Evaluación de la posibilidad de almacenamiento de energía renovable en el subsuelo de la cuenca Vasco-Cantábrica: estudio geomecánico de la Formación Keuper

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.3989/egeol.43115.480

Palabras clave:

almacenamiento de Energía, caracterización geomecánica, sales, cuenca Vasco-Cantábrica

Resumen


El aumento de las energías renovables, como fuente de generación de electricidad, es una solución tecnológica respetuosa con el medioambiente y competitiva. Sin embargo, la garantía de suministro requiere la consideración de almacenes de energía para este tipo de soluciones cuya energía primaria es intermitente. La tecnología de almacenamiento de aire comprimido en el subsuelo, supone una solución con gran capacidad de almacenamiento y gestión, además de que sus costes son los menores frente a otras soluciones. Sin embargo, requiere de una cuidadosa caracterización del macizo objetivo, con el fin de minimizar el riesgo exploratorio. En este caso se evalúan las propiedades mecánicas de la formación Keuper, como formación donde construir la infraestructura energética propuesta, considerando para ello el concepto mini-CAES, como concepto de almacenamiento de aire comprimido en el subsuelo mediante cavidades someras. Se han llevado a cabo estudios mediante ensayos uniaxiales y propagación de onda con el fin de determinar los principales parámetros y de esta forma un coeficiente de seguridad. De acuerdo al cálculo del coeficiente de seguridad, se considera que estas cavidades someras ofrecen un valor netamente superior frente a las cavidades convencionales, cuya profundidad es superior a los 700m. De esta forma se avanza en la definición de estas cavidades de menor capacidad volumétrica y profundidad.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

Bozzolani, E. (2010). Techno-economic analysis of compressed air energy storage systems. Crandfield University, 203 pp. URI: http://dspace.lib.cranfield.ac.uk/handle/1826/6786

Carracedo-Sanchez, M.; Sarrionandia, F. & Juteau, T. (2012). El Vulcanismo Submarino de Edad Cretácica de la Cuenca Vasco-Cantábrica. Revista de la Sociedad Espa-ola de Mineralogía, 16: 260–267.

Chen, H.; Cong, Y.; Yang, W.; Tan, C.; Li, Y. & Ding, Y. (2009) Progress in electrical energy storage: a critical review. Progress in Natural Science, 19(3): 291–312. https://doi.org/10.1016/j.pnsc.2008.07.014

EUROSTAT. http://ec.europa.eu/eurostat/statistics-explained/index.php. Acceso el 27 de junio de 2016.

Fertig, E. & Apt, J. (2011) Economics of compressed air energy storage to integrate wind power: a case study in ERCOT. Energy Policy, 39(5): 2330–2342. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.01.049

U.T.E. Tecnología de la Naturaleza SL & Grama Estudio de Arquitectura y Medioambiente SL (2012). Síntesis Geológica de la Comunidad Autónoma del País Vasco. Departamento de Medioambiente y Política Territorial, Gobierno Vasco, 17 pp.

I.P.C.C. (2014). Climate Change 2014. Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, 1435 pp.

Kim, H.M.; Rutqvist, J.; Ryu, D.W.; Choi, B.H.; Sunwoo, C. & Song, W.K. (2012). Exploring the concept of compressed air energy storage (CAES) in lined rock caverns at shallow depth: a modelling study of air tightness and energy balance. Applied Energy, 92: 653–667. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.07.013

Kyriakopoulos, G.L. & Arabatzis, G. (2016) Electrical energy storage systems in electricity generation: Energy policies, innovative technologies, and regulatory regimes. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 56: 1044–1067. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.12.046

Heijdra, J.J. & Prij, J. (1992). Convergence measurements in a 300 m deep borehole in rock salt. Netherlands Energy Research Foundation ECN, 24 pp.

Hoek, E. & Brown, E.T. (1980). Underground excavations in rock. The Institution of Mining and Metallurgy, London, 527 pp.

