Chapitre 3 Les \u00e9nergies renouvelables pilotables<\/h1>\n\n\n\n1i\u00e8re partie : la g\u00e9othermie<\/a><\/h1>\n\n\n\nQu\u2019est ce que la g\u00e9othermie?<\/h2>\n\n\n\n
La g\u00e9othermie est une source d\u2019\u00e9nergie renouvelable capable de fournir du froid, de la chaleur et de produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9. Elle permet d\u2019exploiter les calories contenues dans le sol et le sous-sol, \u00e0 plus ou moins grande profondeur. Elle est in\u00e9galement r\u00e9pandue en France, et peu connue. Pour cette raison, elle m\u00e9rite un traitement particulier.<\/p>\n\n\n\n
Il s\u2019agit de r\u00e9cup\u00e9rer la chaleur ou les thermies du sol ou du sous-sol afin de l\u2019utiliser \u00e0 des fins diverses, l\u2019\u00e9lectricit\u00e9, mais surtout le chauffage, ainsi que l\u2019eau chaude sanitaire et m\u00eame le rafra\u00eechissement, en \u00e9t\u00e9. Le lecteur sait sans doute que la temp\u00e9rature du sous-sol s\u2019\u00e9l\u00e8ve en fonction de la profondeur : en moyenne : + 3,3\u00b0C tous les \u2013 100 m en France. C\u2019est ce qu\u2019on appelle le gradient g\u00e9othermique. Cette chaleur est utilisable et a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 bien utilis\u00e9e. C\u2019est la seule forme d\u2019\u00e9nergie renouvelable pouvant assurer une production r\u00e9guli\u00e8re 24h\/24 et qui soit disponible \u00e0 tout moment sans restriction. Son co\u00fbt de fonctionnement peut concurrencer celui du gaz naturel, permettant aux pays de s\u2019affranchir de leur d\u00e9pendance aux importations de combustibles et d\u2019accro\u00eetre leur s\u00e9curit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n
D\u2019importantes r\u00e9serves g\u00e9othermiques, \u00e0 des temp\u00e9ratures de 12 \u00b0C \u00e0 150 \u00b0C sont disponibles en France. Elles sont tellement abondantes que l\u2019exploitation des nappes par exemple, suffirait \u00e0 couvrir la quasi-totalit\u00e9 des besoins calorifiques pour le chauffage et l\u2019eau chaude sanitaire, soit d\u2019\u00e9conomiser 40 millions de TEP par an.<\/p>\n\n\n\n
En fait, il n\u2019y a pas une g\u00e9othermie, mais diff\u00e9rents types de g\u00e9othermies :<\/strong><\/p>\n\n\n\n1 La g\u00e9othermie profonde<\/strong><\/p>\n\n\n\nOn appelle g\u00e9othermie profonde celle qui consiste \u00e0 chercher la chaleur du sous-sol \u00e0 des profondeurs variant de plus de 200m \u00e0 plusieurs kms. Comme on peut la r\u00e9cup\u00e9rer directement \u00e0 haute temp\u00e9rature, voire tr\u00e8s haute temp\u00e9rature, elle peut produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 (2 centrales en France produisant 102 GWh par an), ou, directement, de la chaleur pour des gros r\u00e9seaux de chaleur (pour plusieurs centaines, voire plusieurs milliers d\u2019immeubles d\u2019un quartier ou d\u2019une ville. Il existe une soixantaine d\u2019installations de ce type en France produisant 1650 GWh\/an (voir ci-dessous), ainsi que d\u2019autres \u00e0 usage industriel ou agricole ou de loisirs (130 GWh\/an). <\/p>\n\n\n\n
La g\u00e9othermie de grande profondeur<\/strong><\/p>\n\n\n\nLa technologie EGS \u00ab Ehanced Geothermic System) mise au point \u00e0 Soulz -les-For\u00eats, lieu d\u2019exp\u00e9rimentation, d\u2019\u00e9tudes et de prospection, consiste \u00e0 lib\u00e9rer les failles de leur d\u00e9p\u00f4ts min\u00e9raux \u00e0 1600 m environ de profondeur, pour relier, r\u00e9tablir ou am\u00e9liorer les diff\u00e9rents r\u00e9servoirs d\u2019eau chaude du sous-sol. Ces failles, tr\u00e8s propices \u00e0 la g\u00e9othermie profonde, sont situ\u00e9es le long du rift europ\u00e9en qui va d\u2019Oslo \u00e0 Barcelone en passant par l\u2019Alsace et les C\u00e9vennes (zone fractur\u00e9es, foss\u00e9s d\u2019effondrement). Le potentiel de la g\u00e9othermie profonde est consid\u00e9rable, mais son exploitation demande des investissements importants qui sont difficiles \u00e0 rentabiliser, d\u2019autant plus que la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 g\u00e9othermique est la seule qui ne b\u00e9n\u00e9ficie pas de subventions depuis la derni\u00e8re PPE (Programmation Pluri-annuelle de l\u2019Energie)<\/p>\n\n\n\n
Les r\u00e9seaux de chaleur <\/strong><\/p>\n\n\n\nDes gisements importants de g\u00e9othermie profonde existent sous les bassins s\u00e9dimentaires et permettent de produire de la chaleur en grande quantit\u00e9. Ainsi, dans la r\u00e9gion parisienne, des centaines de milliers de logements sont chauff\u00e9s depuis les ann\u00e9es 1970 par des r\u00e9seaux de chaleur. Gr\u00e2ce aux nappes pr\u00e9sentes dans le sous-sol de la r\u00e9gion, l\u2019\u00cele-de-France est dot\u00e9e d\u2019un des plus importants gisements en chaleur d\u2019origine g\u00e9othermique. C\u2019est la raison pour laquelle elle compte la plupart des forages exploit\u00e9s, mis en service dans les ann\u00e9es 80 pour la grande majorit\u00e9. Aujourd\u2019hui, cette technique conna\u00eet un nouvel essor :<\/p>\n\n\n\n
\u00c0 l\u2019or\u00e9e des ann\u00e9es 2000, la commune d\u2019Orly a \u00e9t\u00e9 l\u2019une des premi\u00e8res \u00e0 envisager la possibilit\u00e9 de r\u00e9aliser un nouveau \u00ab doublet g\u00e9othermique \u00bb (en g\u00e9othermie \u00ab sur nappe \u00bb, il faut deux forages, voire trois : un puits d\u2019extraction est associ\u00e9 \u00e0 un, ou deux, puits de r\u00e9injection.)<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/toutesnosenergies.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Capture-decran-2022-10-14-a-10.27.26.png\")
<\/figure>\n\n\n\n\n\n\n\nOn r\u00e9injecte en effet la m\u00eame eau que celle qu\u2019on a pr\u00e9lev\u00e9e, \u00e9vitant \u00e0 l\u2019environnement d\u2019\u00eatre atteint par d\u2019\u00e9ventuelles propri\u00e9t\u00e9s physico-chimiques de l\u2019eau souterraine). Cette installation exploite la nappe aquif\u00e8re pr\u00e9sente dans la couche g\u00e9ologique du Dogger, \u00e0 1800 m\u00e8tres de profondeur. <\/s><\/p>\n\n\n\n
L\u2019eau, puis\u00e9e \u00e0 75\u00b0C, est achemin\u00e9e vers la centrale alimentant le r\u00e9seau de chaleur de la Ville d\u2019Orly. Environ 8000 \u00e9quivalents-logements, r\u00e9partis sur Orly et la commune voisine de Choisy-le-Roi, sont raccord\u00e9s \u00e0 ce r\u00e9seau et sont fournis pour les besoins de chauffage et aussi d\u2019ECS (eau chaude sanitaire) \u00e0 hauteur de 80 % de bient\u00f4t 2 millions de personnes.<\/p>\n\n\n\n
Un autre exemple en France (Occitanie) est celui de Blagnac pr\u00e8s de Toulouse : l’eau chaude est puis\u00e9e dans le sous-sol \u00e0 1500 m environ. Cette chaleur est utilis\u00e9e pour chauffer les immeubles, les piscines et b\u00e2timents (37 postes de livraison). L’eau, puis\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature moyenne de 59\u00b0C, est r\u00e9chauff\u00e9e jusqu’\u00e0 70\u00b0C \u00e0 travers un syst\u00e8me de pompes \u00e0 chaleur haute temp\u00e9rature avant d’y \u00eatre distribu\u00e9e \u00e0 travers le r\u00e9seau de chaleur.<\/p>\n\n\n
\n![\"\"](\"https:\/\/toutesnosenergies.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Capture-decran-2022-10-14-a-10.28.35.png\")
Croquis de ce type d\u2019installations de r\u00e9seaux de chaleur<\/strong>
1 \u2013 Pompe, puits de production (rouge), puits d\u2019injection (bleu), t\u00eate de puits- <\/strong>
2 \u2013 Centrale g\u00e9othermique-<\/strong> 3 \u2013 Chaufferie d\u2019appoint- 4 \u2013 R\u00e9seau enterr\u00e9- <\/strong>
5 \u2013 Echangeur pour le chauffage<\/strong> 6 \u2013 Echangeur pour la production d\u2019eau chaude sanitaire (ECS)<\/strong> 7 \u2013 B\u00e2timent chauff\u00e9 pour radiateurs haute temp\u00e9rature- <\/strong>
8 \u2013 B\u00e2timent chauff\u00e9 par plancher chauffant<\/strong> basse temp\u00e9rature- <\/strong>
