Energia Geotermica
Enviado por • 17 de Mayo de 2015 • 2.281 Palabras (10 Páginas) • 323 Visitas
Resumen
El siguiente proyecto tiene como objetivo realizar un análisis descriptivo sobre cómo la energía geotérmica puede ser una nueva fuente energética, capaz de otorgar una potencia igual o superior a otras energías convencionales y dañinas para el medio ambiente, también se definirá que es, como funciona, y otras dimensiones de la energía geotérmica. Luego se analizarán sus costos de inversión y de operación, el marco legal vigente para este tipo de centrales, sus posibles ventajas y desventajas respecto a las tecnologías de generación convencionales, identificando una discusión en base al ahorro de energía del país para los próximos años, considerando la energía geotérmica, una fuente inagotable, sustentable y limpia, ya que debido al constante aumento del precio de los combustibles, las actuales restricciones de abastecimiento del gas Argentino y la alta demanda de la energía eléctrica la tecnología geotérmica se hará competitiva en el corto plazo si existen ayudas tributarias e incentivos que ayuden a solventar los grandes costos de exploración que involucra la generación geotérmica.
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Tabla de contenido
Introducción ................................................................................................................................... 1
1. Tipos de Estructuras y plantas geotermales ................................................................................ 2
2. Etapas de Desarrollo de Proyecto con Energía Geotérmica ........................................................ 2
2.1. Exploración Geotérmica ................................................................................................................ 3
2.1.1 Exploración de Reconocimiento ................................................................................. 3
2.1.2. Exploración Superficial .............................................................................................. 3
2.1.3. Exploración Profunda................................................................................................. 3
2.2. Perforación y Diseño ............................................................................................................. 3
2.3 Desarrollo y Construcción ...................................................................................................... 3
2.4. Operación y Mantenimiento .................................................................................................. 4
3. Marco Legal en Chile................................................................................................................... 4
4. Análisis Energético de Chile Actual ............................................................................................ 6
5. Estudio Económico ...................................................................................................................... 7
Conclusión ...................................................................................................................................... 8
Bibliografía ..................................................................................................................................... 9
Apéndice........................................................................................................................................ 10
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Introducción
A través del tiempo, el ser humano ha buscado distintos tipos de energías para
concretar sus proyectos. Es aquí donde se logra identificar y clasificar los tipos de
energías en renovables y no renovables y a su vez en convencionales y no
convencionales.
La energía renovable se define como el tipo de energía que puede obtenerse de fuentes
naturales hipotéticamente inagotables, ya que contienen una gran cantidad de energía o
pueden regenerarse naturalmente. Dentro de estas, en Chile, encontramos un sin fin de
energías renovables, como por ejemplo; solar, eólica, hidráulica, geotérmica, entre otras.
Es esta ultima la que se logra destacar a lo largo del territorio nacional por sobre las
demás, ya que Chile, se encuentra sobre el cinturón de fuego, dentro del cual se ubican
aproximadamente 3000 volcanes de los cuales 150 están activos y es aquí donde
principalmente se encuentra la energía geotérmica.
La Energía Geotérmica es la energía que esta almacenada en forma de calor en las
capas internas de la tierra, lugares llamados Reservorios Geotermales, compuesto por
rocas calientes saturadas por fluidos (agua y gases) a alta temperatura.
Las cifras sobre potencial geotérmico que se manejan hoy en Chile van desde los
3.350 MW (Enap) hasta los 16.000 MW (Lahsen, 1988), lo que podría representar un
91% de la capacidad instalada actual de la matriz energética del país. Sin embargo, la
geotermia es la energía renovable no convencional (ERNC) menos conocida, la más
ignorada y la con mayor potencial dentro de todas las ERNC posibles de desarrollar en el
país.
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1. Tipos de Estructuras y plantas geotermales
Para producir energía eléctrica, las plantas geotermales funcionan a base de tres tipos
de tecnologías; vapor seco, que extraen el vapor de los quiebres del suelo y lo emplean
derechamente a una turbina que impulsa el movimiento; vapor flash, que utiliza aguas a
temperaturas entre 130 y 300ºC para accionar turbinas por medio de la presión de agua
caliente; y Ciclo binario, que opera con fluidos a temperaturas entre 107 y 182 grados
centígrados, donde el agua caliente se canaliza a través de depósitos subterráneos, pero un
fluido con una temperatura de ebullición menor a la del agua, es el que capta el calor del agua
por medio de un intercambiador de calor, luego el calor del fluido es el que se utiliza para
activar las turbinas y plantas de electricidad.
