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Experiencias de éxito en el desarrollo de la geotérmia mundial y la repercusión para el
desarrollo en la Región Andina
Manuel Pinette Gaona Gerencia de Proyectos Geotermoeléctricos 4 de octubre de 2013
Campo Geotérmico
Las Tres Vírgenes BCS México
1. FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO
2. LA GEOTERMIA EN EL MUNDO
3. RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
4. POLÍTICAS PARA PROMOVER EL APROVECHAMIENTO DE LA
GEOTERMIA
5. REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA
RESUMEN DE LA PRESENTACIÓN
Placa de Norte América
Placa de Sud América
Placa de Caribe
Placa del Pacífico
Placa Euro - Asiática
Placa Africana
Placa Indo - Australiana
Placa de Filipinas
Placa de Cocos
Placa Euro - Asiática
Placa de Nazca
Placa Arábiga
Placa Antártica
Placa Indo – Australiana
Zonas Volcánicas y Placas Tectónicas
Áreas con alto potencial geotérmico
MODELO GEOTÉRMICO
YACIMIENTO
POZO INYECTOR POZO PRODUCTOR
CAPA SELLO
BASE DEL YACIMIENTO
FUENTE DE CALOR
CENTRAL GEOTÉRMICA
FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
1. Exploración Geotérmica.
La exploración superficial.
Técnicas geológicas.
Técnicas geoquímicas.
Técnicas geofísicas.
Perforación Exploratoria.
2. Perforación de Desarrollo
Evaluar zonas de alimentación en los pozos.
Evaluar la extensión del recurso en campo geotérmico.
Clasificación del yacimiento a explotar.
3. Elaboración de Anteproyecto
Modelo conceptual de recurso geotérmico.
Evaluación volumétrica del yacimiento.
Simulación numérica
4. Estudio de Factibilidad Técnica y Económica
Plan de desarrollo geotérmico capacidad en MW.
Estudio de mercado.
Indicadores de rentabilidad
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO
La capacidad instalada en 2010 es de 10.7 GW y es utilizada en 24 países. (Fuente: Geithermal Power Generation in the World 2005-2010 Update Report)
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO
Fuente : GEA Geothermal Energy Association’s 2012 International Market Overview Report.
El crecimiento actual de la geotérmia está condicionado por una serie de factores: el crecimiento económico, especialmente en los mercados en desarrollo, la electrificación de comunidades de bajos ingresos y rurales, las crecientes preocupaciones sobre la seguridad energética y su impacto en la seguridad económica.
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO
La mayor parte del crecimiento en el desarrollo de los recursos geotérmicos mundiales se está produciendo en los países con recursos sin explotar. A medida que más países reconocen y entienden el valor económico de sus recursos geotérmicos, su desarrollo y su utilización se convierte en una prioridad más alta.
En algunos países la generación de electricidad por medios geotérmicos representa más del 10% de la capacidad total.
Países como:
Filipinas, El Salvador, Nicaragua, Islandia, Kenia y Costa Rica. (Fuente: Thermal and Nuclear Power Association of Japan)
0 2 4 6 8 10 12 14 16
Turquia
Portugal
U.S.A
Japón
Italia
Etiopia
Guatemala
Mexico
Indonesia
Nueva Zelandia
Costa Rica
Kenia
Islandia
Nucaragua
El Salvador
Filipinas
Proporción de Energía Geotérmica en la Capacidad Total Instalada (2005) (%)
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Potencial Geotérmico en Centro y Sud America (MW)
País Capacidad Instalada
Capacidad Instalada Geotermia
Recursos Geotérmicos
Guatemala 1 697 33
4 000
El Salvador 1 133 151 2 000
Honduras 969 0 500
Nicaragua 641 78 4 000
Costa Rica 1 715 163 3 500
Panamá 1 283 0 200
Perú 5 221 0 3 000
Potencial Geotérmico en Este de Asia (MW)
País Capacidad Instalada
Capacidad Instalada Geotermia
Recursos Geotérmicos
Filipinas 13 434 1 931 4 500
Indonesia 24 706 857 27 000
Potencial Geotérmico en África (MW)
País Capacidad Instalada
Capacidad Instalada Geotermia
Recursos Geotérmicos
Kenia 1 129 127 2 000
Ethiopia 501 7 algunos miles
En algunos países donde existen grandes potenciales geotérmicos, toda esa capacidad podría ser utilizada en centrales de energía geotérmica. Los cuadros siguientes muestran comparaciones de potencial de recursos geotérmicos y su desarrollo.
