Perspectives de développement de la filière géothermie en HN (pdf

Transcription

ADEME
HAUTE NORMANDIE
État des lieux et perspectives de
développement de la filière
géothermie en Haute Normandie
Rapport
Perspectives de développement de la filière géothermie en Haute
Normandie
RRn00332b/A20444/CRnZ092321
BGP JV/LD/HL- EY DV/AP/MH
17/01/2011
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SOMMAIRE
1 Synthèse de l’état des lieux de la filière géothermie
très basse énergie en Haute Normandie
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
Synthèse
chaleur)
Synthèse
Synthèse
Synthèse
Synthèse
7
de la technologie de chauffage par PAC (pompe à
de
de
de
de
l’état
l’état
l’état
l’état
des
des
des
des
lieux de la ressource
opérations existantes
lieux des aides financières
lieux de l’offre professionnelle
7
7
11
12
12
2 Introduction à l’étude des perspectives de
développement
13
3 Perspectives de développement de la filière
géothermie très basse énergie au niveau du marché
14
3.1
3.2
Objectifs du Grenelle à horizon 2012 et 2020 pour la géothermie
intermédiaire
Evolution de la production de chaleur par géothermie sur pompe
à chaleur en Haute Normandie
4 Perspectives de développement au niveau de la
ressource et de l’impact sur l’environnement
4.1
4.2
4.3
4.4
4.5
Au niveau de la ressource
Simulation de l’impact possible de l’utilisation de la géothermie
sur l’environnement
Risques liés à la mise en œuvre d’un projet de géothermie sur
eau souterraine
Risques liés à la mise en œuvre d’un projet de géothermie par
sondes
Risques de surcharge électrique sur le réseau ERDF
5 Définition de critères permettant de sélectionner le
type de géothermie à utiliser
5.1
5.2
5.3
Taille du projet et choix de la ressource
Disponibilité de la ressource
Critères économiques
14
15
19
19
23
25
26
27
28
28
29
30
6 Perspectives de développement au niveau des Maîtres
d’Ouvrage 36
6.1
6.2
6.3
6.4
Présentation des Maîtres d’Ouvrage
Les attentes des Maîtres d’Ouvrage en matière d’outil d’aide à la
décision, formation et information
Proposition de fiches synthétiques d’information sur les
techniques disponibles
Un guide de mise en œuvre d’une opération de géothermie
36
38
38
38
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7 Potentiel de production de chaleur par géothermie très
basse énergie et constructions à venir en Haute
Normandie 43
7.1
7.2
Constructions à venir en Haute Normandie
Potentiel de la géothermie lors des opérations de rénovation
43
48
8 Estimation des créations d’emplois
51
9 Estimations des investissements nécessaires
53
10 Perspectives de développement de la filière
géothermie au niveau des acteurs économiques
54
10.1
10.2
10.3
L’information sur les démarches administratives
La formation des acteurs économiques
Structurer les acteurs économiques
54
54
55
11 Plan d’actions stratégiques pour atteindre ces objectifs 56
11.1
11.2
Besoins de la filière
Plan d’actions stratégiques
56
57
12 Conclusion de l’étude des perspectives de
développement
70
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TABLEAUX
TABLEAU 1: OBJECTIFS DU GRENELLE POUR LA GEOTHERMIE (SOURCE SER, 2009) ................................................................. 14
TABLEAU 2: PUISSANCES ET PRODUCTION DE CHALEUR EN HAUTE NORMANDIE (RECENSEMENT BURGEAP).................................. 15
TABLEAU 3 : PERSPECTIVES EN TERMES D’ECONOMIES DE CONSOMMATION D’ENERGIES FOSSILES .............................................. 23
TABLEAU 4 : PERSPECTIVES DE DIMINUTION DES GAZ A EFFETS DE SERRE EN LIEN AVEC LE DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE TRES BASSE
ENERGIE............................................................................................................................................................ 24
TABLEAU 5 : CRITERES RELATIFS A LA TAILLE DU PROJET ...................................................................................................... 28
2
2
TABLEAU 6 : BILAN ENERGETIQUE COMPARATIF POUR UNE INSTALLATION DE 50 KW (CAS D’UN BATIMENT BBC DE 1500 M A 2000 M )
....................................................................................................................................................................... 33
2
2
TABLEAU 7 : BILAN ENERGETIQUE COMPARATIF POUR UNE INSTALLATION DE 200 KW (CAS D’UN BATIMENT BBC DE 6000 M A 8000 M )
....................................................................................................................................................................... 34
TABLEAU 8 : SURFACES ANNUELLES DE CONSTRUCTIONS NEUVES EN HAUTE NORMANDIE ENTRE 2000-2009 POUR LES LOGEMENTS COLLECTIFS
(SOURCE SITADEL2) .......................................................................................................................................... 44
TABLEAU 9: SURFACES ANNUELLES DE CONSTRUCTIONS NEUVES EN HAUTE NORMANDIE ENTRE 2000-2009 POUR LES LOCAUX TERTIAIRES
(SOURCE SITADEL2) .......................................................................................................................................... 45
TABLEAU 10 : ESTIMATION DES INVESTISSEMENTS............................................................................................................. 53
TABLEAU 11 : COMITE DE PILOTAGE DE L’ETUDE............................................................................................................... 57
TABLEAU 12 : RECAPITULATIF DES PERSPECTIVES DE DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE INTERMEDIAIRE EN HAUTE NORMANDIE .. 70
Figures
FIGURE 1 : SCENARII DE DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE INTERMEDIAIRE EN HAUTE NORMANDIE ....................................... 17
FIGURE 2 : EXTRAIT DE L’ATLAS GEOTHERMIQUE DE LA REGION CENTRE DU BRGM.................................................................. 20
FIGURE 3 : PROPOSITION D’UNE BASE DE DONNEES ACCESSIBLE SUR LE WEB........................................................................... 22
FIGURE 4 : COUTS DE L’ENERGIE ELECTRIQUE TARIF JAUNE EDF AU 15/10/2009 .................................................................. 31
FIGURE 5 : EVOLUTION DES PERSPECTIVES DE CONSTRUCTIONS ANNUELLES EN HAUTE NORMANDIE CONCERNANT LES LOGEMENTS COLLECTIFS ET
LES LOCAUX TERTIAIRES ........................................................................................................................................ 46
FIGURE 6: EXEMPLE D'OPERATIONS DE RENOVATION AVEC GEOTHERMIE (SOURCE: BRGM) ...................................................... 48
FIGURE 7: REPARTITION DES EMPLOIS LIES A LA GEOTHERMIE, EUROBSERV'ER 2008 ............................................................... 51
Annexes
ANNEXE 1 : RELEVE DES COMITES DE SUIVI
ANNEXE 2 : FICHES DE RESSOURCES 74
73
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Perspectives de développement de
la filière géothermie
Introduction
Perspectives de développement au niveau de la ressource et de l’impact
sur l’environnement
Perspectives de développement au niveau des maîtres d’ouvrage
Perspectives de développement au niveau des entreprises de la filière et
des acteurs économiques
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1 Synthèse de l’état des lieux de la filière géothermie
très basse énergie en Haute Normandie
L’étude porte sur la géothermie utilisant des ressources dites de très basse énergie (température de la
ressource inférieure à 30°C) et nécessitant l’utilisation de pompes à chaleur.
1.1 Synthèse de la technologie de chauffage par PAC (pompe à
chaleur)
Les pompes à chaleur sont une technologie éprouvée mais leur utilisation performante pour le
chauffage de bâtiment nécessite le respect d’un certain nombre de critères inhérents à cette
technologie et indispensables à l’atteinte de coefficients de performance (COP) élevés :
•
Privilégier des circuits de chauffage basse température de façon à limiter la température de la
source chaude tels les émetteurs type planchers chauffants ou radiateurs basse température
par exemple.
•
En conséquence, cibler les bâtiments performants énergétiquement disposant d’émetteurs
appropriés et donc globalement bien adaptés à cette technologie. Les bâtiments type sont,
par exemple, les bâtiments BBC, neuf ou rénovation, équipés d’émetteurs BT.
1.2 Synthèse de l’état des lieux de la ressource
Le dispositif de captage géothermique constitue la source de chaleur qui assurera le fonctionnement
d’une l’installation de chauffage par géothermie avec pompe à chaleur. Cette source de chaleur peut
provenir de différentes ressources :
•
Nappe,
•
Champ de Sondes Géothermiques Verticales,
et par extension
•
Eaux usées,
•
Energie Thermodynamique de Mer,
•
Géostructures (technique novatrice encore peu utilisée en France et non pris en compte dans
la présente étude).
Toutes ces solutions sont dépendantes de la localisation du projet étudié. Le choix de la solution
retenue impose toujours de recouper la disponibilité de la ressource en rapport avec les besoins
énergétiques à couvrir.
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Pour la ressource sous-sol, la géothermie basse énergie s’intéresse aux terrains rencontrés jusqu’à
100 m de profondeur, voir 200 m au maximum. On recense dans la région Haute Normandie plusieurs
aquifères, dans ces terrains, favorables à l’exploitation de la géothermie sur nappe. Pour le sous-sol,
la région possède un potentiel géothermique très basse température équivalent à celui de
la région parisienne ou de la Picardie pour les couches concernées (nappe de la craie en
particulier).
A titre d’exemple, concernant la ressource nappe, une estimation grossière permet d’évaluer cette
potentialité à plus de 2 000 MW (2 GW) en se fondant uniquement sur la recharge des aquifères par
la pluie. Cette estimation fait abstraction de la recharge des nappes par les rivières. Elle est donc
sous-estimée mais apporte un premier ordre de grandeur. Au moins la moitié de cette capacité
concerne la craie qui couvre plus de 50% du territoire.
Par ailleurs, la région est très propice au développement des opérations sur champs de
sondes géothermiques pour les raisons suivantes :
•
Présence de niveau d’eau très proche de la surface sur quasiment toute la région, ce qui
favorise la recharge thermique naturelle des sondes, y compris lorsque la productivité est
insuffisante pour une exploitation sur nappe ;
•
Bonne conductivité thermique des sols de la région : craie, silts de la Seine pour la région du
Havre, limons des plateaux sur le pays de Caux.
Le tableau suivant récapitule de manière synthétique les principales potentialités des formations
aquifères de Haute Normandie, ainsi que les potentialités de la ressource Sondes Géothermiques
Verticales et de la ressource eau de mer.
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RESSOURCE
Nappe
alluvions
des
POTENTIALITE GEOTHERMIQUE
Puissance thermique des projets associés
Potentialité moyenne, intéressante pour de petits 5 -100 kW
projets, essentiellement dans les vallées de
(ponctuellement >100 kW dans la région de
la Seine et de l’Eure. Débits possibles
Rouen)
3
généralement inférieurs à 50 m /h.
Risque d’eau saumâtre à proximité de la mer.
Nappe des sables
et calcaires du
Tertiaire
Potentialité variable, selon la fracturation pour les
calcaires. Quelques dizaines de m3/h possibles.
5 kW – 500 kW (très variable)
Extension réduite des formations. Limitée aux
secteurs de Varangeville et au plateau de Madrie.
Risques liés à la présence de fer dans les sables.
Nappe de la craie
du
Crétacé
supérieur
Nappe des sables
de l’Albien
Bonne potentialité, principalement dans les 20 kW -1 à 2MW
formations rencontrées à moins de 100 m de
Les petites puissances sont possibles surtout dans
profondeur. Plus de 100 m3/h possibles.
les régions ou la craie est affleurante ou proche de
Meilleures performances dans les vallées.
la surface (région de Bolbec par exemple), sinon
les coûts de forage peuvent être importants
Bonne
potentialité
mais
profondeur 50 kW – 500 kW
généralement importante en dehors du pays
Nécessite des puissances supérieures car les coûts
de Bray. Plusieurs dizaines de m3/h
d’installation et d’étude sont plus lourds. Peu
possibles.
exploitée pour des gros débits, cette ressource
peut être intéressante ponctuellement
Risques liés à la présence de fer.
Zone de répartition des eaux (ZRE) donc protégée
Formation associée aux sables de l’Albien
Nappe
calcaires
Jurassique
des
du
Bonne potentialité lorsqu’ils sont fracturés
et peu profonds. Plusieurs dizaines de m3/h
possibles.
Sols
(Sondes
Géothermiques
Verticales)
Eau de mer
5 kW – 1 MW (très variable)
5 kW – 500 kW
Très bonne potentialité sur les secteurs hors
nappe exploitable (en particulier dans la craie)
Fort potentiel pour les secteurs de la ville Réservé à priori pour des gros projets (de l’ordre
basse du Havre, de Fécamp et de Dieppe, au du MW)
niveau des bassins ou des darses mais
précautions à prendre
Nota Bene : pour mémoire, 10 kW de puissance chauffage permettent de chauffer environ 250 à 350
m² de bâtiment BBC
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La carte des masses d’eaux de la région est présentée ci-après.
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Concernant la géothermie sur réseaux d’eaux usées, qui nécessite des diamètres de canalisations
supérieurs à 400 mm, les principales agglomérations présentant un potentiel important sont :
•
ROUEN : communauté ROUEN ELBEUF AUSTREBERTHE (CREA)
•
LE HAVRE : Communauté d’agglomération du Havre (CODAH)
•
EVREUX : communauté d’agglomération d’Evreux
A ce jour aucune opération n’a été menée. Cependant, on dénombre dans la région 3 stations
d’épuration équipées d’un système de récupération des calories des eaux usées sur eaux clarifiées.
Enfin, l’exploitation de la chaleur de l’eau de mer est envisageable au niveau des agglomérations
directement à proximité de la mer, et en particulier sur les bassins d’eau de mer (LE HAVRE, DIEPPE,
FECAMP par exemple). Néanmoins, le manque de retour d’expérience sur l’exploitation de cette
ressource ainsi que les difficultés techniques et coûts engendrés par l’utilisation d’eau de mer comme
source froide sont un frein à son développement à grande échelle.
Ainsi, globalement, le potentiel de la géothermie très basse énergie reste largement sousexploité au vu de la disponibilité de la ressource.
1.3 Synthèse de l’état des opérations existantes
Dans le cadre de l’état des lieux, 33 opérations ont été recensées et ont permis de renseigner des
tableaux de données/bilans.
La majorité des projets est portée par des Maîtres d’Ouvrage publics. La volonté politique
est à ce jour déterminante.
Les coûts des différentes phases ne sont pas souvent disponibles tant ils sont intégrés au budget
global de l’opération et difficilement extractibles de ces budgets. Toutefois, en recoupant les
informations de 7 projets aboutis et détaillés, on constate un surcoût par rapport à une solution
traditionnelle gaz d’environ 1000 €/kW installés, lié aux infrastructures de captage de la ressource et
aux équipements y afférents.
Par ailleurs, peu d’opérations (12) ont fait l’objet de demande de garantie AQUAPAC sur la pérennité
de la ressource. Ce dispositif, pourtant très sécurisant, est relativement méconnu.
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1.4 Synthèse de l’état des lieux des aides financières
Les principaux mécanismes d’aides au financement pour ces opérations sont les suivants :
•
L’ADEME propose des financements d’aides à la décision dans le cadre de la
promotion des énergies renouvelables et de l’augmentation de la production de chaleur
issue de la géothermie. Les études de pré-faisabilité et de faisabilité ont pour objectif
d’analyser la faisabilité technique et financière d’une technique ou d’un procédé sur un
bâtiment. Elles peuvent être financées à hauteur respectivement de 70 % et de 50 %.
•
L’ADEME propose également, via le Fonds Chaleur, des aides à l’investissement
pour les projets de géothermie performants. L’aide Fonds Chaleur est calculée pour
rendre le projet de géothermie économiquement compétitif avec un projet
conventionnel, ceci en raisonnant en coût global. Néanmoins le Fonds Chaleur est
actuellement prévu pour fonctionner sur une période allant jusqu’en 2013 et, compte
tenu de l’augmentation du nombre de projets, être de plus en plus sélectif.
•
Les fonds FEDER permettent le financement d’études de faisabilité mais également
d’opérations d’investissements. Le taux maximum d’intervention du Fonds est plafonné
à 50% et des règles de non cumul des aides publiques existent. Ainsi, le cumul de l’aide
de l’ADEME et du FEDER ne peut dépasser 80% des coûts éligibles.
1.5 Synthèse de l’état des lieux de l’offre professionnelle
Les professionnels de la filière sont représentés dans la région. On remarque toutefois :
•
L’absence de foreurs certifiés qualiforage ; il faut faire appel pour des prestations répondant
aux critères de qualité fondamentaux à des foreurs des régions limitrophes,
•
La faible représentation des bureaux d’étude sous-sols.
Ces manques pourraient être un frein au développement des opérations sur la région.
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2 Introduction
développement
à
l’étude
des
perspectives
de
A l’issue des enquêtes réalisées auprès des Maîtres d’Ouvrage dans le rapport d’état des lieux, on
constate une déficience d’image de la géothermie dans la région.
A ce jour la volonté politique est essentielle, mais d’autres aspects pourront favoriser le
développement de la géothermie très basse énergie :
•
L’aspect économique s’il est démontré que les installations peuvent être amorties à moyen
terme voir même rentables par rapport à des projets en énergie non renouvelable ;
•
L’approvisionnement énergétique pour le chauffage à partir de la géothermie très basse
énergie contribue à atteindre les objectifs thermiques de la RT2012, pour des COP
performants ;
•
L’effet d’entraînement ou effet levier apporté par les opérations réalisées.
Des comités de suivi ont été organisés pendant le déroulement de l’étude. Trois réunions ont eu lieu.
Les relevés des comités de suivi sont proposés en annexe 1. Les débats ont porté essentiellement sur
l’amélioration de la connaissance de la ressource, sur l’aspect économique (investissements /
maintenance) et sur l’information des Maîtres d’Ouvrage.
L’étude des perspectives de développement vise à proposer en finalité des actions de développement
de la géothermie très basse énergie en Haute Normandie sur la base de l’état des lieux, du retour des
comités de suivi et des observations des Maîtres d’Ouvrages interrogés. Le rapport d’étude sur les
perspectives de développement s’articule en six étapes :
•
Elaboration des scenarii de développement de la géothermie très basse énergie en HAUTE
NORMANDIE ;
•
Impact sur l’environnement
Dans un premier temps, le potentiel géothermique de la ressource est comparé au potentiel
nécessaire induit par les scenarii de développement. Dans un deuxième temps, l’impact en
terme d’économie d’énergie fossile, d’émissions de GES, de risques au niveau de la ressource
est étudié ;
•
Définition des critères de choix de la géothermie très basse énergie. Cette partie reprend de
manière synthétique des éléments du rapport d’état des lieux;
•
Perspectives de développement au niveau des Maîtres d’Ouvrage ;
•
Perspectives de développement au niveau économique (investissements, créations d’emplois)
et comparaison du potentiel immobilier (construction / rénovation) de la région aux prévisions
induites par les scenarii de développement ;
•
Propositions d’actions pour favoriser et accompagner le développement de la géothermie en
Haute Normandie, sous forme de fiches d’actions argumentées et chiffrées, y compris
associées à un calendrier prévisionnel de réalisation.