Hoek, E. (1990). Estimating Mohr-Coulomb friction and cohesion values from the Hoek-Brown failure criterion. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 12(3): 227–229. https://doi.org/10.1016/0148-9062(90)94333-O

Ibrahim, H.; Ilinca, A. & Perron, J. (2008) Energy Storage Systems – characteristics and comparisons. Renewable and sustainable energy reviews. 12: 1221–1250. https://doi.org/10.1016/j.rser.2007.01.023

King, M.S. (1983). Static and dynamic elastic properties of rocks from the Canadian Shield. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences & Geomechanics Abstracts, 20(5): 237–241. https://doi.org/10.1016/0148-9062(83)90004-9

Lanaja J.M. & Navarro, A. (1987) Contribución de la exploración petrolífera al conocimiento de la geología de Espa-a. IGME, 465 pp.

Liang, G.C.; Huang, X.; Peng X.Y.; Tian, Y. & Yu, Y.H. (2016) Investigation on the cavity evolution of underground salt cavern gas storage. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 33: 118–134. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.05.018

Llamas, B.; Casta-eda, M.C.; Laín, C. & Pous, J. (2017a). Multi-criteria algorithm-based methodology used to select suitable domes for compressed air Energy storage. International Journal of Energy Research. 41 (14): 2108–2120. https://doi.org/10.1002/er.3771

Llamas, B.; Casta-eda, M.C.; Laín, C. & Pous, J. (2017b). Study of the Basque-Cantabrian basin as a suitable region for the implementation of an energy storage system based on compressed air underground storage (CAES). Environmental Earth Sciences. 76: 204. https://doi.org/10.1007/s12665-017-6515-y

Llamas, B.; Laín, C.; Casta-eda, M.C. & Pous, J. (2018). Mini-CAES as a reliable and novel approach to store renewable energy in salt domes. Energy, 144(1): 482–489. https://doi.org/10.1016/j.energy.2017.12.050

Liang G-c, Huang X, Peng X-y, Tian Y, Yu Y-h. (2016) Investigation on the cavity evolution of underground salt cavern gas storage. Journal of Natural Gas Science and Engineering, 33: 118–134. https://doi.org/10.1016/j.jngse.2016.05.018

Lund, H. & Salgi, G. (2009) The role of compressed air energy storage (CAES) in future sustainable energy systems. Energy Conversion and Management. 50: 1172–1179. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2009.01.032

Luo, X.I.N.G. & Wang, J. (2013). Overview of current development on compressed air energy storage. EERA Technical Report, School of Engineering, University of Warwick, Coventry, 38 pp.

Luo, X.; Wang, J.; Dooner, M. & Clarke, J. (2015). Overview of current development in electrical energy storage technologies and the application potential in power system operation. Applied Energy, 137: 511–536. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2014.09.081

Madlener, R. & Latz, J. (2013). Economics of centralized and decentralized compressed air energy storage for enhanced grid integration of wind power. Applied Energy. 101: 299–309. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.09.033

McCartney, J.S.; Sanchez, M. & Tomac, I. (2016). Energy geotechnics: advances in subsurface energy recovery, storage, exchange, and waste management. Computers and Geotechnics, 75: 244–256. https://doi.org/10.1016/j.compgeo.2016.01.002

Vera, J.A. (2010) Geología de Espa-a. Instituto Geológico y Minero de España, Madrid, 884 pp.

Publicado

2018-06-30

Cómo citar

Laín, C., Llamas, B., Laín, R., Sanchez, A. B., & Arlandi, M. (2018). Evaluación de la posibilidad de almacenamiento de energía renovable en el subsuelo de la cuenca Vasco-Cantábrica: estudio geomecánico de la Formación Keuper. Estudios Geológicos, 74(1), e078. https://doi.org/10.3989/egeol.43115.480

Número

Sección

Artículos