barreras y oportunidades en el desarrollo de la geotermia · los fluidos geotérmicos (vapor o...

Barreras y oportunidades en el

desarrollo de la Geotermiadesarrollo de la Geotermia

Guido Cappetti

OSINERGMIN - Lima, 6 de Abril 2011

Uso reservado empresa

Uso: Reservado Empresa

� Enel Green Power

� Las características de la energía geotérmica

� Las fases de un proyecto geotérmico

� De una estrategia de explotación a una de producción

sustentable: la experiencia a Larderello

Indice

2

sustentable: la experiencia a Larderello

� Enel Green Power en Chile

� Puntos de reflexiones para el desarrollo de la geotérmia


Enel Green Power 2011

Enel Green Power

Hidro

Geotérmica

Solar

5,761 MW

2,355 MW

2,534 MW

742 MW

17 MW

Norteamérica

8.3 GW

276 MW

788 MW

2.4 TWh

Operación

Pipeline

Construcción

Enel Green Power

29.9 GW

1,085 MW

5,761 MW

20.9 TWh

Operación

Pipeline

Construcción

Italia y Europa

5.8 GW

436 MW

2,897 MW

12.0 TWh

Operación

Pipeline

Construcción

Operación

Eólica

Otros 115 MW

33Nota: Capacidad a 30.6.2010 – Producción final 2009 - Pipeline y en construcción a 31.7.2010

Enel Green Power está presente en más de 16 paísesCon las principales tecnologías

Presencia de EGP

Iberia y Latinoamérica

15.6 GW

373 MW

2,076 MW

6.4 TWh

Operación

Pipeline

Construcción

Nuevos mercados

0.2 GWPipeline

5.8 GWPipeline


� La energía geotérmica es el calor almacenado en las rocas del subsuelo y

alcanzable a profundidad industrialmente rentables � Recurso sostenible y

renovable.

� Los fluidos geotérmicos (vapor o liquido) representan el “medio” para extraer este

calor.

� La presencia, el tamaño y la efectiva posibilidad de aprovechamiento del recurso

Principales características de la energía geotérmica

4

� La presencia, el tamaño y la efectiva posibilidad de aprovechamiento del recurso

no están conocidas “a priori”.

� La geotermia, en este sentido, es un actividad “minera”, con cierto riesgo asociado.

� A causa de la incertidumbre en la evaluación del real potencial de los diferentes

sistemas, una estrategia “step by step” resulta la mas recomendable.

� La evaluación final del recurso deriva de un continuo afinamiento que inicia con la

exploración y sigue con el desarrollo y la explotación del sistema.


Infiltración de Aguas

Meteóricas

Esquema de un sistema geotérmico

Infiltración de Aguas Meteóricas

Planta de Generación Eléctrica

Pozos Productores

Pozo Reinyección

5

Reservorio Reservorio GeotérmicoGeotérmicoReservorio Reservorio GeotérmicoGeotérmico

FUENTE DE CALOR

MAGMÁTICA

FUENTE DE CALOR

MAGMÁTICA


Geotermia – Disponibilidad del recurso en el mundo

Ring of Fire

6

Geothermal activity


Incremento de la Potencia Instalada en el mundo: 10,715 MW en el 2010

10,715

7


2010: Geotermia en el mundo

Russia 82 MW

USA 3093 MW Iceland

575 MW

Italy 843 MW

Turkey 82 MW

France 16 MW

China 24 MW

Austria 1,4 MW

Germany 6,6 MW

Thailand 0,3 MW

8

Japan

536 MW

82 MW

Philippines 1904 MW

Indonesia 1197 MW

New Zealand 628 MW

Costa Rica 166 MW

Kenya 167 MW

Portugal 29 MW

Ethiopia 7,3 MW

Mexico 958 MW

Australia 1,1 MW

El Salvador 204 MW

Guatemala 52 MW

Nicaragua 88 MW

Papua New Guinea 56 MW

10,7 GW & 67,2 TWh/a


Cien años de experiencia italiana en Geotermia

• 1904: a Larderello el primer

experimento en el mundo de

producción de energía eléctrica

con vapor geotérmico.

• 1913: primera planta de 250 kW

en operación

9

• Hasta el año 1958 Italia fue el

único país que había desarrollado

la tecnología geotérmica

produciendo 2 billones KWh/año.