Todas estas plantas funcionan a partir de cuatro factores importantes; fuentes de calor,
donde es el magma que transfiere esta energía; recarga de agua, son las napas subterráneas
que están en contacto con el magma que las calienta; un reservorio; lugar donde se almacena
el agua de altas temperaturas; cubierta impermeable, acuíferos1 que impiden que el agua se
filtre.
2. Etapas de Desarrollo de Proyecto con Energía Geotérmica
El desarrollo del proyecto contempla cuatro etapas. En la Figura Nº12 se contempla un
esquema de tiempo, donde las principales etapas corresponden a la exploración, planificación
y diseño, desarrollo y construcción, y la operación y mantenimiento; el proceso completo
contempla una duración de entre cinco y diez años, dependiendo de las condiciones
geológicas del lugar, el desarrollo institucional y regulatorio, además del acceso a
financiamiento.
1 Acuífero: rocas naturales que se encuentran a elevadas temperaturas, por donde fluye el agua. 2 Todas las tablas y figuras están ubicadas en el Apéndice.
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Para el Proyecto de ciclo binario, se contemplan las siguientes etapas y factores:
2.1. Exploración Geotérmica
2.1.1. Exploración de Reconocimiento: Este proceso consiste en localizar un sitio
adecuado para el desarrollo del proyecto, donde los distintos especialistas
estudiarán el lugar.
2.1.2. Exploración Superficial: Se realiza el estudio de la geología (vulcanología),
geoquímica y geofísica del lugar para conocer si el lugar cumple con los factores
necesarios para llevar a cabo el proyecto, sean estos la temperatura óptima entre
100 y 200 grados centígrados, principalmente.
2.1.3. Exploración Profunda: Se estudia la hidrogeología y la tectónica del lugar
mediante el sondeo de pozos de corta longitud. Por lo tanto, se realiza una
prueba de producción previa perforación del terreno.
2.2. Perforación y Diseño
La información que se obtiene a partir de la exploración, permite fabricar un
modelo geológico que da cuenta de la extensión y tamaño del reservorio geotérmico.
Luego se realiza la perforación que permite evaluar la veracidad de la información
obtenida y poder dar pie a la siguiente etapa.
2.3. Desarrollo y Construcción
Esta etapa consiste en la construcción e instalación del sistema de
concentración del vapor y generación de energía (SAGS) como muestra la Figura Nº2.
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En la construcción se instalan los componentes de la planta de generación; turbinas,
generadores, separadores, condensadores y líneas de transmisión.
2.4. Operación y Mantenimiento
Este proceso se divide en la operación y mantenimiento del uso de vapor, sean
estos pozos, tuberías, infraestructura, entre otros. Por otro lado, es la planta de poder,
constituida por la turbina, el generador, las subestaciones, entre otras.
3. Marco Legal en Chile
Leyes que aprueban el comienzo de la Energía Geotérmica en Chile.
- 2000: Promulgación de la Ley de Concesiones Geotérmicas N° 19.657.
- 2004: D.S. N° 32 de 2004, que aprobó el Reglamento de la Ley N°19.657 sobre
Concesiones Geotérmicas.
- 2009: Ley N° 20.402, que crea el Ministerio de Energía.
- 2012: Nuevo Reglamento de aplicación Ley N° 19.657. D.S. N° 114, de 2012.
- 2013: Aprobación Ley N° 20.698 (20/25)
Marco regulatorio de la Energía Geotérmica
Ley N° 19.657 sobre Concesiones de Energía Geotérmica
El sistema jurídico para la energía geotérmica se basa en tres elementos
fundamentales:
- Una publicación de la energía geotérmica (recurso del Estado).
- Reconocimiento de un título jurídico que faculta a su titular a aprovechar bienes
que integran el dominio público (concesión de exploración o explotación).
- Reconocimiento del título jurídico (derechos), nace por medio de un
procedimiento administrativo. (Decreto que otorga concesión).
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Nuevo Reglamento D.S. N° 114, de 2012 Principales modificaciones
- Simplificación y homologación de requisitos formales para la presentación de la
solicitud de concesión (exclusión de antecedentes que acrediten capacidad
financiera).
- Cambio del Sistema de Coordenadas de referencia PSAD 56 a SIRGAS (WGS84).
- Eliminación de acreditación del recurso geotérmico para solicitar concesión de
explotación – Eliminación de incertidumbre administrativa.
- Eliminación del Comité de Análisis de Energía Geotérmica – consistencia técnica
de la solicitud se analiza internamente en el Ministerio de Energía.
- Necesidad de informar campañas de perforación de pozos y su ubicación.
Ley N° 20,698
Favorece la ampliación de la matriz energética mediante fuentes renovables no
convencionales.
- Promulgada el 14 de octubre de 2013, y establece un 20% de ERNC al 2025.
- Introduce un sistema de licitaciones públicas anuales de bloques de energía de
ERNC, a partir del año 2015.
