SUBDIRECCIÓN DE GENERACIÓNGERENCIA DE PROYECTOS GEOTERMOELÉCTRICOS

León de Jesús Zedillo Hernández

E n e r g i a L i m p i a p a r a J a l i s c oE n e r g i a L i m p i a p a r a J a l i s c o

II Foro de Investigación y Conservación del Bosque La PrimaveraZapopan, Jalisco. 05 y 06 de marzo de 2009.

COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDADSUBDIRECCIÓN DE GENERACIÓN

GERENCIA DE PROYECTOS GEOTERMOELÉCTRICOS

GeotermiaQué es la geotermia?Modelo conceptual de un yacimiento geotérmicoDiagrama de generación de energía geotermoeléctricaGeotermia en el mundoGeotermia en MéxicoEnergía geotérmica y el cambio climáticoBeneficios de la geotermia

GeotermiaGeotermiaQué es la geotermia?Modelo conceptual de un yacimiento geotérmicoDiagrama de generación de energía geotermoeléctricaGeotermia en el mundoGeotermia en MéxicoEnergía geotérmica y el cambio climáticoBeneficios de la geotermia

Proyecto Geotérmico Cerritos ColoradosAntecedentesUbicación del proyectoZonificación del área de protección en el Bosque La PrimaveraZona de aprovechamiento especialBreve descripción del proyectoAspectos ambientales identificadosMedidas de conservación y mejoramiento ambiental

Proyecto GeotProyecto Geotéérmico Cerritos Coloradosrmico Cerritos ColoradosAntecedentesUbicación del proyectoZonificación del área de protección en el Bosque La PrimaveraZona de aprovechamiento especialBreve descripción del proyectoAspectos ambientales identificadosMedidas de conservación y mejoramiento ambiental

ConclusionesConclusionesConclusiones

¿Qué es la geotermia?¿¿QuQuéé es la geotermia?es la geotermia?

Es la energía térmica acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de alta presión y temperatura, en zonas volcánicas o en fallas tectónicas.

Existen dos tipos: cercana a la superficie y de gran profundidad.

La geotermia cercana de la superficie se ubica a profundidades de 100 -150 metros y se utiliza para suministrar calor a casas, escuelas, edificios o invernaderos.

La explotación de gran profundidad ofrece la posibilidad de proyectos de suministro de energía más grandes, incluyendo la generación de energía eléctrica.

Es la energEs la energíía ta téérmica acumulada bajo la rmica acumulada bajo la superficie de la tierra en zonas de agua de superficie de la tierra en zonas de agua de alta presialta presióón y temperatura, en zonas n y temperatura, en zonas volcvolcáánicas o en fallas tectnicas o en fallas tectóónicas. nicas.

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Modelo conceptual de un yacimiento geotModelo conceptual de un yacimiento geotéérmicormico

Diagrama de generaciDiagrama de generacióón de energn de energíía a geotermoelgeotermoelééctricactrica

CG Cerro Prieto, BC.

CG Los Azufres, Mich.

Capacidad geotermoeléctrica instalada a nivel mundial

País Capacidad Instalada (MW)

Estados Unidos 2 544Filipinas 1 980México 958Indonesia 797Italia 790Japón 535Nueva Zelanda 435Islandia 202Costa Rica 163El Salvador 151Kenya 127Nicaragua 87Rusia 79Guatemala 33China 28Turquía 20Portugal (Isla Azores) 17Francia (Isla Guadalupe) 15Otros 20Total: 8 981

Geotermia en el mundoGeotermia en el mundo

Geotermia en MGeotermia en Mééxicoxico

Capacidad geotermoeléctrica en México

Campo Geotérmico Año de inicio de operación

Capacidad actual (MW)

En proceso(MW)

Corto Plazo (MW)

Cerro Prieto, BC. 1973 720 100Los Azufres, Mich. 1982 188 40Los Húmeros, Pue. 1990 40 46Las Tres Vírgenes, BCS. 2001 10Cerritos Colorados -- 25

EnergEnergíía geota geotéérmica y el cambio climrmica y el cambio climááticotico

México es signatario de la Convención Marco de Naciones Unidas Sobre Cambio Climático y del Protocolo de Kyoto.Reconoce el fenómeno del cambio climático y está obligado a establecer medidas tendientes a su mitigación.

Beneficios de la geotermiaBeneficios de la geotermia

Contribuye a reducir el consumo de combustibles fósiles y reduce la tasa de emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera.

Los proyectos geotérmicos reúnen los requisitos para registrarse en el Mecanismo de Desarrollo Limpio del Protocolo de Kyoto;

Se pueden comercializar los beneficios ambientales que aportan al reducir emisiones de CO2 a la atmósfera; representando para México, ingresos importantes por la venta de bonos de carbono;

Se diversifica la base energética dentro del territorio nacional, coadyuvando al desarrollo de las fuentes alternas de energía;

Permiten aprovechar el recurso geotérmico existente en las regiones del país;

Fuentes de trabajo para los habitantes de las regiones donde se instalan.

