EXPLORACION DE ENERGIA GEOTERMICA Y AVANCES PARA SU DESARROLLO EN EL

PERU

Ing. Francisco Zegarra Figueroa Recursos Minerales y Energéticos – INGEMMET

ezegarra@ingemmet.gob.pe

SET2015

EXPLORACION DE ENERGIA GEOTERMICA Y AVANCES PARA SU DESARROLLO EN EL PERU

1. Introducción.2. Exploración Geológica.3. Exploración Geofísica. 4. Exploración Geoquímica 5. Integración de los modelos conceptuales.6. Determinación del Potencial Geotérmico.7. Evaluación Económica de Campo Geotérmicos.8. Desarrollo Geotermico en el Perú.9. Centro de Investigación Geotérmica CIG - INGEMMET.

1.INTRODUCCION

La energía geotérmica es elcalor contenido en el interiorde la Tierra que generafenómenos geológicos aescala planetaria; el terminoenergía geotérmica es amenudo utilizado para indicaraquella porción del calor de laTierra que puede o podría serrecuperado y explotado por elhombre.(Mary H. Dickson y MarioFanelli)

¿QUÉ ES LA ENERGIA GEOTERMICA?

1.INTRODUCCION

¿COMO SE GENERA ELECTRICIDAD A PARTIR DE LA GEOTERMIA?

1.INTRODUCCION

LA ENERGIA GEOTERMICA COMO ENERGIA RENOVABLE

1.INTRODUCCION

En el mundo existe unacapacidad instalada en 26paises y alcanza mas de10,000 MWUso de la energia Geotermicaa nivel Mundial

IMPORTANCIA DE LA ENERGIA GEOTERMICA EN EL MUNDO

(Fuente) Geothermal Power Generation in the World 2010-2014 Reporte Actualizado

1.INTRODUCCION

Modos diversos de utilizerla Geotermia a diferentestemperaturas.

USOS DIRECTOS DE LA ENERGIA GEOTERMICA

1.INTRODUCCION

Entendemos por exploración Geotermica la adquisición deconocimiento acerca de un possible campo Geotermico a fin deidentificar el recurso Geotermico y ver la viabilidad de suproducción.La exploración superficial prove informacion en:• Información Geologica.• Información Hidrogeologia y structural del Sistema.• Tamaño del Sistema Geotermico.• Temperatura del Reservorio Geotermico.• Permeabilidad del Reservorio Geotermico.• Profundidad del Reservorio.• Composicion Quimica de los fluidos.• Determinacion delas zonas de Up-Flow y Out-Flow.

¿EN QUE CONSISTE LA EXPLORACION GEOTERMICA?

2.EXPLORACION GEOLOGICA

2.EXPLORACION GEOLOGICA

Fases del cartografiado geológicoPara llevar a cabo la exploración de recursos geotérmicos esfundamental realizar estudios geológicos de superficie.Normalmente se divide en cuatro etapas:• Trabajo inicial de gabinete• Trabajo de campo• Análisis de laboratorio y• Procesamiento de datos, interpretación de resultados y elaboraciónde informe

2.EXPLORACION GEOLOGICA

1. Sistemas Geotérmicos

2.EXPLORACION GEOLOGICA

Actividad volcánica reciente.Intrusión Magmática.Radioactividad en las rocas dela corteza.Calor de fricción causado poractividad de fallas.Ingreso de gases magmáticoscalientes al reservorio.

Sistemas Geotérmicos: Fuente de calor

2.EXPLORACION GEOLOGICA

Sistemas Geotérmicos: Reservorios

Zona Permeable:Fallas, Fisuras, Estratoporoso, Límite deformación.

Zona Impermeable (capade roca):Rocas hidrotermicamentealteradas, estratoimpermeable

2.EXPLORACION GEOLOGICA

Sistemas Geotérmicos: Fluidos

El fluído geotérmico es agua,meteórica en la mayoría de loscasos, en fase líquida o devapor, según su temperatura ypresión. Esta agua siempre llevadisueltos elementos químicos ygases tal como CO2, H2S, etc.

