El Departamento de Energía examinó inicialmente el potencial de explotación de la energía geotérmica en el Reino Unido sobre una base comercial a raíz de la crisis del petróleo de 1973 . Se identificaron varias regiones del país, pero el interés en desarrollarlas se perdió debido a la caída de los precios del petróleo . Aunque el Reino Unido no es activamente volcánico, [1] un gran recurso de calor está potencialmente disponible a través de bombas de calor geotérmicas superficiales , acuíferos poco profundos y acuíferos salinos profundos en las cuencas mesozoicas del Reino Unido. [2] La energía geotérmica es abundante debajo del Reino Unido, aunque actualmente no es fácilmente accesible, excepto en lugares específicos.[3]
Historia
La leyenda antigua atribuyó a los primeros reyes celtas el descubrimiento de las fuentes termales en los baños romanos en Aquae Sulis (la moderna ciudad de Bath ) que luego cayeron en mal estado durante la Edad Media y no fueron redescubiertas hasta el siglo XVIII, junto con los manantiales en Buxton en el Peak District . [ cita requerida ]
El potencial geotérmico del Reino Unido fue investigado por un programa financiado por el gobierno del Reino Unido y la Comisión Europea que se desarrolló desde 1977 hasta 1994, [4] y vio un experimento de Hot Dry Rock perforado en granito Carnmenellis de Cornualles. El proyecto, que nunca tuvo la intención de producir electricidad, fue un experimento de mecánica de rocas para investigar la estimulación hidráulica de redes de fracturas a temperaturas por debajo de los 100 ° C. Se perforaron tres pozos a una profundidad vertical total de 2.6 km donde la temperatura del fondo del pozo fue de alrededor de 100 ° C. En 1994, se cerró el proyecto Hot Dry Rock y el esfuerzo de investigación se transfirió al Proyecto Geotérmico Europeo en Soultz-sous-Forêts . [4]
El desarrollo de la energía geotérmica en el Reino Unido ha sido limitado, en parte debido a la falta de recursos de alta entalpía , pero también debido a la disponibilidad de combustibles fósiles baratos. [4] Sin embargo, cuando se hacen comparaciones con países en un entorno tectónico similar, queda claro que el Reino Unido está subutilizando este recurso potencial. La falta de desarrollo geotérmico ha sido en gran parte el resultado de la disponibilidad de gas natural del Mar del Norte durante las décadas de 1980 y 1990. [4]
El interés en los recursos de energía geotérmica del Reino Unido volvió a aumentar en la década de 2000, como una forma potencial de abordar parte de la "brecha energética" del Reino Unido.
Energía solar (geotermia superficial)
Existe lo que puede conocerse erróneamente como energía geotérmica a poca profundidad, pero técnicamente es energía solar; los 10-15 m superiores del suelo se calientan por radiación solar y no (salvo raras excepciones) por energía geotérmica. Esto actúa como un acumulador de calor y puede explotarse de varias formas diferentes. Este calor puede ser utilizado por bombas de calor de fuente terrestre que pueden reducir sustancialmente las facturas de calefacción y reducir la huella de carbono asociada. El calor del sol se conduce hacia el suelo. A una profundidad de unos 15 metros, las temperaturas del suelo no se ven afectadas por los cambios estacionales de temperatura del aire y tienden a permanecer estables durante todo el año aproximadamente a la temperatura media anual del aire (9-13 ° C en el Reino Unido). Por lo tanto, el suelo a esta profundidad es más frío que el aire en verano y más cálido que el aire en invierno. Esta diferencia de temperatura es aprovechada por bombas de calor de fuente terrestre que se utilizan para calentar y / o enfriar hogares y edificios de oficinas. [5]
Esquemas basados en acuíferos
El agua subterránea en las areniscas del Permo-Triásico en el Reino Unido tiene el potencial de proporcionar un recurso geotérmico explotable a profundidades de entre 1 y 3 km. Desde 1979, las cuencas de interés principal son East Yorkshire y Lincolnshire, Wessex, Worcester, Cheshire, West Lancashire, Carlisle y las cuencas de Irlanda del Norte. Además, algunas de estas cuencas se encuentran en áreas de flujo de calor elevado, o están cubiertas por estratos menos conductores térmicos, proporcionando en efecto una capa aislante. [5] La siguiente tabla enumera los principales recursos acuíferos geotérmicos del Reino Unido [5] para áreas donde la temperatura es superior a 40 ° C y la transmisividad es superior a 10 Dm, excepto en los casos indicados:
Nombre del acuífero / cuenca | Formación geológica | Recurso geotérmico ( Exa - julios ) | Recurso identificado (1) (Exa-julios) | Profundidad (m) |
---|---|---|---|---|
East Yorkshire y Lincolnshire | Arenisca de Sherwood | 99 | 6,7 | ? |
Arenas pérmicas basales | 6,7 | 0,9 (2) | ? | |
Wessex | Arenisca de Sherwood | 22,9 | 3,2 (3) | 1700 a 2200 |
Worcester | Permo-Triásico (indiferenciado) | 12 | 1.4 | 2500 |
Cheshire | Arenisca de Sherwood | 16,9 | 2.1 | 4000 |
Pérmico, incluyendo algunos Triásico | 27,9 | 3.8 | 4000 | |
Irlanda del Norte | Arenisca de Sherwood | 35,4 | 4,7 | ? |
(1) Recurso identificado calculado asumiendo una temperatura de rechazo de calor al final del proceso de 30 ° C; uso directo del líquido y reinyección del líquido después de su uso. (2) Transmisividad ≥5 Dm |
Plan de calefacción del distrito de Southampton
En la década de 1980, el Departamento de Energía del Reino Unido emprendió un programa de investigación y desarrollo para examinar el potencial de los acuíferos geotérmicos en el Reino Unido. Sin embargo, después de algún éxito inicial de perforación de un pozo en la cuenca de Wessex en 1981, se consideró que era demasiado pequeño para ser comercialmente viable. El proyecto fue abandonado por el Departamento de Energía, pero el Ayuntamiento de Southampton se negó a dejar caer el proyecto y tomó la decisión de crear el primer esquema de energía geotérmica del Reino Unido . Esto se llevó a cabo como parte de un plan para convertirse en una 'ciudad autosuficiente' en generación de energía , promovido por el entonces líder del ayuntamiento Alan Whitehead . El plan se desarrolló finalmente en conjunto con la empresa francesa COFELY District Energy y luego se estableció la Southampton Geothermal Heating Company . La construcción comenzó en 1987 en un pozo para extraer agua del acuífero Wessex Basin a una profundidad de 1.800 metros y una temperatura de 76 ° C. [6]
El esquema ahora calienta varios edificios en el centro de la ciudad , incluido el Centro Cívico de Southampton , el centro comercial WestQuay , el Hospital Royal South Hants , la Universidad Solent y las oficinas de Carnival ; y es parte de un sistema de calefacción de distrito ampliado en el centro de la ciudad que incluye otras fuentes combinadas de calefacción, refrigeración y energía . [7] [8] A partir de 2011, el plan de calefacción y refrigeración de distrito proporciona anualmente 26 GWh de electricidad y más de 40 GWh de calor. [9] La salmuera del pozo geotérmico proporcionó el 18% de la mezcla total de calefacción urbana, y el combustible fueloil (10%) y el gas natural (70%) el resto. La electricidad generada a partir del plan es utilizada por Associated British Ports a través de una conexión eléctrica privada al puerto de Southampton , y cualquier excedente de electricidad se vende a la red . [7] [ verificación fallida ]
Stoke on Trent
En 2014, el Ayuntamiento de Stoke-on-Trent anunció planes para un proyecto de £ 52 millones para crear una red de calefacción urbana alimentada por energía geotérmica. [10] Esto proporcionará calefacción, en forma de agua caliente, a los clientes locales. El trabajo comenzó en 2017 y los primeros clientes se conectarán a principios de 2019. [11] [12]
Otro
Otra zona con gran potencial para la energía geotérmica es el Mar del Norte , en la plataforma continental donde la corteza terrestre es delgada (menos de 10 kilómetros). Las plataformas marinas extraen hidrocarburos de esta región, pero cada año la producción cae un 5% y pronto será antieconómico seguir utilizando estas plataformas para la extracción de combustibles fósiles . Un uso alternativo podría ser la generación de energía geotérmica. En 1986, Total Energy Conservation and Management Co. Ltd. emprendió un trabajo sobre este tema . Se elaboró un documento general llamado " Sistema de extracción de energía geotérmica de un solo pozo para la generación de energía eléctrica ".