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
LA GEOTERMIA EN EL MUNDO El desarrollo de energía geotérmica requiere de un periodo prolongado desde el estudio inicial de exploración hasta la puesta en marcha de la central. Durante este proceso es necesaria la inversión inicial de gran escala. El retorno de inversión se inicia solo después del inicio de operaciones comerciales. Durante el periodo de desarrollo se debe enfrentar riesgos grandes y hacer la inversión de gran escala.
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
CONTROL DISTRIBUCIÓN TRANSMISIÓN USUARIOS GENERACIÓN
Vapor Geotérmico
Gerencia de Proyectos
Geotermoeléctricos
Nuevas Centrales
CADENA DE VALOR DE CFE
Participación de tecnologías en la capacidad de generación
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Principales Centrales Generadoras
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Capacidad Efectiva de Generación
Tipo de Generación
Unidades Capacidad Efectiva
MW
Vapor 83 11,922.6 Dual 7 2,778.4 Turbogás (1) 96 2,332.4 Ciclo Combinado CFE 66 7,166.0 Ciclo Combinado PIE 72 11,906.9 Combustión Interna 56 248.7
Hidráulica 217 11,555.1 Carbón 8 2,600.0 Nuclear 2 1,610.0 Geotérmica 35 838.4 Eólica PIE 393 510.9 Eólica CFE 106 86.8 Solar Fotovoltaica 2 6.0 Plantas Móviles diesel (2) 19 3.1
Total 1,162 53,565.3 (1) Incluye plantas móviles
(2) Plantas de Emergencia. Fuente CFE: 30 abril 2013
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Campos Geotérmicos en operación en México
Campos geotérmicos Entrada en
operación
Pozos
Productores
Pozos
Inyectores
Generación
(GW-h)
(2012)
Vapor
Suministrado
(t/h)
(2012)
Cerro Prieto, BC. 1973 154 18 3,982.1 3,975.6
Los Azufres, Mich. 1982 40 6 1,452.7 1,617.4
Los Humeros, Pue. 1990 22 3 302.9 612.9
Las Tres Vírgenes, BCS. 2001 4 1 47.3 68.7
TOTAL 220 28 5,785.1 6,274.6
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Campos Geotérmicos en México
La CFE opera desde hace más de cuarenta años todos los campos y unidades de
potencia geotermoeléctricas.
Cuarenta y cuatro unidades de energía de varios tipos (contrapresión,
condensación y de ciclo binario), entre 1.5 y 110 MW.
220 pozos de producción con profundidades de entre 600 y 4400 metros.
Se suministra vapor 7510 t/h y se inyecta la salmuera a través de 28 pozos de
inyección, o se trata de una laguna de evaporación solar de 14 km2 en Cerro
Prieto.
Durante el 2012, el vapor producido asciende 54.97 Millones de toneladas.
el Factor de planta en 2012 fue de 84.1% en promedio.
Chichonal, Chiapas
Baja California Exploración
Cerro Prieto BC, 570 MW
Los Azufres, Mich. 185 MW
Las Tres Vírgenes, BCS. 10 MW
Los Azufres III 50 MW + 25 MW
Los Humeros, Pue. 75 MW
CAMPOS GEOTÉRMICOS EN OPERACIÓN
PROYECTOS GEOTÉRMICOS EN EXPLORACIÓN
PROYECTOS GOETÉRMICOS EN CONSTRUCIÓN 125 MW
840 MW
TOTAL 990 MW
Los Humeros III 2 x 25 MW
Lago de Cuitzeo
Cerritos Colorados 25 MW
25 MW
Campos Geotérmicos en México
20 23/09/2013
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
MAPA DE CLASIFICACIÓN ENTÁLPICA
Recurso Temperatura °C
ALTA ENTALPÍA > 200
MEDIA ENALPÍA 150 - 200
BAJA ENTALPIA 90 - 150
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
RIESGOS DEL DESARROLLO
GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
El desarrollo geotérmico viene acompañado con grandes riesgos durante la etapa de desarrollo de recursos en el subsuelo.
Estos riesgos van disminuyendo a medida que el estudio avance. Sin embargo después de la puesta en marcha, todavía permanecen algunos riesgos durante la etapa de operación.
