La Energía Geotérmica y su Potencial en...

Seminario de Gestión Ambiental

“Energía Geotérmica y Eficiencia Energética en Galicia”

Santiago de Compostela, 4 de Diciembre de 2009

La Energía Geotérmica y su Potencial en Galicia

2

Índice

Introducción a la Energía Geotérmica

La Bomba de Calor Geotérmica

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3

1 Presentación de EnergyLab

4 Potencial geotérmico en Galicia

5

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Misión y Visión del Centro1Misión

“Identificar, desarrollar, promover y difundir tecnologías, procesos, productos y hábitos de consumo

que permitan la mejora de la eficiencia y sostenibilidad

energética en la industria, la construcción, el transporte y en la

sociedad en general.”

• Energía• Automoción• Construcción• Pesquero

• Textil• Maderero• Alimentación• Otras industrias

IDENTIFICAR

DESARROLLAR

PROMOVER

DIFUNDIR

PROCESOSTECNOLOGÍAS

INDUSTRIA

CONSTRUCCIÓN

SOCIEDAD

TRASNPORTE

QUÉ DÓNDE CÓMO

ENFOQUE SECTORIAL MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA

PARA QUÉ

CONDUCTASPRODUCTOS

“Un Centro de referencia a nivel internacional especializado en el

impulso de la eficiencia y sostenibilidad energética con

capacidad de orientar, coordinar y liderar proyectos innovadores con un

impacto destacado sobre la sociedad, la economía, y el medio

ambiente.”

Visión

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DESDE LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES

Objetivos y actividades del Centro1

Promover la entrada permanente en el mercado de nuevas tecnologías de E y SE de producto y proceso

Desarrollar y articular una red de colaboradores científico-tecnológicos y empresariales de excelencia a nivel nacional e internacional

Desarrollar múltiples fuentes de financiación e ingresos, en los ámbitos público y privado, que aseguren su sostenibilidad a medio plazo

Identificar, promover y desarrollar oportunidades de negocio en el ámbito de la eficiencia y la sostenibilidad energética

Para qué

Cómo

Objetivos

CADENA DE VALOR

VIGILANCIA COMPETITIVA

I+DAPLICADA

DIFUSIÓN

CERTIFICACIÓN

ESTUDIOS

FORMACIÓN

DEMOSTRA-CIÓN

Servicios

HASTA LA INTRODUCCIÓN EN EL MERCADO Y LA

GENERACIÓN DE NEGOCIO

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Apuesta Tecnológica1Hemos iniciado nuestro recorrido con una priorización de tecnologías y mercados basándonos en distintos criterios

TECNOLOGIAS

MERCADOS

Industria Edificios y planificación

urbana sostenible

Sistemas de monitorización,

control y gestión

Iluminación

Climatización

Motores

Aire Comprimido

Daylighting, LEDs

Bomba de Calor GeotérmicaSistemas de aislamiento

Variadores de Velocidad

Optimización de la instalaciónDetección de fugas

Métricas y sistemas de control

Servicios

Aprovechamiento energético

BiomasaBiogás

Otros Hornos de infrarrojos

• Encaje con la filosofía y misión del Centro

• Potencial de las tecnologías seleccionadas en términos de madurez para incrementar su presencia en el mercado

• Capacidades propias del Centro en la actualidad

• Interés de nuestros patronos a corto plazo por desarrollar proyectos específicos

• Oportunidades derivadas de invitaciones de otros agentes para su impulso

• Etc.

Las líneas de trabajo de EnergyLab en el futuro estarán determinadas por el potencial e interés de las soluciones que identifiquemos y las capacidades con que dispongamos

para impulsarlas

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1

Empresas

Universidad

Administración Pública

Quiénes forman parte de este proyecto

EnergyLab es un Centro abierto, con un núcleo formado por sus patronos empresariales e institucionales …

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ENERGÍA GEOTÉRMICA: Calor contenido en el interior de la Tierra que genera fenómenos geológicos a escala planetaria.Este término se emplea de forma frecuente para indicar aquella parte del calor de la Tierra que puede o podría ser recuperada por el hombre.

Estructura interna: 99% con temperatura > 1.000 ºC.

Introducción a la Energía Geotérmica2El recurso

Origen del calor: Desintegración de isótopos radiactivos.

Calor inicial.

Movimientos diferenciales.

Cristalización del núcleo.

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A mayor profundidad las temperaturas aumentan según el gradiente geotérmico correspondiente (normalmente, 3ºC cada 100 m).

Primeros 100 m bajo tierra muy aptos para proveer y almacenar ETCambio de temperatura estacional constante a partir de 10-15 m

Introducción a la Energía Geotérmica2El recurso

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Áreas de interés geotérmico en España:

Introducción a la Energía Geotérmica2El calor de la tierra …

ALTA TEMPERATURA

MEDIA TEMPERATURA

t > 150ºC

90ºC < t < 150ºC

BAJA TEMPERATURA

MUY BAJA TEMPERATURA

30ºC < t < 90ºC

t < 30ºC

Turbinas de vapor – generadores eléctricos

Puede utilizarse en centrales eléctricas y la producción de frío por absorción

Utilización de forma directa en procesos industriales y climatización

Climatización con Bomba de Calor Geotérmica

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Producción de Energía Eléctrica mediante energía geotérmica en el año 2005:

Fuente: “International Geothermal Asociation” (2007).

