¿Cuánta energía produce una central geotérmica en un día?
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Utilizar la energía geotérmica para calentar nuestros hogares y generar electricidad es una gran idea para el futuro del planeta, pero las tecnologías no son baratas. Cuando analizamos el coste de la energía geotérmica, lo dividimos en dos grandes áreas: la energía geotérmica y las bombas de calor del subsuelo.El coste de la energía geotérmicaLa energía generada por la central geotérmica suele ser geotérmica. Se trata de una planta industrial que utiliza pozos profundos para inyectar directamente agua en rocas calientes. Debido a las rocas calientes bajo nuestros pies esta agua se sobrecalienta, se produce vapor, que se extrae a través de un “pozo de extracción”. Entonces este vapor puede mover una turbina, que produce electricidad. El proceso anterior, como se puede imaginar, no es barato. El gasto de una instalación de este tipo es una inversión importante para cualquier compañía eléctrica que quiera producir electricidad a partir de la energía geotérmica. Hay que realizar complejas auditorías geológicas antes de llevar a cabo cualquier obra de construcción. E incluso entonces, no se puede garantizar que los pozos estén saturados (se han bombeado demasiadas aguas frías en la inyección) para que la instalación sea inútil. Las centrales geotérmicas pueden construirse fácilmente por decenas de millones. El coste de la planta de energía geotérmica se estima en hasta 5 millones de dólares por MW de capacidad instalada en cualquier lugar.Coste del sistema de bomba de calor
¿Cuánta energía produce una central geotérmica?
ResumenEl objetivo de este estudio es comparar las centrales eléctricas de flash único, flash doble y binarias en términos de la potencia generada, su rendimiento y el coste asociado. Los resultados de la comparación se utilizan para encontrar el mejor tipo de planta que se puede implementar para compensar los altísimos requisitos de potencia de un gran colisionador de hadrones (LHC). Utilizando el entorno y los requisitos del LHC del CERN en Ginebra (Suiza), el estudio emplea el software System Advisor Model para analizar la implementación de los distintos tipos de central. Los resultados muestran que la central binaria tiene el mejor rendimiento y el menor coste en comparación con otras centrales geotérmicas analizadas, y que hay una reducción en el coste total de generación de energía cuando se utilizan fuentes de energía renovables.
Tras la producción de vapor a alta y baja presión, todo el vapor se dirige a una turbina de vapor utilizando tuberías separadas. La turbina de vapor puede ser una turbina de doble admisión, una turbina separada, o puede estar formada por dos turbinas compuestas en tándem separadas que funcionan en función de la presión de entrada del vapor. Los componentes de una central de doble flash son similares a los de una central de vapor de flash único. El contenido mineral del agua se concentra en función de cómo se diseñe el flash dual, por lo que las condiciones del recurso son de extrema importancia.Central binariaEn este tipo de central, se utiliza un fluido secundario, como hidrocarburos o fluorocarburos, en lugar de agua para hacer funcionar la turbina ORC. En la ORC, el fluido geotérmico circula por un vaporizador y se devuelve al pozo de reinyección. El fluido secundario se calienta y vaporiza en el vaporizador mediante el intercambio de calor entre el fluido geotérmico y el fluido secundario. El vapor generado a partir del fluido secundario se dirige a la turbina para la producción de electricidad. El vapor que sale de la turbina pasa a través de un regenerador donde el vapor sobrecalentado se utiliza para calentar el fluido condensado que sale del condensador antes de entrar en el vaporizador. El diagrama esquemático de la central eléctrica ORC se muestra en la Fig. 3.Fig. 3Central eléctrica flash binaria (Valdimarsson 2011)Imagen a tamaño completo
Central geotérmica binaria
La energía geotérmica es un recurso primario muy sostenible disponible en todas partes sin intermitencias y en cantidades considerables. Su explotación para producir electricidad, calor o frío, no emite gases de efecto invernadero ni contamina.
La geotermia en el mundo permite producir 15 GW de electricidad en más de 25 países y 35 GW de energía térmica. Los cuatro principales países productores de electricidad geotérmica son Estados Unidos, Filipinas, Indonesia y Turquía. Su producción asciende a más de 8450 MWe entre los cuatro. Sin embargo, los inventarios de recursos muestran que el potencial geotérmico en el mundo es considerable. Este potencial puede ser incluso de interés estratégico para algunos países.
En 2006, un estudio del MIT (Massachusset Institute of Technology) estimó el potencial en 40 GWe en Estados Unidos. Podría ser de 100 GWe en 2050 con sistemas geotérmicos mejorados, el equivalente a 100 reactores nucleares.
En Francia, la energía geotérmica puede utilizarse para producir electricidad y calor para las redes de calefacción urbana o los edificios terciarios. También es posible producir frío gracias a la geotermia en Francia y en el extranjero para las redes urbanas.
Ejemplo de central geotérmica
Los sistemas de uso directo y calefacción urbana utilizan agua caliente de manantiales o depósitos situados cerca de la superficie de la tierra. Las antiguas culturas romana, china y nativa americana utilizaban manantiales minerales calientes para bañarse, cocinar y calentarse. Hoy en día, muchos manantiales siguen utilizándose para bañarse, y mucha gente cree que las aguas calientes, ricas en minerales, tienen beneficios para la salud.
La energía geotérmica también se utiliza para calentar directamente edificios individuales y para calentar varios edificios con sistemas de calefacción urbana. El agua caliente de la superficie terrestre se conduce a los edificios para calentarlos. Un sistema de calefacción urbana suministra calor a la mayoría de los edificios de Reikiavik (Islandia).
La generación geotérmica de electricidad requiere agua o vapor a altas temperaturas (de 300° a 700°F). Las centrales geotérmicas suelen construirse donde se encuentran los yacimientos geotérmicos, a uno o dos kilómetros de la superficie terrestre.
Estados Unidos es líder mundial en generación de electricidad geotérmica. En 2021, había centrales geotérmicas en siete estados, que produjeron unos 16.000 millones de kilovatios hora (kWh) (o 16.238.000 megavatios hora), lo que equivale aproximadamente al 0,4% de la generación total de electricidad a escala de servicios públicos de EE.UU. Las centrales eléctricas a escala comercial tienen una capacidad de generación eléctrica de al menos 1.000 kilovatios (o 1 megavatio), lo que equivale al 0,4% de la generación total de electricidad a escala comercial en Estados Unidos.