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3 Perspectives de développement de
géothermie très basse énergie au niveau du marché
la
filière
3.1 Objectifs du Grenelle à horizon 2012 et 2020 pour la
géothermie intermédiaire
La France s’est fixé des objectifs nationaux de développement ambitieux sur le marché des pompes à
chaleur et de la géothermie intermédiaire. Ainsi, il a été décidé lors du Grenelle I de l’environnement
que d’ici 2020, 250 ktep devraient être produites via la géothermie intermédiaire soit 2900
GWh (source SER, 2009).
Tableau 1: Objectifs du Grenelle pour la géothermie (source SER, 2009)
Objectifs du Grenelle
Géothermie intermédiaire
en ktep
2006
50
Objectif Grenelle 2012
100
Objectif Grenelle 2020
250
en GWh
580
1160
2900
Pour atteindre ces objectifs ambitieux à l’échelle de la France, les régions disposant de ressources
géothermiques doivent se mobiliser pour soutenir le développement de cette énergie renouvelable.
En France, le développement de la géothermie connaît une croissance importante ces dernières
années puisqu’on note une augmentation de 250% des demandes de dossiers Aquapac entre 2007 et
20081.
Par ailleurs, des objectifs de développement ambitieux de la géothermie intermédiaire ont été fixés.
Ainsi, à titre d’exemple, d’après la Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du
Logement –DREAL- et la préfecture, la région Ile-de-France devra tripler sa production de géothermie
intermédiaire entre 2009 et 2020.
De même, le Comité National de la géothermie, créé en juin 2010, a donné comme objectifs de
développement de multiplier par 6 la production d’énergie issue de la géothermie en 2020 et plus
particulièrement de multiplier par 5 la production d’énergie issue de la géothermie intermédiaire2.
D’un point de vue local, le contexte s’avère favorable en Haute Normandie car le marché des pompes
à chaleur du secteur collectif et tertiaire y est très dynamique selon la direction territoriale de l’ADEME
Haute Normandie qui s’attend à une forte croissance à venir des demandes de pompes à chaleur pour
utilisation dans le secteur collectif ou tertiaire dans la région. En effet, L’ADEME a vu les demandes de
subventions qui lui sont adressées augmenter de façon significative (croissance de 400% avec 10
dossiers en cours en 2010 et 2 en 2009).
1
2
BRGM, 2010, Réunion des professionnels de la géothermie
Actu-Environnement, Juillet 2010
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3.2 Evolution de la production de chaleur par géothermie sur pompe à
chaleur en Haute Normandie
3.2.1
Puissances et productions de chaleur par géothermie sur PAC en
Haute Normandie : 2009 et 2012
D’après le recensement des projets de géothermie en Haute Normandie, réalisé au cours de l’état des lieux
de l’étude, on dénombre 11 opérations terminées en 2009 et 21 opérations qui devraient être terminées d’ici
2012 (projets en cours). Pour l’ensemble de ces opérations, la puissance installée s’étend sur une gamme
très large allant de 4 à 1 260 kW avec une part importante des petites puissances puisque 50% des
puissances installées sont inférieures à 80 kW.
En 2009, les 11 opérations de géothermie recensées représentaient une puissance installée totale de
2,3 MW.
En 2012, la puissance totale de l’ensemble des opérations de géothermie recensées s’élèvera à 4 MW ce qui
correspond une énergie finale produite d’environ 14 000 MWh1.
La prévision de puissance totale installée en 2012 a été établie en ne prenant en compte que les projets
connus en 2010 (21 opérations recensées en Haute Normandie). En effet, on peut raisonnablement
supposer que la durée moyenne entre la formalisation du projet et sa mise en service excède 2 ans (cf état
des lieux de l’étude relative au délai de mise en œuvre d’un projet sur géothermie).
Tableau 2: Puissances et production de chaleur en Haute Normandie (recensement Burgeap)
Installations en Haute-Normandie
2009
2012
Nombre de projets
recensés
Puissance totale (MW)
11
21
2,3
4,0
Energie finale produite
sur un an (GWh)
8
14
Energie finale produite
sur un an (ktep)
0,7
1,2
3.2.2
Scenarii de développement de la géothermie intermédiaire en
Haute Normandie en 2020
En s’inspirant des objectifs de développement de la production de chaleur par la géothermie intermédiaire
fixés pour la France par le Comité National de la géothermie ou sur les objectifs de l’Ile-de-France, trois
scénarii de développement de la géothermie intermédiaire en Haute Normandie sont envisageables.
1
Hypothèse de durée de fonctionnement moyenne de 3 500 heures (moyenne observée sur un panel de chaufferies de puissances
comprise entre 0,3 et 4 MW, ADEME).
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Scénario tendanciel
Si aucune action politique ou économique majeure supplémentaire n’est mise en œuvre en Haute Normandie
pour le soutien au développement de la géothermie intermédiaire (le Fonds Chaleur étant déjà mis en
place), on peut raisonnablement supposer une croissance tendancielle des opérations de géothermie du
secteur collectif/tertiaire au même rythme que celui observé entre 2009 et 2012 (projets en fonctionnement
en 2009 et ceux commencés devant aboutir d’ici 2012). Ce scénario donne une production de chaleur en
2020 en Haute Normandie de 29 GWh, soit 2,5 ktep (Figure 1). Ceci correspond donc à l’installation
d’une capacité supplémentaire de 6 MW entre 2009 et 2020, soit l’équivalent de 60 installations de
géothermie intermédiaire de 100 kW.
Ce scénario correspond à une multiplication par 3,6 environ de la production de chaleur par géothermie
intermédiaire entre 2009 et 2020, ce qui est inférieur à l’ambition nationale définie par le Comité National de
la géothermie.
Scénario moyen
En France, la production de chaleur via la géothermie intermédiaire s’élevait à plus de 580 GWh, soit 50 ktep
en 2006 et environ à plus de 600 GWh, soit 51.5 ktep en 2009. Au vu de la production actuelle de chaleur
via la géothermie intermédiaire en Haute Normandie, la région Haute Normandie contribue à hauteur de 2%
de la production de chaleur nationale.
Dans l’hypothèse d’un scénario de développement moyen, on considère que la Haute Normandie maintient
sa part de 2% de production de chaleur à l’échelle de la France dans les objectifs du Grenelle de
l’environnement fixés à 250 ktep en 2020.
Dans ce scénario moyen de développement, la production de chaleur de la Haute Normandie est de
l’ordre de 60 GWh, soit environ 5 ktep, en 2020, représentant un doublement de la production
de chaleur d’origine géothermique par rapport au scénario tendanciel (Figure 1). Ceci correspond
donc à l’installation d’une capacité supplémentaire de 15 MW entre 2009 et 2020, soit l’équivalent de
150 installations de géothermie intermédiaire de 100 kW.
Ce scénario correspond à une multiplication par 7,4 environ de la production de chaleur par géothermie
intermédiaire entre 2009 et 2020, ce qui est légèrement supérieur à l’ambition nationale définie par le
Comité National de la Géothermie.
Scénario ambitieux
Dans l’hypothèse d’un scénario de développement ambitieux rendu possible par la mise en œuvre d’actions
concrètes de soutien au secteur de la géothermie en Haute Normandie, on peut envisager que la Haute
Normandie double sa part de production de chaleur d’origine géothermique à l’échelle de la France passant
de 2% à 5%. Ce chiffre est choisi car il représente à la fois une volonté de développement ambitieuse de la
filière géothermie intermédiaire tout en étant réaliste puisque, comme détaillé au chapitre 6.2, ceci
correspondrait à l’équipement d’environ 10% des surfaces qui seront construites (selon hypothèses définies
au chapitre 6.1) entre 2009 et 2020.
Dans ce scénario ambitieux de développement, la production de chaleur de la Haute Normandie serait de
145 GWh, soit 12,5 ktep en 2020 (Figure 1). Ceci correspond donc à l’installation d’une capacité
supplémentaire de 40 MW entre 2009 et 2020, soit l’équivalent de 400 installations de géothermie
intermédiaire de 100 kW.
Ce scénario correspond à une multiplication par 18 environ de la production de chaleur par géothermie
intermédiaire entre 2009 et 2020, ce qui serait largement supérieur à l’ambition nationale définie par le
Comité National de la Géothermie.
La Figure ci-dessous indique les 3 niveaux de développement envisageables pour la production annuelle de
chaleur issu de la géothermie intermédiaire en Haute Normandie.
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Figure 1 : Scénarii de développement de la géothermie intermédiaire en Haute Normandie
Scénarii de développement de la géothermie intermédiaire
en Haute- Normandie
Hypothèse optimiste (5% des objectifs du Grenelle 2020)
Hypothèse moyenne (2% des objectifs du Grenelle 2020)
Hypothèse basse (tendanciel)
Production annuelle (ktep)
14,00
12,00
10,00
8,00
6,00
4,00
2,00
0,00
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016
2017
2018
2019
2020
Le développement de la géothermie dans l’un ou l’autre des scénarii sera fortement dépendant des actions
de soutien économique, financier et administratif afin d’encourager un développement accéléré des
opérations de géothermie dans la région. Les perspectives présentées ci-dessus sont traduites en
surfaces de logements collectifs et bâtiments tertiaires dans la partie suivante et les actions identifiées pour
l’atteinte des objectifs ambitieux et leurs leviers sont présentés dans les chapitres suivants.
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Perspectives de développement de la
filière géothermie
Introduction
Perspectives de développement au niveau de la ressource et de
l’impact sur l’environnement
Perspectives de développement au niveau des entreprises de la filière et des
acteurs économiques
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4 Perspectives de développement au niveau de la ressource
et de l’impact sur l’environnement
4.1 Au niveau de la ressource
La ressource la plus utilisée en Haute Normandie à ce jour est la ressource eaux souterraines. La question
est de savoir si la disponibilité de cette ressource permettra d’assurer le développement des
opérations de géothermie tel qu’envisagé dans les scenarii précédents.
Tel que le prévoit le scénario le plus ambitieux, l’année 2020 verrait une production de près de 140 GWH
géothermique TBE. Comme expliqué dans le rapport d’état des lieux, la ressource eau souterraine peut
fournir à minima une puissance de 2 GW géothermique TBE soit 7000 GWH par an, soit un potentiel plus
de dix fois supérieur à la demande maximale envisagée.
Par ailleurs les opérations sur SGV et probablement sur eaux de mer participeront à ce développement
(tendance observée dans le reste du pays). La disponibilité de la ressource n’est par conséquent pas
un frein au développement de la géothermie très basse énergie en Haute Normandie.
Concernant la connaissance de la ressource sous-sol évoquée longuement en comité de suivi, le
BRGM a détaillé la création au printemps 2010 d’un nouveau site internet : SIGESSN mis en oeuvre par
l’agence de l’eau Seine Normandie et le BRGM. Par ailleurs, le rôle important du Bureau d’Etude sous-sol et
de l’acquisition de retours d’expérience ont été souvent soulignés. Dans d’autres régions des outils ont été
mis en œuvre pour améliorer la connaissance de la ressource et mettre cette connaissance à disposition des
Maîtres d’Ouvrages et des acteurs du secteur :
•
Atlas géothermique du BRGM ;
•
Acquisition de données sur la réponse thermique des terrains.
Par ailleurs, la création d’une base de données qui permettrait de collecter tous les retours d’informations a
été explicitée en réunion de suivi.
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4.1.1
Atlas géothermique
C’est en région Centre que le premier atlas géothermique a été développé par le BRGM. D’autres régions ont
réalisé ou commandé cet atlas (Lorraine, Ile de France, Champagne-Ardennes notamment).
Le BRGM le définit comme un outil d'aide à la décision pour l'installation de pompe à chaleur sur nappe, de 0
à 100 mètres de profondeur, basé sur un Système d'Informations Géographiques (SIG).
Un aperçu de l’atlas est proposé dans l’illustration ci-dessous.
Figure 2 : extrait de l’atlas géothermique de la région centre du BRGM
Nous analysons l’intérêt de cet atlas comme suit :
il constitue surtout un outil de promotion de la filière en jouant le rôle de porte d’entrée pour un
projet.
il constitue une première approche qui permet de valider la poursuite ou non de l’étude. De manière
synthétique, il permet de répondre à la question : le milieu est-il compatible avec la géothermie ?
il évite de consulter la carte géologique difficile d’accès pour un non spécialiste.
Les limites de l’atlas sont :
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Il ne tient pas compte du potentiel pour les sondes géothermiques,
Les alluvions ne sont pas traitées, en particulier sur la région voisine d’ile de France.
Les informations fournies sur le site géothermie-perspectives en complément de l’atlas lui-même sont
intéressantes :
Mécanismes d’aides,
Réglementation,
Les acteurs locaux,
Les foreurs locaux,
Des exemples locaux.
Toutes ces informations apportent un plus à la filière locale, c’est pourquoi nous l’avons retenu dans les
propositions d’actions à mener (fiche d’action n°2). Toutefois, cet atlas aurait d’autant plus de valeur qu’il
traiterait également la ressource « nappe alluviale » de la vallée de la Seine et de l’Eure d’une part et d’autre
part qu’il prenne en compte la ressource sous-sol pour les SGV.
A ce titre, la consultation des dispositions existantes chez nos voisins allemands et suisses pourrait être
intéressante. Dans la région du Bad Wurtemberg par exemple, il existe des guides permettant de faire un
choix et de disposer des critères d’évaluation d’un projet. Au Regierungspräsidium de Freiburg, un système
d’information sur la géothermie de surface donne des renseignements pour la mise en œuvre d’installations
(voir
www.erdwaerme.baden-wuerttemberg.de
et
www.lgrb.unifreiburg.de/lgrb/fachbereiche/geothermie/is_geothermie). Le canton de Bâle-campagne quant à lui propose
un système d’aide permettant de localiser son projet par rapport aux critères d’autorisation du canton.
4.1.2
Cartographie des réponses thermiques des terrains
A titre d’exemple, une telle cartographie a été réalisée en Moselle. En effet, le conseil général de Moselle a
lancé une étude pour 2010-2012 pour une cartographie préalable à des projets d’aménagements du
potentiel de réponse thermique des terrains. Ce type d’information existe également dans certains landers
allemands, basé sur les tests existants.
Un programme similaire pourrait être lancé dans la région (fiche d’action n°3). Ce programme est coûteux
mais il constitue un investissement en amont de projets pour lesquels les tests de faisabilité auront été
réalisés.
4.1.3
Création d’une base de données « vivante »
Pour ce qui concerne le sous-sol, l’existence de la Banque du sous-sol peut être rappelée. Gérée par le
BRGM, la Banque du Sous-sol ou BSS recense les informations issues de tous les sondages réalisés en
France et qui font l’objet d’une déclaration au service des mines. La Banque du sous-sol peut être consultée
afin de connaître les reconnaissances et les exploitations déjà réalisées dans le sous-sol d’un secteur donné.
Lorsque des documents ont été joints aux déclarations, ils sont également disponibles auprès de la BSS.
Ainsi, les informations qui peuvent être obtenues concernent généralement la localisation des ouvrages
déclarés et leur utilisation, les terrains susceptibles d’être rencontrés en forage, la présence d’eau, parfois les
niveaux d’eau, les débits et les caractéristiques de l’aquifère. Le site est consultable sur
www.infoterre.brgm.fr
La banque du sol ne recense pas tous les projets de géothermie. En particulier les champs de sondes ne
sont pas soumis à déclaration et ne sont pas identifiés. Par ailleurs, les caractéristiques des aquifères,
nécessaires aux études de faisabilité ne sont pas systématiquement recensés.
Une amélioration de la connaissance pourrait être obtenue en systématisant le recensement des projets de
géothermie, y compris les champs de sondes, et en incluant dans la base de données, les renseignements
acquis en cours de réalisation. Au fur et à mesure des projets, la connaissance sur la géothermie en Haute
Normandie serait ainsi aisément accessible avec une image fiable des sollicitations et des capacités.
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Figure 3 : Proposition d’une base de données accessible sur le web
La base de données du site SIGESSN ou INFOTERRES ou une autre base de données créée spécifiquement
pourrait permettre d’avoir directement accès à l’information relative aux projets de géothermie sur nappe ou
sur sondes localisés à proximité d’un nouveau projet et ainsi :
•
Evaluer par analogie les chances de réussites de son projet ;
•
Evaluer les risques d’interférences avec un projet existant voisin ;
•
Pouvoir interroger le Maître d’Ouvrage ou les acteurs du projet voisin.
Cette base de données permettrait également de suivre le développement de la géothermie sur nappes ou
sur SGV dans le temps. Elle pourrait être incrémentée grâce aux informations fournies dans les différents
dossiers réglementaires et / ou de demande de subventions, par exemple :
•
Dossier d’autorisation instruit par la DREAL ou par la police de l’eau ;
•
Dossier de subventions demandées à l’ADEME ;
•
Dossier de demande de garantie AQUAPAC ;
Un formulaire pourrait être créé afin de faciliter l’entrée des données, l’accord des subventions
étant subordonné au complément de ce document. La gestion de la base de données pourrait être
confiée à un organisme public tel que le BRGM.
Cette proposition fait l’objet d’une fiche d’action (n°10).
La base de données pourrait également s’inspirer de certains outils de gestion existants
localement comme par exemple la base de données de la BRAR (Banque Régionale de l’Aquifère
Rhénan) qui propose une sectorisation de l’aquifère selon ses capacités, la piézométrie
régionale et un lien vers les données disponibles sur les ouvrages et en particulier les tests
ayant été réalisés dans les ouvrages (http://brar.brgm.fr).
4.1.4
Les autres ressources
Les opérations sur eau de mer ou sur réseaux d’eaux usées ne nécessitent pas de cartographie spécifique.
Toutefois, pour ces opérations des données complémentaires doivent être connues. Pour l’eau de mer, ces
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données doivent être demandées auprès des ports autonomes (port autonome du Havre notamment) et
pour les eaux usées auprès des gestionnaires de réseaux.
4.2 Simulation de l’impact possible de l’utilisation de la géothermie sur
l’environnement
4.2.1
Economie d’énergie fossile
Lors de la session du 14 février 2002, le Conseil d’Orientation de l’Observatoire de l’Energie a résolu
d’adopter, dès la publication du bilan énergétique de 2001, la méthode commune à l’AIE, Eurostat et le
CME ; le coefficient de conversion est évalué à :
Conversion en tep selon le type d’énergie
•
•
•
Gaz de réseau (naturel et autres) 1 000 kWh = 0,077 tep ;
Fioul domestique 1 000 litres = 0,847 tep ;
Électricité 1 000 kWh = 0,086 tep.
