Gregor Goetzl, 22 de julio de 2020
El término energía geotérmica abarca un amplio campo de aplicaciones a diferentes niveles de profundidad y temperatura o basadas en diferentes tecnologías para extraer calor geotérmico. Aunque todo tipo de energía geotérmica se origina en el interior de la Tierra, las tecnologías difieren claramente en su rango de aplicación y conceptos. En este blog echaremos un vistazo a los términos «superficial» y «geotérmica profunda» e intentaremos explicar cómo se diferencian estos sistemas y qué tienen en común.
¿Qué tienen en común la energía geotérmica» superficial «y» profunda»?
Hay que tener en cuenta que el flujo de calor terrestre por sí solo, que oscila entre <50 mW/m2 y 200 mW/m2, no es lo suficientemente fuerte para suministrar aplicaciones geotérmicas. Por lo tanto, el uso de energía geotérmica en todos sus diferentes tipos significa cosechar el calor almacenado en rocas porosas llenas de agua del subsuelo, que está disponible alrededor del año a la misma capacidad. Su uso sostenible requiere una planificación y gestión de recursos adecuadas.
Ambos sistemas,» geotérmicos superficiales «y» geotérmicos profundos», permiten la calefacción, la refrigeración y el almacenamiento de calor subterráneo y, aparte de la energía petrotérmica (por ejemplo, Roca Seca Caliente), se refieren a los mismos principios tecnológicos para la recuperación de calor del subsuelo.
Bien, ¿y en qué se diferencian la geotermia «superficial» y «profunda»?
En primer lugar, echemos un vistazo a la terminología: Los términos «poco profundo» y «profundo» se refieren a la profundidad del absorbedor de calor, que puede recolectar calor del agua subterránea con un sistema de bucle abierto o del suelo sólido con un intercambiador de calor de bucle cerrado. No existe una definición uniforme de «superficial» y «profundo». En la mayoría de los países, la separación de profundidad está regulada por la Ley de minería, que requiere un permiso para perforaciones (en su mayoría entre 100 y 400 metros por debajo de la superficie). La Ley de minería influye en el mercado de perforación y en el rango de profundidad. Para niveles de profundidad de hasta 150 metros, existe un gran mercado que ofrece bajos costos de perforación, lo que hace que la energía geotérmica de poca profundidad también sea asequible para los hogares privados. Por el contrario, la energía geotérmica profunda requiere una planificación a largo plazo y altas inversiones con respecto a los costos de perforación.
Además, los rangos de temperatura y capacidad separan la geotermia» superficial «y» profunda». Los sistemas geotérmicos poco profundos funcionan a niveles de temperatura entre 0 ° C y hasta 30°C, lo que se considera temperatura ambiente atmosférica, por esta razón también se puede llamar calor ambiental geotérmico (véase la figura 1). A diferencia del uso directo de la geotermia profunda, la geotermia superficial requiere una bomba de calor para procesar el calor para la calefacción de espacios (uso indirecto de energía térmica). Sin embargo, a diferencia de la geotermia profunda, permite la refrigeración directa (gratuita), lo que la hace muy atractiva en áreas urbanas. La energía geotérmica de poca profundidad proporciona capacidades de hasta 5 MWth, para edificios individuales o redes de calefacción y refrigeración de baja temperatura 5G descentralizadas. Debido a los niveles de temperatura más altos entre 30°C y hasta 200°C, la geotermia profunda se utiliza predominantemente en procesos industriales y redes de calefacción convencionales centralizadas de 2G a 4G. Además, la energía geotérmica profunda permite producir electricidad a niveles de temperatura superiores a 90°C, lo que la hace atractiva para aplicaciones combinadas de calor y energía.
Nuestra conclusión – la energía geotérmica es un verdadero todoterreno!
No hay un límite uniforme y estricto entre la geotérmica» superficial» y la profunda». Ambos conceptos contribuyen a la transición hacia un futuro paisaje de energía libre de carbono. La selección de la fuente de calefacción o refrigeración adecuada, teniendo en cuenta también otras energías renovables, debe coincidir con el nivel de exergía requerido de su aplicación térmica (consulte la figura 2). Por lo tanto, la priorización exergética será clave para alcanzar la transición hacia el suministro de energía verde. ¿Por qué usar una fuente de energía de alta entalpía como gas verde o biomasa para un uso de baja entalpía, como calefacción de espacios?
Resumen
| Característica | Geotérmica superficial | Geotérmica profunda |
| Rango de profundidad | Sin permiso de perforación, rango de perforación estándar de hasta alrededor de 150 metros | Se requiere permiso de perforación, profundidades de perforación > 150 metros a 5.000 metros |
| el nivel de Temperatura | 0 °C a <30 °C | 30 °C a 200 °C |
| capacidades Térmicas | <10 kW a <5 MW | 1 MW >50 MW |
| la producción de Electricidad | No es posible la producción de electricidad | Binario círculo: 90 °C – 200 °C uso Directo: > 200 °C |
| Refrigeración | Refrigeración libre | Refrigeración forzada (adsorción, absorción) |
| Suministro de calor | Redes de calefacción y refrigeración 5G de edificios individuales | Redes de calefacción 2G a 4G de calor industrial |
Para obtener más información sobre MUSE y la energía geotérmica en general, comuníquese con nuestro coordinador de proyectos:
Gregor Goetzl, [email protected]
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