En 2011 Enel Green Power en Italia cuenta 883 MW de capacidad

instalada de energía geotérmica, con 35 plantas de generación


EXPLORACIÓN

SUPERFICIAL

EXPLORACIÓN

PROFUNDA

INGENIERÍA

Y

CONSTRUCCIÓN

OPERACIÓN

Y

MANTENCIÓN

EXPLORACIÓN DESARROLLO

Etapas de Ejecución de un Proyecto Geotérmico

10

2 Años

2 Años

3 Años

Indefinido

Los plazos dependen de las condiciones de cada área en concesión


GEOLOGÍA GEOQUÍMICA

Exploración Superficial

11

GEOFÍSICA Modelo Integrado

Actividades acotadas en el tiempo

SLIM HOLES


Perforación de pozos diamantinas (slim holes): transporte del equipo en helicóptero

12


Exploración Profunda

13


14


Tecnología para la generación de la energía geotérmica

15


GeneradorEléctrico

Turbina Vapor

Vapoducto/Acueducto

TorreEnfriamiento

Vapor

STEAM

SubEstaciónEléctrica

PLANTA GEOTÉRMICA

±220°C

Vap

ordu

cto

Separador

Vapor

Vapor

¿Cómo funciona una Planta Geotérmica?

16

Bomba BombaAcueducto

Acueducto

POZO Productor

POZO Re-inyector POZO

Re-inyector

STEAM ± 35°C± 180°C

FLASHING TOSTEAM-BRINE MIXTUREIN BOREHOLE

RESERVOIR BRINEBRINEINJECTIONWELL

CONDENSATEINJECTION

WELL

Evaporación de lamezcla vapor-agua

dentro del pozo

Fluido Geotermal (BRINE)Dentro del Reservorio Pozo

Inyección del BRINE

Pozo Inyección del

CONDENSADO

Vap

ordu

cto


GEOTERMIA: Energía SustentableEl caso del reservorio de Larderello

3000

4000

5000

6000

GWh

Valle Secolo 1-2

(2x60MW)

Larderello 2

Larderello 3

(3x24MW+1x26MW)

Italia es el único país productor hasta el año 1958, fecha en la cual se pone en marcha la planta de Wairakey en Nueva

Zelandia

17

Producción en constante crecimiento

0

1000

2000

3000

1914

1917

1920

1923

1926

1929

1932

1935

1938

1941

1944

1947

1950

1953

1956

1959

1962

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

2007

Larderello 1

(0,25MW)

Larderello 2

(6x10MW)

Explotación reservorios superficiales Exploración/explotación reservorios profundos

Start programa de reinjección

Exploración Profunda 3000-4000 m

Reinjección / Injección

Estimulación pozos


Larderello: Distribución de la temperatura a la profundidad de ~1000 mts

18


Larderello: Distribución de la temperatura a la profundidad de ~3000 mts

19


La reinyección en el área de Valle Secolo

20

Reinyección representa ahorauna “estrategia de producción de fluido”


Resultados de el R&D programa en Italia

� La actividad de perforación profunda evidenció la presencia de una anomalía termal en una área ancha y capas productivas hasta 3000-4000 m de profundidad

� Las estrategias de reinyección/inyección demostraron de sostener/aumentar la producción de fluido

21

� La estimulación química es aplicada con éxito para aumentar la producción de los pozos

Una reevaluación de los recursos geotérmicos se llevó a cabo y se

han adoptado nuevas estrategias de explotación, basadas en el

“Mantenimiento de una producción sustentable”


Geothermal power growth in Italy

4000

5000

6000GWh/y

22

0

1000

2000

3000

1914

1917

1920

1923

1926

1929

1932

1935

1938

1941

1944

1947

1950

1953

1956

1959

1962

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1983

1986

1989

1992

1995

1998

2001

2004

2007

2010

Year


En el año 1921 en El Tatio, área septentrional de Chile, la sociedad Larderello S.p.A ejecutó la primera actividad de exploración realizando también la perforación de dos pozos

La sociedad Larderello S.p.A ha sido el primer operador a nivel mundial y Enel Green Power es todavía el más importante

Enel en geotermia en el mundo

23

también la perforación de dos pozos

… Enel ha efectuado actividad de exploración/desarrollo en áreas geotérmicas de más de 15 Países