Esquemas de rock caliente
El gradiente geotérmico promedio en el Reino Unido es de 26 ° C por km de profundidad. [5] No hay generación de energía geotérmica profunda en el Reino Unido. Se considera que las regiones de granito del suroeste de Inglaterra, el distrito de los lagos y Weardale y las tierras altas del este de Escocia tienen las mejores perspectivas de generación de energía. [13] Además de utilizar acuíferos calentados geotérmicamente, la tecnología geotérmica Hot-Dry-Rock se puede utilizar para calentar agua bombeada bajo tierra sobre roca calentada geotérmicamente. A partir de 1977, se llevaron a cabo pruebas de la tecnología en Rosemanowes Quarry , cerca de Penryn , Cornwall .
En general, se considera que los proyectos de solo calor tienen el mayor potencial en el Reino Unido porque el recurso está más extendido y es menos profundo. Esto incluye los acuíferos calientes (es decir, cuerpos de agua subterráneos) en el noreste, Wessex, Cheshire e Irlanda del Norte. [ aclaración necesaria ] La única estación generadora de calor geotérmica existente en el Reino Unido (solo calor) está en Southampton, donde un pozo de 1800 metros se conecta al borde del acuífero debajo de Wessex y proporciona calor al Esquema de Energía del Distrito de Southampton . El pozo está siendo remodelado. [13]
En 2008 se presentó una solicitud de planificación para un proyecto de rocas calientes en el sitio de una antigua fábrica de cemento en Eastgate , cerca de Stanhope en el condado de Durham . La planta geotérmica calentará Eastgate Renewable Energy Village , la primera aldea modelo de energía geotérmica del Reino Unido . [14] Sin embargo, esto se archivó en 2010. [15]
En 2010, el Consejo de Cornualles otorgó el permiso de planificación para una planta de energía geotérmica a escala comercial . [16] La planta será construida en el polígono industrial de United Downs cerca de Redruth por Geothermal Engineering. La planta producirá 3MW de electricidad renovable. La perforación comenzó en el sitio en noviembre de 2018. [17]
En diciembre de 2010, el Proyecto Eden en Cornwall recibió permiso para construir una planta geotérmica Hot Rock. Se planeó que la perforación comenzara en 2011, pero a partir de mayo de 2018, aún se están buscando fondos. [18] La planta estará en el lado norte del Eden Project, un escaparate para proyectos ambientales en Bodelva, cerca de St Austell. Debería producir 3-4 megavatios de electricidad para uso de Eden con un excedente, suficiente para unas 3.500 casas, que ingresan a la Red Nacional. [19] [20]
Energía geotérmica profunda en el Reino Unido
El Deep Geothermal Challenge Fund del Departamento de Energía y Cambio Climático ha proporcionado más de £ 4,5 millones en subvenciones para apoyar los siguientes proyectos: [13] Proyectos de energía
- United Downs cerca de Redruth, Cornwall - £ 1.475 millones en 2009
- Proyecto Eden cerca de St Austell, Cornwall - £ 2.011 millones en 2009
Proyectos de solo calor
- Centro de la ciudad de Southampton: £ 200,000 en 2010.
