Simulation of an Advanced Geothermal Energy Conversion Plant in Perú

Palabras clave: geothermal energy, simulation, flash plant, renewable energy, conversion plant

Resumen

This investigation aims to simulate an efficient plant that generates energy through a solar-geothermal hybrid energy conversion system with supercritical steam, Therminol VP1, geothermal fluid and R134a refrigerant. The goal is to exemplify a hybrid solution that optimizes and takes advantage of the existing properties of the solar and geothermal power cycles. The geothermal part of the process, the primary cycle, is augmented by the solar thermal cycle to obtain a high-efficiency result. In addition, it allows the reader to understand the ideal process of this type of plant and a thermodynamic analysis represented by creating a detailed model block flow diagram, which is then turned into a dynamic one used to examine the selected parameters such as temperature, flow rate, and pressure variations. The dynamic model approximated the thermal values of the heat exchangers and the working fluids in the exchangers, solar collectors, piping and in the storage tanks.

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Biografía del autor/a

Sofia Chauca Paredes, Universidad de Lima, Perú

Bachiller en Ingeniería Industrial por la Universidad de Lima, con diploma de especialización en Sostenibilidad Ambiental. Asistente de gerencia general en Camal Frigorífico Lurín S. A. C.; así como analista de finanzas en Gestión Ganadera del Perú S. A. C., Enmiendas Orgánicas del Perú S.A.C. y Leocar E. I. R. L., empresas pertenecientes al mismo grupo. Previamente se desempeñó en Camal Frigorífico Lurín S. A. C. como practicante en el área de Calidad y Medio Ambiente.

Graciela Rojas García, Universidad de Lima, Perú

Bachiller en Ingeniería Industrial por la Universidad de Lima. Coordinadora de proyectos en LatamReady LLC, empresa Cloud ERP y Oracle Netsuite partner. Anteriormente, trabajó en el Banco de Crédito como practicante del área de Servicios para los Clientes.

George Porto Power, Universidad de Lima, Perú

Ingeniero metalurgista por la Universidad Nacional de Ingeniería y doctor en Ingeniería por la RWTH Aachen University, Alemania. Es coautor del libro Tecnologías Limpias y Medio Ambiente en el Sector Industrial Peruano - Casos Prácticos(2019). Docente e investigador de las carreras de Ingeniería Industrial y Civil de la Universidad de Lima.

Citas

Akella, A., Saini, R., & Sharma, M. (2009). Social, Economical and Environmental Impacts of Renewable Energy Systems. Renewable Energy, 34(2), 390-396. doi:10.1016/j.renene.2008.05.002

Burguillo, M., & Del Río, P. (June 2008). Assessing the Impact of Renewable EnergyDeployment on Local Sustainability: Towards a Theoretical Framework. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 12(5), 1325-1344. doi:10.1016/j.rser.2007.03.004

Comité de Operaciones del Sistema Interconectado Nacional. (2020). Indicadores BI –Producción acumulada. http://www.coes.org.pe/portal/

Currie, S. (May 2016). Renewable Energy in Latin America: Peru. Mondaq. https://www.mondaq.com/peru/renewables/495452/renewable-energy-in-latin-america--peru

Dincer, I. (June 2000). Renewable Energy and Sustainable Development: A Crucial Review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 4(2), 157-175. doi:10.1016/S1364-0321(99)00011-8

DiPippo, R. (2016). Geothermal Power Plants. Principles, Applications, Case Studies and Environmental Impact. 4th ed. Butterwoth-Heinemann.

Energy Development Corporation. (2020). EDC en Perú. https://edc.com.pe/edc-en-peru

Gómez de la Torre, A. (2019). Pre-Feasibility Study for the Installation of a 120 MW Electricity Generation plant Using Parabolic Trough Solar Concentrators. [Tesis de titulación, Universidad de Lima]. https://repositorio.ulima.edu.pe/handle/20.500.12724/11240

Greenhut, A., Tester J., DiPippo R., Field R., Love C., Nichols K., Augustine C., Batini F., Price B., Gigliucci G., & Fastelli I. (2010). Solar-Geothermal Hybrid Cycle Analysis for Low Enthalpy Solar and Geothermal Resources. Proceedings World Geothermal Congress 2010. Bali, Indonesia. https://www.geothermalenergy.org/pdf/IGAstandard/WGC/2010/2615.pdf

InfOsinergmin. (2012) Edición especial sobre generación con RER. Osinergmin. http://www2.osinerg.gob.pe/Publicaciones/pdf/InfoOsinerg/Infosinergmin_edicionespecialp2_empresas_2012.pdf

Lentz, Á., & Almanza, R. (2006). Solar–Geothermal Hybrid System. Applied Thermal Engineering, 26(14-15), 1537-1544.