En considérant les scenarii présentés précédemment au chapitre 2.2.2, les projets développés en géothermie
permettraient les économies d’émissions de GES suivantes.
Tableau 3 : Perspectives en termes d’économies de consommation d’énergies fossiles
Scénario business as usual
Scénario moyen
Scénario ambitieux
Court terme Moyen terme Court terme Moyen terme Court terme Moyen terme
2012
2020
2012
2020
2012
2020
Consommation annuelle prédite en GWh
15
Energie
Gaz naturel
Géothermie très basse énergie (COP 4)
Diminution de la consommation d'énergie
fossiles/ gaz naturel
30
20
60
60
145
Consommation d'énergie fossile (tep)
1 155
323
2 310
645
1 540
430
4 620
1 290
4 620
1 290
11 165
3 118
833
1 665
1 110
3 330
3 330
8 048
Rappelons qu’en France la consommation par habitant est de 4,35 tep/an. L’économie serait pour un
scénario ambitieux sur le court terme celui d’un équivalent de consommation d’énergie fossile de 759
habitants et 1850 habitants pour le moyen terme.
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4.2.2
Réduction des émissions de gaz à effets de serre « GES »
Les calculs développés sont basés sur les facteurs d’émissions donnés :
•
•
Pour l’électricité, dans la note de cadrage ADEME/EDF du 14 janvier 2005 : 180 gCO2/kWh;
Pour le gaz naturel, CITEPA : Centre Interprofessionnel Technique d’étude de la Pollution
Atmosphérique : 206 gCO2/kWh.
Pour les hypothèses développées précédemment, les économies d’émissions de gaz à effet de serre
annuelles sont définies en équivalent CO2 dans le tableau suivant.
Tableau 4 : Perspectives de diminution des gaz à effets de serre en lien avec le développement de la
géothermie très basse énergie
Scénario business as usual
Scénario moyen
Scénario ambitieux
Court terme Moyen terme Court terme Moyen terme Court terme Moyen terme
2012
2020
2012
2020
2012
2020
Consommation annuelle prédite en GWh
Energie
Gaz naturel
Electricité
Emissions liées au fluide frigorigène (R134)
Géothermie très basse énergie (COP 4)
Economie d'émissions de GES / gaz naturel
15
30
3 090
2 700
17
675
2 398
6 180
5 400
33
1 350
4 797
20
60
Emissions de GES en tCO2
4 120
12 360
3 600
10 800
22
67
900
2 700
3 198
9 593
60
145
12 360
10 800
67
2 700
9 593
29 870
26 100
162
6 525
23 183
Nous négligeons en première approche les émissions de CO2 liées aux forages et aux matériels. Il faut
toutefois noter que la réalisation du doublet géothermique et les essais associés seront responsables de
plusieurs tonnes de CO2 (ordre de grandeur compris entre 1 et 10 tonnes). Ces émissions sont négligeables
comparées à la combustion du gaz et à la production de l’électricité consommés en phase d’utilisation.
Les émissions liées aux pertes de fluide frigorigène sont prises en compte, sur une base de 3%/an, pour le
R134 (1,3 Téq.CO2 émises par kg rejetés à l’atmosphère – émissions fugitives-, sur la base d’une hypothèse
de 10 kg de fluide dans la PAC pour 100 kW installés).
En 2007 l’émission de CO2 par habitant est évaluée à 5,8 tCO2/an (source Agence Internationale de
l’énergie). Dans l’optique d’un scénario ambitieux, à moyen terme l’impact serait une économie équivalente
annuelle aux émissions de gaz à effet de serre de 4025 équivalent habitants ; tandis qu’à cout terme, fin
2012 l’économie serait équivalent aux émissions de 1 666 équivalents habitants.
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4.3 Risques liés à la mise en œuvre d’un projet de géothermie sur eau
souterraine
Les risques inhérents à la méthode et au milieu sont récapitulés ci-après, ainsi que les moyens à mettre en
œuvre pour les réduire.
•
Remontée de nappe et inondation des terrains dans le rayon d’influence du puits de rejet, si le
niveau d’eau est trop proche du sol par rapport à l’élévation liée au débit rejeté.
L’étude de faisabilité et d’incidence doit permettre de préciser le niveau d’eau de la nappe et ses
fluctuations saisonnières d’une part et la remontée d’eau attendue en fonction du débit et des
caractéristiques des terrains d’autre part. En cas de risque avéré, les conclusions apportées doivent
permettre soit de renoncer au projet soit de le dimensionner en conséquence afin d’éviter ce risque :
multiplier le nombre d’ouvrages de rejet pour répartir les remontées sur plusieurs ouvrages, prévoir une
butte paysagère ou des remblais, prévoir un autre exutoire que l’aquifère. En cas d’absence
d’information sur le niveau d’eau et/ou les caractéristiques de l’aquifère, un forage de reconnaissance
sera nécessaire.
•
Baisse de niveau d’eau et donc de productivité dans les ouvrages voisins situés dans le rayon
d’influence du puits de pompage du projet.
L’étude de faisabilité et d’incidence doit permettre de préciser le rayon d’influence du puits de pompage
et de vérifier l’existence d’ouvrages voisins et le risque de baisse de productivité consécutif au projet. En
cas de risque avéré, les conclusions apportées doivent permettre soit de renoncer au projet, soit de
proposer des aménagements pour ces puits voisins, soit de dimensionner le projet en conséquence :
déplacer l’ouvrage de pompage, multiplier les ouvrages afin de répartir la baisse de niveau. Seuls les
ouvrages voisins déclarés sont cependant concernés. Des ouvrages non déclarés pourront être affectés
sans que l’étude ait pu en identifier le risque.
En cas d’absence d’information sur le niveau d’eau et/ou les caractéristiques de l’aquifère, un forage de
reconnaissance sera nécessaire.
•
Déplacement d’une pollution existante si la zone d’emprunt du puits de pompage ou du puits de
rejet recoupe un panache de propagation d’une pollution.
L’étude de faisabilité et d’incidence doit permettre de vérifier l’existence de pollution reconnue et
déclarée, voire de zone d’exclusion d’usage. En cas de risque avéré, la prise en compte de la
problématique sera fonction du type de pollution, de son importance et des enjeux et l’analyse devra se
faire en concertation avec la police de l’eau. Le déplacement éventuel de la pollution devra être étudié
plus spécifiquement, et pourra nécessiter une modélisation mathématique de transport de polluant. Une
analyse d’eau au droit du projet pourra être nécessaire afin de vérifier l’état initial. L’approche ne
concernera que les pollutions reconnues. Si une pollution est mise en évidence après réalisation d’un
forage, la suite à donner au dossier sera du ressort de la police de l’eau.
•
Mise en communication de deux aquifères isolés si les ouvrages ne sont pas réalisés dans les règles
de l’art.
L’étude de faisabilité et d’incidence doit permettre de prévoir les terrains qui seront rencontrés lors des
forages. Cependant, la connaissance du sous-sol reste toujours partielle et la rencontre de formations ou
de structures géologiques inattendues est toujours possible, particulièrement dans les zones affectées
par des fractures et/ou des plis. Pour limiter ce risque, la réalisation des ouvrages doit être confiée à une
entreprise de forage compétente, disposant du matériel et du personnel nécessaires pour réagir en toute
circonstance, et travaillant dans le respect des règles de l’art. Le contrôle de la réalisation des ouvrages
ne doit pas être négligé et doit être confié à un maître d’œuvre disposant d’une compétence en
hydrogéologie.
•
Augmentation ou diminution de la température générale de la nappe si le nombre de projets se
multiplie dans un même secteur.
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L’étude de faisabilité et d’incidence doit permettre de recenser les doublets géothermiques existants et
déclarés dans le rayon d’influence du projet. L’incidence thermique ne pourra cependant qu’être
supposée. En cas de suspicion, seule une mesure de la température de l’eau au droit du site permettra
de préciser l’état initial. L’incidence du projet lui-même s’il est isolé peut être abordée simplement par
assimilation à une dilution d’un soluté. En cas de risque avéré, une modélisation mathématique de
l’évolution thermique de l’eau peut s’avérer nécessaire. Cependant, elle devrait être globale et tenir
compte de l’ensemble des doublets existants, ce qui rend sa réalisation délicate pour un maitre
d’ouvrage isolé et devrait être réalisée en concertation ou en collaboration avec une des administrations
gestionnaire de l’eau.
Face à ce risque et en lien avec la multiplication des opérations de géothermie très basse
énergie sur la nappe des alluvions dans le Grand Lyon, la Communauté urbaine de Lyon
impose des seuils de température pour les rejets ( T et Tmax.). De telles prescriptions
existent par exemple dans le Bad Wurtemberg en Allemagne, avec des valeurs
réglementaires de 6°C/20°C respectivement pour T/Tmax rejet. Dans le canton de Bâle
Campagne, en Suisse, la variation de température doit être inférieure à 3° C au-delà de 100
m de distance et une modélisation mathématique est exigée. L’autorisation d’exploiter est
par ailleurs limitée à 20 ans.
4.4 Risques liés à la mise en œuvre d’un projet de géothermie par
sondes
Les risques inhérents à la méthode et au milieu sont récapitulés ci-après, ainsi que les moyens à mettre en
œuvre pour les réduire.
•
Création d’un exutoire artificiel pour un aquifère captif en cas de percement non prévu et
mal géré, ou mise en communication de deux aquifères isolés, avec plusieurs conséquences
possibles :
Modification des conditions de fonctionnement de l’aquifère concerné et incidence
possible sur les puits qui le sollicitent,
Création d’une source et endommagement des activités situées à proximité,
Dissolution de terrains sus-jacents salifères et effondrements,
Gonflement de terrains argileux sus-jacents et perturbations géotechniques en surface
(fissurations, effondrements…).
L’étude de faisabilité et d’incidence doit permettre de prévoir les terrains qui seront rencontrés lors des
forages et de proposer une implantation qui évite les zones à risque connues. Cependant, la
connaissance du sous-sol reste toujours partielle et la rencontre de formations ou de structures
géologiques inattendues est toujours possible, particulièrement dans les zones affectées par des
fractures et/ou des plis, le risque étant accentué quand la profondeur des sondages augmente. Pour
limiter ce risque, la réalisation des ouvrages doit être confiée à une entreprise de forage compétente,
disposant du matériel et du personnel nécessaires pour réagir en toute circonstance, et travaillant dans
le respect des règles de l’art. Le contrôle de la réalisation des ouvrages ne doit pas être négligé et doit
être confié à un maître d’œuvre disposant d’une compétence en hydrogéologie.
Face à ces risques et à la nécessité d’éviter des contre – références pour cette technologie
émergente prometteuse, il a été avancé en comité de suivi l’opportunité que les travaux de
forage et de mise en place des sondes fassent l’objet d’un contrôle extérieur par un
hydrogéologue indépendant qui valide la conformité « hydrogéologique » des travaux. C’est
une option que nos voisins suisses et allemands ont définitivement adoptée (cf. proposition
d’action dans la fiche n°8) ; Dans certaines régions d’Allemagne et de Suisse, la poursuite
des sondages est par ailleurs interdite pour les sondes en cas de rencontre de karst ou
d’artésianisme.
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•
Contamination de nappe par fuite du fluide caloporteur si les forages ne sont pas réalisés
dans les règles de l’art ou si la cimentation est défectueuse et n’est pas pérenne.
Le dimensionnement des sondes doit être réalisé à l’issue d’une étude complète par un bureau d’étude
compétent afin d’éviter un sous-dimensionnement avec en particulier des risques consécutifs de gel des
terrains et de détérioration du ciment. Dans ce but, les Tests de Réponse Thermique ne doivent pas être
négligés (Durée du TRT minimum 5jrs/Coût 6k€). Les forages doivent être confiés à une entreprise
compétente, respectant les normes de forages et d’équipement pour les sondes géothermiques (Projet
AFNOR NF X10-970). Les ciments employés doivent être adaptés à l’utilisation géothermique qui en est
faite. Enfin, le choix du fluide devrait se porter préférentiellement sur les produits non toxiques.
Face à ce risque, une proposition pourrait être faite de privilégier systématiquement
l’utilisation de propylène glycol qui a une qualité alimentaire, malgré son cout plus élevé ,
de préférence au glycol, ou d’autres fluides potentiellement toxiques.
4.5 Risques de surcharge électrique sur le réseau ERDF
D’après EDF (réunion de comité de suivi n°2), la problématique de la surcharge de réseau est difficile à
appréhender d’un point de vue global. Ce n’est pas à priori un frein au développement de la géothermie sur
pompes à chaleur.
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5 Définition de critères permettant de sélectionner le type
de géothermie à utiliser
Un maître d’ouvrage souhaitant introduire la géothermie dans son projet peut s’appuyer sur des critères
simples pour valider son choix, des critères d’ordre de la puissance thermique du projet, de la disponibilité
de la ressource et de la pertinence économique de cette solution pour le projet.
5.1 Taille du projet et choix de la ressource
Toutes les ressources ne sont pas adaptées à chaque type de projet. Les champs de sondes offrent une
puissance thermique inférieure à la géothermie sur nappe. Pour les projets sur nappe, les puissances
thermiques les plus élevées seront apportées par la nappe de la craie ou la nappe des calcaires
comparativement à la nappe des alluvions.
Cependant, à l’échelle de vastes projets d’aménagement, la mise en place d’un réseau de chaleur ou d’une
boucle d’eau froide est également possible. La pertinence d’un tel dispositif s’applique à l’échelle d’une zone
industrielle, d’un quartier, ou de villes. Le réseau de chaleur assure la source de chaleur au fonctionnement
des PAC disposées dans chaque bâtiment du projet.
Les projets sur mer concerneront essentiellement des opérations de grande taille, les PAC sur eau de mer
nécessitent des opérations de maintenance et d’entretien beaucoup plus lourdes à gérer pour le Maître
d’Ouvrage.
Le tableau suivant reprend de façon synthétique des informations du rapport d’état des lieux.
Tableau 5 : Critères relatifs à la taille du projet
Ressource
PAC
Eau de mer
PAC eau -eau
Grands projets en bord de mer
Du particulier au grand collectif
Eau de nappe de la
craie, des calcaires
ou de l’Albien
PAC eau -eau
Eau de nappe des
alluvions
PAC eau- eau
Sous -sol
Taille du projet
SGV
Du particulier au petit collectif et tertiaire
Du particulier au petit collectif et tertiaire
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5.2 Disponibilité de la ressource
Critères à respecter avant d’envisager de solliciter les eaux souterraines
Pour envisager de solliciter le milieu eau souterraine, certains critères doivent être respectés. Le cas
échéant, une étude de faisabilité détaillée permettra de préciser la compatibilité réelle du projet avec le
contexte local et de dimensionner le projet en conséquence.
Les premiers critères à vérifier sont les suivants :
•
Présence d’un aquifère au droit du site,
•
Absence d’eau saumâtre, l’eau saumâtre générant des surcoûts d’équipements et d’exploitation,
•
Besoins en débit compatible avec les capacités globales de l’aquifère,
•
Absence de zone inondable par remontée de nappe au droit du site, ce critère pouvant être modulé
si un remblaiement de la zone est envisagé,
•
Absence de zone d’exclusion d’usage (généralement pour des raisons de pollution avérée),
•
Espace disponible suffisant pour envisager un éloignement entre les puits de pompage et de rejet,
ce critère pouvant être modulé si le rejet peut être envisagé dans un autre milieu (eau de surface,
autre aquifère…).
Une fois ces critères respectés, la faisabilité sera étroitement dépendante du contexte local et doit faire
l’objet d’une étude spécifique.
Critères à respecter avant d’envisager de solliciter le sous-sol par sondes
Pour envisager de solliciter le milieu sous-sol, certains critères doivent être respectés. Le cas échéant, une
étude de faisabilité détaillée permettra de préciser la compatibilité réelle du projet avec le contexte local et
de dimensionner le projet en conséquence.
•
Nature des terrains y compris l’évaluation de sa capacité calorifique,
•
Absence de champs de fractures complexe mettant en jeu des aquifères captifs, voir artésiens,
•
Absence d’aquifère sollicité pour les besoins AEP avec périmètre de protection concernant le site,
•
Préservation du potentiel géothermique du sous-sol (équilibrage des puissances d’extractions,
recharge naturelle, injections dans le sous-sol à l’exploitation).
•
Espace disponible suffisant pour envisager la pose du nombre de sondes nécessaires.
Critères à respecter avant d’envisager de solliciter la ressource eau de mer
La ressource eau de mer sera utilisée en respectant les critères suivants :
•
Absence de zones d’intérêts naturels ou de zone protégée,
•
Température moyenne de l’eau, en particulier pour des bassins, et présence d’une strate d’eau de
mer avec de faibles variations de température ;
•
Proximité des bâtiments avec le futur local pompe à chaleur, c'est-à-dire éloignement de la
ressource par rapport au projet.
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Critères à respecter avant d’envisager de solliciter la ressource eaux usées
Pour envisager de solliciter le milieu assainissement, certains critères doivent être respectés. Le cas échéant,
une étude de faisabilité détaillée permettra de préciser la compatibilité réelle du projet avec le contexte local
et de dimensionner le projet en conséquence.
•
Réseau d’eau usée entre 100 et 300 mètres de distance du projet ou présence d’une STEP à
proximité,
•
Bassin versant urbain concerné par le réseau supérieur à 8 000 habitations (débit de l’ordre de 15
l/s en moyenne quotidienne par temps sec),
•
Diamètre de canalisation minimal de 400 mm et linéaire minimal de 20 m si possible en ligne droite,
ou pour lesquels un projet de remplacement ou de rénovation est envisagé ;
•
Dans le cas d’une opération sur eaux usées clarifiées de STEP, Qualité des eaux de STEP (des eaux
insuffisamment clarifiée ou filtrée génèreront des coûts d’exploitation importants) ;
•
Présence dans le projet de la mise en œuvre d’un collecteur d’eaux usées ou d’eau usée utilisable
directement ;
•
Accord du gestionnaire du réseau.
5.3 Critères économiques
NOTA : L’aspect économique est présenté pour les opérations sur nappe uniquement ; pour les autres
ressources nous n’avons pas de recul suffisant dans la région.
Au niveau européen, les coûts d’investissement pour la géothermie sur nappe sont en moyenne compris
dans une fourchette de prix : 2 000 à 2 200 €/kW (Données estimées – Ecofys).
Ce niveau d’investissement est reproduit pour divers projets étudiés pendant l’état des lieux peu de projets
ont toutefois permis d’identifier les coûts clairement. Toutefois, pour ces projets, les investissements
oscillent entre 475 €/kW et 3000 €/kW.