9 \u2013 Piscine chauff\u00e9e en basse temp\u00e9rature<\/strong>
Il faut savoir qu\u2019on pourra sans doute en m\u00eame temps utiliser ce type d\u2019installation
pour capturer le CO2 <\/sub> (proc\u00e9d\u00e9 en cours de recherche par le BRGM) <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n2 La g\u00e9othermie de proximit\u00e9<\/strong> (de surface, ou basse et tr\u00e8s basse temp\u00e9rature, disait-on auparavant)<\/p>\n\n\n\nLa g\u00e9othermie dite de proximit\u00e9 ou \u201cde minime importance\u201d(GMI), puise \u00e0 des profondeurs allant de 60 cm \u00e0 200 m\u00e8tres maximum. Elle permet de produire de la chaleur et du froid renouvelables, le plus souvent assist\u00e9e d\u2019un dispositif interm\u00e9diaire appel\u00e9 \u00ab pompe \u00e0 chaleur \u00bb (PAC). La PAC utilise la technologie de la thermo-dynamique : elle prend une \u00ab source froide \u00bb, y pr\u00e9l\u00e8ve des calories qu\u2019elle transporte avec un fluide caloporteur, l\u2019\u00e9l\u00e8ve \u00e0 35-50\u00b0C sur un b\u00e2timent (voir aussi un peu plus loin). Dans certains cas, on peut s\u2019en passer si on d\u00e9couvre directement de l\u2019eau \u00e0 50\u00b0C (ce qui s\u2019appelle une anomalie g\u00e9othermique) comme dans le Lod\u00e9vois par exemple, mais aussi dans l\u2019est de l\u2019Occitanie, o\u00f9 il se trouve de nombreuses sources chaudes (dans des stations thermales).<\/p>\n\n\n\n
Cette g\u00e9othermie, assist\u00e9e ou non par pompe \u00e0 chaleur, extrait les thermies (ou calories) du sol et du sous-sol, en utilisant des sondes verticales, soit \u00ab s\u00e8ches \u00bb,<\/s> soit sur nappes, parfois en puisant l\u2019eau souterraine, plus souvent en pr\u00e9levant ses thermies par un cycle ferm\u00e9. <\/p>\n\n\n\n
Elle fournit le chauffage et l\u2019eau chaude sanitaire<\/strong> (ECS) et peut \u00eatre compl\u00e9t\u00e9e favorablement par le rafraichissement<\/strong> ( g\u00e9o-cooling<\/em> ou free-cooling<\/em>), qui consiste \u00e0 faire fonctionner en \u00e9t\u00e9 le syst\u00e8me g\u00e9othermique en inversant la PAC, ou bien, de produire passivement de la fraicheur, ce qui la rend encore plus rentable ( Par un jeu de vannes hydrauliques, on inverse le syst\u00e8me).<\/p>\n\n\n\nElle peut \u00eatre utilis\u00e9e par des collectivit\u00e9s locales pour les b\u00e2timents municipaux, tertiaire-bureaux, \u00e9coles, h\u00f4pitaux, mairies, des \u00e9coquartiers, \u00e0 partir de r\u00e9seaux de chaleur ou \u00e0 partir de boucles d\u2019eau temp\u00e9r\u00e9e<\/strong> (temp\u00e9rature plus basse) comme le montre la figure ci-dessous, ou encore par des particuliers pour leur maison individuelle.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/toutesnosenergies.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Capture-decran-2022-10-14-a-10.33.27-1024x685.png\")
La boucle d\u2019eau temp\u00e9r\u00e9e \u00e0 \u00e9nergie g\u00e9othermique (source APFG)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\nMais cela va bien au-del\u00e0 : les applications sont multiples : le chauffage de serres, de piscines, de naissains d\u2019hu\u00eetres, de piscicultures, d\u2019aquaponie (\u00e9levage d\u2019esturgeons en un temps r\u00e9duit)\u2026 s\u2019ajoutent au chauffage, au rafra\u00eechissement et \u00e0 l\u2019eau chaude de nombreux b\u00e2timents publics et administratifs : mus\u00e9es, mairies, palais des congr\u00e8s, salles de spectacles, lyc\u00e9es\u2026). Cela peut \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9 avec des quartiers (\u00e9co-quartiers) qui peuvent comprendre jusqu\u2019\u00e0 1000 logements.<\/p>\n\n\n\n
Mais aussi les sources d\u2019\u00e9nergie primaire sont diversifi\u00e9es : on peut utiliser des eaux us\u00e9es (ex \u00e0 Marseille pour chauffer deux piscines \u00e0 28\u00b0C), l\u2019eau des \u00e9tangs, des lacs, et de la mer. Pour cette derni\u00e8re, on utilise le terme de thalassothermie. Celle-ci est en train de conna\u00eetre un essor important le long du littoral m\u00e9diterran\u00e9en : il existe d\u00e9j\u00e0 des installations \u00e0 Marseille, \u00e0 la Seyne sur Mer, au port de Marseille, \u00e0 S\u00e8te, et des projets ont d\u00e9marr\u00e9 au Cap d\u2019Agde, \u00e0 la Grande Motte et maintes autres localit\u00e9s du bord de mer qui ont d\u00e9cid\u00e9 de profiter de la temp\u00e9rature favorable de l\u2019eau de la M\u00e9diterran\u00e9e qui oscille entre 12\u00b0 et 25 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n
Ce type de g\u00e9othermie est le plus vertueux et en m\u00eame temps le moins connu dans les milieux politiques, parce que la fili\u00e8re est rest\u00e9e en retrait et moins visible, sans incitations suffisantes (la g\u00e9othermie productrice de chaleur renouvelable re\u00e7oit 10 fois moins de subventions que l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 renouvelable intermittente : \u00e9olien et photovolta\u00efque) et parce qu\u2019elle n\u2019a pas fait conna\u00eetre les potentialit\u00e9s des PAC du 21\u00e8 si\u00e8cle.
Du coup, il y a deux fois moins de foreurs en France qu\u2019en Suisse!<\/p>\n\n\n\n
Elle a la r\u00e9putation d\u2019avoir un co\u00fbt d\u2019investissement \u00e9lev\u00e9 si on la compare \u00e0 un investissement dans une chaudi\u00e8re \u00e0 gaz par exemple. Cependant elle est rentable pour les particuliers qui disposent de surcro\u00eet d\u2019aides de l\u2019Etat, et pour le secteur collectif et tertiaire qui b\u00e9n\u00e9ficie, entre autres, du fonds chaleur de l\u2019ADEME (temps de retour sur investissement : entre 7 et 12 ans).<\/p>\n\n\n\n
C\u2019est le moment de mettre le braquet sur cette \u00e9nergie pour remplacer aussi le chauffage \u00e9lectrique des b\u00e2timents (cons\u00e9quence d\u2019une politique du tout \u00e9lectrique des ann\u00e9es 60), \u00e0 l\u2019heure o\u00f9 on envisage de supprimer des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires.<\/p>\n\n\n\n
Il faut \u00e9viter de la confondre avec l\u2019a\u00e9rothermie (PAC air-air ou \u00ab climatiseur r\u00e9versible \u00bb (dont la COP est de 2,5 en moyenne)) dont l\u2019efficacit\u00e9 est bien moindre : les PAC \u00ab sol-eau \u00bb ou \u00ab eau-eau \u00bb, ind\u00e9pendantes des temp\u00e9ratures ext\u00e9rieures, ont une COP qui va de 4 \u00e0 7). De plus, contrairement \u00e0 la g\u00e9othermie, l\u2019a\u00e9rothermie, ne peut pas se passer, comme les r\u00e9frig\u00e9rateurs, de fluide frigorig\u00e8ne qui peut \u00eatre polluant en cas de fuites. <\/p>\n\n\n\n
COP = Coefficient de performance de la PAC<\/strong> : Il repr\u00e9sente l\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique : calcul du nombre de KWh de chaleur produits pour 1 KWh d’\u00e9lectricit\u00e9 consomm\u00e9e. Le rendement de la PAC air-air fluctue en fonction de la temp\u00e9rature de l\u2019air ext\u00e9rieure et de la saison. Ce rendement baisse en dessous de 7\u00b0C. Le SCOP est une autre mesure qui tient compte du climat et de la performance de la PAC air-air. ex: A Montpellier : SCOP entre 1,9 \u00e0 5 en f\u00b0 de la PAC. <\/p>\n\n\n\nQuelles sont les possibilit\u00e9s pour les particuliers ?<\/strong><\/p>\n\n\n\nOn peut chauffer \u00e0 la g\u00e9othermie, soit \u00e0 partir de capteurs horizontaux enterr\u00e9s \u00e0 60-80 cm de profondeur dans un jardin (c\u2019est de la g\u00e9othermie solaire) qui n\u00e9cessitent un terrassement assez limit\u00e9, ou \u00e0 partir de corbeilles de 2 m de hauteur, ou de sondes verticales \u00e0 environ 100-150 m n\u00e9cessitant un ou plusieurs forages, s\u2019il n\u2019y a pas de contraintes d\u2019acc\u00e8s pour le mat\u00e9riel de forage. <\/p>\n\n\n\n
