La Gothermie ses diverses applications et son adaptation

La Géothermie : ses diverses applications et son adaptation locale Alain Desplan Adjoint Directeur département géothermie CG 06 05/10/09

1 - Une géothermie, des géothermies ? 2 - Situation et perspectives en France 3 – En Provence - Côte d’azur CG 06 05/10/09

Définition de la géothermie > Directive européenne ; La géothermie est l’exploitation de la chaleur contenue dans le sous-sol. CG 06 05/10/09

Il fait chaud au centre de la terre… Le gradient géothermique 300 000 fois la consommation mondiale d’énergie emmagasinés dans les 5 premiers km de la croûte terrestre 2 modes de dissipation de la chaleur : Conduction : 60 à 100 k. W / Km² Convection: 0, 6 à 1 MW / Km 2 CG 06 05/10/09 Modifié de Geothermal Education Office

…Mais les terrains de surface aussi renferment de l’énergie ! > La température du proche sous-sol est égale à la moyenne des températures annuelles : > Si la température est n’est pas assez élevée pour un usage direct par simple échange, une pompe à chaleur permet d’extraire les calories du sous-sol : Source de chaleur Pompe à chaleur Détendeur Sous-sol Habitation Evaporateur Qextraite Condensateur Compresseur Qfournie W CG 06 05/10/09 Energie électrique > 2

Le sous-sol peut aussi faire du froid… Source de chaleur Pompe à chaleur Détendeur Sous-sol Habitation Condensateur Evaporateur Q Qfournie extraite Evaporateur Condensateur Compresseur Q Qextraite fournie W Energie électrique > Possibilité d’utiliser la pompe à chaleur alternativement en chauffage et en rafraîchissement > Possibilité de faire du « free-cooling » en profitant de la fraîcheur relative du sous-sol CG 06 05/10/09 > 2

Les 3 points clés de l’exploitation de la géothermie > Accéder à la ressource : • • Le forage permet d’atteindre le sous-sol profond Coût augmentant avec la profondeur > Extraire la chaleur du sous-sol : • • L’eau souterraine, vecteur « naturel » de la chaleur Il est très difficile de s’en affranchir, sauf pour des petites puissances > Utiliser la chaleur : • Trouver localement des usages correspondant aux qualités de la ressource : puissance, température CG 06 05/10/09 > 2

Typologie de la géothermie Electricité : L’équivalent de 10 centrales nucléaires dans le monde, dans les zones volcanique Chaleur : l’équivalent de 7 millions de logements chauffés par géothermie CG 06 05/10/09 dans le monde Domaine de recherche

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Les engagements > > Protocole de Kyoto (ratifié en 2005): • • Paquet énergie climat de l’union européenne (2008) : objectif 2020 : • • • > Union européenne : -8% d’émissions de GES en 2008 -2012 / 1990 France : stabilisation - 20% d’émissions de GES / 1990 + 20% d’énergie renouvelable dans la consommation finale (23% pour la France) + 20% de gain en efficacité énergétique Grenelle de l’Environnement (2008) : objectif 2020 : • • • CG 06 05/10/09 +20 Mtep d’énergie renouvelable pour atteindre 23% de la consommation finale d’énergie Parc de bâtiments : -38% de consommation énergétique Transports : -20% d’émissions de GES

Énergie renouvelable : Les objectifs du Grenelle > Faire 20 millions de tep renouvelables supplémentaires : • • • > Chaleur : + 10 millions tep Électricité : + 7 millions de tep Biocarburants : + 3 millions de tep Chaleur renouvelable : 2006 : 10 millions de tep CG 06 05/10/09 Département Géothermie 2020 : 20 Millions de tep

Grenelle de l’environnement : Chaleur renouvelable : Zoom sur la géothermie (en ktep) CG 06 05/10/09

Les pompes à chaleur géothermiques CG 06 05/10/09

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Les différents capteurs souterrains CG 06 05/10/09

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Exemple de forage CG 06 05/10/09

Implantation des forages : ü Espacement entre deux capteurs : minimum 10 m ü Distances avec d’autres éléments : 1, 5 m réseaux enterrés non hydrauliques 3 m fosse septique, évacuation, fondations 5 m arbres 6 m puits non public 30 m puits publics CG 06 05/10/09 Département Géothermie Exemple de plan de récolement (à réaliser par l’installateur)