Dans le cadre d’un projet neuf, on s’intéresse aux surcoûts générés par l’installation d’une pompe à chaleur
sur la ressource considérée. Pour un projet sur nappe, au vu des 7 projets dont les coûts détaillés ont été
fournis, ces surcoûts oscillent en moyenne autour de 1 000 €/kW (analyse des données liées aux forages et
aux équipements y afférents pour les projets recensés dans le rapport d’état des lieux).
Ce surcoût intègre :
•
La réalisation des études et d’un forage d’essai ;
•
La réalisation du doublet géothermique et ses équipements ;
•
La mise en place de la pompe et des instrumentations ;
•
Le raccordement des forages à la PAC.
Nous considérons en effet que l’installation de la PAC et des émetteurs de chaleur basse énergie n’implique
pas de surcoût par rapport à l’installation d’une chaufferie traditionnelle (hypothèse évoquée lors du comité
de suivi n°2).
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NOTA : Pour un très gros projet tel que celui d’IKEA, le coût d’investissement lié aux forages et à leurs
équipements est évalué à 265 €/kW ; tandis que pour un petit projet, tel que la crêche de PETIT-QUEVILLY,
le surcoût est évalué à 2666 €/kW. Ainsi on dénote un effet d’échelle pénalisant pour les petits projets.
Coût de l’énergie
Pour la plupart des opérations recensées la dépense de chauffage pour un chauffage électrique serait basée
sur un contrat tarif jaune d’EDF, utilisation longue (UL).
Les coûts sont donnés dans la figure suivante pour la période hivernale ;
Figure 4 : Coûts de l’énergie électrique tarif jaune EDF au 15/10/2009
L’hiver correspond à la période du 1er novembre au 31 mars ; la période heures creuses couvre la tranche
horaire de 23h à 7h. Pour une installation fonctionnant 24h/24h, avec l’essentiel des consommations en
hiver, le coût moyen de l’énergie électrique est de 7,708 c€/kWh. De nombreux projets de géothermie
utiliseront des PAC de moins de 36 KVA, soit des installations soumises au tarif bleu plus élevé à l’unité
consommée : évalué à 10,847 c€/kWh.
Pour le gaz naturel, le tarif pro moyen pour août 2010 est de 4,57 c€/kWh.
Entretien et maintenance
Pour conserver longtemps les avantages d’un système de géothermie, une maintenance des installations doit
être assurée. Elle doit être programmée et prévue dans les budgets annuels de fonctionnement.
Le contrôle et la maintenance concernent aussi bien les installations de surface que du sous-sol.
Pour les installations de surface, le contrôle et la maintenance doivent intégrer les opérations suivantes :
•
Contrôle de la production de chaleur avec pose d’un compteur thermique, et suivi régulier ;
•
Contrôle de la consommation électrique avec pose d’un compteur électrique et suivi régulier ;
•
Contrôle consécutif du COP, permettant de mettre en évidence des dysfonctionnements éventuels ;
•
Vérification de la Pompe à chaleur deux fois par an ;
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•
Entretien avec recharge en fluide, vérification de l’étanchéité, purges des circuits si besoin, réglages.
Pour les installations de sous-sol et en particulier les forages, le contrôle et la maintenance doivent intégrer
les opérations suivantes :
•
Contrôle de la température de pompage et de rejet, qui peut être fait par l’exploitant ;
•
Contrôle des débits, qui peut être fait par l’exploitant ;
•
Contrôle des rabattements associés, qui peut être fait par l’exploitant ou lors d’une visite de
contrôle ;
•
Interprétation du couple débit/rabattement, permettant de mettre en évidence d’éventuels
dysfonctionnements auquel cas il doit être fait appel au BE sous-sol ;
Ces contrôles peuvent être pris en charge par l’exploitant (contrat P2) ou réalisés lors d’une visite
semestrielle de vérification des installations sous traitée à un foreur par exemple. Le Coût est évalué à 2000
€HT/an dans les 2 cas + 500 €HT/an de frais analytiques et petits matériels (sondes, etc…).
Pour la maintenance, les dépenses (P3) sont essentiellement :
•
Démontage de la pompe et inspection vidéo pour les 2 ouvrages, tous les 5 ans : 2000 € ;
•
Remplacement de la pompe inox à une fréquence estimée décennale : 3500 € ;
•
Nettoyage complet des forages en fonction des résultats de l’inspection vidéo, estimé à une
fréquence décennale : 5000 € ;
•
total annuel P3 : 1250 €/an.
Une dépense moyenne P2 + P3 (cf. état des lieux) est évaluée à 3750 €HT/an pour un doublet
géothermique type.
Selon les résultats de l’inspection vidéo, un essai de pompage par paliers pourra s’avérer nécessaire afin de
contrôler l’évolution des capacités du puits. Son coût est estimé entre 1500 et 2000 € s’il est réalisé avec le
matériel en place.
En ce qui concerne les sondes sèches, la maintenance consiste essentiellement à s’assurer de l’étanchéité du
système avec un contrôle annuel. Le fluide caloporteur doit être remplacé tous les 5 ans. L’ordre de
grandeur d’une maintenance annuelle pour les sondes est de 500 €.
Ces coûts sont issus d’une synthèse d’opérations recensées dans le rapport d’état des lieux et
de l’expérience de BURGEAP pour des opérations sur la nappe de la craie.
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Bilan de l’aspect économique
Le tableau suivant présente le bilan comparatif pour 2 installations de 50 et 200 kW. Le bilan est établi selon
les hypothèses suivantes :
•
Le coût d’installation de la PAC et des émetteurs de chaleur est similaire à celui d’une chaufferie
traditionnelle ; il n’est pas intégré au bilan ;
•
Le coût d’investissement est basé sur un coût unitaire de 1400 €/kW pour un opération de l’ordre de
50 kW et 800 €/kW pour une opération de 200 kW, de manière à s’approcher des budgets donnés
dans l’état des lieux ;
•
70 % d’aide à l’investissement et un amortissement calculé sur 10 ans ;
•
Le coût de maintenance d’une pompe à chaleur, évalué entre 500 et 1500 €/an suivant la puissance
est de l’ordre de grandeur de celui d’une chaufferie traditionnelle (information fournie par COFELY
lors de la visite de l’Auberge de Jeunesse). Ce coût n’est donc pas intégré au bilan.
.
Tableau 6 : Bilan énergétique comparatif pour une installation de 50 KW (cas d’un bâtiment
BBC de 1500 m2 à 2000 m2)
Electricité
gaz naturel
géothermie TBE
COP 4
Coût en €HT
Amortissement
investissement sur 10 ans
Abonnement énergie
Coût de l’énergie hors
abonnement
Coût de maintenance et
d’entretien lié au forage
Coût total annuel base
amortissement 10 ans
avec 70 % de subventions
amortissement 10ans sans
subventions
-
-
341*
146**
26 978
-
*
**
***
2 100
468***
15 995
-
9 491
3 750
27 319
16 141
15 509
27 319
16 141
20 409
Tarif jaune UL 42,6 €/an/KVA (octobre 2009)
Tarif GDF Pro (août 2010)
Tarif bleu EDF (avril 2010), 30 KVA
Pour une installation de 50 kW, l’amortissement n’est viable économiquement qu’avec un
niveau de subventions élevé (comparable à une solution gaz traditionnelle dans ce cas). Pour
des installations de puissance inférieure les investissements ont un poids trop important pour
espérer qu’ils soient amortis, même avec des subventions.
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Tableau 7 : bilan énergétique comparatif pour une installation de 200 kW (cas d’un
bâtiment BBC de 6000 m2 à 8000 m2)
Electricité
gaz naturel
géothermie TBE
COP 4
Coût en €HT
Amortissement
investissement sur 10 ans
Abonnement énergie
Coût de l’énergie hors
abonnement
Coût de maintenance et
d’entretien lié au forage
amortissement 10 ans
avec 70 % de subventions
amortissement 10ans sans
subvention
-
-
341*
146**
53 956
-
4 800
341*
31 990
13 489
-
3 750
54 297
32 136
22 380
54 297
32 136
33 580
*
**
Tarif GDF Pro (août 2010)
***
Pour une installation de cette taille, l’utilisation de la géothermie très basse énergie est une
solution économique grâce au niveau élevé de subventions. Sans subvention le coût du kWh
géothermique est très légèrement plus élevé que le coût du kWh gaz (en tenant en compte d’un
amortissement sur 10 ans).
Ainsi, le critère économique sera un critère de choix pour l’utilisation de la géothermie. Les investissements
peuvent être amortis en quelques années et l’installation devenir rentable, sous réserve que les critères
suivants soient respectés :
•
Subventions entre 20 % et 70 %. Plus les subventions baissent, plus l’amortissement sera long. Un
montant de subventions élevé est souhaitable pour des opérations entre 50 et 100 kW.
•
Evolution du prix de l’électricité et du gaz. Plus l’écart diminue, plus l’énergie géothermique devient
rentable ;
•
Installation de plus de 36 kVA pour la géothermie (application du tarif bleu EDF est pénalisante) ;
•
COP le plus élevé possible.
On notera que le projet d’IKEA, réalisé sans subvention, est dimensionné pour un amortissement des
investissements sur environ 7 ans. De même pour l’auberge de jeunesse de Rouen, réalisé sans subvention,
l’amortissement des coûts liés à la géothermie est prévu sur 10 ans.
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Introduction
Perspectives de développement au niveau de la ressource et de l’impact sur
l’environnement
Perspectives de développement au niveau des entreprises de la filière et des
acteurs économiques
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6 Perspectives de développement au niveau des
d’Ouvrage
Maîtres
6.1 Présentation des Maîtres d’Ouvrage
A la lecture des opérations réalisées en France ayant fait une demande de garantie AQUAPAC, on recense
les Maîtres d’Ouvrages et les opérations comme suit :
1. Maîtres d’ouvrages publics
•
Mairie : salles municipales, équipements sportifs ou culturels, groupe scolaires notamment ;
•
Communauté d’agglomération : ZAC, établissements culturels, salles de spectacles ;
•
Conseil général : collèges, équipements sportifs ;
•
Conseil régional : musées, lycées ;
•
Etat : campus, hôpitaux.
2. Maîtres d’ouvrage privés
•
Etablissements bancaires ;
•
Bailleurs sociaux ;
•
Promoteurs ;
•
Etablissements de soins ;
•
Associations : crèches, équipements culturels ;
•
Hôtels ;
•
Grandes enseignes de la distribution ;
•
Grands groupes industriels ou bureaux ;
3. Particuliers
On notera l’absence dans la région du secteur agricole (des applications récentes de la géothermie en
serriculture se développent actuellement dans le sud de la France ; la serriculture est à priori peu présente
en Haute Normandie) et du secteur industriel.
Conformément à ce qui est observé dans les autres régions françaises (région parisienne et Rhône Alpes en
particulier), pour promouvoir le développement de la géothermie très basse énergie dans la région, il est
essentiel de s’appuyer sur les Maîtres d’Ouvrage qui ont le potentiel de projets le plus
conséquent, soit les aménageurs, les promoteurs et les bailleurs sociaux. En effet, la réalisation
de projets réussis en géothermie aura un effet levier pour entraîner la démultiplication du
nombre de projets.
Parmi les principaux promoteurs, aménageurs et bailleurs sociaux de la région, on peut citer :
Aménageurs
Rouen Seine Aménagement (co-maître d’ouvrage)
Eure Aménagement Développement
Nexity Foncier Conseil
SHEMA (sur le Havre)
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Promoteurs
Bouygues immobilier
Icade Promotion
Cirmad
Kaufman & Broad
Bailleurs Sociaux
Habitat 76
Eure Habitat
Immobilière Basse Seine
Les actions de communication devront être axées prioritairement vers ces acteurs plutôt que
des acteurs encore peu concernés (industries, agriculture,…). Une proposition d’action (fiche
d’action n°1) est destinée à leur intention.
Anticipation sur les futures opérations d’aménagement en Haute Normandie
Il ressort des ateliers du comité de suivi l’intérêt d’anticiper sur la réalisation de projets d’envergure dans la
région pour contacter les Maîtres d’ouvrages concernés et les sensibiliser sur l’utilisation de la géothermie
dans leur projet. Parmi les gros projets, on peut citer :
•
Le futur musée de la mer Odyssey 21 (Ville du Havre). Lieu de réflexion sur l’avenir – SHON
prévisionnelle 7600 m2 , Odyssey 21 devrait ouvrir ses portes en 2015 sur la presqu’île Frissard.
Dessiné par l’architecte Jean Nouvel, cet équipement culturel et touristique de 7 600 m² pourrait
accueillir 300 000 visiteurs par an. Cette opération pourrait idéalement constituer un exemple de
géothermie sur énergie thermodynamique de mer.
•
La future gare TGV de Rouen. Elle se situera rive gauche de Rouen et les installations pourraient
bénéficier d’une solution géothermique à partir de la ressource eau de nappe (nappe des
alluvions ou nappe des calcaires du secondaire) ou d’une solution sur réseau d’eaux
usées ;
•
La reconversion de l’ouest de Rouen (projet Seine Ouest porté par la CREA) qui attend la
création de logements et de bureaux. Pour ce projet ou de gros aménagements sont prévus,
une solution mixte sur réseaux d’eaux usées et sur la nappe des alluvions pourrait être envisagée ;
une mutualisation de la « ressource » d’une façon similaire au projet de la ZAC Luciline pourrait être
envisagée ;
•
Le futur parc Taillandier (mairie de Petit Quevilly) : cet ancien site industriel et cette ancienne
caserne (3,5 hectares) sont en cours de reconversion. Ce pôle de 11 000 m² comprend notamment
un hôtel d’entreprises de 5 400 m², un centre informatique, un centre de conférences et une
pépinière dédiée. Le projet intègre également la construction d’un collège, de logements, de
commerces et de services. Une solution sur la nappe de la craie est envisageable.
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6.2 Les attentes des Maîtres d’Ouvrage en matière d’outil d’aide à la
décision, formation et information
Comme cela a été évoqué pendant les comités de suivi, les Maîtres d’Ouvrage publics souhaitent faire
référence à un article dans les dossiers de consultations qui définit les qualifications nécessaires pour un
ouvrage de géothermie. Par ailleurs, les Maîtres d’Ouvrage réalisant leur première opération de géothermie
sont actuellement sans repère et émettent le souhait d’être guidés dans leur démarche.
Il ressort de l’enquête que les acteurs présents sur le territoire sont souvent peu expérimentés ou trop
sectorisés. Une des solutions évoquées est de privilégier un Maître d’œuvre qui ait à la fois les compétences
fluides et sous-sol d’une part et de pouvoir disposer d’un accès facile à une base de données des acteurs
disposant des qualifications ad’hoc, de type qualit’ENR. La collaboration d’un assistant à Maître d’Ouvrage
s’occupant du lien entre les bureaux d’études peut aussi s’envisager.
Enfin, il existe une demande forte des Maitres d’Ouvrage, promoteurs et bailleurs sociaux, pour s’assurer
que les coûts d’investissement et de maintenance soient maîtrisés.
Un point très important soulevé par les bailleurs sociaux est celui de la cohérence du prix de l’énergie
géothermique par rapport à une énergie traditionnelle. Il n’est effectivement pas envisageable que ce prix
soit plus élevé et soumis à des fluctuations (craintes relatives à la pérennité de la ressource et à l’entretien
des forages).
La question de la maintenance et de l’entretien est centrale. Il ressort de l’enquête, qu’une démarche de
simplification serait de confier la maintenance de la PAC et des forages aux sociétés d’exploitation de
chauffage telle CRAM, DALKIA, COFELYS,…., qui pourraient sous-traiter la maintenance des forages. Pour
plusieurs projets il a été constaté que les opérations de maintenance sont classées en P5 (maintenance
exceptionnelle) ce qui rend leur budgétisation complexe.
6.3 Proposition de fiches synthétiques d’information sur les techniques
disponibles
Nous avons réalisé un projet de fiches synthétiques d’informations pour les Maîtres d’Ouvrage et
éventuellement le grand public pour les techniques utilisant le sous-sol (nappe et SGV) ou les réseaux d’eaux
d’usées comme ressource thermique. Ces fiches sont disponibles en annexe 2. Elles sont reprises dans la
fiche d’action n°1.
6.4 Un guide de mise en œuvre d’une opération de géothermie
La géothermie est fréquemment ignorée ou abandonnée dans un projet du fait de l’apparente complexité du
processus entre la réflexion initiale et l’aboutissement. La mise en pratique d’un guide (cf. fiche
d’action n°7) qui accompagnerait le Maitre d’Ouvrage tout au long de son projet pourrait
permettre de le rassurer dans sa démarche et de la faciliter et donc d’éviter un renoncement
trop rapide.
L’objet de l’étude n’est pas de réaliser un tel guide mais de proposer son contenu pour une éventuelle mise
en œuvre ultérieure, qui pourrait se décliner sous plusieurs formats, papier, CD, site internet…
Le guide doit être présent dès les première étapes, c'est-à-dire avant que le choix de l’énergie soit fait. Il
doit ensuite balayer les différentes phases, à savoir les études préalables, les travaux et la maintenance. Le
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contenu à envisager est décrit successivement ci-dessous. Il devrait être complété par un récapitulatif des
étapes sur une fiche permettant d’avoir un aperçu rapide de l’ensemble de démarches avant d’entrer dans le
détail.
Pour chaque étape, les questions à se poser et les réponses attendues seront listées dans le guide, avec par
exemple un tableau de synthèse à compléter. Lorsqu’une étude est nécessaire et doit être confiée à un
bureau d’étude, un cahier des charges type de l’étude demandée pourra être joint au guide. A noter
cependant que les documents « types » présentent souvent l’inconvénient d’apparaître trop complexes au
premier abord, car ils tentent de balayer l’ensemble des situations, ce qui ne correspond pas à la plupart des
projets spécifiques.
Avant le choix
J’ai un projet. Comment orienter mon choix d’énergie et en particulier puis-je envisager
d’utiliser la géothermie ?
Etape 1. Mon projet est il compatible avec le choix de la géothermie ?
Quelle que soit l’énergie qui sera retenue, une étude des besoins devra être réalisée. La première étape
consiste donc à estimer les besoins thermiques du projet. Elle peut être demandée à un AMO HQE ou un
bureau d’études thermiques dont une liste locale sera donnée en annexe du guide.