Dans les sondes verticales passe de l\u2019eau glycol\u00e9e : on dit que le syst\u00e8me est \u00ab tout eau \u00bb et que la PAC est \u00ab eau-eau \u00bb. Dans la PAC circule un fluide ferm\u00e9 qu\u2019on a am\u00e9lior\u00e9 au fil des temps. Pour ces projets, l\u2019aide d\u2019un bureau d\u2019\u00e9tudes thermique pourra \u00eatre n\u00e9cessaire, pour \u00e9tudier entre autres le dimensionnement de l\u2019installation. <\/p>\n\n\n\n
Un syst\u00e8me g\u00e9othermique pour un particulier co\u00fbte 15 000 \u20ac, dont sera d\u00e9duite une aide d\u2019\u00e9tat : la prime RENOV, qui couvre une grande partie de l\u2019investissement, si vous avez une vieille chaudi\u00e8re (dans la limite de certains revenus). A l\u2019usage ensuite, le fonctionnement co\u00fbte moins de 200 \u20ac d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 par an (eau chaude sanitaire non comprise) au lieu de 1600-2000 \u20ac de fuel, pour une maison de 120m2<\/sup> par exemple. Bref l\u2019usager divise par 2,5 \u00e0 4 sa facture de chauffage, s\u2019il avait auparavant une chaudi\u00e8re \u00e0 fuel ou gaz.<\/p>\n\n\n\nCes techniques sont majoritairement employ\u00e9es pour chauffer, par planchers chauffants, radiateurs basse consommation ou ventilo-convecteurs, et pour produire l\u2019eau chaude sanitaire des b\u00e2timents.<\/p>\n\n\n\n
Les pompes \u00e0 chaleur (PAC)<\/strong><\/p>\n\n\n\nLes pompes \u00e0 chaleur servent les solutions g\u00e9othermiques dans beaucoup de cas, lorsque la temp\u00e9rature de la \u00ab source \u00bb n\u2019est pas tout \u00e0 fait suffisante, par exemple dans le cas des pompes \u00ab air-eau \u00bb, lorsque les logements ne disposent d\u2019un terrain attenant suffisant pour d\u00e9ployer des sondes pour capter la chaleur. Elles constituent un atout majeur dans un contexte de d\u00e9ploiement des solutions \u00e9lectriques et d\u2019abandon pr\u00e9visible des \u00e9nergies fossiles.<\/p>\n\n\n\n
Une pompe \u00e0 chaleur, c\u2019est un peu comme un r\u00e9frig\u00e9rateur, la PAC \u00e9tant \u00ab un frigidaire \u00e0 l\u2019envers<\/em> \u00bb. Elle comprend principalement un compresseur (comme un r\u00e9frig\u00e9rateur), et peut consommer jusqu\u2019\u00e0 6 fois moins d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 qu\u2019un chauffage \u00e9lectrique classique. <\/p>\n\n\n\nOn a not\u00e9 dans les d\u00e9veloppements pr\u00e9c\u00e9dents que lorsque la source de chaleur n\u2019est pas \u00e0 une temp\u00e9rature suffisante pour chauffer un b\u00e2timent, on utilise, pour obtenir le r\u00e9sultat escompt\u00e9, des pompes \u00e0 chaleur, de puissances diverses selon l\u2019objectif recherch\u00e9 (chauffage de logements collectifs ou individuels\u2026), et selon la temp\u00e9rature de la source. <\/p>\n\n\n\n
Il en existe de plusieurs sortes, que l\u2019on utilise des sondes g\u00e9othermiques, pour alimenter un chauffage central, ou tout autre dispositif comme des capteurs horizontaux.
La part des pompes \u00e0 chaleur dans les ventes d\u2019\u00e9quipements de chauffage devrait tripler d\u2019ici \u00e0 2030. C\u2019est une bonne chose, mais c\u2019est insuffisant. Ce d\u00e9ploiement devrait \u00e9galement s\u2019accompagner de gains de performance \u00e9nerg\u00e9tique afin de g\u00e9n\u00e9rer des \u00e9conomies d\u2019\u00e9nergie plus importantes.<\/p>\n\n\n\n
En revanche, l\u2019achat et l\u2019utilisation accrue des climatiseurs par les m\u00e9nages et les b\u00e2timents tertiaires n\u2019est pas une bonne chose, car elle devrait d\u2019ici \u00e0 2050 faire bondir la consommation d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 mondiale \u00e0 un niveau sans pr\u00e9c\u00e9dent : ainsi, 6 200 TWh pourraient \u00eatre consomm\u00e9s en 2050 pour climatiser les b\u00e2timents, soit trois fois plus qu\u2019aujourd\u2019hui (AIE, 2018). La g\u00e9othermie avec PAC est pr\u00e9f\u00e9rable, car elle peut permettre de rafraichir des locaux sans d\u00e9pense de fonctionnement suppl\u00e9mentaire.<\/p>\n\n\n\n
La chaleur produite (ou r\u00e9cup\u00e9r\u00e9e) peut \u00eatre stock\u00e9e, en sous-sol<\/strong><\/p>\n\n\n\nL\u2019eau chaude pourrait \u00eatre utilement stock\u00e9e en sous-sol (ou alimenter un stockage de chaleur), non seulement pour le chauffage et l\u2019eau chaude, mais aussi pour d\u2019autres usages. Deux exp\u00e9riences int\u00e9ressantes ouvrent la voix \u00e0 cette possibilit\u00e9. C\u2019est d\u2019abord l\u2019exp\u00e9rience de stockage de chaleur intersaisonnier de La Communaut\u00e9 solaire de Drake Landing, un \u00e9coquartier de 52 habitations individuelles situ\u00e9 dans l’Alberta au Canada. Le quartier est con\u00e7u de mani\u00e8re que 90 % des besoins de chauffage annuel des habitations soient couverts gr\u00e2ce \u00e0 la chaleur produite par des panneaux solaires thermiques. <\/p>\n\n\n\n
Afin d’atteindre ce rendement, 800 collecteurs solaires ont \u00e9t\u00e9 install\u00e9s sur les toits des 52 garages, et un syst\u00e8me de stockage de chaleur saisonnier souterrain a \u00e9t\u00e9 mis en place. En hiver, la chaleur est d\u00e9stock\u00e9e du syst\u00e8me de stockage pour \u00eatre ensuite distribu\u00e9e via le r\u00e9seau de chaleur.En 2012, 97 % des besoins de chauffage de la communaut\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 couverts par l’\u00e9nergie solaire, ce qui constitue un record mondial pour une installation de cette taille.
Cette solution est en train de se mettre en place en France avec la soci\u00e9t\u00e9 NewHeat qui vient d\u2019inaugurer Narbosol, une centrale solaire thermique qui contribue \u00e0 la fourniture de chaleur renouvelable au r\u00e9seau de chauffage urbain de Narbonne.<\/p>\n\n\n\n
Mieux encore et venant aussi du Canada, selon le m\u00eame principe : les BTES,<\/strong> des sondes g\u00e9othermiques pour stocker la chaleur renouvelable <\/strong><\/p>\n\n\n\nUn \u00ab Borehole Thermal Energy Storage \u00bb (borehole : forage), invention canadienne, est un champ de sondes (s\u00e8ches) g\u00e9othermiques rapproch\u00e9es (de 2 \u00e0 4 m) utilis\u00e9 \u00e0 des fins de stockage de chaleur dans le sol. Les sondes (jusqu\u2019\u00e0 une profondeur de 200m) sont des circuits ferm\u00e9s de faible diam\u00e8tre dans lesquels circule un fluide caloporteur permettant des \u00e9changes thermiques. On peut les contr\u00f4ler, mieux moduler la temp\u00e9rature avec le stockage (savoir ce qu\u2019on entre et ce qu\u2019on sort), avec ces sondes. En plein \u00e9t\u00e9, lorsque les climatiseurs tournent \u00e0 plein r\u00e9gime, les sondes g\u00e9othermiques r\u00e9cup\u00e8rent la chaleur fatale, habituellement perdue, des processus de climatisation du b\u00e2timent\u2026 et restituent la chaleur en p\u00e9riode hivernale. <\/p>\n\n\n\n
Bilan de cette \u00e9nergie renouvelable<\/strong><\/h2>\n\n\n\nLa g\u00e9othermie profonde<\/strong> a beaucoup d\u2019atouts par rapport aux autres \u00e9nergies renouvelables : occupation du sol pratiquement inexistante (un local technique), pas de bruit, <\/strong>ni de trafic routier induit, quasiment aucun impact sur le plan visuel, ni sur la biodiversit\u00e9<\/strong>. C\u2019est une source d\u2019\u00e9nergie discr\u00e8te et, on l\u2019a vu, quasi in\u00e9puisable si le syst\u00e8me est correctement dimensionn\u00e9. Le bilan financier est bien meilleur qu\u2019avec l\u2019utilisation d\u2019une source fossile<\/strong>. Le forage (100 \u20ac le m\u00e8tre lin\u00e9aire en moyenne) repr\u00e9sente la moiti\u00e9 du co\u00fbt d\u2019un syst\u00e8me g\u00e9othermique dans le collectif et le tertiaire. Pour un r\u00e9seau de chaleur, c\u2019est le r\u00e9seau lui-m\u00eame de distribution de la chaleur dans l\u2019agglom\u00e9ration qui est le plus co\u00fbteux, mais une fois les structures install\u00e9es, c\u2019est tr\u00e8s \u00e9conomique pour l\u2019usager.