En la década de los 70’s, la CFE inició en el estado de Jalisco, incluyendo el área de Cerritos Colorados, diversos estudios con el objetivo de evaluar de manera preliminar el potencial geotérmico en la zona.

En enero de 1980, se iniciaron las primeras obras civiles, con la ampliación y desarrollo de una brecha que llegaba hasta el núcleo poblacional del Ejido Adolfo López Mateos

Las actividades exploratorias de la CFE en la zona geotérmica Cerritos Colorados se ejecutaron de enero de 1980 a marzo de 1989.

Se construyeron en total 13 plataformas y presas de lodos, alrededor de 13,5 km de caminos de acceso y se perforaron y construyeron 12 pozos geotérmicos

En 1989, la CFE inició los trabajos de restauración del campo geotérmico, los cuales consistieron en:

A finales de 1989, a instancias de autoridades ambientales federales y estatales, la CFE suspendió los trabajos de exploración geotérmica en la zona.

Los estudios realizados por la CFE y la Asociación Japonesa JICA / West Jec, determinaron la existencia de un yacimiento geotérmico de gran profundidad con una capacidad de generación de 75 MW (Mega Watts).

1)Reforestación y pastizaciónRecuperación de la cobertura vegetal y reducir la erosión del

suelo2) Obras de drenaje

Encauzamiento de escurrimientos fluviales en los caminos de acceso3) Obras mecánicas

Reforestación y restauración del suelo

1988

1990

2008

Superficie afectada en 1989 ∼50 ha

Se han reforestado 220 ha y se pastizaron y revegetaron 42 ha.

Lo reforestado equivale a cuatro veces más de lo inicialmente afectado

Reforestación 1985-2008

65 000 arbolitos GDJ70° Aniversario de CFE

Obras mecánicas

Presa de gavión

Presas filtrantes de malla de alambre

Se construyeron diferentes presas filtrantes en cárcavas y cauces inestables

Presa de piedra acomodada

Se construyeron: 10 000 m de cunetas y contracunetas; 11 000 m de bordillos; 1 600 m de lavaderos; 100 m de alcantarillas; un puente alcantarilla; y 56 cajas desarenadoras. Adicionalmente, se efectuó el riego de impregnación asfáltica sobre 55 000 m2 de caminos

Obras de drenaje

Con el propósito de evaluar la eficacia de las actividades realizadas por la CFE, en 1999 se llevó a cabo una auditoría ambiental voluntaria.

Derivado de esta auditoría, la PROFEPA otorgó a CFE, en mayo de 2004, el Certificado de Industria Limpia: CFE-Cerritos Colorados.

Este Certificado fue refrendado en mayo de 2006, y actualmente se está gestionando el segundo refrendo pero ahora: Certificado de Cumplimiento Ambiental.

ZonificaciZonificacióón del n del ÁÁrea de Proteccirea de Proteccióón n de Flora y Fauna La Primaverade Flora y Fauna La Primavera

30 500 ha

448,9 ha

24 ha

Zonas de aprovechamiento especialZonas de aprovechamiento especialAquellas superficies generalmente de extensión reducida, con presencia de recursos naturales que son esenciales para el desarrollo social, y que deben ser explotadas sin deteriorar el ecosistema, modificar el paisaje, ni causar impactos irreversibles en los elementos naturales que conforman.

PMAPFFLP (2000).

Bosque La Primavera: 36 500 ha.Área de Protección de Flora y Fauna: 30 500 ha.Zona de Aprovechamiento Especial: 448,9 ha.Proyecto Cerritos Colorados: 27,0 ha.

- ocupará: el 6 % de la ZAE, el 0,09 del APFFLP

ErosiErosióón hn híídrica en drica en microcuencasmicrocuencasEl Caracol y El El Caracol y El HuilustreHuilustre

1973 1986

20001994

Colegio de Colegio de PosgraduadosPosgraduados

(2002)(2002)

Colegio de Colegio de PosgraduadosPosgraduados

(2002)(2002)

1986

2000

1973

1994

El Proyecto Geotermoeléctrico Cerritos Colorados –1a. Etapa– consiste básicamente en la construcción de tres obras principales:

Las estructuras de la línea de subtransmisión, los vaporductos y la tubería de inyección se construirán en su mayoría junto a los caminos actuales y sobre la infraestructura de los pozos.

1) Una unidad de generación de 25 Megawatts (equivalente al 7% de la energía necesaria para la Zona Metropolitana de Guadalajara);

2) Una línea de subtransmisión 69 kilovolts Cerritos Colorados Entq. Guadalajara I – El Sol (14,7 km longitud y 8,5 metros derecho de vía);

3) La perforación de 14 nuevos pozos sobre plataformas existentes y la rehabilitación de cuatro ya existentes.

Otras obras que conforman el proyecto son:

1) Construcción de 2 500 m de vaporductos; 2) Tendido de 3 500 m de tubería de inyección;

3) Modificación de un tramo de 250 m de caminos de acceso; y 4) Obras provisionales y asociadas (10 080 m2).

Tipos de obras que se construirían para el proyecto

Conducción de vapor (vaporducto) Los Azufres, Mich.

Aspectos de la infraestructura geotérmicaLos Azufres, Mich.