Recurso geotérmico a alta temperatura

Introducción a la Energía Geotérmica2

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Producción de Energía Eléctrica en ciclos binarios.

Procesos industriales.

District-Heating (ej. Reikiavik-1930)

Recurso geotérmico a media temperatura


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Calefacción y calentamiento de aguas mediante aprovechamiento directo del recurso.

Recurso geotérmico a baja temperatura


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Climatización mediante bomba de calor geotérmica.

Recurso geotérmico a muy baja temperatura


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Resumen de las aplicaciones más comunes del recurso geotérmico en función de su temperatura


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3Breve historia de los aprovechamientos geotérmicos domésticos …

Historia de la geotérmica doméstica:La geotérmica doméstica se empezó a desarrollar hace unos 50 años.En Europa, Suecia ha sido el principal promotor.

Fuera de la UE, la energía geotérmica es ampliamente utilizada en EEUU y Japón.En los últimos años Alemania, Francia, Suiza y Austria han experimentado el mayor crecimiento.

La Bomba de Calor Geotérmica

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El funcionamiento de una bomba de calor geotérmica. Principios básicos.

Las prestaciones y el funcionamiento de cualquier bomba de calor, van a depender en cada caso de los medios (foco frío y foco caliente) frente a los cuales trabaje.

Ppio. básico de funcionamiento de una bomba de calor geotérmica a baja temperatura para producción de calefacción:

Foco caliente: VIVIENDAFoco frío: MEDIO DEL QUE SE EXTRAE CALOR (SUBSUELO)

EER/COPBCG: 4 - 6.

EER/COPBCconv: 1,5 - 3.

3 La Bomba de Calor Geotérmica

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Las captaciones geotérmicas para aprovechamiento mediante bomba de calor más comúnmente empleadas son …

Captación geotérmica horizontal cerrada

Captación geotérmica vertical cerrada

Captación geotérmica vertical abierta (agua freática)


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Otros sistemas…

Pilotes geotérmicos

Drenaje de aguas de minas y túneles

Sistemas de aguas superficiales

3 La Bomba de Calor Geotérmica3 La Bomba de Calor Geotérmica

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Concepción de un sistema geotérmico

En general, la concepción de un sistema geotérmico para bomba de calor se realiza según la secuencia de etapas siguiente:

1. Se determinan las condiciones de trabajo locales, los datos climáticos y las características geológicas del subsuelo.

2. Se establecen las cargas de calefacción, de refrigeración y de producción de ACS del edificio, según las condiciones climatológicas locales.

3. Se eligen los componentes de los sistemas de calefacción, refrigeración y ventilación, y se procede a su dimensionamiento según las necesidades. 4. Se establecen las necesidades energéticas mensuales y anuales de calefacción y refrigeración del edificio.5. Se efectúa el diseño preliminar y la selección preliminar del tipo de intercambiador de calor subterráneo.

6. Se determinan las características térmicas del subsuelo (TRT, programas de simulación, etc.).

7. Se establece la longitud y geometría definitivas del bucle subterráneo y se recalculan las temperaturas del agua a la entrada y a la salida en función de las cargas del sistema y del bucle subterráneo diseñado.8. En su caso, se revisa la concepción del sistema para equilibrar las exigencias de carga (calefacción y refrigeración) y su rendimiento.

9. Se analiza el coste global del sistema durante su ciclo de vida y se compara con otras opciones.


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Concepción de un sistema geotérmico

La evaluación de las cargas de calefacción y de refrigeración del edificio constituye la etapa inicial y es una de las más importantes de un proyecto geotérmico de muy baja temperatura, habida cuenta del coste inicial más elevado de estos sistemas. El sobredimensionamiento de las bombas de calor o del intercambiador subterráneo puede reducir mucho su interés económico.

Necesaria una capacitación adecuada del diseñador.


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Las principales diferencias, que se convierten en ventajas para los sistemas de BCG, son …

Ahorro económico y energético.Período de retorno de la inversión inicial a corto/medio plazo.Reducción de las emisiones contaminantes y de efecto invernadero. Disminución de consumo de energía primaria.Utilización de recursos energéticos locales.Funcionamiento sin peligro: sin depósitos de combustible, sin necesidad de protecciones específicas contra fuego,...Sin humos, sin polvo, sin hollín, etc...Sin conductos de evacuación de gases: sin chimeneas.Alta seguridad de funcionamiento.Larga vida útil. Posibilidad de producción de frío.Alto confort en operación debido al bajo nivel acústico de la BCG.Mantenimiento sencillo.Elemento diferenciador en construcción:

• Clasificación energética superior.• Utilización de energías limpias.• Sostenibilidad.

Mejora impacto arquitectónico.Revalorización del inmueble.Solución integral de climatización y producción de ACS.