C\u2019est ce qu\u2019ont compris beaucoup de municipalit\u00e9s de l\u2019Ile de France, qui ont pu faire baisser les facture des abonn\u00e9s (jusqu\u2019\u00e0 30 %).<\/p>\n\n\n\nLe deuxi\u00e8me atout, et non des moindres, c\u2019est que \u00e7a fonctionne 24 heures sur 24<\/strong>, contrairement \u00e0 l\u2019\u00e9nergie solaire et surtout \u00e0 l\u2019\u00e9olien dont le d\u00e9faut majeur est l\u2019intermittence. C\u2019est une \u00e9nergie pilotable et p\u00e9renne, de surcro\u00eet sans impact sur l\u2019environnement, et donc bien accept\u00e9e.<\/p>\n\n\n\nIl n\u2019est que juste d\u2019\u00e9num\u00e9rer les avantages de cette source d\u2019\u00e9nergie : d\u00e9carbon\u00e9e, elle \u00e9met tr\u00e8s peu de GES (gaz \u00e0 effet de serre), aucune particule fine. Elle ne pollue pas et son exploitation a un tr\u00e8s faible impact sur les paysages comme sur le voisinage, pas de bruit, pas de fum\u00e9e\u2026<\/p>\n\n\n\n
La g\u00e9othermie de proximit\u00e9<\/strong> est r\u00e9alisable<\/strong> presque partout, sur sondes s\u00e8ches verticales : sur 92% du territoire occitan par exemple, et sur nappe, sur 25% de ce territoire, donc c\u2019est une source d\u2019\u00e9nergie locale, par ailleurs continue, et, avantage non n\u00e9gligeable, ind\u00e9pendante des conditions climatiques.<\/p>\n\n\n\nAux niveaux technique et \u00e9conomique, les avantages sont aussi tr\u00e8s nombreux : <\/p>\n\n\n\n
\n- La puissance est \u00e9lev\u00e9e et constante. <\/li>\n\n\n\n
- Dans les petites installations, elle diminue consid\u00e9rablement la facture des utilisateurs (voir plus haut). Pour 1 KW d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 consomm\u00e9e par une pompe \u00e0 chaleur (PAC) eau-eau, on r\u00e9cup\u00e8re 4 \u00e0 6 KW thermiques. <\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n
On ne saurait tarir d\u2019\u00e9loges sur cette \u00e9nergie renouvelable.<\/strong><\/p>\n\n\n\nElle est ind\u00e9pendante des variations de co\u00fbt des \u00e9nergies fossiles et de l\u2019\u00e9nergie en g\u00e9n\u00e9ral. L\u2019approvisionnement est ind\u00e9pendant de la g\u00e9opolitique, lib\u00e8re le pays de sa d\u00e9pendance \u00e9nerg\u00e9tique. De plus, les forages r\u00e9alis\u00e9s le sont pour plusieurs g\u00e9n\u00e9rations. Enfin, il n\u2019y a aucune incertitude sur l\u2019approvisionnement et sur son co\u00fbt. Son prix est stable : contrairement \u00e0 celui du gaz et du p\u00e9trole, on peut ma\u00eetriser le co\u00fbt de la g\u00e9othermie sur trente ans. <\/p>\n\n\n\n
C\u2019est aussi pourquoi nous comprenons mal le peu de subventions accord\u00e9es encore \u00e0 cette EnR d\u00e9j\u00e0 op\u00e9rationnelle et mature, et qui n\u2019offre que des avantages. Pourquoi h\u00e9siterait-on \u00e0 en g\u00e9n\u00e9raliser l\u2019utilisation, entre autres dans les b\u00e2timents collectifs et tertiaires qui sont encore chauff\u00e9s au fuel et gaz et refroidis \u00e0 la clim air-air, puisque en termes de stock, les r\u00e9serves profondes en calories des deux premiers kilom\u00e8tres de la cro\u00fbte terrestre sont plusieurs milliers de fois sup\u00e9rieures \u00e0 celles des combustibles fossiles ?<\/p>\n\n\n\n
Note particuli\u00e8re sur la g\u00e9othermie profonde productrice d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 :<\/strong><\/p>\n\n\n\nDes secousses sismiques dues \u00e0 une pression trop forte dans un puits d\u2019injection de 5 kilom\u00e8tres de profondeur se sont produites pr\u00e8s de Strasbourg, \u00e0 une \u00e9chelle perceptible par les habitants de cette m\u00e9tropole. Cela s\u2019\u00e9tait produit aussi pr\u00e8s de B\u00e2le il y a une quarantaine d\u2019ann\u00e9es. A ce sujet, il est bon de savoir que dans le cadre de l\u2019exp\u00e9rimentation de Soulz-les-For\u00eats (recherche en g\u00e9othermie profonde), on \u00e9vite ce qui a \u00e9t\u00e9 fait r\u00e9cemment pr\u00e8s de Strasbourg, \u00e0 savoir d\u2019utiliser des acides forts et une pression trop forte. On y invite \u00e0 utiliser de la saumure ou de l\u2019acide glutamique biod\u00e9gradable et organique et \u00e0 r\u00e9duire la pression d\u2019injection \u00e0 moins de 20 bars, ce qui \u00e9vite tout s\u00e9isme.<\/p>\n\n\n\n
Il faut donc encourager cette fili\u00e8re vertueuse<\/strong>, lui accorder une priorit\u00e9. L\u2019obstacle, ce sont les lobbies tr\u00e8s puissants des \u00e9nergies renouvelables \u00e9lectriques intermittentes qui entendent bien pr\u00e9server le syst\u00e8me mis en place des subventions exorbitantes et de tarifs de rachat de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 incitatifs qui leur permettent d\u2019engranger d\u2019\u00e9normes profits. Or un Etat ne peut pas subventionner tout \u00e0 la fois, il doit choisir ses priorit\u00e9s. Actuellement, c\u2019est un fait, les \u00e9tats n\u2019ont pas choisi les meilleures et les plus utiles \u00e0 la soci\u00e9t\u00e9. <\/p>\n\n\n\nAnnexe : RAPPEL SUR LES DIFFERENTS DISPOSITIFS D\u2019EXPLOITATION (Hors g\u00e9othermie profonde)<\/em><\/strong>
NB- Profondeur maximale de la g\u00e9othermie \u00ab de minime importance : 200 m<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/toutesnosenergies.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Capture-decran-2022-10-14-a-10.43.16.png\")
<\/figure>\n<\/div>\n\n\nGEOTHERMIE INDIVIDUELLE, POUR PARTICULIERS<\/strong><\/p>\n\n\n\nQuelques explications et sch\u00e9mas:<\/p>\n\n\n\n
Les techniques de g\u00e9othermie ont beaucoup \u00e9volu\u00e9 en offres de mat\u00e9riel, en performance et surtout ont appris des erreurs du pass\u00e9. Ainsi, des logiciels \u00e0 destination des professionnels ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s par les sp\u00e9cialistes de la g\u00e9othermie fran\u00e7aise pour fournir avec le plus de justesse possible le chauffage, l\u2019eau chaude sanitaire (ECS) et le rafra\u00eechissement (g\u00e9o-cooling ou freecooling) des maisons individuelles, sans sur-dimensionnement des syst\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n
Deux tranch\u00e9es de 30 \u00e0 40 m de long pour une maison individuelle de 120m2 suffisent \u00e0 fournir suffisamment de chauffage dans le Sud de la France. Profiter des fondations lors de la construction d\u2019un b\u00e2timent pour y placer des capteurs g\u00e9othermiques est le solution la plus \u00e9conomique ; ou des corbeilles.<\/p>\n\n\n\n
Les corbeilles offrent aussi une alternative aux capteurs horizontaux qui occupent plus de place ou aux sondes qui n\u00e9cessitent de cr\u00e9er des forages.
Constitu\u00e9es par des enroulements de tuyauteries de poly\u00e9thyl\u00e8ne en spirales, elles peuvent \u00eatre descendues dans des excavations de quelques m\u00e8tres de profondeur. Le fluide caloporteur (eau glycol\u00e9e) circule dans les spirales de l\u2019ext\u00e9rieur de la corbeille afin de capter le maximum de chaleur puis remonte par l\u2019int\u00e9rieur afin de ne pas se refroidir.
Les corbeilles sont implant\u00e9es a une profondeur de 3,5 m, permettant de s\u2019affranchir ainsi des variations saisonni\u00e8res de la temp\u00e9rature.
L\u2019espacement minimum entre chaque corbeille est de l\u2019ordre de 3-4 m.