- Le guide abordera les points suivants :
- Localisation et identification des installations de production de chaleur ou de froid avec plan
- Utilisation des bâtiments concernés
- Besoins en chaleur et en froid, et leur durée
- Systèmes d’émission de chaleur et de froid
- Nature des émetteurs de chaleur
- Modes de distribution et de régulation
- Existence ou non d’une alimentation d’appoint ou de secours
- Espace disponible pour des installations de géothermie
- Ainsi que les points rédhibitoires à ce stade qui peuvent conduire à abandonner l’orientation vers la
géothermie sont les suivants : Des émetteurs de chaleur mal dimensionnés ou non adaptés à la basse
température
Si aucun de ces points ne concerne le projet, ce dernier est compatible avec la géothermie et l’étape
suivante peut être envisagée.
A ce stade du projet, il n’y a pas de réglementation à appliquer.
Etape 2. Le milieu local est il compatible avec le choix de la géothermie ?
Plusieurs milieux sont susceptibles d’être sollicités pour la production de chaleur : les eaux souterraines, le
sous-sol, les réseaux d’assainissement, la mer. Cette étape doit conduire à vérifier la disponibilité des
différents milieux. Elle ne constitue pas encore une étude de faisabilité mais permet de vérifier s’il existe
localement un milieu susceptible d’être compatible avec le projet. L’étude peut être réalisée en interne ou
être confiée à un bureau d’études en environnement dont une liste locale sera donnée en annexe du guide.
Pour chaque milieu abordé, si l’analyse conclut à sa compatibilité avec le projet, un programme théorique de
poursuite sera proposé.
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A la fin de cette étape, certains milieux pourront être éliminés. Ceux qui seront conservés pourront être
retenus ou non pour l’étape suivante, au vu du programme proposé.
Mon projet et le milieu sont a priori compatibles avec la géothermie. Je souhaite confirmer mon
choix et orienter le milieu qui sera sollicité.
A ce stade, une étude de pré-faisabilité est nécessaire. Elle doit être confiée à un bureau d’étude en
environnement dont une liste locale sera donnée en annexe du guide.
L’étude abordera chaque milieu retenu lors de l’étape précédente en précisant les critères de faisabilité
abordés. Le contexte général sera décrit et les spécificités éventuelles qui pourraient nécessiter des
approfondissements seront listées. La nécessité probable de compléments tels que modélisation
mathématique ou forage de reconnaissance, tracé de carte piézométrique, vérification de la qualité de
l’eau…. devrait pouvoir être indiquée. Une estimation des coûts du projet sera alors proposée pour chaque
milieu. Elle inclura les possibilités d’aide financière existantes. Les avantages et inconvénients de chaque
milieu seront comparés entre eux, incluant les risques d’échec et l’aspect réglementaire.
Le guide pourra proposer un cahier des charges type pour cette étude.
A la fin de l’étude, le milieu le mieux adapté devra pouvoir être retenu.
Après le choix
J’ai décidé de retenir la géothermie comme énergie et j’ai choisi le milieu qui sera sollicité. Que
dois-je faire ?
Pour plus de clarté, le guide pourra être scindé en quatre parties afin d’aborder individuellement chaque
ressource. Les financements possibles pour les études seront rappelés ainsi que la réglementation.
Etape 3. Etude de faisabilité
La première étape consiste à réaliser une étude de faisabilité sur la ressource retenue
L’étude de faisabilité sera confiée à un bureau d’étude spécialisé dont une liste locale sera fournie en annexe
du guide, pour les différents milieux abordés. Si l’étude demandée comporte une modélisation
mathématique, le bureau d’étude devra disposer de cette compétence. Si l’étude demandée comporte des
investigations de reconnaissance (test de réponse thermique pour les champs de sonde, forages de
reconnaissance…), la compétence devra aussi être vérifiée. L’étude pourra éventuellement être scindée avec
une partie maîtrise d’œuvre et une partie travaux.
L’étude doit permettre de préciser la faisabilité du projet de manière plus détaillée. Le contexte général
abordé jusqu’ici n’est plus suffisant et c’est le projet spécifique qui doit être confronté au contexte local. Les
informations recueillies doivent donc pouvoir être adaptées au site précis de l’étude qui sera plus ou moins
poussée selon les besoins et les enjeux et selon les conclusions de l’étude de pré-faisabilité (modélisation
mathématique par exemple, tracé de piézométrie, analyses d’eau…).
L’étude doit conclure sur un dimensionnement adapté du projet tenant compte des risques d’incidence. C’est
au cours de cette étape que tous les paramètres auront été confrontés entre eux. Elle pourra donc
éventuellement être amenée à mettre en évidence des incompatibilités peu soupçonnables précédemment.
Le projet doit donc pouvoir être abandonné jusqu’à cette étape.
Le guide pourra proposer un cahier des charges type pour cette étude, pour chaque milieu.
A ce stade du projet, il n’y a pas de réglementation à appliquer sauf si l’étude prévoit la réalisation de
sondages de reconnaissance.
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L’étude de faisabilité est concluante. Le projet est dimensionné. Que dois-je faire ?
Pour les milieux eau souterraine et sous-sol, le dimensionnement des installations de sous-sol réalisé dans le
cadre de l’étude précédente doit être complété par le dimensionnement des installations de surface. Cette
étude peut être confiée à un bureau d’étude spécialisé dont une liste locale sera fournie en annexe du guide.
Le dimensionnement étant complet, les travaux de mise en œuvre peuvent être programmés. Le recours à
un Maître d’Œuvre est recommandé, une liste locale étant fournie en annexe du guide. Les financements
possibles pour les travaux seront rappelés.
A ce stade du projet, l’aspect réglementaire doit être respecté. Les dossiers ou demandes à réaliser seront
rappelées, avec les contenus à respecter, voire un renvoi aux formulaires existants qui seront joints au
guide.
Les installations ont été mises en place. Que dois-je faire ?
Pour conserver longtemps les avantages d’un système de géothermie, une maintenance des installations doit
être assurée. Elle doit être programmée et prévue dans les budgets annuels de fonctionnement.
Pour chaque milieu, le guide rappellera les opérations de maintenance à prévoir et une estimation de leur
cout. Pour chaque type de maintenance, il renverra à une liste d’entreprises susceptibles de les réaliser.
Le guide rappellera aussi l’aspect réglementaire pour le suivi des installations.
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Introduction
Perspectives de développement au niveau de la ressource et de l’impact sur
l’environnement
Perspectives de développement au niveau des entreprises de la filière
et des acteurs économiques
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7 Potentiel de production de chaleur par géothermie très
basse énergie et constructions à venir en Haute Normandie
Le potentiel géothermique de la région Haute Normandie ne sera pas le facteur limitant pour les
perspectives de développement de la filière. Afin d’atteindre des objectifs ambitieux, il convient d’analyser
les installations pouvant s’équiper en géothermie sur la région :
•
Les constructions à venir sur le territoire de la région avec installation de systèmes de
production de chaleur géothermique
•
La réhabilitation de bâtiments collectifs avec installation de systèmes de production de chaleur
géothermique
Il est à noter que l’ensemble des bâtiments n’est pas éligible à l’installation d’équipements géothermiques
mais l’évaluation du potentiel de production de chaleur en Haute Normandie permettra de donner un ordre
de grandeur des besoins.
7.1 Constructions à venir en Haute Normandie
L’évaluation des constructions à venir en Haute Normandie d’ici à 2020 se base sur les constructions
commencées recensées dans l’Observatoire de la statistique SITADEL2 sur la période 2000-2009.
Dans le cadre de cette étude pour le secteur collectif/tertiaire, ont été pris en compte les types de
constructions en Haute Normandie suivants :
•
Logements collectifs
•
Locaux tertiaires
•
Bureaux
•
Bâtiments commerciaux
•
Hébergement hôtelier
•
Bâtiments de culture et loisirs
•
Bâtiments d’ouvrages spéciaux
•
Bâtiments publics de santé
•
Bâtiments de service public et d’action sociale
•
Bâtiments d’enseignement/recherche.
Il n’est pas possible de caractériser plus précisément les catégories de bâtiments listées ci-dessus via des
surfaces moyennes. En effet, ces typologies sont assez générales et contiennent donc des bâtiments qui
sont très disparates, tels que les bâtiments commerciaux qui peuvent aller d’une enseigne de centre ville
disposant d’une faible surface à un hypermarché couvrant des milliers de m2.
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7.1.1
Surfaces de logements collectifs en Haute Normandie
7.1.1.1
Surface construites sur la période 2000-2009
Le tableau suivant indique les surfaces annuelles de constructions neuves en Haute Normandie entre 2000
et 2009 concernant les logements collectifs :
Tableau 8 : Surfaces annuelles de constructions neuves en Haute Normandie entre 2000-2009 pour les
logements collectifs (source SITADEL2)
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
2007
2008
2009
Total logements
1 853
1 909
1 755
2 501
2 195
3 421
4 207
4 671
2 281
2 644
collectifs (en
nombre)
Total logements
143580 147919 135986 193790 170080 265076 325979 361933 176743 204870
collectifs (en m²)
On considère que l’évolution des constructions de logements collectifs a suivi la tendance suivante :
o
Croissance légère sur la période 2000-2006 ;
o
Brusque hausse en 2007 ;
o
Chute due à la crise en 2008 ;
o
Stabilisation en 2009.
On retrouve ainsi l’impact de la crise économique sur le marché des constructions des locaux tertiaires
notamment sur les années 2008 et 2009.
7.1.1.2
Prévisions de croissance pour les logements collectifs 2010-2020
Les prévisions de croissance de construction immobilières sont souvent risquées car ce marché se
caractérise par sa relative imprévisibilité. Cependant, une étude réalisée par la Direction Régionale de
l’Equipement de la Haute Normandie en 2008 donne une estimation de constructions de logements en Haute
Normandie à l'horizon 2015.
Ainsi, il resterait à construire environ 44 000 logements sur la période 2010-2015, ce qui représente un
besoin de 7 300 logements par an. D’après les statistiques SITADEL, la part du logement collectif dans les
constructions s’élève à 30% et un logement collectif se caractérise en moyenne en Haute Normandie par le
ratio de 75m2/logement. Par conséquent, on estime qu’entre 2010 et 2015, 180 000 m2 de logements
collectifs seront construits par an.
Pour la période 2015-2020, il a été estimé une reprise du marché au même rythme que celui observé entre
2000 et 2007, soit une croissance de 425 logements/an. Les données concernant les années 2008 et 2009
n’ont pas été prises en compte afin d’éviter les perturbations dues à l’effet de la crise économique.
Ainsi, sur la période 2010-2020 en suivant ces hypothèses, 2 460 000 m2 de logements
collectifs devraient être construits.
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7.1.2
Surfaces de locaux tertiaires en Haute Normandie
7.1.2.1
Surface construites sur la période 2000-2009
Le tableau suivant indique les surfaces annuelles de constructions neuves en Haute Normandie entre 2000
et 2009 concernant les locaux tertiaires :
Tableau 9: Surfaces annuelles de constructions neuves en Haute Normandie entre 2000-2009 pour les
locaux tertiaires (source SITADEL2)
2000
2001
2002
2003
2004
2005
2006
Bureaux (m²)
74 330
72 051
63 587
66 191
84 607
87 985
85 205
151 352 69 951
43 775
Commerce (m²)
81 941
103 582 75 599
87 163
89 235
100 083 72 920
165 066 90 862
154 250
Hébergement
hotelier (m²)
Serv public action
sociale (m²)
Serv public
culture loisir (m²)
Serv public
enseignement
Serv public
ouvrages
Serv public santé
(m²)
Total locaux (m²)
2007
2008
2009
3 331
6 329
10 350
2 030
15 777
5 639
4 271
4 495
4 225
3 372
6 959
4 327
5 294
24 249
19 936
17 589
18 580
54 540
9 291
13 639
60 446
40 589
43 834
66 571
51 867
44 354
63 946
47 214
23 262
21 263
75 170
63 340
51 711
55 966
102 217 52 003
73 342
73 566
114 053 36 568
8 619
41 930
45 112
53 464
26 755
10 567
8 750
14 610
6 040
9 052
19 180
33 628
8 593
29 594
6 594
90 706
41 393
30 001
20 735
32 080
329 976 365 776 304 080 385 228 396 988 408 926 368 407 540 844 338 419 313 999
On retrouve l’impact de la crise économique sur le marché des constructions des locaux tertiaires
notamment sur les années 2008 et 2009.
7.1.2.2
Prévision de croissance pour les locaux tertiaires 2010-2020
Comme pour les logements collectifs, il est difficile de prévoir la croissance des constructions immobilières
des locaux tertaires. Cependant, d’après « les indicateurs du BTP » de OREF-BTP, le marché est resté stable
en 2010. Ainsi, pour l’année 2010 on reprendra les données de 2009.
Pour la période 2010-2020, on considère l’hypothèse selon laquelle le marché reprend dès 2010 au même
rythme que celui observé entre 2000 et 2006 (croissance de 1 200 m2/an).
Ainsi, sur la période 2010-2020 en suivant ces hypothèses, 4 115 000 m2 de locaux tertiaires
devraient être construits.
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L’ensemble des évolutions entre 2000 et 2010 pour les logements collectif et les locaux tertiaires est
représenté dans le graphique suivant :
Total logements collectifs (en m²)
Total locaux (m²)
600000
500000
400000
300000
200000
100000
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
0
Figure 5 : Evolution des perspectives de constructions annuelles en Haute Normandie
concernant les logements collectifs et les locaux tertiaires
Ainsi, en considérant l’ensemble des prévisions de construction sur le secteur collectif et le
secteur tertiaire, environ 6 600 000 m2 devraient être construits en Haute Normandie entre
2010 et 2020.
7.1.3
Adéquation des constructions à venir en Haute Normandie avec les
besoins de surfaces supplémentaires équipées de géothermie
Ces estimations de constructions neuves sur la période 2010-2020 sont à mettre en parallèle avec les
objectifs de production de chaleur liés aux différents scenarii de développement de la géothermie en Haute
Normandie.
En utilisant l’hypothèse d’une puissance de chauffage moyenne pour le secteur collectif et tertiaire de
50 W/m2, on peut estimer pour chaque scenario les surfaces nécessaires à l’atteinte des objectifs de
production de chaleur, ainsi que le niveau d’équipement en géothermie.
Dans ce scénario où le développement suivrait sa tendance actuelle, la production de chaleur a été estimée
à environ 29 GWh en 2020 (soit 2.5 ktep), soit une production de chaleur annuelle supplémentaire d’environ
21 GWh (2 ktep) par rapport à 2009.
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Les surfaces productives équipées en géothermie en Haute Normandie correspondant à ce scénario de
2
développement « tendanciel » s’élèveraient à environ 120 000 m 1. Ayant estimé à 6 600 000 m2 l’ensemble
des surfaces construites à venir entre 2010 et 2020 sur le secteur collectif et tertaire, les surfaces
productives à équiper en géothermie pour respecter les objectifs de production de chaleur du scenario
tendanciel représentent alors 2% de ces surfaces.
Scénario moyen
Dans ce scénario de développement moyen, la production de chaleur serait d’environ 60 GWh (soit 5 ktep)
en 2020, soit une production de chaleur annuelle supplémentaire d’environ 58 GWh (soit 4.5 ktep) par
rapport à 2009.
Ceci correspondrait à un besoin de surfaces productives équipées en géothermie en Haute Normandie
d’environ 300 000 m2 ce qui correspond à 4% des surfaces qui seront construites d’ici à 2020.
Scénario ambitieux
Dans ce scénario de développement ambitieux, la production de chaleur serait d’environ 145 GWh (soit 12.5
ktep) en 2020, soit une production de chaleur annuelle supplémentaire d’environ 137 GWh (soit 12 ktep) par
rapport à 2009.
Ceci correspondrait à un besoin de surfaces productives équipées en géothermie en Haute Normandie
d’environ 780 000 m2 ce qui correspond à 12% des surfaces qui seront construites d’ici à 2020.
Il est à noter que la géothermie intermédiaire n’est pas adaptée à tout type de bâtiment ni de terrain. Le
choix de l’utilisation de la géothermie comme énergie renouvelable doit être fait suite à une étude thermique
préalable. Il dépend du climat, du bâtiment (fonction, état : neuf ou ancien, etc.), du sous-sol et bien
d'autres paramètres.
1
Hypothèse de puissance de chauffage moyenne pour le secteur collectif et tertiaire : 50 W/m2
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7.2 Potentiel de la géothermie lors des opérations de rénovation
La rénovation des bâtiments est un enjeu énergétique majeur afin d’atteindre l’objectif fixé par le Grenelle
de l’environnement de réduire de 38% la consommation énergétique du bâtiment existant d’ici 2020. Ainsi,
suite au Grenelle, plus de 400 000 logements devraient être rénovés par an en France. Le soutien à cet
effort de rénovation passe notamment par le plan de relance de l’économie française annoncé début 2009
comportant de nombreux chantiers de rénovation de bâtiments ainsi que par la nouvelle réglementation
thermique instaurée en 2007 concernant la rénovation de bâtiments existants.
Dans ce contexte de rénovation de bâtiments existants, après avoir maîtrisé les consommations d’énergie en
améliorant l’isolation, l’installation d’équipements de géothermie est à envisager car peut s’adapter, dans
certaines conditions, aux contraintes de rénovations de bâtiments résidentiels collectifs et tertiaires. En effet,
bien qu’il n’existe pas de statistique sur les opérations de rénovation ayant fait intervenir la géothermie à
l’échelle de la France, certains exemples d’opérations de rénovation réussies par pompe à chaleur
superficielles tendent à prouver que la géothermie peut s’adapter à des contraintes de rénovation. On peut
citer la réalisation d’un forage de réinjection à partir du sous-sol pour l’immeuble de Renan à Issy-lesMoulineaux, ou encore le chauffage et le rafraîchissement des opérations de rénovation suivantes1 :
Figure 6: Exemple d'opérations de rénovation avec géothermie (source: BRGM)
Opération
Théâtre des Célestins
(Lyon)
Ancien Collège des Bernardins
(Paris)
Ecole de musique du Château
(Fontainebleau)
Immeuble de 15 logements
(Angoulème)
7.2.1
Surface Chauffée Surface rafraîchie
(m2)
(m2)
3 500
1 500
500
3 000
4 700
1 700
100
-
Potentiel de rénovation en Haute Normandie
Les données de rénovations sur les bâtiments n’étant pas disponibles, le potentiel de production de chaleur
via la rénovation des bâtiments collectifs existants est plus difficile à estimer.
Selon une étude2 réalisée par ALCIMED pour la DREAL en 2009, le marché Haut Normand de la rénovation
devrait croître de 40% sur la période 2010-2020 par rapport à la période 2003-2008. Cette croissance
est estimée à 45% pour le résidentiel et à 35% pour le non-résidentiel, ce qui correspond à des Chiffre
d’Affaires atteignant respectivement 1 300 M€ et 1 400 M€ par an sur la période 2010-2020.
Il n’est pas possible de quantifier le potentiel que pourrait représenter le marché de la rénovation pour la
géothermie. Cependant les indicateurs laissent penser qu’il existera de nombreuses opportunités de
développement de cette technologie sur ce secteur.
