Capítulo 4: Energía geotérmica

1. Capítulo 4: Energía geotérmica Coordinating Lead Authors: Barry Goldstein (Australia) and Gerardo Hiriart (Mexico) Lead Authors: RuggeroBertani (Italy), Christopher Bromley (New Zealand), Luis Gutiérrez‐Negrín (Mexico), Ernst Huenges (Germany), Hirofumi Muraoka (Japan), ArniRagnarsson (Iceland), Jefferson Tester (USA), Vladimir Zui (Republic of Belarus) Contributing Authors: David Blackwell (USA), Trevor Demayo (USA/Canada), Garvin Heath (USA), Arthur Lee (USA), John W. Lund (USA), Mike Mongillo (New Zealand), David Newell (Indonesia/USA), SubirSanyal (USA), Kenneth H. Williamson (USA), DooneWyborne (Australia)

2. Contenido EXECUTIVE SUMMARY 4.1 Introduction 4.2 Resource Potential 4.2.1 Global technical potential 4.2.2 Regional technical potential 4.2.3 Possible impact of climate change on resource potential 4.3 Technology and applications 4.3.1 Exploration and drilling 4.3.2 Reservoir engineering 4.3.3 Power plants 4.3.4 Enhanced Geothermal Systems (EGS) 4.3.5 Direct use 4.4 Global and regional status of market and industry development 4.4.1 Status of geothermal electricity from conventional geothermal resources 4.4.2 Status of EGS 4.4.3 Status of direct uses of geothermal resources 4.4.4 Impact of policies

3. Contenido (2) 4.5 Environmental and social impacts 4.5.1 Direct GHG emissions 4.5.2 Life-cycle assessment 4.5.3 Local environmental impacts 4.5.3.1 Other gas and liquid emissions during operation 4.5.3.2 Potential hazards of seismicity and others 4.5.3.3 Land use 4.5.4 Local social impacts 4.6 Prospects for technology improvement, innovation, and integration 4.6.1 Improvements in exploration, drilling and assessment technologies 4.6.2 Efficient production of geothermal power, heat and/or cooling 4.6.3 Technological and process challenges in EGS 4.6.4 Technology of submarine geothermal generation

4. Contenido (3) 4.7 Cost trends 4.7.1 Investment costs of geothermal-electric projects and factors that affect it 4.7.2 Geothermal-electric O&M costs 4.7.3 Geothermal-electric performance parameters 4.7.4 Levelized cost of geothermal electricity 4.7.5 Prospects for future costs trends 4.7.6 Costs of direct uses and geothermal heat pumps 4.8 Potential deployment 4.8.1 Near-term forecasts 4.8.2 Long-term deployment in the context of carbon mitigation 4.8.3 Conclusions regarding deployment REFERENCES

5. Tipo EGS Principales tipos de yacimientos geotérmicos Hidrotermales

6. 4.2 Potencial del recurso Potenciales técnicos geotérmicos totales para electricidad y usos directos

7. 4.3 Tecnología y aplicaciones Plantas a condensación Plantas de ciclo binario

8. Usos directos: calefacción Calefacción doméstica, ciclo abierto Calefacción doméstica, ciclo cerrado

9. 4.4 Situación del mercado geotérmico

10. 4.5 Impactos ambientales y sociales Emisiones de CO2 equivalentes en gramos por kWh generado con base en revisión bibliográfica de publicaciones sobre análisis de ciclo de vida que pasaron estándares de calidad

11. 4.6 Perspectivas de mejoras tecnológicas • Mejoras en tecnologías de exploración, perforación y evaluación. • Mejoras en la generación de electricidad y producción de calor. • Retos tecnológicos y de proceso en EGS: • Desarrollar tecnología para la generación a partir de recursos geotérmicos submarinos.

12. 4.7 Tendencias en costos Tendencia general de costos de inversión • Rangos de costos totales de inversión internacionales a fines de 2009: • Plantas a condensación: 1,780 a 3,560 USD/kW • Plantas de ciclo binario: 2,130 a 5,200 USD/kW

13. Costo nivelado de generación Utilizando el costo promedio de inversión para plantas a condensación (2,700 USD/kW) y de ciclo binario (3,650 USD/kW).