Elles peuvent \u00eatre coniques ou cylindriques:<\/p>\n\n\n\n
Sch\u00e9ma g\u00e9n\u00e9ral pour corbeilles g\u00e9othermiques avec PAC (puissance en sortie : 7-8 KW) pour une maison individuelle – plancher chauffant 35\u00b0C<\/strong><\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/toutesnosenergies.fr\/wp-content\/uploads\/2022\/10\/Capture-decran-2022-10-14-a-10.46.00-1024x498.png\")
Autres informations dans :<\/strong>
AFPG.asso.fr<\/strong>
www.geothermie-perspectives.fr
geothermies.fr
https:\/\/www.plancher-chauffant-caleosol.fr\/geothermie\/corbeille-geothermique-puissance<\/a>
<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Qu\u2019est ce que la g\u00e9othermie?<\/h2>\n\n\n\n
La g\u00e9othermie est une source d\u2019\u00e9nergie renouvelable capable de fournir du froid, de la chaleur et de produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9. Elle permet d\u2019exploiter les calories contenues dans le sol et le sous-sol, \u00e0 plus ou moins grande profondeur. Elle est in\u00e9galement r\u00e9pandue en France, et peu connue. Pour cette raison, elle m\u00e9rite un traitement particulier.<\/p>\n\n\n\n
Il s\u2019agit de r\u00e9cup\u00e9rer la chaleur ou les thermies du sol ou du sous-sol afin de l\u2019utiliser \u00e0 des fins diverses, l\u2019\u00e9lectricit\u00e9, mais surtout le chauffage, ainsi que l\u2019eau chaude sanitaire et m\u00eame le rafra\u00eechissement, en \u00e9t\u00e9. Le lecteur sait sans doute que la temp\u00e9rature du sous-sol s\u2019\u00e9l\u00e8ve en fonction de la profondeur : en moyenne : + 3,3\u00b0C tous les \u2013 100 m en France. C\u2019est ce qu\u2019on appelle le gradient g\u00e9othermique. Cette chaleur est utilisable et a d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 bien utilis\u00e9e. C\u2019est la seule forme d\u2019\u00e9nergie renouvelable pouvant assurer une production r\u00e9guli\u00e8re 24h\/24 et qui soit disponible \u00e0 tout moment sans restriction. Son co\u00fbt de fonctionnement peut concurrencer celui du gaz naturel, permettant aux pays de s\u2019affranchir de leur d\u00e9pendance aux importations de combustibles et d\u2019accro\u00eetre leur s\u00e9curit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique.<\/p>\n\n\n\n
D\u2019importantes r\u00e9serves g\u00e9othermiques, \u00e0 des temp\u00e9ratures de 12 \u00b0C \u00e0 150 \u00b0C sont disponibles en France. Elles sont tellement abondantes que l\u2019exploitation des nappes par exemple, suffirait \u00e0 couvrir la quasi-totalit\u00e9 des besoins calorifiques pour le chauffage et l\u2019eau chaude sanitaire, soit d\u2019\u00e9conomiser 40 millions de TEP par an.<\/p>\n\n\n\n
En fait, il n\u2019y a pas une g\u00e9othermie, mais diff\u00e9rents types de g\u00e9othermies :<\/strong><\/p>\n\n\n\n 1 La g\u00e9othermie profonde<\/strong><\/p>\n\n\n\n On appelle g\u00e9othermie profonde celle qui consiste \u00e0 chercher la chaleur du sous-sol \u00e0 des profondeurs variant de plus de 200m \u00e0 plusieurs kms. Comme on peut la r\u00e9cup\u00e9rer directement \u00e0 haute temp\u00e9rature, voire tr\u00e8s haute temp\u00e9rature, elle peut produire de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 (2 centrales en France produisant 102 GWh par an), ou, directement, de la chaleur pour des gros r\u00e9seaux de chaleur (pour plusieurs centaines, voire plusieurs milliers d\u2019immeubles d\u2019un quartier ou d\u2019une ville. Il existe une soixantaine d\u2019installations de ce type en France produisant 1650 GWh\/an (voir ci-dessous), ainsi que d\u2019autres \u00e0 usage industriel ou agricole ou de loisirs (130 GWh\/an). <\/p>\n\n\n\n La g\u00e9othermie de grande profondeur<\/strong><\/p>\n\n\n\n La technologie EGS \u00ab Ehanced Geothermic System) mise au point \u00e0 Soulz -les-For\u00eats, lieu d\u2019exp\u00e9rimentation, d\u2019\u00e9tudes et de prospection, consiste \u00e0 lib\u00e9rer les failles de leur d\u00e9p\u00f4ts min\u00e9raux \u00e0 1600 m environ de profondeur, pour relier, r\u00e9tablir ou am\u00e9liorer les diff\u00e9rents r\u00e9servoirs d\u2019eau chaude du sous-sol. Ces failles, tr\u00e8s propices \u00e0 la g\u00e9othermie profonde, sont situ\u00e9es le long du rift europ\u00e9en qui va d\u2019Oslo \u00e0 Barcelone en passant par l\u2019Alsace et les C\u00e9vennes (zone fractur\u00e9es, foss\u00e9s d\u2019effondrement). Le potentiel de la g\u00e9othermie profonde est consid\u00e9rable, mais son exploitation demande des investissements importants qui sont difficiles \u00e0 rentabiliser, d\u2019autant plus que la production d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 g\u00e9othermique est la seule qui ne b\u00e9n\u00e9ficie pas de subventions depuis la derni\u00e8re PPE (Programmation Pluri-annuelle de l\u2019Energie)<\/p>\n\n\n\n Les r\u00e9seaux de chaleur <\/strong><\/p>\n\n\n\n Des gisements importants de g\u00e9othermie profonde existent sous les bassins s\u00e9dimentaires et permettent de produire de la chaleur en grande quantit\u00e9. Ainsi, dans la r\u00e9gion parisienne, des centaines de milliers de logements sont chauff\u00e9s depuis les ann\u00e9es 1970 par des r\u00e9seaux de chaleur. Gr\u00e2ce aux nappes pr\u00e9sentes dans le sous-sol de la r\u00e9gion, l\u2019\u00cele-de-France est dot\u00e9e d\u2019un des plus importants gisements en chaleur d\u2019origine g\u00e9othermique. C\u2019est la raison pour laquelle elle compte la plupart des forages exploit\u00e9s, mis en service dans les ann\u00e9es 80 pour la grande majorit\u00e9. Aujourd\u2019hui, cette technique conna\u00eet un nouvel essor :<\/p>\n\n\n\n \u00c0 l\u2019or\u00e9e des ann\u00e9es 2000, la commune d\u2019Orly a \u00e9t\u00e9 l\u2019une des premi\u00e8res \u00e0 envisager la possibilit\u00e9 de r\u00e9aliser un nouveau \u00ab doublet g\u00e9othermique \u00bb (en g\u00e9othermie \u00ab sur nappe \u00bb, il faut deux forages, voire trois : un puits d\u2019extraction est associ\u00e9 \u00e0 un, ou deux, puits de r\u00e9injection.)<\/p>\n\n\n\n On r\u00e9injecte en effet la m\u00eame eau que celle qu\u2019on a pr\u00e9lev\u00e9e, \u00e9vitant \u00e0 l\u2019environnement d\u2019\u00eatre atteint par d\u2019\u00e9ventuelles propri\u00e9t\u00e9s physico-chimiques de l\u2019eau souterraine). Cette installation exploite la nappe aquif\u00e8re pr\u00e9sente dans la couche g\u00e9ologique du Dogger, \u00e0 1800 m\u00e8tres de profondeur. L\u2019eau, puis\u00e9e \u00e0 75\u00b0C, est achemin\u00e9e vers la centrale alimentant le r\u00e9seau de chaleur de la Ville d\u2019Orly. Environ 8000 \u00e9quivalents-logements, r\u00e9partis sur Orly et la commune voisine de Choisy-le-Roi, sont raccord\u00e9s \u00e0 ce r\u00e9seau et sont fournis pour les besoins de chauffage et aussi d\u2019ECS (eau chaude sanitaire) \u00e0 hauteur de 80 % de bient\u00f4t 2 millions de personnes.<\/p>\n\n\n\n Un autre exemple en France (Occitanie) est celui de Blagnac pr\u00e8s de Toulouse : l’eau chaude est puis\u00e9e dans le sous-sol \u00e0 1500 m environ. Cette chaleur est utilis\u00e9e pour chauffer les immeubles, les piscines et b\u00e2timents (37 postes de livraison). L’eau, puis\u00e9e \u00e0 une temp\u00e9rature moyenne de 59\u00b0C, est r\u00e9chauff\u00e9e jusqu’\u00e0 70\u00b0C \u00e0 travers un syst\u00e8me de pompes \u00e0 chaleur haute temp\u00e9rature avant d’y \u00eatre distribu\u00e9e \u00e0 travers le r\u00e9seau de chaleur.