-8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7
Rie
sgo
Años
Riesgo del desarrollo
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Los riesgos tecnológicos, mayores costos potenciales a) Etapa de exploración - Dificultades en la construcción de carreteras y caminos de acceso - Dificultades de exploración debido a condiciones geológicas - Grado de éxito en la perforación exploratoria, etc. b) Etapa de Desarrollo - Profundidad del reservorio - Productividad del reservorio - Calidad del fluido geotérmico, % gases - Tasa de éxito en la perforación de pozos de producción c) Etapa de operación - Declinación en la producción de vapor - Disminución de disponibilidad por problemas en la operación, etc.
Las características de los campos a desarrollar son diferentes e inciertas hasta que se hayan desarrollado.
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Riesgo por la elevada inversión inicial requerida a) El desarrollo geotérmico se integra de diversos procesos que toman varios
años desde su inicio hasta lograr la operación comercial.
b) Se requieren inversiones desde el inicio del desarrollo.
c) El retorno de la inversión comienza hasta que la central generadora inicia su operación comercial.
d) Los desarrolladores deben enfrentar los riesgos y los costos de las inversiones y sus intereses.
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
RIESGOS DEL DESARROLLO GEOTÉRMICO
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL
APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Obligatorias
Estimulantes
Precio de compra fijo
Sistema por cuotas
Incentivos tributarios
Incentivos fiscales
Incentivos financieros
PURPA Act (USA)
Feed-In Tariff Act (Germany)
Sistema RPS (USA, UK, Japón)
Impuestos a la producción (USA)
Reducciones tributarias (Guatemala, Nicaragua)
Subsidios para instalación de ER (Dinamarca, Japón)
Préstamos de bajo interés (Japón, Alemania)
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL
APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
NICARAGUA (Empresa Nicaragüense de Electricidad, ENEL) Ley 443 “Ley de Exploración y Explotación de los Recursos Geotérmicos”, 2002, establece
la importación libre de impuestos y derechos aduanales de todos los bienes y equipos para el proyecto.
Ley 532 “Ley para la Promoción de Generación Eléctrica con Fuentes Renovables, 2005, exoneración del impuesto al valor agregado, exoneración del ISR por 7 años a partir de la operación comercial del proyecto, exoneración de todos los impuestos municipales por 10 años.
Resolución INE 414-04-2008 sobre la actualización de la banda de precios para la venta de energía en el Mercado de Ocasión para los generadores de energía con fuentes renovables entre 7.5 y 8.5 centavos de dólar por kWh.
Concesiones por 2 años para exploración con extensiones de hasta 100 km2 mediante licitación internacional. Para la explotación del recurso las concesiones se otorgan por 25 años y con extensiones de hasta 20 km2, también mediante licitación pública internacional, teniendo el derecho de obtenerla de manera directa la empresa que llevó a cabo la exploración del campo.
Conflictos por la explotación de áreas adyacentes, por la sobreexplotación del recurso.
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL
APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
En Guatemala, la empresa nacional eléctrica firmó un contrato de suministro de agua y vapor geotérmicos con una empresa privada que instaló una central generadora. La empresa nacional no ha podido mantener la producción del campo y la central no está generando la capacidad comprometida. Como el contrato es “take or pay”, la empresa nacional debe pagar toda la energía producida más la que no se produzca en virtud de que la razón del déficit es el suministro insuficiente de fluido geotérmico. La empresa nacional asumió el principal riesgo del desarrollo: el recurso geotérmico.
•En El Salvador, la empresa nacional creó una sociedad de participación mixta con una empresa privada extranjera. La modalidad utilizada la llaman “capitalización con riesgo”, en la cual el número de acciones recibidas es función de la capacidad efectiva desarrollada y no del monto del capital invertido. La empresa privada ha invertido en la construcción de centrales y perforación de pozos para explorar nuevas zonas, sin embargo, la empresa del estado no desea perder su carácter de accionista mayoritario, negándole a la empresa privada el derecho de seguir invirtiendo, lo cual les ha generado un conflicto por 120 MUSD en los tribunales internacionales.
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL
APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Características del sector eléctrico en México - Actualmente, la Ley del Servicio Público de Energía Eléctrica y su Reglamento contemplan la existencia de productores externos, entendidos como titulares de un permiso para realizar actividades de generación que no constituyan servicio público, dichos ordenamientos establecen las nuevas figuras siguientes:
Productor externo Puede generar energía eléctrica para:
Autoconsumo Venta a CFE Exportación
Autoabastecedor Si Si Si
Cogenerador Si Si Si
Pequeño productor Si ≤ 30 MW ≤ 30 MW
Productor independiente
≥ 30 MW ≥ 30 MW
La nueva reglamentación y las figuras legales en ella contenida, determinan que el proceso de planeación se deban tomar en cuenta aspectos que antes no eran relevantes.