Unidad Generadora de 25 MWLos Azufres, Mich.

100 metros

Perforación de un pozo geotérmicoLos Humeros, Pue.

Método de Perforación de un pozo geotérmico

POZO

VER

TIC

AL

POZO

VER

TIC

AL

PERFORACIPERFORACIÓÓN CON 40N CON 40”” ØØ T.R. 30” (3 M)

PERFORACIPERFORACIÓÓN CON 26N CON 26”” ØØ T.R. 20” (250M)

T.R. 13 3/8” (500M)

T.R. 9 5/8” (1200 M)

PERFORACIPERFORACIÓÓN CON 17 1/2N CON 17 1/2”” ØØ

PERFORACIPERFORACIÓÓN CON 12 1/4N CON 12 1/4”” ØØ

PERFORACIÓN CON 8 1/2” Ø

Zona

de

Man

tos

freát

icos

Zona

de

Man

tos

freát

icos

Tipos de estructuras que se utilizarían para la LST

Postes troncocónicos(72)

Torres de acero(24)

Límite de la Zona de Aprovechamiento Especial

Poligonal de la ZAE y del predio de la Unidad de 25 MW

Trayectoria de la línea de subtransmisión Cerritos Colorados entronque Guadalajara I-El Sol

(1er. tramo)

Límite del ANP

LD ya existente

Trayectoria de la línea de subtransmisiónCerritos Colorados entq. Guadalajara I-El Sol

(2do. y 3er. tramos)

Trayectoria de la línea de subtransmisión Cerritos Colorados entronque Guadalajara I-El Sol

(4to. tramo)

Impactos negativos potenciales en proyectos Impactos negativos potenciales en proyectos geotermoelgeotermoelééctricosctricos

Aspecto ambiental Descripción1) Emisiones a la atmósfera Vapor y gases incondensables, entre ellos,

ácido sulfhídrico (H2S)2) Cambio de uso del suelo Desmonte y despalme de la vegetación para la

construcción de la plataforma (25 MW) y derecho de vía de la LST (69 kV).

3) Impacto visual del paisaje Por la construcción de las obras y emisiones a la atmósfera.

4) Impacto a la fauna silvestre

Durante la construcción de las obras ahuyentaráa la fauna del sitio por presencia humana y ruido.

Los impactos ambientales más significativos por este proyecto ocurrierondurante la etapa de exploración, por la apertura de caminos y construcción de plataformas y presas de lodos (1980-1989).

• La energía geotérmica produce 12 veces menos emisiones de CO2que los hidrocarburos fósiles.

Una planta de 25 MW (combustóleo) 147 000 t/año de CO2

Una planta de 25 MW (geotérmica) 20 000 t/año de CO2

Una planta termoeléctrica (combustóleo) de 25 MW requiere 316 104 barriles/año

Cantidad de CO2 emitida en 20 años con una planta termoeléctrica:

2 940 000 t/año de CO2

Cantidad de CO2 emitida en 20 años con una planta geotermoeléctrica:

400 000 t/año de CO2

Diferencia: 2 540 000 t/año de CO2

Composición del vapor geotérmico:• 97 % de vapor de agua• 3 % gases incondensables

2,9 % CO2 (bióxido de carbono)0,014 % H2S (ácido sulfhídrico)0,086 % Otros gases

Niveles de concentraciones de H2S en los campos geotérmicos

Niveles de concentraciones de H2S en los campos geotérmicos

1) Programa de Seguimiento de la Calidad Ambiental (programas de monitoreo)

del ácido sulfhídrico (H2S) en el airede la calidad del agua de ruido en la periferia del campo geotérmico del suelo y la vegetación (tejido foliar)de trafico de avesde pérdida de suelo (erosión)cumplimiento del dictamen técnico de la CONANP

2) Programa de restauración y compensación compensación forestal (reforestación)conservación de suelo y agua

3) Programa de rescate de flora y fauna silvestre

flora y fauna silvestre en riesgo

4) Seguros y Garantías

5) Informe de Administración Semestral

cumplimiento de Términos y Condicionantes

6) Otros programas propuestos (MIA)

control y manejo de residuos peligrosos y no peligrososlimpieza del sitiode vigilancia ambientalde información social y concientización ambientalde manejo de la zona de aprovechamiento especial (APPFFLP)

La adecuada planeación y observancia estricta de la normativa en materia ambiental, aunado a la experiencia de CFE en materia geotérmica, permite confirmar que este tipo de generación eléctrica es factible y confiable desde el punto de vista económico, ambiental y social (sustentable);

El uso de un recurso natural renovable como la geotermia, permite la sustitución de energías generadas a base de combustibles fósiles, lo que se traduce en una contribución a la solución del problema de las emisiones de gases que producen efecto de invernadero y el cumplimiento de las políticas públicas;

La operación de Cerritos Colorados sustituirá la quema de 316 000 barriles anuales de hidrocarburos, evitando la emisión anual a la atmósfera de 127 000 toneladas de CO2;

Cerritos Colorados permitirá la creación de empleos directos e indirectos para la zona y la derrama económica para la región.