Lund, J. W. (April 2018). Geothermal energy. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/science/geothermal-energy.Accessed September 11th 2021.

Mendoza, E., y Pérez, V. (January 2010). Renewable Energy Sources and Social Movements in Latin America. Instituto de Estudios Internacionales - Universidad de Chile. https://www.jstor.org/stable/41392132?seq=1

Meyer, J. P. (2001). The Performance of the Refrigerants R-134a, R-290, R-404A, R-407c and R410A in Air Conditioners and Refrigerators. Journal of Mechanical Engineering,47(8), 366-373. https://www.sv-jme.eu/?ns_articles_pdf=/ns_articles/files/ojs3/1373/submission/1373-1-2423-1-220171107.pdf&id=4754

Ministerio de Energía y Minas. (January 2020). Principales indicadores del sector eléctrico a nivel nacional. MINEM. http://www.minem.gob.pe/minem/archivos/1%20Cifras%20preliminares%20del%20Sector%20Electrico%20-%20Diciembre%202020%20-%20Ver%200(1).pdf

Ministerio de Energía y Minas. (2019). Anuario Ejecutivo de Electricidad. MINEM. https://minem.gob.pe/minem/archivos/AnuarioEjecutivoFinal-Rev-Final2.pdf

Ministerio de Energía y Minas. (February 2012). Plan Maestro para el desarrollo de la energía geotérmica en el Perú. MINEM. https://openjicareport.jica.go.jp/pdf/12048567.pdf

Ministerio de Energía y Minas. (2011). El Perú tiene una gran disponibilidad de recursos geotérmicos. MINEM. http://www.minem.gob.pe/descripcion.php?idSector=6&idTitular=3860

McKibbin, R., Fowkes, N., Florio, B., & Horowitz, F. (January 2010). Geothermal Data Analysis and Optimization. Proceedings of the 2010 Mathematics and Statistics in Industry Study Group, MISG-2010. 52. 10.21914/anziamj.v52i0.3600.

National Geographic. (n. d.). Geothermal Energy. National Geographic. https://www.nationalgeographic.com/environment/article/geothermal-energy

Osinergmin. (December 2012). Energías renovables en el plan estratégico de energías sostenibles y bioenergía. Infosinergmin, Edición Especial, 14(10) EE 02-2012. http://www2.osinerg.gob.pe/Publicaciones/pdf/InfoOsinerg/Infosinergmin_edicionespecialp2_empresas_2012.pdf

Osinergmin. (2013). Introducción a las energías renovables. Osinergmin. http://www2.osinerg.gob.pe/EnergiasRenovables/contenido/IntroduccionEnergiasRenovables.html

Osinergmin. (2020). Energía geotérmica. Osinergmin. https://www.osinergmin.gob.pe/empresas/energias-renovables/energia-geotermica

Potencial geotérmico peruano equivale al 50 % de la electricidad que producimos. (February 2020). Rumbo Minero. http://www.rumbominero.com/noticias/energia/potencial-geotermico-peruano-equivale-al-50-de-la-electricidad-queproducimos/

The International Energy Agency [IEA]. (2018). Renewable and non-renewable electricity generation in OECD countries, 2008-2018. https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/renewable-and-non-renewable-electricity-generation-in-oecd-countries-2008-2018

Schmerler, D., Velarde, J., Rodríguez, A., & Solís, B. (Eds.). (2019). Energías renovables: experiencia y perspectivas en la ruta del Perú hacia la transición energética. Osinergmin.

Sistema de Información de Energías Renovables. (2020). Osinergmin. https://www.osinergmin.gob.pe/empresas/energias-renovables/subastas

U.S. Energy Information Administration. (2010). Updated Capital Cost Estimates for Electricity Generation Plant, pp. 128-141. http://large.stanford.edu/courses/2016/ph241/long1/docs/updatedplantcosts.pdf

Vásquez, A., Tamayo, J., & Julio S. (2017). La industria de la energía renovable en el Perú: 10 años de contribuciones a la mitigación del cambio climático. Osinergmin. https://www.osinergmin.gob.pe/seccion/centro_documental/Institucional/Estudios_Economicos/Libros/Osinergmin-Energia-Renovable-Peru-10anios.pdf

West Japan Engineering Consultants. (2012). Plan Maestro para el Desarrollo de la Energía Geotérmica en el Perú. MINEM. https://openjicareport.jica.go.jp/pdf/12048567.pdf

Publicado
2021-12-07
Cómo citar
Chauca Paredes, S., Rojas García, G., & Porto Power, G. (2021). Simulation of an Advanced Geothermal Energy Conversion Plant in Perú. Ingeniería Industrial, 41(41), 205-222. https://doi.org/10.26439/ing.ind2021.n41.5546
Sección
Ciencia y tecnología / Science and technology