La croissance du marché de la rénovation est principalement stimulée, d’après l’étude ALCIMED, par les
mesures du Grenelle de l’environnement et par la volonté d’améliorer les performances énergétiques des
2
Etude prospective sur les besoins d’adaptation structurelle de la filière du bâtiment à la mise en œuvre du
Grenelle de l’Environnement à l’Horizon 2020 en Haute Normandie ALCIMED, 2009
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bâtiments et l’utilisation d’énergies renouvelables. La filière géothermique intermédiaire peut donc largement
bénéficier de la croissance du marché de la rénovation.
Par ailleurs, le programme d’action 2010 du plan Climat Energie de la région Haute Normandie détaille
plusieurs projets de rénovation qui pourraient se montrer intéressants pour l’installation de systèmes de
géothermie :
•
Rénovation des lycées
Le programme d’action prévoit la mise en œuvre, dès 2010, des préconisations émises dans les
diagnostics énergétiques dans le cadre des travaux d’entretien et le recours à différents procédés
existants ou innovants à l’occasion des travaux sur les systèmes de production d’énergie. La
rénovation des lycées peut donc être une opportunité intéressante de développer le recours à la
géothermie.
La région Haute Normandie compte 70 lycées généraux et technologiques, dont 48 publics, et 37
lycées professionnels, dont 28 publics. D’après l’académie de Rouen, la moyenne par établissement
est de 600 élèves/lycée, et selon une étude bilan carbone pour un lycée de Poitou-Charente, l’ordre
de grandeur de la consommation annuelle d’énergie pour le chauffage est de l’ordre de 2000
kWh/élève. Ainsi, le potentiel de recours à la géothermie pour les lycées publics de Haute
Normandie peut être estimé au maximum à environ 85 GWh.
•
Bâtiments publics
Le programme d’action prévoit le soutien de travaux de diminution significative de la consommation
d’énergie fossile des bâtiments publics communaux ou intercommunaux existants. Cette aide est
applicable pour les projets de réduction d’au moins 20% de la consommation en énergie fossile.
A cela s’ajoute une enveloppe de 5,7 M€ allouée, dans le cadre du plan de relance de l’Economie de
l’Etat, à des travaux de performances énergétiques lors de la rénovation des bâtiments appartenant
à l’état. 59% de cette somme concerne le chauffage et pourrait donc concerner le développement
d’installations de géothermie.
•
Logements locatifs sociaux réhabilités dans le cadre des projets ANRU
Le programme d’action prévoit l’amélioration des performances énergétiques des logements locatifs
sociaux réhabilites dans le cadre des projets ANRU. Ceci pourrait encourager le recours aux
énergies renouvelables et donc à la géothermie dans ces logements.
Plusieurs projets de rénovation de quartiers ont été lancés en Haute Normandie. 14 quartiers sont
en chantiers dans la région (dont 9 en Seine-Maritime), pour un budget de 1 600 M€. En juin 2009,
et 56% des rénovations avaient été réalisées, ce qui correspondait à 6 262 logements à rénover. La
part de logements collectifs parmi les logements à rénover n’a pu être obtenue.
•
Logements locatifs sociaux appartenant aux communes rurales
Le programme d’action prévoit des aides pour l’amélioration des performances énergétiques des
logements sociaux appartenant aux communes rurales. Le plafond de ces aides est plus important
lorsque l’utilisation d’énergies renouvelables est mise en place.
En plus des projets définis dans le programme d’action 2010 du plan Climat Energie de la région Haute
Normandie, un projet de rénovation de collèges est en cours dans l’Eure et peut également représenter une
opportunité de développement de la géothermie intermédiaire. En effet Le département de l’Eure s’est
engagé en 2002 à rénover 30 collèges sur une période de 10 ans. Actuellement, 16 collèges ont déjà été
restructurés et/ou rénovés et 7 collèges ont été créés. Il reste donc un potentiel de rénovation de 15
collèges d’ici 2012.
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Le département de la Seine-Maritime compte 111 collèges au total, mais n’a pas fait mention de programme
de rénovation particulier les concernant.
Si une estimation précise de l’énergie concernée n’a pu être réalisée du fait du manque d’information précise
disponible sur les bâtiments à réhabiliter (type, surface, localisation), le potentiel de rénovation en Haute
Normandie semble important. La géothermie pourrait donc se développer par le biais des rénovations.
Cependant, force est de constater qu’aucun projet de rénovation incluant la mise en place
d’opérations de géothermie n’a été recensée jusqu’à présent dans le secteur collectif et
tertiaire.
Il faut noter que les projets de rénovation de bâtiment peuvent exiger des travaux lourds s’il faut passer
d’un système d’émetteurs de chaleur à haute température à un système basse température. Pour rendre
compatible un projet de rénovation avec l’utilisation d’une PAC, il faut prévoir des travaux
importants sur l’enveloppe et sur les équipements y compris les émetteurs.
Pour que le recours à la géothermie lors des opérations de rénovation se systématise en Haute Normandie,
la réalisation et la valorisation d’une opération de rénovation incluant la géothermie permettant de mieux
faire connaître ce potentiel et permettrait un retour d’expérience enrichissant pour les maîtres d’ouvrages.
Cette action est détaillée en partie 8 dans le programme d’actions à mettre en place pour développer la
géothermie en Haute Normandie.
Par ailleurs, le développement de la géothermie pourrait avoir un impact très positif sur l’emploi dans la
région Haute Normandie. Une estimation du nombre d’emplois potentiellement concerné par le
développement de cette filière est donnée dans la partie suivante.
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8 Estimation des créations d’emplois
De manière générale, selon une étude du Commissariat général au développement durable (CGDD) publiée
en décembre 2009, la protection de l'environnement ainsi que la gestion des ressources naturelles sont
créatrices de richesse et d'emploi tant dans le secteur privé que public. En particulier, le secteur des
énergies renouvelables a contribué à de nombreuses créations d'emploi avec une progression estimée de 28
% entre 2007 et 2008 contre 0,6 % pour l’emploi en France.
Les emplois en lien avec la géothermie superficielle en France sont très variés. Comme précisé dans la
première partie de la présente étude, la mise en place de telles installations fait intervenir des acteurs des
secteurs suivants :
•
Construction, Forage ;
•
Distribution et installation de PAC ;
•
Production de chaleur ;
•
Exploitation et maintenance ;
•
Etudes énergétiques, thermiques.
Ainsi le développement de la géothermie intermédiaire en Haute Normandie devrait s’accompagner d’une
création d’emplois dans ces différents secteurs.
Exploitation et
maintenance
10%
Pour l’année 2008, Eurobserv’ER estime à 12 800 le
nombre d’emplois en lien avec la géothermie de type
pompe à chaleur, pour particuliers et collectifs en
France. Le nombre d’emplois total pour la géothermie
en France est de 13 800.
Production
40%
Ces emplois se répartissent entre les trois secteurs
suivants (cf. figure 8):
-
Distribution et installation : 50% des emplois
-
Production : 40% des emplois
Exploitation et maintenance :
emplois
10%
Distribution et
installation
50%
des
Production
Distribution et installation
Exploitation et maintenance
Figure 7: Répartition des emplois liés à la
géothermie, Eurobserv'ER 2008
Afin de pouvoir estimer le nombre d’emplois liés à la croissance de la géothermie en Haute Normandie, les
13 800 emplois en lien avec la géothermie de type pompe à chaleur, pour particuliers et collectifs en France
ont été rapportés aux 1 700 MWth de puissance installée cumulée de la géothermie sur l’ensemble de la
France. On estime ainsi un ratio d’emplois à environ 8,1 emplois/MW installé. Cette estimation est une
moyenne obtenue sur tout type de géothermie, on supposera par la suite que ce ratio est applicable à la
géothermie de type PAC.
Il existe cependant des limites à la représentativité des résultats fournis par l’utilisation de ce ratio.
En effet, bien que corrélé de façon directe via ce calcul, dans la réalité le nombre d’emplois liés à la
géothermie n’est pas entièrement proportionnel à la puissance installée. Il existe une part fixe de nombre
d’acteurs qui n’augmenteront pas pour une large gamme d’augmentation de puissance. Cela est par exemple
le cas pour les emplois liés à la distribution car ces acteurs peuvent généralement supporter une
augmentation du nombre d’équipements à distribuer (augmentation de la puissance installée) sans modifier
leur activité et leur nombre de salariés. Ceci est également le cas pour le secteur de la production sur une
certaine gamme d’augmentation de puissance.
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De plus, ce ratio est d’ordre national et n’implique pas la création spécifiquement en Haute Normandie des
emplois liés à l’augmentation des opérations de géothermie en Haute Normandie.
En utilisant l’hypothèse de croissance des opérations de géothermie du scenario tendanciel, la puissance
installée cumulée en 2020 relative à la géothermie superficielle s’élève à 8,3 MW, ce qui correspondrait ainsi
à environ 70 emplois en équivalent temps plein. Comme mentionnés dans le paragraphe précédent, cette
estimation d’emplois est à revoir à la baisse du fait de la non proportionnalité complète entre la croissance
du nombre d’emplois avec la puissance installée. De plus, ces emplois sont localisés sur l’échelle de la
France et non pas uniquement sur le territoire de la Haute Normandie.
Scénario moyen
En reprenant l’estimation de 8,1 emploi/M W installé et en suivant les objectifs de développement du
« scénario moyen » décrit précédemment, la puissance totale installée en 2020 serait de 17 MW, ce qui
correspondrait alors un total d’environ 150 emplois en équivalent temps plein.
Scénario ambitieux
Dans le cas d’une perspective de développement ambitieuse suivant les hypothèses décrites précédemment,
la puissance totale installée en 2020 serait de 42 MW, ce qui correspondrait alors à un total d’environ 350
emplois en équivalent temps plein.
Ces créations d’emplois sont à mettre en perspective avec l’état des lieux acteurs ayant été réalisé lors de
l’état des lieux. En effet, il était apparu qu’il y avait une grande diversité des acteurs intervenant dans le
secteur de la géothermie en Haute Normandie, notamment des bureaux d’études thermiques et des
installateurs. Malgré cela, il avait été signalé l’absence de foreurs et de fabricants de pompe à chaleur en
Haute Normandie.
Ainsi la création d’emplois résultant du développement de la géothermie en Haute Normandie pourrait être
orientée afin de combler le déficit en acteurs locaux de type foreurs et fabricants de pompe à chaleur.
Cette action a été prise en compte dans le programme d’action détaillé présenté en partie 8.
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9 Estimations des investissements nécessaires
En plus d’actions ciblées de sensibilisation et d’aide à la construction de la filière en Haute Normandie,
d’importants investissements seront nécessaire pour permettre le développement de cette filière.
Les coûts d’investissement et de fonctionnement des installations de géothermie superficielle de capacité
située entre 0,5 et 1MW sont estimés de la manière suivante1 :
•
Coût d’investissement : 2 000 à 2 200 €/kW en moyenne (forage + PAC). Il est à noter que la
variabilité des coûts est cependant très élevée car ceux-ci peuvent aller de 300 à 3 000 €/kW.
•
Coût de fonctionnement (maintenance): 60 €/kW/an
Ainsi, les coûts associés à l’installation de puissances supplémentaires sont les suivants :
Tableau 10 : estimation des investissements
Scénario tendanciel Scénario moyen
Investissement
supplémentaire (M €)
13
33
Scénario
ambitieux
86
Les investissements nécessaires pour le développement d’une opération de géothermie sur aquifère
superficiels sont caractérisés par leur niveau important. Ces coûts intègrent en effet le coût élevé des
forages, mais aussi l’installation de la boucle géothermale (pompes, canalisation et raccordements divers,
échangeurs et équipements, contrôle commande, transformateur, etc).
L’atteinte d’objectifs ambitieux de développement de la géothermie en Haute Normandie nécessiterait des
investissements de l’ordre de 100 M€ d’ici à 2020.
Dans le cas où l’ADEME apporterait une participation financière à l’ensemble de ces projets de l’ordre de 30
à 40% (application du pourcentage actuel), les soutiens aux coûts d’investissement s’élèveraient à :
1
•
Entre 4 et 5 M€ pour le scénario tendanciel ;
•
Entre 10 et 13 M€ pour le scénario moyen ;
•
Entre 25 et 35 M€ pour le scénario ambitieux.
Données estimées - Ecofys
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10 Perspectives de développement de la filière géothermie au
niveau des acteurs économiques
10.1 L’information sur les démarches administratives
La complexité des démarches réglementaires et administratives a été soulignée tout au long de l’étude. Il
semble qu’une information claire et didactique est donc nécessaire auprès des Maîtres d’Ouvrages sur les
aspects suivants :
•
Démarches réglementaires ;
•
Principales aides mobilisables ;
•
Délais types des démarches.
Comme évoqué précédemment, l’information à destination des Maîtres d’Ouvrages pourra se faire à travers
la diffusion de guides par l’ADEME afin de donner une meilleure visibilité et accessibilité aux mesures de
soutien actuellement existantes.
10.2 La formation des acteurs économiques
Comme précisé dans la première phase de l’étude, le secteur de la géothermie manque actuellement de
professionnels qualifiés en Haute Normandie. Or, Le Centre d’Analyse Stratégique a confirmé dans une note
publiée en 2010 que l'impact net sur l'emploi dépendra notamment des politiques publiques qui seront
mises en œuvre et des défis importants en matière de métiers et de formation pour créer une part
significative d’emplois d’ici à 2020. La formation des personnels est d’ailleurs un des trois enjeux majeurs
défini par le Comité National de la géothermie en juillet 2010.
C'est pourquoi, la formation initiale et continue des techniciens en Haute Normandie constitue
aujourd'hui un véritable enjeu. Il s’agira de former des techniciens spécialisés dans le montage technique de
projets géothermiques, ces formations feront appel à différentes compétences majeures. L’installation des
pompes à chaleur nécessitent en effet de combiner les compétences de plombier, de thermicien, d'électricien
et d'électronicien. En particulier, un besoin de formation et de qualification des foreurs pour les forages
géothermiques a été identifié. La formation et qualification de foreurs en Haute Normandie permettra aux
acteurs économiques de Haute Normandie d’accompagner le développement de la géothermie.
A noter que l’AFPAC organise déjà des formations de ses adhérents mais qui restent
insuffisantes (1 semaine). Une formation de base parait nécessaire.
La formation continue des Maîtres d’Ouvrage à la géothermie a été également définie comme
essentielle selon les acteurs présents aux comités de suivi organisés lors de cette étude. Elle pourrait être
prise en charge et organisée par l’ADEME et des partenaires à définir. Le programme d’une formation
continue à destination des Maîtres d’Ouvrage devra inclure :
•
•
Thermique du bâtiment adaptée au contexte de la géothermie en Haute Normandie:
o
Etudes de l’adéquation d’un bâtiment avec un système géothermique ;
o
Calcul du dimensionnement de la PAC géothermique ;
Montage de projet géothermique :
o
Etapes du montage d’un projet géothermique ;
o
Retro-planning et délais types de chaque étape du montage de projet ;
o
Points clés de vigilance ;
o
Coûts et obligations réglementaires ;
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o
Demandes de subventions ;
o
Contacts clés en région lors de chaque étape du montage de projet.
10.3 Structurer les acteurs économiques
Les difficultés rencontrées lors du recensement des acteurs pouvant être impliqués par des opérations de
géothermie ont démontré un manque de visibilité et de structure de la filière géothermie intermédiaire en
Haute Normandie. Par exemple, de nombreux bureaux d’études techniques recensés ne disposent
probablement pas de compétences internes pour réaliser les études spécifiques nécessaires aux montages
de projets de géothermie.
La réalisation d’un annuaire "vivant" des acteurs spécialisés dans la géothermie semble par exemple
pertinente pour structurer les acteurs et les rendre visible d’autant qu’un support existe déjà. En effet,
L’ADEME, Direction Régionale Haute Normandie, et ses partenaires dans le cadre de leur accompagnement à
la généralisation des bâtiments durables et spécialement les Bâtiments Basse Consommation, ont créé un
annuaire de professionnels du bâtiment durable et de la BBC en Haute Normandie : www.batimentdurablehn.fr pour faciliter l’identification des acteurs impliqués dans la démarche - de la conception à la mise en
œuvre -. Ce support pourrait être utilisé pour identifier en particulier les acteurs (bureaux d’études,
installateurs de PAC, fabricants de PAC, etc…) impliqués dans l’installation d’opération de géothermie. Cette
base devra être régulièrement mise à jour (suppression d'acteurs non pertinents) avec les acteurs de la
géothermie (nom des acteurs, typologie, références en Haute Normandie/en France). Cet annuaire serait à
associer au guide décrit au chapitre 5 et à l’atlas du BRGM.
L’organisation de journées de rencontre des acteurs Haut Normands de la géothermie a également
été proposée lors d’un comité de suivi de cette étude. Elle permettrait de mettre en contact les acteurs de la
géothermie tout en informant sur les opérations déjà existantes dans la région. Cette journée pourrait
s’articuler autour d’une démonstration/visite sur un site témoin en fonctionnement. Les sites d’IKEA à Rouen
ou de la Piscine du Havre pourraient être de bons candidats à une démonstration publique.
L’ensemble du programme d’actions détaillé, ainsi que son articulation dans le temps est présenté dans la
partie suivante.
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11 Plan d’actions stratégiques pour atteindre ces objectifs
L’atteinte d’objectifs ambitieux de développement de la géothermie intermédiaire en Haute Normandie
nécessitera des investissements directs importants de la part des porteurs de projets et des pouvoirs publics.
Cependant, ces investissements devront s’accompagner d’un certain nombre d’actions nécessaires à la
construction et à la structuration de la filière géothermie Haut Normande.
Le programme d’actions ci-dessous propose 10 actions à mettre en œuvre en Haute Normandie spécifiant
pour chaque action les items suivants :
1. Constat à l’origine de l’action
2. Description de l’action
3. Objectifs
4. Calendrier
5. Moyens d’action
6. Modes de diffusion
7. Cibles de l’action
8. Coûts
9. Porteurs de l’action
10. Partenaires
11. Niveau d’intérêt de l’action suivant l’effet de levier attendu (action d’intérêt modéré/prioritaire)
Une articulation de ces actions dans le temps a été faite au travers du calendrier du programme d’actions
couvrant la période 2011-2015.
Le programme d’action devant être réactualisé pour rester pertinent au vu de l’évolution de la situation au
cours des ans, il s’étend sur une période de 5 ans. Il devra donc être renouvelé vers 2015 pour couvrir la
période 2015-2020.