<\/p>\n\n\n 2 La g\u00e9othermie de proximit\u00e9<\/strong> (de surface, ou basse et tr\u00e8s basse temp\u00e9rature, disait-on auparavant)<\/p>\n\n\n\n La g\u00e9othermie dite de proximit\u00e9 ou \u201cde minime importance\u201d(GMI), puise \u00e0 des profondeurs allant de 60 cm \u00e0 200 m\u00e8tres maximum. Elle permet de produire de la chaleur et du froid renouvelables, le plus souvent assist\u00e9e d\u2019un dispositif interm\u00e9diaire appel\u00e9 \u00ab pompe \u00e0 chaleur \u00bb (PAC). La PAC utilise la technologie de la thermo-dynamique : elle prend une \u00ab source froide \u00bb, y pr\u00e9l\u00e8ve des calories qu\u2019elle transporte avec un fluide caloporteur, l\u2019\u00e9l\u00e8ve \u00e0 35-50\u00b0C sur un b\u00e2timent (voir aussi un peu plus loin). Dans certains cas, on peut s\u2019en passer si on d\u00e9couvre directement de l\u2019eau \u00e0 50\u00b0C (ce qui s\u2019appelle une anomalie g\u00e9othermique) comme dans le Lod\u00e9vois par exemple, mais aussi dans l\u2019est de l\u2019Occitanie, o\u00f9 il se trouve de nombreuses sources chaudes (dans des stations thermales).<\/p>\n\n\n\n Cette g\u00e9othermie, assist\u00e9e ou non par pompe \u00e0 chaleur, extrait les thermies (ou calories) du sol et du sous-sol, en utilisant des sondes verticales, soit \u00ab s\u00e8ches \u00bb Elle fournit le chauffage et l\u2019eau chaude sanitaire<\/strong> (ECS) et peut \u00eatre compl\u00e9t\u00e9e favorablement par le rafraichissement<\/strong> ( g\u00e9o-cooling<\/em> ou free-cooling<\/em>), qui consiste \u00e0 faire fonctionner en \u00e9t\u00e9 le syst\u00e8me g\u00e9othermique en inversant la PAC, ou bien, de produire passivement de la fraicheur, ce qui la rend encore plus rentable ( Par un jeu de vannes hydrauliques, on inverse le syst\u00e8me).<\/p>\n\n\n\n Elle peut \u00eatre utilis\u00e9e par des collectivit\u00e9s locales pour les b\u00e2timents municipaux, tertiaire-bureaux, \u00e9coles, h\u00f4pitaux, mairies, des \u00e9coquartiers, \u00e0 partir de r\u00e9seaux de chaleur ou \u00e0 partir de boucles d\u2019eau temp\u00e9r\u00e9e<\/strong> (temp\u00e9rature plus basse) comme le montre la figure ci-dessous, ou encore par des particuliers pour leur maison individuelle.<\/p>\n\n\n\n Mais cela va bien au-del\u00e0 : les applications sont multiples : le chauffage de serres, de piscines, de naissains d\u2019hu\u00eetres, de piscicultures, d\u2019aquaponie (\u00e9levage d\u2019esturgeons en un temps r\u00e9duit)\u2026 s\u2019ajoutent au chauffage, au rafra\u00eechissement et \u00e0 l\u2019eau chaude de nombreux b\u00e2timents publics et administratifs : mus\u00e9es, mairies, palais des congr\u00e8s, salles de spectacles, lyc\u00e9es\u2026). Cela peut \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9 avec des quartiers (\u00e9co-quartiers) qui peuvent comprendre jusqu\u2019\u00e0 1000 logements.<\/p>\n\n\n\n Mais aussi les sources d\u2019\u00e9nergie primaire sont diversifi\u00e9es : on peut utiliser des eaux us\u00e9es (ex \u00e0 Marseille pour chauffer deux piscines \u00e0 28\u00b0C), l\u2019eau des \u00e9tangs, des lacs, et de la mer. Pour cette derni\u00e8re, on utilise le terme de thalassothermie. Celle-ci est en train de conna\u00eetre un essor important le long du littoral m\u00e9diterran\u00e9en : il existe d\u00e9j\u00e0 des installations \u00e0 Marseille, \u00e0 la Seyne sur Mer, au port de Marseille, \u00e0 S\u00e8te, et des projets ont d\u00e9marr\u00e9 au Cap d\u2019Agde, \u00e0 la Grande Motte et maintes autres localit\u00e9s du bord de mer qui ont d\u00e9cid\u00e9 de profiter de la temp\u00e9rature favorable de l\u2019eau de la M\u00e9diterran\u00e9e qui oscille entre 12\u00b0 et 25 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n Ce type de g\u00e9othermie est le plus vertueux et en m\u00eame temps le moins connu dans les milieux politiques, parce que la fili\u00e8re est rest\u00e9e en retrait et moins visible, sans incitations suffisantes (la g\u00e9othermie productrice de chaleur renouvelable re\u00e7oit 10 fois moins de subventions que l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 renouvelable intermittente : \u00e9olien et photovolta\u00efque) et parce qu\u2019elle n\u2019a pas fait conna\u00eetre les potentialit\u00e9s des PAC du 21\u00e8 si\u00e8cle. Elle a la r\u00e9putation d\u2019avoir un co\u00fbt d\u2019investissement \u00e9lev\u00e9 si on la compare \u00e0 un investissement dans une chaudi\u00e8re \u00e0 gaz par exemple. Cependant elle est rentable pour les particuliers qui disposent de surcro\u00eet d\u2019aides de l\u2019Etat, et pour le secteur collectif et tertiaire qui b\u00e9n\u00e9ficie, entre autres, du fonds chaleur de l\u2019ADEME (temps de retour sur investissement : entre 7 et 12 ans).<\/p>\n\n\n\n C\u2019est le moment de mettre le braquet sur cette \u00e9nergie pour remplacer aussi le chauffage \u00e9lectrique des b\u00e2timents (cons\u00e9quence d\u2019une politique du tout \u00e9lectrique des ann\u00e9es 60), \u00e0 l\u2019heure o\u00f9 on envisage de supprimer des r\u00e9acteurs nucl\u00e9aires.<\/p>\n\n\n\n Il faut \u00e9viter de la confondre avec l\u2019a\u00e9rothermie (PAC air-air ou \u00ab climatiseur r\u00e9versible \u00bb (dont la COP est de 2,5 en moyenne)) dont l\u2019efficacit\u00e9 est bien moindre : les PAC \u00ab sol-eau \u00bb ou \u00ab eau-eau \u00bb, ind\u00e9pendantes des temp\u00e9ratures ext\u00e9rieures, ont une COP qui va de 4 \u00e0 7). De plus, contrairement \u00e0 la g\u00e9othermie, l\u2019a\u00e9rothermie, ne peut pas se passer, comme les r\u00e9frig\u00e9rateurs, de fluide frigorig\u00e8ne qui peut \u00eatre polluant en cas de fuites. <\/p>\n\n\n\n COP = Coefficient de performance de la PAC<\/strong> : Il repr\u00e9sente l\u2019efficacit\u00e9 \u00e9nerg\u00e9tique : calcul du nombre de KWh de chaleur produits pour 1 KWh d’\u00e9lectricit\u00e9 consomm\u00e9e. Le rendement de la PAC air-air fluctue en fonction de la temp\u00e9rature de l\u2019air ext\u00e9rieure et de la saison. Ce rendement baisse en dessous de 7\u00b0C. Le SCOP est une autre mesure qui tient compte du climat et de la performance de la PAC air-air. ex: A Montpellier : SCOP entre 1,9 \u00e0 5 en f\u00b0 de la PAC. <\/p>\n\n\n\n Quelles sont les possibilit\u00e9s pour les particuliers ?<\/strong><\/p>\n\n\n\n On peut chauffer \u00e0 la g\u00e9othermie, soit \u00e0 partir de capteurs horizontaux enterr\u00e9s \u00e0 60-80 cm de profondeur dans un jardin (c\u2019est de la g\u00e9othermie solaire) qui n\u00e9cessitent un terrassement assez limit\u00e9, ou \u00e0 partir de corbeilles de 2 m de hauteur, ou de sondes verticales \u00e0 environ 100-150 m n\u00e9cessitant un ou plusieurs forages, s\u2019il n\u2019y a pas de contraintes d\u2019acc\u00e8s pour le mat\u00e9riel de forage. <\/p>\n\n\n\n Dans les sondes verticales passe de l\u2019eau glycol\u00e9e : on dit que le syst\u00e8me est \u00ab tout eau \u00bb et que la PAC est \u00ab eau-eau \u00bb. Dans la PAC circule un fluide ferm\u00e9 qu\u2019on a am\u00e9lior\u00e9 au fil des temps. Pour ces projets, l\u2019aide d\u2019un bureau d\u2019\u00e9tudes thermique pourra \u00eatre n\u00e9cessaire, pour \u00e9tudier entre autres le dimensionnement de l\u2019installation. <\/p>\n\n\n\n Un syst\u00e8me g\u00e9othermique pour un particulier co\u00fbte 15 000 \u20ac, dont sera d\u00e9duite une aide d\u2019\u00e9tat : la prime RENOV, qui couvre une grande partie de l\u2019investissement, si vous avez une vieille chaudi\u00e8re (dans la limite de certains revenus). A l\u2019usage ensuite, le fonctionnement co\u00fbte moins de 200 \u20ac d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 par an (eau chaude sanitaire non comprise) au lieu de 1600-2000 \u20ac de fuel, pour une maison de 120m2<\/sup> par exemple. Bref l\u2019usager divise par 2,5 \u00e0 4 sa facture de chauffage, s\u2019il avait auparavant une chaudi\u00e8re \u00e0 fuel ou gaz.