- Eastgate en Weardale, Condado de Durham - £ 461,000 en 2009
- Sitio de Science Central, centro de la ciudad de Newcastle - £ 400,000 en 2010
United Downs
A principios de 2013, el gobierno retiró una subvención multimillonaria de Geothermal Engineering Ltd para el proyecto United Downs Deep Geothermal Power de 50 millones de libras esterlinas , después de que la empresa no consiguiera la inversión adicional necesaria para cumplir con los términos de la subvención. [21] Para 2016, la compañía había logrado asegurar una financiación de 30 millones de libras esterlinas para el proyecto de una combinación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional , el Consejo de Cornualles e inversores privados, financiando así el primer plan de energía comercial de rocas calientes del Reino Unido. En 2019, la empresa había terminado de perforar los dos pozos geotérmicos; el pozo de producción a una profundidad de 5275 my el pozo de inyección a 2393 m. El agua caliente alcanza los 250 ° C y puede producir alrededor de 60 MW de calor y 10 MW de energía eléctrica. En 2021, se espera la puesta en servicio de la planta de energía. [22] [23]
Universidad de Newcastle
El Proyecto de Pozo Central de Ciencias de la Universidad de Newcastle , a 1800 m, es el pozo geotérmico más profundo perforado en casi 30 años. [24] [25] construido sobre la antigua fábrica de cerveza Tyne en la ciudad. El perfil de temperatura de 3.9˚C / 100m es más alto que el encontrado en Weardale. [26] El proyecto fracasó debido a que los caudales de agua caliente del pozo no eran lo suficientemente grandes como para ser explotables, dejando que el desarrollo se calentara con fuentes convencionales. [27]
Potencial
Un informe para la Asociación de Energías Renovables preparado por los consultores de ingeniería Sinclair Knight Merz en 2012 [28] identificó los siguientes hallazgos clave:
- El recurso está ampliamente distribuido por todo el Reino Unido con "puntos calientes" en Cornwall, Weardale, Lake District, East Yorkshire, Lincolnshire, Cheshire, Worcester, Dorset, Hampshire, Irlanda del Norte y Escocia;
- El potencial de reducción de costos es excepcionalmente alto;
- Los recursos geotérmicos profundos podrían proporcionar 9,5 GW de electricidad renovable de carga base, equivalente a casi nueve centrales nucleares, que podrían generar el 20% del consumo eléctrico anual actual del Reino Unido;
- Los recursos geotérmicos profundos podrían proporcionar más de 100 GW de calor, lo que podría suministrar suficiente calor para satisfacer la demanda de calefacción de espacios en el Reino Unido;
- A pesar de este importante potencial, el régimen de apoyo del Reino Unido no es competitivo con otros países europeos.
Memorando de entendimiento con el gobierno islandés
El 30 de mayo de 2012, el gobierno del Reino Unido firmó un Memorando de Entendimiento con el gobierno de Islandia sobre una serie de cuestiones energéticas, incluido el apoyo al desarrollo de la energía geotérmica profunda en el Reino Unido. [13]
- Intercambiar información sobre el desarrollo del sector geotérmico profundo en el Reino Unido, incluido el suministro de calor a las redes de calefacción urbana;
- Explorar la posibilidad de desarrollar la interconexión eléctrica entre Islandia y el Reino Unido, incluidas las cuestiones legales y reglamentarias pertinentes;
Ver también
- Uso y conservación de energía en el Reino Unido
- Bombas de calor geotérmicas
- Tubos de calentamiento de la tierra
- Energía renovable
- La Sociedad Geológica
- Geotermia (geología)
- Energía renovable en el Reino Unido
- Energía eólica en el Reino Unido
- Energía solar en el Reino Unido
- Hidroelectricidad en el Reino Unido
- Lista de temas de energía renovable por país
Referencias
- ^ "Energía geotérmica - ¿qué es?" . Servicio geológico británico . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
- ^ Busby, Jon. "Energía geotérmica profunda y aguas subterráneas en el Reino Unido" (PDF) . Servicio geológico británico . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
- ^ "Atlas de investigación: FUENTES DE ENERGÍAS RENOVABLES - Energía geotérmica" . Centro de Investigación de Energía del Reino Unido . Consultado el 23 de junio de 2013 .