2.EXPLORACION GEOLOGICA

MODELO GEOLOGICO CONCEPTUAL

2.EXPLORACION GEOLOGICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

Main Geophysical Methods in Geothermal• Thermal methods (soil temperature, heat‐flow)

• Electrical methods (resistivity)

• Gravity methods (rock density)

• Magnetic methods (rock magnetization)

• Seismic methods (sound velocity, seismicity,

geological structure)

4. EXPLORACION GEOQUIMICA

Resistivity and Electrical methodsResistivity is the most diagnostic parameter forgeothermal activity that can be measured from thesurfaceElevated temperature and geothermal alterationproduce distinctive resistivity structure However,care must be taken. Fossil alteration preserves theresistivity structure

PRINCIPALES METODOS

• DC-methods (Schlumberger, Dipole-Dipole)• TEM-methods (Central-Loop TEM, LOTEM)• Magneto-Tellurics (MT, AMT) (Natural source, Controlled source)

3.EXPLORACION GEOFISICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

UBICACION

3.EXPLORACION GEOFISICA

PSEUDORESISTIVIDAD MT

3.EXPLORACION GEOFISICA

INVERSION CONJUNTA TDEM MT

3.EXPLORACION GEOFISICA

MODELAMIENTO GESOESTADISTICO VARIOGRAMA 3D

3.EXPLORACION GEOFISICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

MAPA DE RESISTIVIDAD A -500 m.s.n.m.

3.EXPLORACION GEOFISICA

MAPA DE RESISTIVIDAD A -1000 m.s.n.m.

3.EXPLORACION GEOFISICA

EXPLORACION GRAVIMETRICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

MAPA DE BOUGUER Y RESIDUAL CAMPO AHUACHAPAN

3.EXPLORACION GEOFISICA

MAPA DE DECONVOLUCION DE EULER

MAPA DE SEGUNDA DERIVADA

MAPA CONCEPTUAL CAMPO GEOTERMICO AHUACHAPAN

3.EXPLORACION GEOFISICA

3.EXPLORACION GEOFISICA

4.EXPLORACION GEOQUIMICA

4.EXPLORACION GEOQUIMICA

4.EXPLORACION GEOQUIMICA

4.EXPLORACION GEOQUIMICA

GEOTERMOMETROSDIAGRAMA TERNARIO DE GIGENBACH

4.EXPLORACION GEOQUIMICA

4.EXPLORACION GEOQUIMICA

4. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO

TIPOS DE RESERVORIOS

4. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO

Fase exploración Regional

4. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO

Modelo Conceptual después de la Fase de Exploración detallada

4. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO

Modelo conceptual después de la Perforación y las Pruebas de Pozo

4. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO

4. MODELO CONCEPTUAL INTEGRADO

6. DETERMINACION DEL POTENCIAL GEOTERMICO

6. DETERMINACION DEL POTENCIAL GEOTERMICO

6. DETERMINACION DEL POTENCIAL GEOTERMICO

6. DETERMINACION DEL POTENCIAL GEOTERMICO

Que significa 32.65 MW ?Expresado en dólares = 32.65 MW*0.90*50 Dólares*24 horas.

=35 262.0 Dólares diariosX30 días.= 1 057 860 Dollares Mensuales Aprox

6. DETERMINACION DEL POTENCIAL GEOTERMICO

En cuanto a producción el Perú es un país Hidrico en la generaciónde electricidad.

En la matriz energética no participa la geotermia porque sudesarrollo está recién en la etapa de exploración.