11.1
Besoins de la filière
Le diagnostic de la filière géothermie en France et plus spécifiquement en Haute Normandie a mis en
évidence certaines faiblesses, principalement liées à :
•
Un manque de structuration de la filière ;
•
Un manque de visibilité des actions existantes (actions de formation, soutiens financiers, opérations
existantes) ;
•
Un manque de soutien à l’accès à la connaissance (technique, réglementaire et financière).
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11.2
Plan d’actions stratégiques
11.2.1
Axes stratégiques
Afin de palier à ces manques et de favoriser le développement de la géothermie en Haute Normandie et
notamment de renforcer le recours à la géothermie lors de construction ou de rénovation de bâtiments, un
programme d’actions stratégiques a été élaboré avec les acteurs clés de la géothermie en Haute Normandie.
Le programme d’action qui suit est structuré autour de 3 axes principaux :
1. Améliorer la visibilité de la géothermie en Haute Normandie
2. Aider à la décision et accompagner le montage de projets de géothermie
3. Renforcer les compétences et structurer la filière locale
Un axe nommé « axe 0 » couvre le besoin d’assurer la gestion et le suivi du programme d’action. Ce suivi
serait assuré par les membres du COPIL dont les membres sont rappelés ci-dessous.
Tableau 11 : Comité de pilotage de l’étude
REPRESENTANT
ORGANISME
M. HUMBERT
AGENCE DE L’EAU SEINE NORMANDIE
Mme TARDIEU
CONSEIL REGIONAL
M. LECOUTEY
CONSEIL GENERAL 76
Mme AUBERT-DOZEVILLE
CONSEIL GENERAL 27
Mme STEIN
DREAL
Mme BORGNE
SGAR
M. TOPIN
DDEA
M. GOMEZ
BRGM
11.2.2
Programme d’actions détaillé
Le programme d’action détaillé, présenté ci-après, fait suite à un travail de concertation avec les participants
du Comité de Suivi. Les actions citées correspondent aux trois axes principaux présentés précédemment.
Dix actions ont été identifiées dans ce plan stratégique de soutien au développement de la géothermie
intermédiaire en Haute Normandie. Parmi celles-ci, six ont été jugées d’intérêt particulièrement fort. Ces
actions sont jugées prioritaires car permettent :
•
D’assurer la gestion et le suivi des projets de développement de la géothermie en Haute
Normandie conformément au programme d’actions ;
•
D’augmenter la visibilité des actions de géothermie réalisées, de partager et diffuser les
bonnes pratiques et de permettre un retour d’expérience auprès des maîtres d’ouvrage ;
•
Une centralisation de toutes les informations et de permettre une diffusion et une
accessibilité facilité auprès de tous les acteurs.
•
L’augmentation du recours à la géothermie dans les opérations via l’accompagnement au
montage de projet, la constitution d’un guide méthodologique, de formations pratiques
adaptées aux projets des Maîtres d’Ouvrage.
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AXE 0 : GOUVERNANCE DU PROGRAMME
PROGRA
D’ACTIONS
Action n°0 :
Assurer la gouvernance et le suivi
du plan d’action
Intérêt de l’action:
MODERE
Constat : Accompagnement et suivi par le comité de pilotage de la réalisation de l’étude Burgeap/Ernst&Young sur la
géothermie en Haute Normandie.. Acteurs déjà impliqués dans le processus de développement de la filière géothermie.
Description de l’action
-
Objectifs
Définir les actions à mener ;
Mettre en place les méthodes d’évaluation de la
conduite des actions ;
Réactualiser le programme d’actions au bout d’une
période de 3 à 5 ans
Assurer la gestion et le suivi des projets de
développement de la géothermie en Haute Normandie
Calendrier de l’action
Réunions semestrielles
du Comité de Pilotage
Moyens d’action
-
Réunion des membres du comité de pilotage une fois
par semestre : suivi des actions en cours, points
d’avancement, retour sur les difficultés rencontrées,
organisation des évènements à venir.
-
Réévaluation et actualisation du programme d’actions au
bout de 3-5 ans.
Cibles de l’actions
Membres du comité de pilotage
Porteurs de l’action
Membres du comité de pilotage
Réunion de concertation pour
réactualisation du plan d’action
Modes de diffusion
Réunion au sein de l’ADEME ou des infrastructures des
de
membres du comité de pilotage de l’action.
Coûts de l’action
Frais d’organisation et de suivi de projet : 10/15 JH/an
par participant du COPIL
Partenaires
Acteurs locaux à définir (FFB,
FFB, CAPEB, professionnels)
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AXE 1 : AMELIORER LA VISIBILITE
VISIBILI
DE LA GEOTHERMIE EN NORMANDIE
Action n°1 :
Informer sur la
l géothermie en
Haute Normandie
PRIORITAIRE
Constat : Les parties prenantes visées méconnaissent les techniques de géothermie intermédiaire, ce qui aboutit à un
faible recours à ce type de procédés dans les projets de bâtiment.
Objectifs
Mettre des informations sur la géothermie à
disposition des maîtres d’ouvrages, des décideurs et
des financeurs pouvant avoir une implication sur un
projet de construction. Cette action peut être associée
à l’action n°4
-
Renforcer le recours aux équipements de géothermie dans tout
projet collectif
-
Inciter les maîtres d’ouvrages à fort potentiel à mettre en œuvre
la géothermie TBE générant ainsi un effet de levier
Forte campagne de sensibilisation
(4/5 évènements)
Envoi récurrent de
brochures
Moyens d’action
Modes de diffusion
Brochures d’informations contenant des éléments sur la
ressource,
les
équipements
nécessaires,
les
avantages/inconvénients, les coûts, les subventions
possibles.
-
Envoi par courrier
-
Mise en libre service dans les agences ADEME
-
Publication en ligne
-
Campagnes de sensibilisation sous forme de rencontres
auprès des professionnels et fédérations de la
profession.
-
Distribution des brochures auprès
(Organisations professionnelles)
-
Fiche synthétiques telles que les fiches ressources du
rapport
-
-
Porteurs de projets, maîtres d’ouvrage (Promoteurs,
aménageurs, bailleurs sociaux),
-
Association de professionnels
ADEME, Région, BRGM
des
points
relais
Environ 40 000€ comprenant :
-
Les coûts d’élaboration de la brochure
-
Les frais de reproduction
-
Une campagne de sensibilisation comprenant 5 à 8
événements et une réunion d’information
Partenaires
Association Française de la Géothermie,
Ordre des architectes, SER, Organisations professionnelles
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VISIBILI
Action n°2: Informer sur le
potentiel de ressources
géothermiques sur nappe en HN
PRIORITAIRE
Constat : Le potentiel lié aux ressources géothermiques sur nappe en Haute Normandie est important mais
insuffisamment connu et non cartographié
Objectifs
-
Réaliser une représentation cartographique de la
ressource sur nappe pour permettre aux maîtres
d’ouvrage d’identifier rapidement si un recours à la
géothermie serait pertinent sur la zone de construction
du projet.
Faire connaître les zones de captage sur
s
nappe pour
renforcer le recours à la géothermie dans les projets de
ces zones.
Elaboration de la cartographie
avant la campagne de
sensibilisation
Moyens d’action
-
Modes de diffusion
Elaboration d’un atlas de la ressource du type de celui
du BRGM
-
-
Porteurs de
d’oeuvre)
-
Professionnels
-
Financeurs (ADEME, départements)
-
Secteur grand public
BRGM
projets
(Maîtres
d’ouvrage
d’ouvrage,
Mise en ligne sur le site ADEME/BRGM (géothermie
ressources)
maîtres
-
Réalisation de l’Atlas : 150 000 € coût Atlas BRGM
Partenaires
ADEME, EDF, Conseil Régional
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VISIBILI
Action n°3: Informer sur le
potentiel géothermique sur champ
de SGV en HN
MODERE
Constat : Le potentiel lié aux ressources géothermiques sur sondes verticales en Haute Normandie est important mais
peu connu.
Objectifs
-
Réaliser une représentation cartographique du potentiel géothermique
(Conductivité Thermique) pour la ressource sur champ de SGV afin de
permettre aux maîtres d’ouvrage d’identifier rapidement si un recours à la
géothermie sur SGV serait pertinent sur la zone
z
de construction du projet.
-
Informer sur le type d’équipement le plus adapté aux caractéristiques du site.
Faire connaître les zones à haute
conductivité géothermique λ> 2
W/(mK) pour renforcer le recours à
la géothermie SGV dans les projets
de ces zones.
Elaboration de la cartographie
avant la campagne de
sensibilisation
Moyens d’action
-
-
Modes de diffusion
Réalisation de sondes géothermiques verticales tests
Réalisation de mesure in-situ
situ des paramètres
thermiques de la roche au droit des sites étudiés
(TRT),
Exploitation des résultats et détermination de ratios de
dimensionnement des systèmes
Réalisation et diffusion d’une cartographie de la
conductivité thermique de la H.N.
-
Porteurs de
d’oeuvre)
projets
(Maîtres
d’ouvrage,
-
Professionnels
-
-
Secteur grand public
Bureaux d’études sous-sol, BRGM
maîtres
Mise en ligne sur le centre de
d ressource Haut-Normand
pour la géothermie
Environ 400 000 € comprenant :
-
Réalisation des SGV tests : 150 000 €,
-
Réalisation des mesures in--situ (TRT) : 150 000€,
-
Exploitation des résultats et détermination des ratios
de dimensionnement : 50 000€
000
-
Réalisation de l’Atlas en ligne : 50 000 €
Partenaires
ADEME, Conseil Régional, EDF
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VISIBILI
Action n°4 : Communiquer autour
des opérations de géothermie en
HN
PRIORITAIRE
Constat : Les techniques de géothermie sont peu connues et la filière connait un déficit d’image (certaines opérations peuvent être
confondues avec des projets d’aérothermie). Il y a peu de retours d’expériences positives connus à ce jour.
Objectifs
Faire connaître les opérations de géothermie ayant été réalisée en Haute Normandie
auprès des maîtres d’ouvrage et des professionnels pouvant être impliqués sur un
projet de géothermie (bailleur, financeurs, etc.) via la diffusion de fiches et la visite
de site lors de journées découvertes. Cette action peut être associée à l’action n°1.
-
Faire connaître les opérations montées en
HN
Diffuser les bonnes pratiques
Partage et retour d’expérience auprès du
maître d’ouvrage
- Diffusion des fiches
- Etude de faisabilité d’un
site témoin
- Création du site témoin
- Deux journées de visite
par an pendant 2ans
Moyens d’action
Modes de diffusion
-
Diffusion des fiches réalisées dans le cadre de l’étude
Burgeap/Ernst&Young sur chaque opération montée en Haute
Normandie.
-
Envoi postal des fiches (à coupler aux envois de
plaquettes)
-
Organisation de journées de découverte des opérations : 2 sites
découverts dans une journée. Choix de 2 sites complémentaires
(2 types de ressources envisagées et 2 types de bâtiments) en
utilisant les sites identifiés dans le cadre de l’étude
Burgeap/Ernst&Young.
-
Mise en ligne sur le centre de ressource Haut-Normand
pour la géothermie
-
Mise en place d’un site témoin en Haute Normandie (ex : Pôle
des savoirs à Rouen ou réalisation d’un chantier de rénovation)
qui servirait de vitrine et serait visitable tout au long de l’année
sur simple demande.
-
Porteurs de projets (Maîtres d’ouvrage,, maîtres d’œuvre)
d’œuvre
-
Professionnels de la filière
-
Financeurs
50
-
-
Observatoire de l’énergie
ADEME, Association Française de la Géothermie, éventuellement
éventue
les maîtres d’ouvrage (ville du Havre, CASE, etc.)
000 €/an comprenant :
Frais de reproduction des fiches
Coût d’organisation des journées de découverte (2/an)
Gestion du projet (journées découvertes de visite de
site), contact des partenaires
Intervenant extérieur (expert thématique)
Couverture médiatique de l’événement (journaliste)
Etude de faisabilité d’un site
s
témoin, prise de contact,
aménagement du site et gestion du projet
Partenaires
-
Les sites identifiés
Les Départements,, Conseil Régional
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VISIBILI
Action n°5 : Réaliser un centre de
ressource Haut-Normand
Haut
sur la
géothermie
MODERE
Constat : Il manque une interface disponible en ligne centralisant l’information et l’actualité autour de la géothermie en
Haute Normandie
Objectifs
Mettre une base documentaire disponible en ligne à
disposition de tous les acteurs souhaitant trouver des
informations sur la géothermie. Ce centre de ressource de
la géothermie Haut-Normand
Normand suivrait également l’actualité
dans cette région (journées découverte
es, formations
possibles, etc.) et serait tenu à jour régulièrement.
Disposer d’un
un centre de ressource centralisant toutes les
informations (guides, fiches, formations, actions de
sensibilisation, annuaires, bases de données vivantes, etc.)
sur la géothermie en Haute Normandie.
Normandie
- Création du centre de ressource
A mettre en place immédiatement pour relayer
rela
les documents d’information élaborés
Moyens d’action
Modes de diffusion
Création d’un centre de ressource sur un serveur
regroupant l’ensemble des informations à diffuser auprès
des acteurs de la géothermie, des décideurs, des bailleurs
de fonds et des maîtres d’ouvrage.
Utilisation d’un serveur pour mise en ligne du centre de
ressource
-
Porteurs de projets (Maîtres d’ouvrage)
20 000 €/an comprenant :
-
-
Location d’un serveur
-
Acteurs de la géothermie (installateurs, foreurs,
bureaux d’études, etc.).
-
Récupération et mise en ligne des informations
-
Mise à jour du centre de ressources
Partenaires
-
Observatoire de l’énergie
-
ADEME
-
BRGM
-
Conseil Régional
-
Association Française
Géothermie (AFPG)
-
EDF
des
Professionnels
de
la
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AXE 2 : AIDER A LA DECISION ET
E ACCOMPAGNER LE MONTAGE
TAGE DE PROJET DE
GEOTHERMIE
Action n°6 : Réalisation d’un
d
guide
pour l’assistance au montage de
projets
PRIORITAIRE
Constat : Le montage de dossier est contraignant (aspects règlementaires, étude de faisabilité) et le processus de
demande de subventions compliqué.
Objectifs
Réaliser un guide pédagogique pour accompagner le
Maître d’Ouvrage dans son projet (au niveau du choix,
des démarches à faire, des financements, des coûts, des
principes et normes à respecter). Le guide pourra être
évolutif.
-
Aider les maîtres d’ouvrage dans le montage de leur
projet (faciliter les démarches administratives et
obtention de financements).
-
Renforcer la visibilité et le recours aux mesures de
soutien existantes.
- Réalisation du guide
A mettre en place rapidement pour avoir ce guide disponible
d
lors
des campagnes de communication (actions de l’axe stratégique 1)
Moyens d’action
-
Guide pédagogique sur les démarches à suivre pour la conduite d’un
projet de géothermie pour les Maîtres d’Ouvrage (à
( partir de l’exemple
dans l’étude Burgeap/Ernst&Young)
-
Le guide pourra être évolutif
Modes de diffusion
Mise en ligne sur le centre de ressource
de la géothermie en HN (lien mentionné
sur le guide). Diffusion papier
Porteurs de projets (maîtres d’ouvrage)
Environ 50 000 à 60 000 € comprenant :
-
Elaboration d’un guide
-
Frais de reproduction
-
ADEME, DREAL, BRGM
Partenaires
-
Association
Française
de
Géothermie, Conseil Général, EDF
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la
TAGE DE PROJET DE
GEOTHERMIE
Action n°7 : Organiser une
formation pratique dans la région
sur le montage de projets
MODERE
Constat : Il n’existe pas de formation au montage de projet et aux obtentions de financement en Haute Normandie. Or
le montage de ce dossier s’avère contraignant (réglementaire, étude de faisabilité) et les demandes de subventions sont
compliquées ce qui a tendance à décourager les porteurs de projet.
Objectifs
Délocaliser en HAUTE NORMANDIE des cessions de la formation
ADEME/BRGM « Introduction à la Géothermie » .
-
Comprendre ce qu’est la géothermie et en
connaître les usages multiples
Découvrir
couvrir l’éventail des ressources potentielles
et les filières d’application
1 cycle par an pendant cinq ans.
Reconduction éventuelle si besoin exprimé
Moyens d’action
Formations utilisant les supports de la formation dispensée à
Orléans aves ses intervenants et visite d’un site témoin
Modes de diffusion
1 cycle de formation annuel de 1.5 jour.
-
Prescripteurs,
Décideurs
Maîtres d’ouvrages publics ou privés,
Promoteurs immobiliers,
Architectes,
Constructeurs
Installateurs
-
ADEME
-
BRGM
Frais pour le porteur d’action : environ 15 000 à
20 000 € comprenant :
- Frais d’animateurs de formation sur un total de
5 cycles sur la période 2010-2015
2010
- Coûts d’organisation
Frais pour le particiapnt :
- Déplacement et coût de formation
Partenaires
-
Conseil Régional
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TAGE DE PROJET DE
GEOTHERMIE
Action n°8
n° : Renforcer les
exigences des projets aidés /
publics
MODERE
Constat : Il existe un nombre important d’opérations infructueuses et de contre-référence.
contre
Objectifs
Proposer aux organismes de financement et aux organismes lançant
des appels d’offre des critères à respecter pour être éligibles aux
financements.
- Améliorer la performance des opérations (COP réel)
- Assurer la pertinence et le retour d’expérience des projets
aidés et des projets publics.
- Eviter les contre-références.
références.
- Protéger la ressource (opérations sur SGV)
D’ici à 2011- intégration des critères dans les cahiers des charges des
marchés publics et dans les demandes de subvention
Moyens d’action
-
Intégrer dans la demande de subvention d’un projet des critères
obligatoires à respecter :
Validation des projets sur champs de sondes via l’avis d’un
hydrogéologue et suivi de sa réalisation. Les coûts liés à l’intervention
de l’hydrogéologue seront éligibles au financement.
Modes de diffusion
-
Cahiers
rs des charges des marchés publics pour
les prescriptions sur la géothermie.
Panneaux d’affichage, base de données pour le
retour d’information sur les opérations
Mettre en œuvre les critères déjà obligatoires de publicité sur les sites
ayant reçu un soutien financier (panneaux
panneaux d’affichage devant les sites
indiquant que le bâtiment fonctionne aux énergies renouvelables
grâce à la géothermie
thermie et a reçu des financements de la part
p
de
l’ADEME/département/etc ) et de partage de l’information et de
reporting auprès de l’ADEME suite à la fin de l’opération.
Elaboration et rédaction des prescriptions types sur la géothermie à
insérer dans les cahiers des charges. Ces prescriptions recenseront les
exigences à respecter par les candidats lors du recours à la géothermie
dans le cadre de leur projet (études de faisabilité, réglementation à
respecter, recours à une assistance technique etc.)
