta a Gas
Pequeña Central
Hidroeléctrica
Biomasa
Geotérmica
Nuclear
Carbón Super crítico
Ciclo Combinado a Gas
Costos nivelados de fuentes de energía que compiten con la geotérmica
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Tipos de Recurso
Ciclo Binario de
Baja Temperatura
Separación de Vapor a
Alta Temperatura
Separación de Vapor a Alta
Temperatura: por lo general en zonas volcánicas
alta temperatura a poca profundidad y buena
permeabilidad
más fácil de desarrollar - muchas de las centrales
geotermo-eléctricas existentes son de este tipo
distribución a nivel mundial limitada a sólo unas
pocas regiones
por lo general utiliza vapor obtenido por reducción
de presión en superficie (flasheo) de un fluido
caliente extraído del subsuelo
Ciclo Binario de Baja Temperatura: temperaturas moderadas, permeabilidad moderada,
mayor profundidad
técnicamente factible, económicamente desafiante
potencialmente disponible en muchas zonas
típicamente utiliza el fluido geotérmico para calentar
otro fluido secundario que vaporiza y que circula en
un sistema cerrado, "sistema binario"
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Extracción de Energía – Esquema Típico de un Campo
Geotérmico con Separación de Vapor
Production Wells = Pozos de Producción
Separation Plant Nº 1 = Planta de Separación Nº 1
Brine Reinjection = Reinyección de Salmuera
Separation Plant Nº 2 = Planta de Separación Nº 2
Steam Pipeline = Tubería de Vapor
Power Station = Central Eléctrica
Turbine = Turbina
Cooling Tower = Torre de Enfriamiento
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Extracción de Energía – Pozos Geotérmicos
Profundidad de los pozos por lo
general entre 1.000 y 3.000 metros
Pueden ser verticales o desviados
Se pueden perforar diferentes pozos
desde una misma ubicación
Pozos de producción y de re-inyección
son similares
15 feet
Ground level
350 feet
1500 feet
3500 feet
(measured)
6000 feet
(measured)
7500 feet
(measured)
7" OD perforated
liner in 8-1/2" hole
9-5/8" OD perforated
liner in 12-1/4" hole
13-3/8" OD casing cemented
full height in 17-1/2" hole
20" OD casing cemented
full height in 26" hole
30" OD line pipe cemented
full height in 36" hole
40" OD conductor pipe(4.57 m)
(106.68 m)
(457.20 m)
(1066.80 m)
(1828.80 m)
(2286 m)
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Cronología de un Desarrollo de Electricidad Geotérmica
0 2 4 6
Desarrollo
Decisión de Construir
PerforaciónExploratoria
Estudio Exploración
Identificación
Año