Laguna Colorada - Bolivia

24


Chile – alianza EnelGP – Enap Distritos Geotérmicos ENG - GDN

Norte

•Polloquere*• Apacheta•El Tatio•La Torta

25

Centro

• Calabozo• Necúl• Chillán

(*) Al oeste de Polloquere tenemos la concesión Licancura 1, que es parte del mismo distrito


Apacheta - Proyecto Cerro Pabellón Vías de acceso

26


C. Pabellón: pozo CP-1 en prueba de producción

CPE-2

CPE-1

CPE-1

27

Foto CP1 da lontano

- Temperatura: ~ 260 °C- Flujo Total: ~ 300 t/h

- Potencia: ~ 8 MWe


Cerro Pabellón: proyecto de sistema

Próximos pasos

A) ~10 nuevos pozos a perforarse durante la etapa de construcción del proyecto (2012-2014). Para ello se prevé la construcción de 4 plataformas adicionales

Actividades ejecutadas

4 pozos perforados

en 4 plataformas

(círculos verdes)

28

(círculos naranja)

B) Planta generadora de 40 MW a condensación + planta de 10 MW a ciclo binario con una vida útil de por lo menos 50 años (COD 2014)

• 2 útiles para producción

• 2 útiles para reinyecciónPLANTA GENERADORAPLANTA GENERADORA


Cerro Pabellón: proyecto de sistema

Caminos Internos

Tubería Producción

29

Tubería Producción

Tubería Reinyección


Estudio arquitectónico de la central electrica

30


EIA para la autorizacion de la construcion de la planta

31


Puntos de reflexiones para el desarrollo de la

geotérmia

32


La Exploración y Explotación Geotérmica, especialmente en Green Field, está caracterizada por:

• Riesgos iniciales elevados;

• Tiempos medianamente largos;

• Importantes inversiones iniciales;

Por lo tanto, se necesita:

Exploración y Explotación GeotérmicaRiesgos y marco legal

33

Por lo tanto, se necesita:

• Un marco legal cierto, para limitar el riesgo solo al tema técnico: certeza en la continuidad del proceso inversor (otorgamiento y mantención concesiones), resolución de conflictos frente a otros derechos (agua, mineros, turísticos, etc.);

• Procedimientos ambientales y de consultas sociales definidos, con tiempos acotados.

• Compañías que tengan capacidad financiera suficiente y experiencia técnica


Compañías que tengan capacidad financiera suficiente y experiencia técnica: ejemplo de Chile

N° Hectáreas

Concesiones de explotación vigentes 6 34.200

Concesiones de exploración vigentes 54 2.010.000

Concesiones de exploración en trámite 75 2.300.000

Concesiones en derecho exclusivo 5 920.000

34

Tot EGP• Empresas “operativas” ~ 15 --

• Pozos Slim Hole perforados a la fecha ~ 10 3

• Pozos Profundos perforados a la fecha 5 5


Al momento de diseñar un proyecto geotérmico y de preparar la solicitud de Autorización Ambiental están disponibles solamente los datos de 3 – 5 pozos exploratorios perforados.

En base a estos datos se tiene que definir:

• Área de producción y área de reinyección

• Potencial estimado de los pozos

• Ubicación de los pozos

Desarrollo Geotérmico

35

• Ubicación de los pozos

• Número de los pozos

• Características químico-física del fluido geotérmico

• Características de la planta generadora

Variaciones durante la etapa de construcción


Los puntos principales que hay que tener en cuenta en término de procesos de autorización para no afectar el desarrollo de un proyecto geotérmico son:

� Tiempos cortos y ciertos para la tramitación de la Autorización Ambiental siendo que ya han sido invertidos 30-50 MMUS$ en la

Desarrollo GeotérmicoProcesos de Autorización

36

Ambiental siendo que ya han sido invertidos 30-50 MMUS$ en la fase exploratoria;

� El proyecto presentado en la solicitud de Autorización Ambiental puede ser modificado durante la fase de construcción en relación con los resultados de los pozos perforados (caudal, temperatura, composición química fluido)


Gracias por su atención

Pozo Montieri_1

220 t/h de vapor

40 bar presión de fluido

37

Uno de los pozos más productivos en el mundo!

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