3 La Bomba de Calor Geotérmica3 La Bomba de Calor Geotérmica

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Ámbito Legislativo: Reconocimiento como energía renovable

Europa:Directiva 2009/28/CE Relativa al Fomento del Uso de Energía Procedente de Fuentes Renovables.Decisión de la Comisión Europea 2007/742/CE por la que se Establecen los Criterios Ecológicos para la Concesión de la Etiqueta Ecológica Comunitaria a las Bombas de Calor Accionadas Eléctricamente ó por Gas ó de Absorción a Gas.

España:Real Decreto 1027/2007 del 20 de Julio (RITE).

Real Decreto 314/2006 del 17 de Marzo (CTE).Reglamento de Aparatos a Presión.

Reglamento Electrotécnico de Baja Tensión.

Normas UNE de aplicación.

Galicia:Las instalaciones de BCG se tramitan como instalación de calefacción/climatización en las correspondientes Delegaciones Provinciales de Industria.Salvo afectación de recursos hídricos próximos, no se está requiriendo ningún permiso relacionado con Medio Ambiente ni con Dirección Xeral de Industria, Enerxía e Minas ni con Aguas de Galicia.Ordenanzas Solares Municipales.


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Áreas de interés geotérmico

Potencial geotérmico en Galicia4

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Áreas de interés geotérmico

Áreas de interés geotérmico en España

Potencial geotérmico en Galicia4Áreas de interés geotérmico en España

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El suelo en Galicia

Gran presencia de suelos graníticos en Galicia

Potencial geotérmico en Galicia4 Potencial geotérmico en Galicia4

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Hidrogeología gallega


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Hidrogeología gallega

Clasificación hidrogeológica de los materiales existentes de acuerdo con su permeabilidad y estructura de porosidad:

Porosidad intergranular (depósitos detríticos).Fisuración y karstificación (cuarcitas y calizas).Porosidad intergranular y fisuración (granitos y rocas metamórficas).

En Galicia predominan las rocas ígneas (granitos y granodioritas) y metamórficas (cuarcitas, esquistos y gneises). En todas ellas la permeabilidad esta asociada a la fisuración.

Recarga a través de fracturas y zonas de alteración.La descarga tiene lugar en manantiales, arroyos, lagos o en otros acuíferos.

De entre las rocas metamórficas, las que pueden actuar como acuíferos son gneises, cuarcitas masivas y metavulcanitas.

Esquistos y pizarras presentan las fracturas cerradas en profundidad aunque en la superficie puedan estar abiertas.

Si están abiertas constituyen vías de alta permeabilidad.

Galicia Clima templado-frío


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Especialización en geotermia

Ingeniería Geotérmica

Potencial de la BCG

Perforadores en Galicia:

Pontevedra: 25.Orense: 13.A Coruña: 28.Lugo: 11.

Empresas dedicadas a la climatización en Galicia:

Pontevedra: 117Orense:39A Coruña: 115.Lugo: 24.

Gran número de empresas dedicadas a climatización

Gran número de perforadoras

Gran potencial de mercado BCG

Generación de puestos de trabajo especializados

Desarrollo de mercado adecuado

+


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En resumen…

¿Porqué ahora los aprovechamientos geotérmicos para bomba de calor tienen futuro?:

Las grandes empresas del sector ya tienen capacidad de producción para la exportación.

La legislación se está adaptando paulatinamente.

Muchas empresas perforadoras muestran ahora gran interés => Adaptación de maquinaria.

Los promotores ven un valor añadido y diferenciador en sus promociones.Los clientes buscan cada vez más alternativas ecológicas, estéticas y rentables.

Mayor preocupación por el medio ambiente en la sociedad.Galicia => Lugar idóneo para el desarrollo de esta tecnología.

¿Cómo fomentar los aprovechamientos geotérmicos?:Ampliar el conocimiento de prescriptores y usuario final: promotoras, arquitecturas, instituciones públicas y agentes prescriptores en general.FORMACIÓN Y CAPACITACIÓN => Instaladores capacitados que garanticen las instalaciones y su funcionamiento, como el EU-Certification de la EHPA (Asociación Europea de Bombas de Calor) o similar.

Reconocimiento equiparado al resto de Europa como energía renovable dentro del nuevo PER 2011-2020.Ayudas, subvenciones y/o incentivos fiscales.


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5Jornada “Eficiencia Energética en Calefacción y Refrigeración: Aprovechamientos Geotérmicos mediante Bomba de Calor”:

Lugar: Auditorio del Museo VERBUM (Vigo).Fecha: 18-11-2009.Horario: 9:00 h a 17:45 h.

“Curso de Diseño e Instalación de Sistemas con Bomba de Calor Geotérmica”:

Lugar: Edificio Miralles, Campus Universidad de Vigo (Vigo).Fecha: 30-11-2009 al 4-12-2009.Horario: 9:00 h a 18:00h.

Eventos

Juan Ignacio Rodríguez Ferná[email protected]

Edificio Isaac Newton.Lagoas Marcosende, s/n. 36310, Vigo.T_986 81 86 66 F_986 81 86 [email protected]

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