PRODUCCION DE ELECTRICIDAD 2014 GW.h %Hidroelectricas 20,330 49Termoelectricas 20,161 48RER 1,305 3Total 41,796 100

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

A través de una consultoría efectuada por el MINEM en el marco dela Política Energética Nacional del Perú 2010-2040, establecida porDS Nº 064-2010-EM, cuyo objetivo es contar con una matrizenergética diversificada, se dispone de una propuesta de NuevaMatriz Energética Sostenible (NUMES), con una visión futura de laproducción de electricidad al año 2040, en que las energíasrenovables, tendrían un 19% de participación, incluyendo lageotermia, que a diferencia de la solar o eólica es energía de base.

Perspectivas de la Participación de las Energías Renovables Incluyendo la Geotermia

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

• Ley Nº 26848 –Ley Orgánica de Recursos Geotérmicos;

• DS Nº 019-2010-EM –Reglamento de la Ley Orgánica de Recursos Geotérmicos.

GEOTERMIA

• DL Nº 25844 – Ley de Concesiones Eléctricas;

• DS Nº 009-93-EM – Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas.

ELECTRICIDAD

• D. Leg. Nº 1002 Promoción de la inversión para la generación de electricidad con el uso de energías renovables

• DS Nº 012-2011-EM -Reglamento de la Generación de Electricidad con

Energías Renovables.

ENERGIAS RENOVABLES

Autorización y Concesión Concesión Definitiva de Generación

RER: GEOTERMIA

MARCO LEGAL PARA EL DESARROLLO DE LA ENERGIA GEOTERMICA

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

En el año 2012, se concluyó con el apoyo de JICA, el Plan Maestrode Desarrollo de Energía Geotérmica; plan que debería marcar laruta de desarrollo de la energía geotérmica, que comprende:elaboración de una base de datos del potencial de recursosgeotérmicos, evaluación económica, planificación del óptimodesarrollo para la generación de electricidad y transferencia deconocimientos técnicos.

Existe la posibilidad de instalar campos geotermales en 6 regiones:

Región 1: Cajamarca, La LibertadRegión 2: Callejón de HuaylasRegión 3: ChurínRegión 4: Zona CentralRegión 5: Eje Volcánico del SurRegión 6: Cuzco - Puno

El mayor potencial geotérmico se encuentra en el eje volcánico del sur, que comprende las regiones de Puno, Cusco y Tacna.

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

Potencial Geotérmico del Perú según el Plan Maestro

Los estudios realizados handeterminado un potencialaproximado de 3,000 MW.

En la Región Tacna, incluidoen la Región 5 cuenta conabundantes recursosgeotermales, adicionales alos de Calientes y Borateras.

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

CAMPOS GEOTERMICOS Y PRIORIDAD ESTABLECIDA EN EL PLAN MAESTRO DE DESARROLLO DE ENERGIA GEOTERMICA

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

4 Maquinas Perforadoras

1 Laboratorio y Centro deInvestigación Geotérmica

20 Plantas Boca Pozo 10 MW

14 Plantas de entre 30 a 100 MW

Caso estudio : PROYECTO EVALUACION ECONOMICA INSTALACION 840 MW GEOTERMICOS

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

Caso estudio : PROYECTO EVALUACION ECONOMICA INSTALACION 840 MW GEOTERMICOS

INVERSION

El costo total de inversión del proyecto al que ascendería 5210 Millones de US$ puedeobservarse en los siguientes cuadros:Precio Venta el MW 120 US Dollar MW hora.Costo de perforación 5 MUS dollars X Pozo.Precio Planta Boca pozo 10 MUS Dollar cada una.Precio Planta X Campo : 250 MUS Dollar cada unaMantenimiento : 10M anuales

Precio de Venta

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

Caso estudio : PROYECTO EVALUACION ECONOMICA INSTALACION 840 MW GEOTERMICOS

Año Costos Beneficios Factor de Costos Beneficios Flujo neto de

de totales totales actualización actualizados actualizados efectivo act.

operación (M $) (M $) 12.0% (M $) (M $) (M $)