Les champs de sondes géothermiques (échangeurs verticaux) > Une nouvelle technologie «universelle» pour le petit collectif et le tertiaire : moyenne puissance: 10 à 500 k. W (2 à 100 sondes) > Les opérations avec champs de sondes géothermiques se multiplient à l'étranger depuis plusieurs années. En France, le développement est plus récent > Impact environnemental très faible, sous réserve de respect des règles de l’art pour le forage > Possibilité de stockage CG 06 05/10/09

Les opérations de " PAC sur eau de nappe / aquifère " § Immeubles de taille importante (en moyenne de 2 000 à § § 25 000 m 2) : jusqu’à 1 MW thermique réinjection => pas d’impact quantitatif sur la ressource Impact thermique possible si forte densité d’installations CG 06 05/10/09

Les réseaux de chaleur CG 06 05/10/09

Typologie de la géothermie CG 06 05/10/09

Aquifères dans les bassins sédimentaires CG 06 05/10/09

Le contexte géologique du bassin parisien CG 06 05/10/09

La géothermie "Réseaux de Chaleur" : Ile-de-france • • 55 opérations réalisées avant 1986 en Ile de France ; 29 Réseaux de chaleur encore en fonctionnement grâce à 34 doublets géothermiques Plusieurs opérations nouvelles ou de réhabilitation : Orly (2007), Sucy-en-Brie( 2008), Paris (2009), Aéroport de Paris (2009)… CG 06 05/10/09

Des chantiers lourds… : Le forage représente l’opération la plus lourde. -Investissement : de l’ordre de 8 M€ - Chantier de forage en milieu urbain : technique maîtrisée mais qui doit prendre en compte la sécurité et l’environnement. CG 06 05/10/09 26

La production d’électricité : le potentiel des départements d’outremer CG 06 05/10/09

Typologie de la géothermie CG 06 05/10/09

Les DOM français : souvent des îles volcaniques isolées…. Guadeloupe Martinique CG 06 05/10/09 Mayotte La Réunion

La centrale de Bouillante en Guadeloupe • • La centrale de Bouillante produit de l’électricité depuis 1986 : • • 1ère tranche de 4 MW 2ème tranche de 10 MW installée en 2004 Produit un peu moins de 8% de l’électricité de cette île de 400 000 habitants CG 06 05/10/09

Les perspectives • Extension de Bouillante à 45 MW (25% de la production électrique de Guadeloupe) • Alimentation de la Guadeloupe et la Martinique à partir de la Dominique (40 MW pour chaque île) : programme d’exploration en cours de montage • Forage d’exploration à l’île de La Réunion au premier semestre 2008 • Evaluation du potentiel de Mayotte et Tahiti par le BRGM CG 06 05/10/09

En conclusion… La géothermie c’est …. • Un potentiel important dans tous les secteurs : • • • Pompes à chaleur Réseaux de chaleur Electricité dans les DOM • Une contribution notable, mais partielle, à la lutte contre le changement climatique • …mais une visibilité plus importante à acquérir pour être au niveau des autres énergies renouvelables. CG 06 05/10/09

1 - Une géothermie, des géothermies ? 2 - Situation et perspectives en France 3 – En Provence - Côte d’azur CG 06 05/10/09

Situation et perspectives en Provence-Côte d’azur • • • Production de froid Opérations pompes à Chaleur sur aquifères pour le secteur tertiaire : Marseille, Nice, Cannes, … Forage en cours à Meyreuil (Aix-en-Provence) Exploitation thermique des thermes ? : Berthemont, Aix, … Forages côtiers ? Inventaire du potentiel géothermique en cours • • Plan Climat et Schéma Régional Climat Air Energie (SRCAE) CG 06 05/10/09

A venir CG 06 05/10/09

Situation et perspectives en Provence-Côte d’azur • • • Inventaire du potentiel géothermique PACA en cours 1. Présentation de la géothermie et bonnes pratiques forages 2. inventaire des ressources géothermiques 2. 1 Présentation des aquifères potentiellement exploitables 2. 2 Potentiel des aquifères superficiels: géothermie très basse énergie 2. 3 Potentiel des autres aquifères: géothermie très basse énergie et basse énergie , 2. 4 Potentiel des zones liées au thermalisme 3. Analyse des usages et évaluation des risques de conflit 4. Réalisation d'un Atlas des potentialités géothermiques Plan Climat et Schéma Régional Climat Air Energie (SRCAE) CG 06 05/10/09

Mise à disposition : Outil d’aide à la décision : Centre CG 06 05/10/09

Mise à disposition : Outil d’aide à la décision > Région Centre CG 06 05/10/09

Merci pour votre attention…. > Plus d’info sur > www. geothermie-perspectives. fr CG 06 05/10/09