- ^ a b c d Busby, Jon (25 a 29 de abril de 2010). "Perspectivas geotérmicas en el Reino Unido" (PDF) . Actas del Congreso Mundial de Geotermia . Bali, Indonesia . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
- ^ a b c d "Evaluación de las areniscas permo-triásicas del Reino Unido como acuíferos geotérmicos; por DJ Allen, IN Gale & M. Price; Servicio geológico británico; 1985" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2011 .
- ^ "Energía geotérmica en el Reino Unido - Esquema de calefacción del distrito de Southampton" (PDF) . Consultado el 12 de febrero de 2011 .
- ^ a b "Página web del Ayuntamiento de Southampton que describe el esquema" . Archivado desde el original el 17 de diciembre de 2013 . Consultado el 21 de diciembre de 2013 .
- ^ Estudio de caso de la UE: Proyecto de calefacción urbana geotérmica, Southampton
- ^ https://web.archive.org/web/20131217041616/http://www.southampton.gov.uk/Images/District%20Energy%20Scheme%202011_tcm46-299457.pdf
- ^ "¿Podría un volcán de 350 millones de años calentar Stoke-on-Trent?" , The Sentinel , 25 de septiembre de 2014
- ^ http://www.thinkgeoenergy.com/stoke-on-trent-preparing-work-on-geothermal-district-heating-network/"Stoke-on-Trent preparando el trabajo en la red de calefacción urbana geotérmica" .
- ^ "Los expertos a pagar más de £ 50 millones para el desarrollo de Stoke-on-Trent 'red de calor ' " .
- ^ a b c d "Incremento del uso de tecnologías bajas en carbono: energía geotérmica" . gov.uk . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
- ^ 'Rocas calientes' encontradas en la planta de cemento
- ^ "£ 2 millones gastados en Eastgate Renewable Energy Village, en Stanhope" . Consultado el 27 de noviembre de 2018 .
- ^ " La planta de energía geotérmica ' Hot rocks' promete una primicia en el Reino Unido para Cornwall" . Noticias de la mañana occidental . 17 de agosto de 2010 . Consultado el 21 de agosto de 2015 .[ enlace muerto permanente ]
- ^ "La perforación comienza en la planta de electricidad geotérmica de Cornualles" . Consultado el 27 de noviembre de 2018 .
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- ^ Corbley, Andy (8 de enero de 2021). "Reino Unido estrena planta geotérmica utilizando calor de la tierra para alimentar 10.000 hogares" . Good News Network . Consultado el 12 de enero de 2021 .
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- ^ "BritGeothermal" . Servicio geológico británico . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
- ^ "¡Más caliente de lo esperado!" . Blog del Prof. Paul Younger. Archivado desde el original el 15 de abril de 2012 . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
- ^ Proctor, Kate (28 de noviembre de 2014). "El proyecto de pozo gigante de 2km no logra llevar agua caliente a las empresas de Newcastle" . crónica en vivo . Consultado el 29 de octubre de 2015 .
- ^ "Los recursos geotérmicos profundos tienen potencial para producir hasta el 20% de la electricidad y el calor del Reino Unido para millones" . Asociación de Energías Renovables . Consultado el 1 de mayo de 2013 .
enlaces externos
- The Geological Society: Opciones geotérmicas de baja entalpía para el Reino Unido [ enlace muerto permanente ]
- The Geological Society: Mapa del potencial geotérmico en Inglaterra y Gales
- Generación de energía geotérmica en el Reino Unido
- Implicaciones geotérmicas en el Reino Unido por Gresham Clacy, geofísico
- EVALUACIÓN DE LAS PIEDRAS ARENISCAS PERMO-TRIÁSICAS DEL REINO UNIDO COMO ACUÍFEROS GEOTÉRMICOS
- Energía geotérmica profunda y aguas subterráneas en el Reino Unido, Jon Busby BGS
- Perspectivas geotérmicas en el Reino Unido, Jon Busby BGS [ enlace muerto permanente ]
- Plan de calefacción del distrito de energía geotérmica Southampton, Energie-Cités en colaboración con la ciudad de Southampton
- Plan de cogeneración y geotermia del Ayuntamiento de Southampton