Análisis y evaluación del potencial geotérmico para su aprovechamiento mediante una central de ciclo binario para generación de potencia eléctrica en la región corongo-ancash, perú

Abstract

El siguiente proyecto de investigación de tesis titulado “ANÁLISIS Y EVALUACIÓN DEL POTENCIAL GEOTÉRMICO PARA SU APROVECHAMIENTO MEDIANTE UNA CENTRAL DE CICLO BINARIO PARA GENERACIÓN DE POTENCIA ELÉCTRICA EN LA REGIÓN CORONGO-ANCASH, PERÚ”; se orienta y tiene como objetivo desarrollar un estudio sobre las fuentes potenciales de recurso geotérmico en el Perú, debido a que se presenta como recurso de energía renovable, con altas posibilidades de aprovechamiento mediante tecnologías. La trayectoria de estudios en nuestro país por grandes entidades geotermales como CESEN, OLADE, MAPFRE, INGEMET identifican que la región Corongo con sus 27 057 Km2 presenta manifestaciones de fluido geotermal a temperaturas superficiales de 16°C a 60°C y temperaturas de 180°C a 290°C bajo la corteza terrestre con un flujo másico mayor a los 15 kg/s de acuerdo a los estudios realizados por INGEMET [2]. En base a estudios realizados, se desarrolló el mapa de regiones geotermales del Perú, en el cual se establecen 6 regiones geotermales en el siguiente orden: Cajamarca - La Libertad (Cajamarca y sierra norte de La Libertad), Callejón de Huaylas (sierra sur de La Libertad, sierra de Ancash y Huánuco), Churín (Lima, Huánuco, Pasco y Junín), Central (Junín, Lima, Huancavelica y Ayacucho), Eje Volcánico Sur (Apurímac, Cuzco, Arequipa, Moquegua y Tacna), Cuzco - Puno (Cuzco, Puno y parte de Madre de Dios). De todas éstas regiones sólo la región Eje Volcánico Sur y Callejón de Huaylas son zonas de interés geotérmico. En la región Callejón de Huaylas se definen 3 lotes geotérmicos: Huaraz, Caraz, Corongo, siendo la última la zona de investigación de este proyecto debido a que sus fuentes hidrotermales presentan las temperaturas adecuadas para su aprovechamiento. Este proyecto se centra en la evaluación técnica para determinar la viabilidad del aprovechamiento del recurso geotérmico que se encuentra en los baños de Aquilina de la provincia de Corongo, el cual presenta una geotermometría de 220°C a 290°C, pero sus aguas poseen altos contenidos de arsénico y otros minerales que pueden resultar corrosivos para su aprovechamiento directo por lo que se opta por el ciclo binario. Para el análisis técnico se ha considerado como fluido de trabajo el isopentano, refrigerante con bajo punto de ebullición (28 °C) y con características robustas resistentes a bruscos cambios de presión y temperatura; también que el flujo másico del fluido geotérmico se mantiene constante al igual que su temperatura y se tomó en cuenta la eficiencia según catálogos de los componentes principales del ciclo (turbina, generador, intercambiador de calor). Como resultado obtuvimos mediante balance de masa, un flujo másico de 55.48 Kg/s de isopentano, considerando las condiciones de la región y un flujo másico del fluido geotermal de 15 Kg/sg. Bajo este dato importante la central geotérmica produce una potencia eléctrica de 4.127 MW con una eficiencia de planta de 20 %