Proyectos que participen deben tener una RCA aprobada, si corresponde
Deben contar con algún título jurídico para el uso del terreno (propietario,
concesión, arrendatario, etc.)
La licitación se adjudica considerando los volúmenes de energía ofertados
y precios unitarios asociados.
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Se está elaborando el Reglamento que regulará en detalle el contenido de las Bases de
Licitación.
4. Análisis Energético de Chile Actual
Actualmente el país cuenta con una capacidad instalada de aproximadamente 17 mil MW:
74% está en el Sistema Interconectado Central, SIC; 25% en el Sistema Interconectado Norte
Grande, SING, y menos del 1% en los sistemas medianos de las Regiones de Aysén y
Magallanes. Tomando en cuenta la tendencia de crecimiento económico al año 2020, se
proyecta un aumento en el consumo eléctrico en torno a los 100 mil GWh de demanda total
de energía eléctrica a dicho año. Ello representa el desafío de incorporar 8 mil MW de
capacidad instalada a nuestro sistema.
Mapa consumo eléctrico
El consumo regional de energía eléctrica respecto de los principales destinos (Minería e
Industria) (Ver Figura Nº3) muestra a la Región Metropolitana con la mayor participación
dentro del contexto nacional (29,28%). Gran parte de su consumo se concentra en los
destinos Residencial y Comercial. A nivel regional, el principal consumo de energía eléctrica
de Atacama es utilizado en el procesamiento de Cobre, con un 85,50% del total. En la Región
del Bío-Bío la industria de Celulosa y Papel es el principal cliente, con 35,40%.
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5. Estudio Económico
Los costos para esta tecnología son variables, ya que, es muy complejo caracterizar el
yacimiento sin antes realizar los pozos exploratorios. Por lo tanto, para tener una idea inicial
se requiere realizar actividades de investigación relacionadas con la geología, geoquímica,
geofísica, geo hidrología, etc., y realizar modelos volumétricos de la planta.
Otro costo substancial, es el camino de acceso, puesto que numerosas veces, las plantas se
hallan alejados de zonas urbanas y carreteras.
La central de producción es el costo que más impacta en el total de la inversión. Los
precios son variados y van desde los 900 a 1800 US$/kW3 instalado (Nuñez, Días Sáez, &
Velásquez Espinoza, 2008).
El coste del pozo operario depende de la profundidad a la que se localice el yacimiento y
del tipo de roca a perforar. Se debe definir el diámetro de la tubería, además de tuberías de
anclaje y amarre.
Por lo tanto, a partir de plantas ciclo binario existente en diferentes países como Nueva
Zelanda o México, se propone un cálculo aproximado del coste de producción para el
proyecto, con un total de 2.285 US$/kW, el cual se desglosa en la Figura Nº4.
3 US$/kW: dólar por kilo watt.
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Conclusión
El ser humano ha evolucionado junto a sus necesidades, ya no solo se busca concretar el
objetivo principal sino que además simultáneamente se quiere obtener el mejor provecho de
manera de no afectar el ambiente que lo rodea y desperdiciar la mínima cantidad de recursos.
Es por eso que la ingeniería conjuntamente con la ciencia se ha adaptado para la obtención de
energías limpias y seguras.
La planta de ciclo binario demora alrededor de siete años desde la investigación hasta la
construcción pero a pesar de esto son muchas las ventajas que se logran destacar de este
proyecto; los costos de operación son bajos, la implementación no contempla riesgos , no
depende del clima ya que su temperatura es constante todos los días del año, no se necesitan
utilizar combustibles fósiles para la obtención de energía.
El uso de combustibles contaminantes ya no es una opción si se quiere detener el
calentamiento global. El ser humano tiene la opción de mejorar el planeta y su ecosistema.
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Bibliografía
Instituto Geológico de España. (2004). La Energía Geotérmica. 29 de Abril, 2015, de Instituto Geológico de España Sitio web: http://www.igme.es/Geotermia/
Raúl Sohr. (2009). Chile a Ciegas: La triste Realidad de nuestro Modelo Energetico. 29 Abril, 2015, de google.ebooks Sitio web: https://books.google.cl/books?id=pjSkErkETPUC&pg=PR2-IA16&dq=geotermia+en+chile
Innovación y Cualificación. (2011). Experto en gestión medioambiental. 29 Abril, 2015, de Target Asesores, S. L Sitio web: https://books.google.cl/books?id=MbwRAwAAQBAJ&pg=PT546&dq=En+energia+geotérm ica
Guillermo Llopis Trillo y Vicente Rodrigo Angulo. (2008). Recursos Geotérmicos. En La Guía de la Geotermia (178). Madrid
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