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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



FASES PARA DESARROLLAR UN PROYECTO GEOTÉRMICO



LA GEOTERMIA EN EL MUNDO

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)


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 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.

http://www.geo-energy.org/pdf/reports/2012-GEA_International_Overview.pdf

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) (%)




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)




Filipinas 13 434 1 931 4 500

Indonesia 24 706 857 27 000

Potencial Geotérmico en África (MW)




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 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.



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





Principales Centrales Generadoras



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



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



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



MAPA DE CLASIFICACIÓN ENTÁLPICA

Recurso Temperatura °C

ALTA ENTALPÍA > 200

MEDIA ENALPÍA 150 - 200

BAJA ENTALPIA 90 - 150



RIESGOS DEL DESARROLLO

GEOTÉRMICO



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



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.




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.




POLÍTICAS PARA PROMOVER EL

APROVECHAMIENTO DE LA GEOTERMIA



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)





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.





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.





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.





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.





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.


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.


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]

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