Analysis of a Geothermal Pilot Plant with a Medium-Enthalpy Binary Cycle, Ubinas, Moquegua
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Abstract
In a social scenario of energy deficit, the need emerge to propose alternatives for generating clean, sustainable and environmentally friendly energy. Whitin this framework, the study proposed the analysis of a 10MW geothermal power plant using a Medium-Enthalpy Binary Cycle, in Ubinas, Moquegua. Three fluids were used: n-pentane, isopentane and isobutane. It corresponds to applied, non-experimental research. In the data collection process, values of pressure, temperature, and heat conversion rate were collected; as well as estimates of the proposed design considering calculated and observed powers. It was found that it was not possible to reach a power of 10 MW, though it is possible to size geothermal plants with the three fluids considered, of lower power, but with differences between them in favor of isobutane, which reached values of 8,566 MW as calculated power. and 7,281 MW as real power. In conclusion, with none of the fluids the required power of 10 MW could be reached, although lower powers were achieved, useful for partial needs of the surrounding population.
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References
D. Rivera Delgado, F.J. Díaz López, y G. Carrillo González. “Transición energética, innovación y usos directos de energía geotérmica en México: un análisis de modelado temático.” Problemas del desarrollo, 52(206), Julio – Setiembre, 115-14. Doi: https://doi.org/10.22201/iiec.20078951e.2021.206.69713
R. Ccosi Cahuana. Uso y consumo de energía solar en hogares del distrito de Moquegua, provincia mariscal nieto, Perú, 2020. Tesis para optar el título profesional de Ingeniero Mecánico. Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Universidad José Carlos Mariátegui, Moquegua, Perú.
G.W. Huttrer. “Geothermal Power Generation in the World 2015-2020 Update Report.” Proceedings World Geothermal Congress 2020+1, Reykjavik, Iceland, April - October 2021.
D.J. López Zeballos. Uso de la energía solar en micro y pequeñas empresas de producción de la ciudad de Moquegua, 2015. Tesis para optar el título profesional de Ingeniero Mecánico. Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Universidad José Carlos Mariátegui, Moquegua, Perú. 2019.
V. Cruz, D. Pajuelo & G. Yupa. “Caracterización de los sistemas geotermales asociados a los volcanes activos Ubinas y Huaynaputina, región Moquegua.” INGEMMET, Boletín, Serie B: Geología Económica, 60. INGEMMET. 2019.
C.G. Gamarra Chuyo. “Dimensionamiento de una central geotérmica en Moquegua de 8 MW.” Tesis para optar el título de Ingeniero Mecánico Eléctrico. Facultad de Ingeniería, Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo, Chiclayo, Perú. 2021.
J.A. Bulnes Jiménez. “Dimensionamiento y selección de una central geotérmica basada en el ciclo Rankine orgánico ubicada en el yacimiento geotérmico Jesús María – Moquegua”. Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Mecánico Electricista. Facultad de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Lambayeque, Perú. 2018.
P. Trujillo Julca & J. Pérez Ramírez. “Determinar las características de una Central Geotermoeléctrica en el campo geotérmico de Calacoa-Putina, en Moquegua.” Tesis para optar el título de Ingeniero Mecánico Electricista. Facultad de Ingeniería y Arquitectura, Universidad César Vallejo, Perú. 2020.
Instituto Nacional de Seguridad e Higiene en el Trabajo. Seguridad en el Trabajo. Madrid: INSHT, 2011.
P. Bona & Coviello, M. Valoración y gobernanza de los proyectos geotérmicos en América del Sur: una propuesta metodológica. Santiago: CEPAL. 2016.
G. Luciani. “Macroeconomics of the Energy Transition.” In Hafner, M. & Luciani, G. (Eds.) The Palgrave Handbook of International Energy Economics. 405-509. Palgrave Macmillan. 2022.
Hongmei, Li Chengjun, Wan Yongzhen, & Zhao Jun. “Review of geothermal power generation: a case study of ORC geothermal power generation”. IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science, 605(2020), 012009. 2020. Doi: 10.1088/1755-1315/605/1/012009
A. Franco & M. Vaccaro, M. (2020). “Sustainable Sizing of Geothermal Power Plants: Appropriate Potential Assessment Methods”. Sustainability, 12(9), 3844. 2020. Doi:10.3390/su12093844
M. Predovan & P. Blecih. “Thermodynamic analysis of a 17.5 MW geothermal power plant operating with binary Organic Rankine Cycle”. Machines. Technologies. Materials, 15(2), 49-52. 2021. https://stumejournals.com/journals/mtm/2021/2/49
R. Herianto, & D. Rini Ratnaningsih. “Performance n-Pentane in Geothermal Medium Enthalpy Binary Cycle for Electric Power Small Scale”. International Journal of Renewable Energy Research, 13(1), March, 446-453. 2023. https://doi.org/10.20508/ijrer.v13i1.13281.g8698
A. Başoğul, O.V. Güler & A. Keçebaş. “Chapter 8 – Binary geothermal power plant”. En Ozgur, C., Akif, M., & Kikilkan, O. (eds.) Thermodynamic Analysis and Optimization of Geothermal Power Plants. 113-129. 2021. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-821037-6.00013-5
N. Bret-Rouzaut, N. “Economics of Oil and Gas Production”. In Hafner, M. & Luciani, G. (Eds.) The Palgrave Handbook of International Energy Economics. 3-22. Palgrave Macmillan. 2022.
L.A. Zapata Ojeda. (2019). “Modelamiento y simulación del potencial energético geotérmico para la generación de electricidad mediante la instalación de una central termoeléctrica en la zona Pinaya, Región de Puno”. Tesis para optar el grado académico de Maestro en Ingeniería Eléctrica. Unidad de Posgrado, Faculta de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Universidad Nacional del Callao, Perú. 2019.
J.E. Jimenez, C.J. Barrera, G.I. Lainez y H.A. Garcia “Diseño conceptual de planta Geotérmica topo binaria para Producción de electricidad” Diplomado de Especialización en Geotermia, Universidad de El Salvador. 2014. https://repositorio.ues.edu.sv/server/api/core/bitstreams/ed762841-27a8-4f03-b8b4-144f5bea38f9/content
J. Carpio & F. Peña. “Hidrogeología de la cuneca del Rio Tambo.” INGEMMET, Boletín, Serie H: Hidrogeología, 7. INGEMMET. 2020.
V. Cruz, V. Vargas & L. Cacya. “Caracterizacion y Evaluacion del Potencial Geotermico de la Region Moquegua.” INGEMMET, Boletín, Serie C: Geodinamica e Ingenieria Geologica, 58. INGEMMET. 2014.