Development and use of geographical information systems (GIS) based methodologies as a strategic tool to enhance policy support for the deployment of shallow geothermal energy
[SPA] Ante el panorama energético mundial y la urgente necesidad de reducir las emisiones de gases derivadas de la producción de energía, es necesario repensar el modelo energético. Las energías renovables, como tecnología baja en carbono, es la clave para cambiar el modelo y avanzar hacia la descarbonización de la economía. Entre las tecnologías existentes, esta disertación de doctorado se centra en aquellas que extraen la energía geotérmica superficial para proveer calefacción y refrigeración a los edificios. A pesar de que la energía geotérmica superficial está presente y puede extraerse casi en todas partes, no puede considerarse una tecnología madura ni extensamente utilizada. Entre las principales razones que la sustentan se encuentran el desconocimiento sobre la potencial presencia del recurso y la falta de conocimiento y confianza entre los tomadores de decisiones energéticas, siendo estas las principales razones que están impidiendo un mejor despliegue de este recurso renovable. La presente tesis aborda esta problemática mediante el desarrollo de metodologías basadas en Sistemas de Información Geográficos (SIG) que permiten evaluar el potencial de la energía geotérmica somera a diferentes escalas. Estas son continental, nacional, regional y local, aportando cada una un tipo de valoración distinta. Los resultados a escala europea y nacional proporcionan información valiosa que puede alimentar las políticas energéticas europeas y ampliar el conocimiento de la comunidad científica. Las escalas regionales y locales además proporcionan información basada en características de sitios específicos que permiten la elaboración de estudios de viabilidad concisos. La evaluación de potencial realizada para cada caso se compone de un análisis de recursos, técnico, económico y ambiental. Los resultados han buscado allanar el camino y crear un conocimiento sólido destinado a crear conciencia entre las partes interesadas involucradas y alimentar las políticas energéticas para la promoción del uso de tecnologías de energía geotérmica superficial entre los estados miembro de la Unión Europea. [ENG] In view of the world energy panorama and the urgent necessity of the reduction of the gas emissions derived from the energy production, the energy model is moving toward sustainable technologies. Renewable energies, as low-carbon technology, is the key to change the model and moving towards the decarbonization of the economy. Among the existing technologies, this Ph.D. dissertation focus on those that extract the shallow geothermal energy resource to provide heating and cooling for buildings. Even though the shallow geothermal energy is present and can be extracted almost everywhere, it cannot be considered a market mature technology. Among the main reasons behind it, are the lack of knowledge concerning the potential presence and the lack of awareness among the energy decision-makers, the main reasons that are preventing a better deployment of this renewable resource. This thesis tackles this issue by developing and methodologies based on Geographical Information Systems (GIS) that allow assessing the potential of the shallow geothermal energy at different scales. The methodologies are applied at different scales: continental, national, regional, and local, which allow for different kinds of valuation. European and national scale results provide worthy information that can feed into energy European policies. Regional and local scales provide site-specific based information allowing for the elaboration of concise feasibility studies. The potential assessment carried out for each case is composed of resource, technical, economic, and environmental analysis. Results have sought to path the way and create sound knowledge meant to raise awareness among the stakeholders involved and to feed into energy policies for the promotion of the shallow geothermal energy technologies use among the EU member states.
Eficiencia energética, Energías renovables, Sistema de Información Geográfico (SIG), Potencial geotérmico superficial, Shallow geothermal potential, Geographical Information System (GIS), Renewable energy sources, Ground Source Heat Pump (GSHP)
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