Análisis energético, exergético y económico de una planta geotérmica de generación de energía eléctrica en España

Abstract

Las investigaciones en torno a nuevas fuentes de energía están aumentando considerablemente. En cuanto a la producción de electricidad, el mercado sigue estando gobernado principalmente por las centrales convencionales que funcionan con combustibles fósiles. Aun así, determinadas energías renovables comienzan a ser relevantes en el mercado eléctrico. En la producción de electricidad, la principal ventaja que presenta la energía geotérmica es su elevado factor de carga. Opera ininterrumpidamente a excepción de paradas técnicas que se precisen. Por ello, se puede usar como energía base dentro del mix energético de un país, no necesita fuentes auxiliares. Esto no es una característica común en el resto de energías renovables, que presentan generalmente intermitencia de suministro. Por otro lado, los principales inconvenientes son que no se encuentra disponible en cualquier región del planeta y el elevado coste de inversión que supone. Estos son los causantes del bajo porcentaje del consumo de energía eléctrica mundial que representa esta energía. La energía geotérmica aprovecha el calor natural procedente del interior de la Tierra, que se transmite a través del material rocoso dando lugar a lo que se conoce como sistemas geotérmicos. Estos existen bajo un elevado porcentaje de la superficie terrestre, pero no todos son válidos para la producción de electricidad. Aproximadamente, se necesitan recursos que se encuentren a 150ºC para poder instalar una planta de producción de energía eléctrica a partir de energía geotérmica. En España se encuentran debidamente estudiados y catalogados los recursos geotérmicos de los que se dispone. La mayoría son de baja temperatura y únicamente se pueden dedicar a aplicaciones directas, pero también existen varios recursos de media/alta temperatura a partir de los cuales se podría instalar una planta de producción de electricidad en nuestro país. Este trabajo analiza desde un punto de vista termodinámico y económico una planta de producción de energía eléctrica a partir de energía geotérmica. En primer lugar, se presentan los tipos de plantas geotérmicas existentes, que son plantas de vapor seco, plantas tipo flash y plantas de ciclo binario. El principal factor que influye en la decisión de qué tipo de planta es factible construir es la temperatura del fluido geotérmico. Las temperaturas recogidas en el estudio del potencial geotérmico de España indican que la tecnología más apropiada es la del ciclo binario.