0 1,373.00 0.00 1.000 1,373.00 0.00 -1,373.00

1 10.00 104.8572 0.893 8.93 93.62 84.69

2 10.00 174.762 0.797 7.97 139.32 131.35

3 10.00 274.626 0.712 7.12 195.47 188.36

4 1,373.00 309.5784 0.636 872.57 196.74 -675.82

5 10.00 339.5376 0.567 5.67 192.66 186.99

6 10.00 389.4696 0.507 5.07 197.32 192.25

7 10.00 479.3472 0.452 4.52 216.83 212.31

8 1,373.00 514.2996 0.404 554.53 207.72 -346.81

9 10.00 539.2656 0.361 3.61 194.46 190.86

10 10.00 639.1296 0.322 3.22 205.78 202.56

11 10.00 738.9936 0.287 2.87 212.44 209.57

12 1,373.00 838.8576 0.257 352.41 215.31 -137.10

13 10.00 838.8576 0.229 2.29 192.24 189.95

14 10.00 838.8576 0.205 2.05 171.65 169.60

15 10.00 838.8576 0.183 1.83 153.26 151.43

16 10.00 838.8576 0.163 1.63 136.84 135.20

17 10.00 838.8576 0.146 1.46 122.17 120.72

18 10.00 838.8576 0.130 1.30 109.08 107.78

19 10.00 838.8576 0.116 1.16 97.40 96.24

20 10.00 838.8576 0.104 1.04 86.96 85.92

Total 5,662 12,054 3,214.25 3,337.29 123.05

Los indicadores financieros que arroja el proyecto son:

VAN= 123.05 Se acepta

TIR = 12.72% Se acepta

B/C = 1.04 Se acepta

CALCULO DEL VAN, R B/C Y TIR CON UNA TASA DE DESCUENTO DEL 12%

Solicitudes (%)

46.7%

10.4%

20.1%

0.0%0.2%

9.1%

13.6%

MAGMA

EDC

GGE

ECO ENERGY

ANDES POWER

ENEL GREEN

EMX GEOTHERMAL

Solicitudes de Empresas

Geotérmicas

0

100

200

300MAGMA

EDC

GGE

ECO ENERGYANDES POWER

ENEL GREEN

EMX GEOTHERMAL

Expedientes

SITUACIÓN DE SOLICITUDES GEOTERMIA A MAYO 2014

A octubre del 2014, se tenían 30 autorizaciones vigentes paradesarrollar actividades de exploración de recursos geotérmicos.

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

Mapa de Zonas Geotérmicas Mapa de Friaje

Alternativa la aplicación de Usos Directos de la Geotermia

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

CAMPOS GEOTERMICOS BORATERAS Y CALIENTES

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

DESCRIPCION DE LAS BARRERAS

• De acuerdo a la Ley deConcesiones Eléctricas, elGobierno Peruano tiene la políticade asignar la generación deenergía en manos de la iniciativaprivada, sin embargo, para el casode la energía geotérmica queposee una alta inversión en laetapa de exploración con altoriesgo en el desarrollo del recursogeotérmico y cuyas condiciones(subsuelo) no las podemospredecir exactamente, se traduceen el precio de la energía, lo que lohace una opción distante para elsector privado.

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Barreras en el desarrollo de la energía geotermia y medidas desolución

MEDIDAS DE SOLUCION

• Es recomendable que el estado, revise ymodifique el marco legal, tal así que suparticipación en las etapas deexploración y construcción deber serevaluada con el objetivo de bajar elriesgo de recursos y reducir la carga deinversión del sector privado, situaciónque se ha dado en otros países de laregión (México, Costa Rica, El Salvador,Guatemala, Nicaragua) y en el Mundo(Etiopía, Alemania, Italia, Kenya,Tailandia, Japón, etc.), oalternativamente, promover laparticipación del sector privado, a travésde Asociación Público-Privado (APP)para el aprovechamiento de la energíageotérmica, cuya experiencia ha sidoexitosa en muchos países del mundo.

