La Energía Geotérmica y su Potencial en Galicia Seminario de Gestión Ambiental “Energía Geotérmica y Eficiencia Energética en Galicia” Santiago de Compostela, 4 de Diciembre de 2009
Índice 1
Presentación de EnergyLab
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Introducción a la Energía Geotérmica
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La Bomba de Calor Geotérmica
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Potencial geotérmico en Galicia
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1 Misión y Visión del Centro Misión
Visión
“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.”
QUÉ IDENTIFICAR DESARROLLAR
PROMOVER
TECNOLOGÍAS PROCESOS PRODUCTOS CONDUCTAS
DIFUNDIR
DÓNDE INDUSTRIA CONSTRUCCIÓN SOCIEDAD
“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.”
CÓMO ENFOQUE SECTORIAL • Energía • Textil • Automoción • Maderero • Construcción• Alimentación • Pesquero • Otras industrias
PARA QUÉ MEJORAR LA EFICIENCIA Y SOSTENIBILIDAD ENERGÉTICA
TRASNPORTE
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1 Objetivos y actividades del Centro Para qué
Objetivos
Servicios
Promover la entrada permanente en el mercado de nuevas tecnologías de E y SE de producto y proceso
CADENA DE VALOR CERTIFICACIÓN
Identificar, promover y desarrollar oportunidades de negocio en el ámbito de la eficiencia y la sostenibilidad energética
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
FORMACIÓN VIGILANCIA COMPETITIVA
I+D APLICADA
DEMOSTRACIÓN DIFUSIÓN
ESTUDIOS DESDE LA IDENTIFICACIÓN DE OPORTUNIDADES
HASTA LA INTRODUCCIÓN EN EL MERCADO Y LA GENERACIÓN DE NEGOCIO
Cómo
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Apuesta Tecnológica Hemos iniciado nuestro recorrido con una priorización de tecnologías y mercados basándonos en distintos criterios MERCADOS TECNOLOGIAS
Servicios
Industria
Iluminación
Climatización
Motores Aire Comprimido
Daylighting, LEDs
Bomba de Calor Geotérmica Sistemas de aislamiento
Variadores de Velocidad
Métricas y sistemas de control
Aprovechamient o energético
• 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 Centro en la actualidad
del
• Interés de nuestros patronos a corto plazo por desarrollar proyectos específicos
Optimización de la instalación Detección de fugas
Sistemas de monitorización, control y gestión
Otros
Edificios y planificación urbana sostenible
Biomasa Biogás
• Oportunidades derivadas de invitaciones de otros agentes para su impulso • Etc.
Hornos de infrarrojos
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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Quiénes forman parte de este proyecto EnergyLab es un Centro abierto, con un núcleo formado por sus patronos empresariales e institucionales …
Empresas
Administración
Pública
Universidad
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Introducción a la Energía Geotérmica El recurso
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. Origen del calor:
Desintegración de isótopos radiactivos. Calor inicial. Movimientos diferenciales. Cristalización del núcleo.
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Introducción a la Energía Geotérmica El recurso
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 ET Cambio de temperatura estacional constante a partir de 10-15 m
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Introducción a la Energía Geotérmica El calor de la tierra …
ALTA TEMPERATURA
t > 150ºC
Turbinas de vapor – generadores eléctricos
MEDIA TEMPERATURA
90ºC < t < 150ºC
Puede utilizarse en centrales eléctricas y la producción de frío por absorción
30ºC < t < 90ºC
Utilización de forma directa en procesos industriales y climatización
t < 30ºC
Climatización con Bomba de Calor Geotérmica
BAJA TEMPERATURA MUY BAJA TEMPERATURA
Áreas de interés geotérmico en España:
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Introducción a la Energía Geotérmica Recurso geotérmico a alta temperatura
Producción de Energía Eléctrica mediante energía geotérmica en el año 2005:
Fuente: “International Geothermal Asociation” (2007).
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Introducción a la Energía Geotérmica Recurso geotérmico a media temperatura
Producción de Energía Eléctrica en ciclos binarios. Procesos industriales. District-Heating (ej. Reikiavik-1930)
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Introducción a la Energía Geotérmica Recurso geotérmico a baja temperatura
Calefacción y calentamiento de aguas mediante aprovechamiento directo del recurso.
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Introducción a la Energía Geotérmica Recurso geotérmico a muy baja temperatura
Climatización mediante bomba de calor geotérmica.
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Introducción a la Energía Geotérmica Resumen de las aplicaciones más comunes del recurso geotérmico en función de su temperatura
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La Bomba de Calor Geotérmica Breve 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.
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La Bomba de Calor Geotérmica 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: VIVIENDA Foco frío: MEDIO DEL QUE SE EXTRAE CALOR (SUBSUELO)
EER/COPBCG: 4 - 6. EER/COPBCconv: 1,5 - 3.
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La Bomba de Calor Geotérmica 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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La Bomba de Calor Geotérmica Otros sistemas…
Pilotes geotérmicos
Drenaje de aguas de minas y túneles
Sistemas de aguas superficiales
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La Bomba de Calor Geotérmica 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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La Bomba de Calor Geotérmica 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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La Bomba de Calor Geotérmica 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.
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La Bomba de Calor Geotérmica 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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Potencial geotérmico en Galicia Áreas de interés geotérmico
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Potencial geotérmico en Galicia Áreas de interés geotérmico Áreas de interés geotérmico en España Áreas de interés geotérmico en España
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Potencial geotérmico en Galicia El suelo en Galicia
Gran presencia de suelos graníticos en Galicia
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Potencial geotérmico en Galicia Hidrogeología gallega
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Potencial geotérmico en Galicia 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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Potencial geotérmico en Galicia Potencial de la BCG Especialización en geotermia Ingeniería Geotérmica
Perforadores Galicia:
en
Pontevedra: 25. Orense: 13. A Coruña: 28. Lugo: 11.
Empresas dedicadas a la climatización en Galicia: Pontevedra: 117 Orense:39 A Coruña: 115. Lugo: 24.
Gran número de perforadoras
+ Gran número de empresas dedicadas a climatización
Gran potencial de mercado BCG
Generación de puestos de trabajo especializados Desarrollo de mercado adecuado
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Potencial geotérmico en Galicia 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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Eventos
Jornada “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.
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Juan Ignacio Rodríguez Fernández-Arroyo
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