14. 4.8 Desarrollo potencial Pronóstico de desarrollo potencial a corto plazo (2015) Crecimiento de acuerdo a reportes nacionales del WGC 2010. Factor de planta promedio mundial estimado en 2015: 75% para electricidad y 30% para usos directos.

15. Desarrollo a mediano y largo plazo

16. Principales conclusiones • La energía geotérmica tiene un importante potencial para proporcionar energía renovable, segura y de carga base a mediano y largo plazo, contribuyendo así a la reducción de emisiones de GEI y a la mitigación del cambio climático. • El cambio climático no afectará mayormente el desarrollo y efectividad futura de la energía geotérmica. • Los mayores niveles de desarrollo geotermoeléctrico dependen del desarrollo tecnológico y comercial de los sistemas tipo EGS, que no tienen limitaciones geográficas. Aún a un nivel demostrativo, lejos de su aplicación comercial. • Los costos nivelados de generación de recursos geotérmicos hidrotermales y de usos directos son actualmente competitivos con los de sistemas basados en combustibles fósiles. Los sistemas EGS requieren apoyos y financiamiento público y privado de manera similar a otras fuentes renovables de energía. • Bajo las más favorables condiciones de desarrollo, la geotermia podría suministrar el 3% de la energía eléctrica y el 5% de las necesidades de calor en el mundo hacia el año 2050.

17. INFORME PREPARADO PARA LA CRE, CON EL APOYO DEL BID Evaluación de la Energía Geotérmica en México Dr. Gerardo Hiriart Le Bert Consultor del BID y Director General de ENAL

18. Particularidades de las tecnologías para generación con energías renovables • Eólica. (Intermitente, poco predecible, económica) • Fácil de evaluar el potencial • Muy poca integración nacional • Costo de la inversión, predecible • Solar. (Cíclica, predecible, cara) • Fácil de evaluar el potencial • Muy poca integración nacional • Costo de la inversión, predecible • Minihidro. (Dependiente del riego, poco predecible) • Fácil de evaluar el potencial • Alta integración nacional • Costo de la inversión, predecible. Gestión complicada • Geotérmica. (Permanente, despachable, económica) • Difícil conocer a priori el potencial (alto riesgo) • Alta integración nacional • Costo de inversión en pozos incierta (alto riesgo)

19. Revisión de estudios y evaluaciones anteriores

21. Zonas Geotérmicas Analizadas en este Informe

22. Potencial de EGS en EEUU y México En estados Unidos se tiene evaluado un potencial de más de 100 000 MWede EGS Se trabaja en medición de flujo de calor terrestre En México tiene un gran potencial; Existen muy pocos estudios y mediciones de flujo de calor del suelo Se requiere cuantificar y detectar zonas con buen potencial Acoculco, Pue, Buen Laboratorio

23. Potencial estimado para México en Roca seca Caliente con tecnología EGS • Potencial geotermoeléctrico de México con recursos de roca seca caliente, susceptible de ser desarrollado con tecnologías de sistemas geotérmicos mejorados (EGS), es del orden de los 24,700 MW para una profundidad máxima de 3000 metros. Este potencial técnico resulta ser 25 veces superior a la capacidad geotermoeléctrica instalada actual en el país, y alrededor del 48% de la capacidad eléctrica total instalada en México para el servicio público.

24. Sitios con potencialparageotermiasubmarina

25. Potencial de Geotermia Submarina en México • Como conclusión muy preliminar y conservadora, se estima que el potencial geotermoeléctrico con recursos hidrotermales submarino en el Golfo de California y en la plataforma continental de México es del orden de 1200 MW. Este potencial debe considerarse como una estimación muy preliminar, que requiere ser medido y estudiado con más detalle.

26. Muchas gracias por su atención ghiriart@enal.com.mx