la energía geotérmica y su potencial en galicia · se analiza el coste global del sistema durante...
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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
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Índice
Introducción a la Energía Geotérmica
La Bomba de Calor Geotérmica
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1 Presentación de EnergyLab
4 Potencial geotérmico en Galicia
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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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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
Introducción a la Energía Geotérmica2
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Calefacción y calentamiento de aguas mediante aprovechamiento directo del recurso.
Recurso geotérmico a baja temperatura
Introducción a la Energía Geotérmica2
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Climatización mediante bomba de calor geotérmica.
Recurso geotérmico a muy baja temperatura
Introducción a la Energía Geotérmica2
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Resumen de las aplicaciones más comunes del recurso geotérmico en función de su temperatura
Introducción a la Energía Geotérmica2
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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)
3 La Bomba de Calor Geotérmica
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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.
3 La Bomba de Calor Geotérmica
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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.
3 La Bomba de Calor Geotérmica
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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.
3 La Bomba de Calor Geotérmica
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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
Potencial geotérmico en Galicia4
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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
Potencial geotérmico en Galicia4 Potencial geotérmico en Galicia4
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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
+
Potencial geotérmico en Galicia4 Potencial geotérmico en Galicia4
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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.
Potencial geotérmico en Galicia4
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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]
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