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

DESCRIPCION DE LAS BARRERAS

• Falta de profesionales especialistasen materia de exploración yexplotación de recursosgeotérmicos.

• La ubicación de los camposgeotérmicos en parques nacionaleso áreas protegidas, es otro factorque impide su desarrollo.

MEDIDAS DE SOLUCION

• Fortalecer el desarrollo técnicocientífico para el desarrollo de laenergía geotérmica, a través decursos, diplomados, post grados,implementación de un Centro deInvestigación y Laboratorio.

• Gestionar la compatibilidad de losproyectos geotérmicos en áreas deconservación regional o zonasprotegidas.

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

DESCRIPCION DE LAS BARRERAS

• Los instrumentos sobre normativade aguas y ambientales que debenaplicarse no están definidos, encuanto a proyectos deaprovechamiento energéticogeotérmico.

• La asociación de colaboración eintercambio de información entrelas instituciones gubernamentalesllamadas participar en el desarrolloy la promoción de la energíageotérmica no es suficientetodavía.

• Desconocimiento de la Geotermiacomo energía renovable muchasveces se la confunde con laminería

.

MEDIDAS DE SOLUCION

• Revisar la normativa sobregeotermia a fin de introducir lasmejoras que sean necesarias paraincentivar los proyectosgeotérmicos.

• Difundir los resultados del PlanMaestro de Desarrollo de EnergíaGeotérmica del Perú.

• Realizar charlas de sensibilizaciónen las comunidades campesinasantes de iniciar los trabajos deexploración.

9. DESARROLLO GEOTERMICO EN EL PERU

El Centro de Investigación de Geotermiadel INGEMMET, tendrá incidencia: en lageneración de conocimiento técnico-científico, registro, procesamiento,administración y difusión eficiente de lainformación técnica-científicarelacionada a los recursos geotérmicos.Así como, promover a la energíageotérmica como una energíarenovable, amigable con elmedioambiente y sostenible, unaalternativa para la diversificación de lamatriz energética del Perú y de usomultipropósito. También brindaraasistencia técnica, formación derecursos humanos capacitados y laimplementación de laboratorios para eldesarrollo geotérmico.

10. OBJETIVO GENERAL

10. CENTRO DE INVESTIGACION GEOTERMICA CIG-INGEMMET

El CEIG, contará con cinco áreas de investigación en: Geología, Geoquímica, Geofísica,Laboratorio y Comunicación y Difusión. Estas áreas estarán integrados por un equipo deinvestigadores del INGEMMET junto a científicos de otras instituciones nacionales(universidades) e internacionales. Sus líneas de investigación principales serán: SistemasMagmáticos; Interacción Calor-Agua-Roca; Geoquímica de Fluidos; Geología Estructural yTectónica; Geofísica y Medio Ambiente.

ESTRUCTURA DEL CENTRO DE INVESTIGACIÓN DE GEOTERMIA

10. CENTRO DE INVESTIGACION GEOTERMICA CIG-INGEMMET

GEOLOGÍA

GEOQUÍMICA

PROYECTO EVALUACIÓN GEOTÉRMICA EN EL PERÚ: GE38-2 REGION PUNO

GEOFÍSICA

HIDROGEOLOGÍA

El proyecto GE38-2 consiste en brindar información geocientíficaactualizada de los recursos geotérmicos potenciales con que cuenta

nuestro país, para promover la inversión. Pretende actualizar el inventario de manifestaciones geotermales en Puno y conocer las posibilidades de

desarrollo de la Geotermia de las principales áreas geotermales de la Región Puno.

Modelo 3d Densidades

2da Derivada A Bouguer Pinaya

10. CENTRO DE INVESTIGACION GEOTERMICA CIG-INGEMMET

GRACIAS