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL
APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
Esquemas de financiamiento en México
El esquema de financiamiento empleado en la construcción de centrales generadoras fue originalmente el CAT (Construcción Arrendamiento Transferencia). Bajo este esquema, el consorcio privado, que en el proceso de licitación presente la mejor oferta económica, construye la central, la da en arrendamiento a CFE y después de un plazo convenido previamente la enajena a favor de CFE. Este esquema se encuentra actualmente en desuso.
Actualmente los esquemas usuales son el PIE y el OPF.
En el caso del PIE (Productor Independiente de Energía), la central a construir, que necesariamente debe formar parte de la programación de CFE, es licitada y el consorcio ganador la construye y opera durante un cierto plazo, durante el cual tiene vigencia un contrato de venta de energía a CFE. En el OPF (Obra Pública Financiada), el consorcio ganador construye la central y al terminar el periodo constructivo, lo entrega en propiedad a la CFE, quien recurre a un crédito para liquidar el monto actualizado al inicio de la operación.
POLÍTICAS PARA PROMOVER EL
APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA
Subdirección de Generación
Gerencia de Proyectos Geotermoeléctrico
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA
Particularidades de la geotermia y sus repercusiones La energía como producto posee características muy particulares, entre las que se pueden señalar son:
1. Es indispensable para el desarrollo del país, e interactúa importantemente con el desarrollo
industrial del mismo.
2. Existen diferentes medios y tecnologías de generación; por otro lado, el usuario no puede
distinguir la fuente de donde procede.
3. La industria eléctrica es altamente demandante de capital; es altamente especializada; los
periodos de maduración de las inversiones y vida útiles son considerables; presenta
economías de escala muy importantes.
4. La energía eléctrica no puede almacenarse eficientemente; por ende, debe generarse en el
momento en que se demanda; su transporte requiere medios muy especializados; sufre
pérdidas importantes durante su transporte.
5. La ubicación de algunos proyectos (como hidroeléctricas, geotermoeléctricas, eoloeléctricas y
solares) obedece exclusivamente a la disponibilidad del energético.
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA
6. La energía geotérmica es una energía renovable que contribuye al desarrollo sostenible y por lo tanto tiene valor estratégico.
7. Las barreras que deben superarse para lograr su aprovechamiento son:
Riesgos tecnológicos del recurso energético
Inversión inicial intensiva
8. En todos los países que cuentan con infraestructura geotérmica productiva, los gobiernos participan activamente para superar las barreras del desarrollo estableciendo las políticas de apoyo que consideran más efectivas y adecuadas a sus circunstancias.
9. Los recursos geotérmicos son una oportunidad para satisfacer las necesidades de energía con
una carga base, de forma limpia y sostenible de energía en América del Sur, especialmente a lo largo de la Cordillera de los Andes y el Cono Sur del continente. Empresas con experiencia de Australia, Italia, los EE.UU. y otros países se están interesando en el desarrollo de los recursos geotérmicos de América del Sur. Muchos se han asociado con compañías nacionales, con una mejor comprensión de los proyectos en sitio, así se hacen los desarrollos más factibles. Algunas compañías mineras locales e internacionales han realizado operaciones a pequeña escala, trabajando para desarrollar los recursos geotérmicos que ayudan a satisfacer las necesidades de electricidad en sus operaciones.
REPERCUSIONES EN LA REGIÓN ANDINA
El proceso de planeación de la CFE México
La planeación de nuevos proyectos de generación de energía se encuadra en un marco de referencia (político, económico, financiero, de disponibilidad de energéticos, social y ambiental) y se basa en el pronóstico de la demanda de energía eléctrica (Estudio de Mercado) y de la oferta de medios de generación (cartera de proyectos) La cartera de proyectos de generación de la CFE tiene la característica de estar compuesta por proyectos de distintas tecnologías (termoeléctricos convencionales, ciclos combinados, hidroeléctricos, de turbogás, Geotermoeléctricos, eoloeléctricas y nucleoeléctricos). Cada tecnología presenta ventajas y desventajas respecto a las otras, por ejemplo, en cuanto a confiabilidad y flexibilidad de operación, a la disponibilidad de energéticos, impacto ambiental, y a montos y programas de inversión.
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
Manuel Alberto Pinette Gaona Comisión Federal de Electricidad [email protected]