<\/p>\n\n\n\n Ces techniques sont majoritairement employ\u00e9es pour chauffer, par planchers chauffants, radiateurs basse consommation ou ventilo-convecteurs, et pour produire l\u2019eau chaude sanitaire des b\u00e2timents.<\/p>\n\n\n\n Les pompes \u00e0 chaleur (PAC)<\/strong><\/p>\n\n\n\n Les pompes \u00e0 chaleur servent les solutions g\u00e9othermiques dans beaucoup de cas, lorsque la temp\u00e9rature de la \u00ab source \u00bb n\u2019est pas tout \u00e0 fait suffisante, par exemple dans le cas des pompes \u00ab air-eau \u00bb, lorsque les logements ne disposent d\u2019un terrain attenant suffisant pour d\u00e9ployer des sondes pour capter la chaleur. Elles constituent un atout majeur dans un contexte de d\u00e9ploiement des solutions \u00e9lectriques et d\u2019abandon pr\u00e9visible des \u00e9nergies fossiles.<\/p>\n\n\n\n Une pompe \u00e0 chaleur, c\u2019est un peu comme un r\u00e9frig\u00e9rateur, la PAC \u00e9tant \u00ab un frigidaire \u00e0 l\u2019envers<\/em> \u00bb. Elle comprend principalement un compresseur (comme un r\u00e9frig\u00e9rateur), et peut consommer jusqu\u2019\u00e0 6 fois moins d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 qu\u2019un chauffage \u00e9lectrique classique. <\/p>\n\n\n\n On a not\u00e9 dans les d\u00e9veloppements pr\u00e9c\u00e9dents que lorsque la source de chaleur n\u2019est pas \u00e0 une temp\u00e9rature suffisante pour chauffer un b\u00e2timent, on utilise, pour obtenir le r\u00e9sultat escompt\u00e9, des pompes \u00e0 chaleur, de puissances diverses selon l\u2019objectif recherch\u00e9 (chauffage de logements collectifs ou individuels\u2026), et selon la temp\u00e9rature de la source. <\/p>\n\n\n\n Il en existe de plusieurs sortes, que l\u2019on utilise des sondes g\u00e9othermiques, pour alimenter un chauffage central, ou tout autre dispositif comme des capteurs horizontaux. En revanche, l\u2019achat et l\u2019utilisation accrue des climatiseurs par les m\u00e9nages et les b\u00e2timents tertiaires n\u2019est pas une bonne chose, car elle devrait d\u2019ici \u00e0 2050 faire bondir la consommation d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 mondiale \u00e0 un niveau sans pr\u00e9c\u00e9dent : ainsi, 6 200 TWh pourraient \u00eatre consomm\u00e9s en 2050 pour climatiser les b\u00e2timents, soit trois fois plus qu\u2019aujourd\u2019hui (AIE, 2018). La g\u00e9othermie avec PAC est pr\u00e9f\u00e9rable, car elle peut permettre de rafraichir des locaux sans d\u00e9pense de fonctionnement suppl\u00e9mentaire.<\/p>\n\n\n\n La chaleur produite (ou r\u00e9cup\u00e9r\u00e9e) peut \u00eatre stock\u00e9e, en sous-sol<\/strong><\/p>\n\n\n\n L\u2019eau chaude pourrait \u00eatre utilement stock\u00e9e en sous-sol (ou alimenter un stockage de chaleur), non seulement pour le chauffage et l\u2019eau chaude, mais aussi pour d\u2019autres usages. Deux exp\u00e9riences int\u00e9ressantes ouvrent la voix \u00e0 cette possibilit\u00e9. C\u2019est d\u2019abord l\u2019exp\u00e9rience de stockage de chaleur intersaisonnier de La Communaut\u00e9 solaire de Drake Landing, un \u00e9coquartier de 52 habitations individuelles situ\u00e9 dans l’Alberta au Canada. Le quartier est con\u00e7u de mani\u00e8re que 90 % des besoins de chauffage annuel des habitations soient couverts gr\u00e2ce \u00e0 la chaleur produite par des panneaux solaires thermiques. <\/p>\n\n\n\n Afin d’atteindre ce rendement, 800 collecteurs solaires ont \u00e9t\u00e9 install\u00e9s sur les toits des 52 garages, et un syst\u00e8me de stockage de chaleur saisonnier souterrain a \u00e9t\u00e9 mis en place. En hiver, la chaleur est d\u00e9stock\u00e9e du syst\u00e8me de stockage pour \u00eatre ensuite distribu\u00e9e via le r\u00e9seau de chaleur.En 2012, 97 % des besoins de chauffage de la communaut\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 couverts par l’\u00e9nergie solaire, ce qui constitue un record mondial pour une installation de cette taille. Mieux encore et venant aussi du Canada, selon le m\u00eame principe : les BTES,<\/strong> des sondes g\u00e9othermiques pour stocker la chaleur renouvelable <\/strong><\/p>\n\n\n\n Un \u00ab Borehole Thermal Energy Storage \u00bb (borehole : forage), invention canadienne, est un champ de sondes (s\u00e8ches) g\u00e9othermiques rapproch\u00e9es (de 2 \u00e0 4 m) utilis\u00e9 \u00e0 des fins de stockage de chaleur dans le sol. Les sondes (jusqu\u2019\u00e0 une profondeur de 200m) sont des circuits ferm\u00e9s de faible diam\u00e8tre dans lesquels circule un fluide caloporteur permettant des \u00e9changes thermiques. On peut les contr\u00f4ler, mieux moduler la temp\u00e9rature avec le stockage (savoir ce qu\u2019on entre et ce qu\u2019on sort), avec ces sondes. En plein \u00e9t\u00e9, lorsque les climatiseurs tournent \u00e0 plein r\u00e9gime, les sondes g\u00e9othermiques r\u00e9cup\u00e8rent la chaleur fatale, habituellement perdue, des processus de climatisation du b\u00e2timent\u2026 et restituent la chaleur en p\u00e9riode hivernale. <\/p>\n\n\n\n La g\u00e9othermie profonde<\/strong> a beaucoup d\u2019atouts par rapport aux autres \u00e9nergies renouvelables : occupation du sol pratiquement inexistante (un local technique), pas de bruit, <\/strong>ni de trafic routier induit, quasiment aucun impact sur le plan visuel, ni sur la biodiversit\u00e9<\/strong>. C\u2019est une source d\u2019\u00e9nergie discr\u00e8te et, on l\u2019a vu, quasi in\u00e9puisable si le syst\u00e8me est correctement dimensionn\u00e9. Le bilan financier est bien meilleur qu\u2019avec l\u2019utilisation d\u2019une source fossile<\/strong>. Le forage (100 \u20ac le m\u00e8tre lin\u00e9aire en moyenne) repr\u00e9sente la moiti\u00e9 du co\u00fbt d\u2019un syst\u00e8me g\u00e9othermique dans le collectif et le tertiaire. Pour un r\u00e9seau de chaleur, c\u2019est le r\u00e9seau lui-m\u00eame de distribution de la chaleur dans l\u2019agglom\u00e9ration qui est le plus co\u00fbteux, mais une fois les structures install\u00e9es, c\u2019est tr\u00e8s \u00e9conomique pour l\u2019usager. Le deuxi\u00e8me atout, et non des moindres, c\u2019est que \u00e7a fonctionne 24 heures sur 24<\/strong>, contrairement \u00e0 l\u2019\u00e9nergie solaire et surtout \u00e0 l\u2019\u00e9olien dont le d\u00e9faut majeur est l\u2019intermittence. C\u2019est une \u00e9nergie pilotable et p\u00e9renne, de surcro\u00eet sans impact sur l\u2019environnement, et donc bien accept\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n Il n\u2019est que juste d\u2019\u00e9num\u00e9rer les avantages de cette source d\u2019\u00e9nergie : d\u00e9carbon\u00e9e, elle \u00e9met tr\u00e8s peu de GES (gaz \u00e0 effet de serre), aucune particule fine. Elle ne pollue pas et son exploitation a un tr\u00e8s faible impact sur les paysages comme sur le voisinage, pas de bruit, pas de fum\u00e9e\u2026<\/p>\n\n\n\n La g\u00e9othermie de proximit\u00e9<\/strong> est r\u00e9alisable<\/strong> presque partout, sur sondes s\u00e8ches verticales : sur 92% du territoire occitan par exemple, et sur nappe, sur 25% de ce territoire, donc c\u2019est une source d\u2019\u00e9nergie locale, par ailleurs continue, et, avantage non n\u00e9gligeable, ind\u00e9pendante des conditions climatiques.<\/p>\n\n\n\n Aux niveaux technique et \u00e9conomique, les avantages sont aussi tr\u00e8s nombreux : <\/p>\n\n\n\n On ne saurait tarir d\u2019\u00e9loges sur cette \u00e9nergie renouvelable.<\/strong><\/p>\n\n\n\n Elle est ind\u00e9pendante des variations de co\u00fbt des \u00e9nergies fossiles et de l\u2019\u00e9nergie en g\u00e9n\u00e9ral. L\u2019approvisionnement est ind\u00e9pendant de la g\u00e9opolitique, lib\u00e8re le pays de sa d\u00e9pendance \u00e9nerg\u00e9tique. De plus, les forages r\u00e9alis\u00e9s le sont pour plusieurs g\u00e9n\u00e9rations. Enfin, il n\u2019y a aucune incertitude sur l\u2019approvisionnement et sur son co\u00fbt. Son prix est stable : contrairement \u00e0 celui du gaz et du p\u00e9trole, on peut ma\u00eetriser le co\u00fbt de la g\u00e9othermie sur trente ans. <\/p>\n\n\n\n C\u2019est aussi pourquoi nous comprenons mal le peu de subventions accord\u00e9es encore \u00e0 cette EnR d\u00e9j\u00e0 op\u00e9rationnelle et mature, et qui n\u2019offre que des avantages. Pourquoi h\u00e9siterait-on \u00e0 en g\u00e9n\u00e9raliser l\u2019utilisation, entre autres dans les b\u00e2timents collectifs et tertiaires qui sont encore chauff\u00e9s au fuel et gaz et refroidis \u00e0 la clim air-air, puisque en termes de stock, les r\u00e9serves profondes en calories des deux premiers kilom\u00e8tres de la cro\u00fbte terrestre sont plusieurs milliers de fois sup\u00e9rieures \u00e0 celles des combustibles fossiles ?<\/p>\n\n\n\n Note particuli\u00e8re sur la g\u00e9othermie profonde productrice d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 :<\/strong><\/p>\n\n\n\n Des secousses sismiques dues \u00e0 une pression trop forte dans un puits d\u2019injection de 5 kilom\u00e8tres de profondeur se sont produites pr\u00e8s de Strasbourg, \u00e0 une \u00e9chelle perceptible par les habitants de cette m\u00e9tropole. Cela s\u2019\u00e9tait produit aussi pr\u00e8s de B\u00e2le il y a une quarantaine d\u2019ann\u00e9es. A ce sujet, il est bon de savoir que dans le cadre de l\u2019exp\u00e9rimentation de Soulz-les-For\u00eats (recherche en g\u00e9othermie profonde), on \u00e9vite ce qui a \u00e9t\u00e9 fait r\u00e9cemment pr\u00e8s de Strasbourg, \u00e0 savoir d\u2019utiliser des acides forts et une pression trop forte. On y invite \u00e0 utiliser de la saumure ou de l\u2019acide glutamique biod\u00e9gradable et organique et \u00e0 r\u00e9duire la pression d\u2019injection \u00e0 moins de 20 bars, ce qui \u00e9vite tout s\u00e9isme.<\/p>\n\n\n\n Il faut donc encourager cette fili\u00e8re vertueuse<\/strong>, lui accorder une priorit\u00e9. L\u2019obstacle, ce sont les lobbies tr\u00e8s puissants des \u00e9nergies renouvelables \u00e9lectriques intermittentes qui entendent bien pr\u00e9server le syst\u00e8me mis en place des subventions exorbitantes et de tarifs de rachat de l\u2019\u00e9lectricit\u00e9 incitatifs qui leur permettent d\u2019engranger d\u2019\u00e9normes profits. Or un Etat ne peut pas subventionner tout \u00e0 la fois, il doit choisir ses priorit\u00e9s. Actuellement, c\u2019est un fait, les \u00e9tats n\u2019ont pas choisi les meilleures et les plus utiles \u00e0 la soci\u00e9t\u00e9. <\/p>\n\n\n\n Annexe : RAPPEL SUR LES DIFFERENTS DISPOSITIFS D\u2019EXPLOITATION (Hors g\u00e9othermie profonde)<\/em><\/strong> GEOTHERMIE INDIVIDUELLE, POUR PARTICULIERS<\/strong><\/p>\n\n\n\n Quelques explications et sch\u00e9mas:<\/p>\n\n\n\n Les techniques de g\u00e9othermie ont beaucoup \u00e9volu\u00e9 en offres de mat\u00e9riel, en performance et surtout ont appris des erreurs du pass\u00e9. Ainsi, des logiciels \u00e0 destination des professionnels ont \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9s par les sp\u00e9cialistes de la g\u00e9othermie fran\u00e7aise pour fournir avec le plus de justesse possible le chauffage, l\u2019eau chaude sanitaire (ECS) et le rafra\u00eechissement (g\u00e9o-cooling ou freecooling) des maisons individuelles, sans sur-dimensionnement des syst\u00e8mes.<\/p>\n\n\n\n Deux tranch\u00e9es de 30 \u00e0 40 m de long pour une maison individuelle de 120m2 suffisent \u00e0 fournir suffisamment de chauffage dans le Sud de la France. Profiter des fondations lors de la construction d\u2019un b\u00e2timent pour y placer des capteurs g\u00e9othermiques est le solution la plus \u00e9conomique ; ou des corbeilles.<\/p>\n\n\n\n Les corbeilles offrent aussi une alternative aux capteurs horizontaux qui occupent plus de place ou aux sondes qui n\u00e9cessitent de cr\u00e9er des forages. Sch\u00e9ma g\u00e9n\u00e9ral pour corbeilles g\u00e9othermiques avec PAC (puissance en sortie : 7-8 KW) pour une maison individuelle – plancher chauffant 35\u00b0C<\/strong><\/p>\n\n\n\n<\/figure>\n\n\n\n\n\n\n\n <\/s><\/p>\n\n\n\n
1 \u2013 Pompe, puits de production (rouge), puits d\u2019injection (bleu), t\u00eate de puits- <\/strong>
2 \u2013 Centrale g\u00e9othermique-<\/strong> 3 \u2013 Chaufferie d\u2019appoint- 4 \u2013 R\u00e9seau enterr\u00e9- <\/strong>
5 \u2013 Echangeur pour le chauffage<\/strong> 6 \u2013 Echangeur pour la production d\u2019eau chaude sanitaire (ECS)<\/strong> 7 \u2013 B\u00e2timent chauff\u00e9 pour radiateurs haute temp\u00e9rature- <\/strong>
8 \u2013 B\u00e2timent chauff\u00e9 par plancher chauffant<\/strong> basse temp\u00e9rature- <\/strong>
9 \u2013 Piscine chauff\u00e9e en basse temp\u00e9rature<\/strong>
Il faut savoir qu\u2019on pourra sans doute en m\u00eame temps utiliser ce type d\u2019installation
pour capturer le CO2 <\/sub> (proc\u00e9d\u00e9 en cours de recherche par le BRGM) <\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n,<\/s> soit sur nappes, parfois en puisant l\u2019eau souterraine, plus souvent en pr\u00e9levant ses thermies par un cycle ferm\u00e9. <\/p>\n\n\n\n
Du coup, il y a deux fois moins de foreurs en France qu\u2019en Suisse!<\/p>\n\n\n\n
La part des pompes \u00e0 chaleur dans les ventes d\u2019\u00e9quipements de chauffage devrait tripler d\u2019ici \u00e0 2030. C\u2019est une bonne chose, mais c\u2019est insuffisant. Ce d\u00e9ploiement devrait \u00e9galement s\u2019accompagner de gains de performance \u00e9nerg\u00e9tique afin de g\u00e9n\u00e9rer des \u00e9conomies d\u2019\u00e9nergie plus importantes.<\/p>\n\n\n\n
Cette solution est en train de se mettre en place en France avec la soci\u00e9t\u00e9 NewHeat qui vient d\u2019inaugurer Narbosol, une centrale solaire thermique qui contribue \u00e0 la fourniture de chaleur renouvelable au r\u00e9seau de chauffage urbain de Narbonne.<\/p>\n\n\n\nBilan de cette \u00e9nergie renouvelable<\/strong><\/h2>\n\n\n\n
C\u2019est ce qu\u2019ont compris beaucoup de municipalit\u00e9s de l\u2019Ile de France, qui ont pu faire baisser les facture des abonn\u00e9s (jusqu\u2019\u00e0 30 %).<\/p>\n\n\n\n\n
NB- Profondeur maximale de la g\u00e9othermie \u00ab de minime importance : 200 m<\/p>\n\n\n<\/figure>\n<\/div>\n\n\n
Constitu\u00e9es par des enroulements de tuyauteries de poly\u00e9thyl\u00e8ne en spirales, elles peuvent \u00eatre descendues dans des excavations de quelques m\u00e8tres de profondeur. Le fluide caloporteur (eau glycol\u00e9e) circule dans les spirales de l\u2019ext\u00e9rieur de la corbeille afin de capter le maximum de chaleur puis remonte par l\u2019int\u00e9rieur afin de ne pas se refroidir.
Les corbeilles sont implant\u00e9es a une profondeur de 3,5 m, permettant de s\u2019affranchir ainsi des variations saisonni\u00e8res de la temp\u00e9rature.
L\u2019espacement minimum entre chaque corbeille est de l\u2019ordre de 3-4 m.
Elles peuvent \u00eatre coniques ou cylindriques:<\/p>\n\n\n\n
AFPG.asso.fr<\/strong>
www.geothermie-perspectives.fr
geothermies.fr
https:\/\/www.plancher-chauffant-caleosol.fr\/geothermie\/corbeille-geothermique-puissance<\/a>
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