-
Maîtres d’ouvrage (MO)
-
ADEME, Observatoire de l’énergie
Intervention d’un hydrogéologue : 2 000 à
5 000 €/ opération
Bilan annuel relatif à la publicité et au reporting
(par un ingénieur de l’ADEME)
Partenaires
Hydrogéologue agréé
20444/CRnZ092321
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AXE 3 : METTRE EN RESEAU LES ACTEURS ET STRUCTURER LA FILIERE
FILIER LOCALE
Action n°9
n° : Réalisation d’un
annuaire vivant des acteurs
spécialisés dans la géothermie
MODERE
Constat : Les Maîtres d’ouvrage ont une connaissance limitée des acteurs vers lesquels s’orienter pour obtenir un soutien dans leurs
projets de géothermie.
Objectifs
Mettre à disposition des maîtres d’ouvrage les acteurs de la
géothermie et leurs références pour pouvoir les identifier et les
contacter dans le cadre d’un projet de géothermie.
Faciliter l’identification des acteurs lors de la recherche de contacts
pour un projet de géothermie
Réalisation annuaire vivant
Mise à jour annuelle dès 2011
Moyens d’action
Elaboration d’un annuaire vivant des acteurs spécialisés dans la géothermie, ne
réunissant pas uniquement des acteurs qualifiés.
Modes de diffusion
-
Cet annuaire spécialisé sur les acteurs de la
géothermie pourra être intégré dans un onglet
dédié au sein de l’annuaire existant de l’ADEME
ainsi
que
de
l’annuaire
des
acteurs
économiques.
-
Mise en ligne de cet annuaire vivant sur le
centre ressource Haut-Normand
Haut
Mise à jour de cette base régulièrement (suppression d'acteurs non
pertinents):
-
Nom des acteurs, typologie,
-
Références en Haute Normandie / en France
-
Lien à établir avec le travail en cours sur la région par l'ADEME (éco(éco
entreprises dans le bâtiment durable)
Il pourra être élaboré
é à partir de l’annuaire de l’ADEME des écoacteurs, ainsi
que des informations récupérées par Burgeap/Ernst&Young dans le cadre du
rapport d’état des lieux
Porteurs de projets (maîtres d’ouvrage)
10 000 à 15 000 €/an comprenant :
-
Recensement des acteurs
-
Identification des contacts
-
Actualisation des données
-
ADEME, CCI, Observatoire de l’Energie
Partenaires
-
Départements, Région, ADEME, SER
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AXE 3 : METTRE EN RESEAU LES ACTEURS ET STRUCTURER
R LA FILIERE LOCALE
Action n°10
n°1 : Favoriser le retour
d’expérience sur les opérations
réalisées (base de données
vivante)
PRIORITAIRE
Constat : Les acteurs de la filière ont une faible connaissance des opérations de géothermie ayant eu lieu car il y a un
manque de suivi et de retours d’expérience.
-
Objectifs
Développer une base de données recensant
l’ensemble des projets de géothermie ayant été
menés en Haute Normandie.
Permettre aux acteurs de la géothermie d’avoir un retour
d’expérience et de se positionner par rapport aux évolutions
du marché.
-
Elaboration de la BDD vivante
Moyens d’action
-
Création d'une base de données "vivante" accessible à tout
maître d'ouvrage susceptible de développer un projet
énergétique SGV ou Nappe.
Modes de diffusion
Mise en ligne de cet annuaire vivant sur le centre
ressource Haut-Normand.
Normand.
Acteurs locaux de la géothermie
Observatoire de l’Energie
Environ 15-25
25 JH comprenant :
-
Recensement des opérations (réalisées ou à
venir)
-
Mise à jour de la Base de données
Partenaires
Région, ADEME,, BRGM, DREAL
20444/CRnZ092321
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11.2.3
Calendrier du programme d’actions
L’ensemble des actions présentées de façon détaillée dans la partie ci-dessus sont reprises et articulées dans
le calendrier suivant couvrant la période du programme d’action (2010-2015) :
2011
Action 0
Action 0
Axe 0 - Gouvernance
Réunion du COPIL pour suivi et gestion des projets en
cours
y
2012
y
y
2013
y
y
2014
y
y
2015
y
y
y
y y y y
Réévalution du programme d'actions
Axe 1 - Améliorer la visibilité de la géothermie en HN
Action 1
Réalisation/Diffusion des bochures
y
y
Action 1
Campagne de sensibilisation
y y y
y y y
Action 2
Action 3
Action 4
Réalisation/Diffusion d'une cartographie de la ressource
sur nappe
Réalisationd'une cartographie du potentiel géothermique
sur champs de SGV
Réalisation/Diffusion des fiches sur les opérations
réalisées en HN
Action 4
"Journées découvertes" des opérations
Action 4
Mise en place d'un site témoin
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y
y y y y y y y y y y y y
x x x x x x x x x x x x
y
y
y y
y y
y y y y y y y y y y y y y y y y y y y
Centre de ressource en ligne Haut-Normand: réalisation et x x x x x
mise à jour
Axe 2 - Aider à la décision et accompagner le montage de projet
de géothermie
Réalisation de guide pour l'assistance au montage de
y y y
Action 6
projet
Organiser une formation pratique dans la région sur le
Action 7
montage de projet
Intégration de critères obligatoires dans les demandes de
Action 8
subvention (avis hydro, publicité, retour d'information)
Rédaction des prescryptions types pour la géothermie
Action 8
pour cahier des charges des marchés publics
Action 5
y
x
x x x x x x
x
x
x x
x
x x
x
x x
x x
x x x x x x
x x x x x x
Axe 3 - Mettre en réseau les acteurs et structurer la filière locale
Action 9
Action 10
Réalisation d'un annuaire vivant des acteurs de la
géothermie
Création d'une base de données vivante sur les
opérations réalisées
x x x x x x x x
x
x
x
y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y y
Légende
Intérêt prioritaire
Intérêt modéré
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12 Conclusion de l’étude des perspectives de développement
En se basant sur la situation actuelle de la géothermie intermédiaire en France et sur les objectifs de
développement au niveau national, trois scénarii de développement de la filière ont été développés dans le
cadre de cette étude, tous les trois considérant une croissance de la puissance installée entre 2009 et 2020.
Pour chacun des scénarii étudiés, cette étude s’est attachée à en estimer les impacts liés au développement
de la géothermie intermédiaire. Les impacts considérés sont d’ordre socio-économiques (nombre de projets,
surface supplémentaire à équiper, emplois créés), financiers (coûts d’investissement) et environnementaux
(Consommation d’énergies fossiles et émissions de CO2 évitée par rapport à l’utilisation du gaz naturel). Le
scénario le plus ambitieux permet ainsi de soutenir environ 350 emplois et l’équipement en géothermie
intermédiaire de 10% des surfaces construites à horizon 2020 pour un total de 23 345 tonnes de CO2
évitées. Le tableau 11 récapitule les résultats obtenus.
Tableau 12 : Récapitulatif des perspectives de développement de la géothermie intermédiaire en Haute
Normandie
Récapitulatif Haute-Normandie
Scénario
tendanciel
Scénario moyen
Scénario ambitieux
29
60
145
21
52
137
6
15
39
48
130
350
119 434
296 577
782 291
6 600 000
6 600 000
6 600 000
2%
4%
12%
13
33
86
Energie fossile économisée
par rapport à chauffage au
gaz naturel à l'horizon 2020
2 310
4 620
11 165
CO2 évité par rapport à
chauffage au gaz naturel à
l'horizon 2020 (t CO2)
4 797
9 593
23 183
Prévisions de production de
chaleur en 2020 (GWh)
Production chaleur
supplémentaire (ktep)
Puissance totale installée
supplémentaire en 2020
(MW)
Equivalent emploi temps
plein supplémentaires
Besoin de surface équipée
en géothermie
supplémentaire (m2)
Prévisions de constructions
neuves (collectif tertiaire)
2020 en HN (m2)
Besoin de surface équipée
en géothermie
supplémentaire (m2)
Investissement
supplémentaire (M €)
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Néanmoins comme l’a mis en évidence l’état des lieux de la filière, il existe à l’heure actuelle des freins au
développement de la géothermie intermédiaire en Haute Normandie : un manque de structuration de la
filière, un manque de visibilité des actions existantes, et un manque de soutien à l’accès.
Pour favoriser le développement de cette technologie en Haute Normandie, ce rapport propose un
programme d’actions articulé autour de trois thèmes structurants : améliorer la visibilité de la géothermie en
Haute Normandie, aider à la décision et accompagner le montage de projet de géothermie, et renforcer les
compétences et structurer la filière locale.
Ces actions s’inscrivent dans les trois enjeux prioritaires identifiés par le Comité national de la géothermie
dans le but de développer la filière à l’échelle de la France, à savoir « la simplification administrative et la
qualité, la formation des personnels et la diffusion de l’information vers chacune des parties intéressées1».
1
Actu-Environnement, Juillet 2009
RRn00332b/A20444/CRnZ092321
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ANNEXES
RRn00332b/A20444/CRnZ092321
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Annexes
Annexe 1 : Relevé des
comités de suivi
RRn00332b/A20444/CRnZ092321
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Annexes
Etude pour la réalisation d’un état des lieux et le développement de la filière Géothermie en Haute-Normandie
–Comité de suivi n°1relevé des interventions -
1. Présentation de la méthodologie de l’étude et des premiers résultats obtenus
(BURGEAP/ERNST& YOUNG) ;
Annexe I
2. Echanges partie 1 - Ressource géothermique du sous-sol en Haute-Normandie (présentation Laurence DUFOND) :






Remarque Ordre des architectes : Utiliser le retour d’expériences et les données des puits et
sondages anciens.
BRGM : Sites internet consultables pour le public : InfoTerre (données de forages déclarés) et ADES
(sites données de piézomètre et pompages d’eau). Ces informations ne remplacent pas une étude
hydrogéologique préalable par un BE sous-sol.
Question ROUEN SEINE AMÉNAGEMENT: pour le Pays de Bray, les champs de sondes sont ils les
seuls applicables ? Réponse BURGEAP : présence d’eau dans les calcaires et les sables ; la géothermie
sur nappe est possible, tout dépend du débit souhaité
Question : Pas de développement de l’utilisation de la géothermie horizontale ? M.LEBRUN ADEME :
Technique utilisée par les particuliers essentiellement qui ne constituent pas la cible de l’étude étant
donné le dimensionnement des installations. Ordre des architectes : surface de terrain nécessaire au
développement de ce type de géothermie est trop importante pour des gros projets.
ADEME : attention à l’utilisation directe des données hydro éloignées du site. M.DAVID
BRGM : les données autour du site sont importantes pour connaissance de la piézométrie et des
fluctuations. Pour la mesure du débit réellement exploitable, l’étude doit être réalisée à l’échelle du
site.
1
3. Echanges partie II - Faisabilité des opérations, leviers et freins technico-économiques :
a. Les aspects techniques :









Question ADEME : dans quel cas un forage d’essai peut être un forage définitif ?
 Syndicat des foreurs : cela dépend des opérations
BRGM : quand on fait un forage d’essai ne pas sous estimer le rôle du bureau d’étude
Architecte : Le risque d’échec après un forage d’essai existe, la solution AQUAPAC qui est un moyen
d’assurer ce risque.
ROUEN SEINE AMÉNAGEMENT: L’intérêt de la géothermie est qu’une montée en charge du réseau
peut se faire au fur et à mesure de l’opération. Il n’est pas nécessaire de faire un investissement
surdimensionné au départ. Nécessité de développer une vision plus large sur le type d’ENR par
secteur, par quartier. En fonction de la densité urbaine, la présence de moyen de transport à
proximité : cartographie par secteur par quartier qui pourrait dire quelle ENR par quartier
suffisamment en amont. Il n’existe pas de solution unique mais un mixte entre plusieurs solutions
ENR.
ADEME : La réversibilité de la PAC permet de proposer du chaud et du rafraichissement
contrairement à la chaufferie bois par exemple.
Dans la partie bureau d’étude en étude de faisabilité : il y a aussi des études sur le type d’ENR à
trouver.
CRAM : Il est souvent nécessaire qu’une autre énergie (électricité/gaz) soit couplée à la géothermie
pour assurer un projet économiquement viable.
Les délais d’études peuvent être trop courts pour pouvoir penser à une solution de géothermie.
Le délai à envisager pour développer un projet géothermie à l’échelle d’un bâtiment est d’environ 9
mois.
b. Les aspects économiques :






Attentes des cibles du marché (maîtres d’ouvrages, exploitants de chauffage) : comment minimiser les
risque et optimiser les financements d’une opération ?
Frein : coût des sondages et rentabilité face à un projet type chaudière gaz et garantie de la pérennité
de la performance de l’installation (ex : évolution de la nappe)
ADEME : La méthodologie d’évaluation économique des aides du fonds chaleur intègre l’ensemble
des couts P1 (Energie) P2 (Maintenance) P3 (Garantie de matériel). Les couts de maintenance sont
donc intégrés et on constate de fortes disparités dans le calcul de ces couts. Manque de recul,
d’expérience pour bien les évaluer.
ADEME : Manque de visibilité sur les couts de recherche et l’investissement nécessaire.
Architecte : La recherche du meilleur choix énergétique doit être menée en fonction du site.
Possible d’optimiser la rentabilité d’un projet par le pilotage des usages (chauffage) en fonction de la
tarification de la consommation électrique
2


PAC Haute température ont une durée de vie + faible, coûts de fonctionnement/remplacement (P3
Garantie matériel) plus forts
Position d’un acteur de l’habitat sur l’aspect financement : quand on fait produire du chauffage de nos
exploitants c’est au service de nos locataires.
- 1er exigence : Assurer le fonctionnement (méfiance sur les PAC années 70/80)
- 2ème exigence : garantir la quittance du locataire en regardant le coût comparé de
la géothermie
4. Projets existants et en cours de développement :



CRAM : plusieurs installations existent depuis 20-30 ans, non déclarées à l’époque ces installations
sont aujourd’hui suivies par l’agence de l’eau (volumes pompés)
Hôpital Monod (Havre) : production de froid
DALKIA : exemple d’installation de géothermie sur eau de mer à Cherbourg (Basse Normandie)
5. Recensement d’opérations :


M.LE BRUN : piscine GAMBETTA au Havre : la ville du Havre intéressée par l’étude. Propose une
visite de ses installations.
DALKIA : exemple d’installation de géothermie sur eau de mer à Cherbourg (Basse Normandie)
6. Potentiel et perspectives de développement, actions à réaliser :




La volonté politique est très importante pour mettre un projet de géothermie.
ADEME : un des buts de l’étude est de réaliser un Vadémécum des pré-requis pour déterminer dans
quels cas il est intéressant de réfléchir à la mise en œuvre d’une opération de géothermie.
ROUEN SEINE AMÉNAGEMENT: exploiter le travail qui est fait avec ICOBAT (Burgeap) pour
déterminer quel type de bâtiment est adapté à un projet de géothermie. A quelle est l’échelle est-ce
intéressant ? Réflexion sur la faisabilité de mutualiser des forages / pompes à chaleur sur plusieurs
bâtiments, en dehors d’une opération d’aménagement programmée.
Dalkia : les futures opérations de géothermie concerneront à priori des bâtiments à faible
consommation énergétique, compte tenu des objectifs du Grenelle d’une part et des contraintes sur
les COP (Coefficients de Performances) des installations de bâtiments à forts besoins de chauffage
d’autre part. Ainsi un recensement des futures grosses opérations de réhabilitation et construction à
venir (collectivités, Etat, bailleurs sociaux, santé) permettrait de cibler ceux cohérents avec une
opération géothermique.
3
Prochaines réunions du COSU :
26 mai 2010 : aspect technique forages/énergie/exploitation/économie gaz à effet de serre. Les
risques d’interférence. Les difficultés rencontrées, les propositions d’actions pour améliorer la
connaissance de la ressource.
16 juin 2010 : actions envisagées pour la promotion de la géothermie en Haute Normandie au
niveau des acteurs, de la formation, des aides,…
Annexe 1 : Etude BURGEAP/ERNST & YOUNG
Annexe II : Liste des participants au 1er comité de suivi.
4
-
Comité de suivi n°2 relevé des interventions –
Synthèse des débats :
Ce deuxième comité de suivi a permis de confirmer les résultats de l’état des lieux de la filière
géothermie réalisé par Burgeap et Ernst & Young.
-
Le bilan atouts-faiblesses et les fiches proposées ont été validées et complétées.
-
Les propositions d’actions mise en avant ont été validées dans leur principe mais leur
structuration et l’organisation des acteurs et des structures à mettre en place pour les
concrétiser restent encore à approfondir notamment avec le comité de pilotage.
Prochaines réunions du COSU :
16 juin 2010 : Actions envisagées pour la promotion de la géothermie en Haute- Normandie.
1
I. Présentation des résultats de la 1ere partie de l’étude – Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute- Normandie
Annexe 1
II.
Echanges phase 1 : matrice atouts-faiblesses / fiches projets
a. Bilan atouts-faiblesses
32 opérations ont été recensées sur la région. L’image que reflète la géothermie pour les maitres
d’ouvrages n’est pas positive du fait du sentiment de complexité des études et des réflexions à
mettre en œuvre pour mener ce type d’opération. Egalement des contres référence dans les années
80 ont stigmatisé cette énergie renouvelable On peut parler de DEFICIENCE D’IMAGE.
Le sentiment de complexité est lié à différentes problématiques :
 Les différentes études et différentes compétences à mobiliser
 Confusion entre l’aérothermie (COP annoncés pour une température extérieure de 7°C) et
la géothermie
 Le manque de coordination : PAC non compatibles dans certains cas, difficultés à faire
fonctionner sur un réseau existant ;
 Le matériel à utiliser et à entretenir pour que le forage et la PAC reste performant (filtres,
compresseur, fluide, échangeurs…)
 Le manque de connaissance de cette ressource par l’utilisateur final qui n’est pas toujours le
maitre d’ouvrage.
Le bilan atouts –faiblesses ne fait pas apparaître l’atout économique. Bien que l’utilisation de la
géothermie basse énergie nécessite l’utilisation d’une pompe à chaleur la consommation d’énergie
électrique est fortement diminuée.
D’un point de vue un maintenance, il faut noter qu’un technicien frigoriste coûte plus cher qu’un
technicien chauffagiste.
b. Fiches projets
Pas de remarque sur les opérations proposées.
Au niveau des fiches projets :
 Ajouter un témoignage des maitres d’ouvrages
 Faire une comparaison du temps de retour des investissements par rapport au gaz
 Faire apparaître les subventions mobilisées
 Préciser la surface du local technique nécessaire pour contenir le forage et/ ou la pompe à
chaleur
2
III. Echanges phase 2 perspectives de développement
a. Proposition d’actions pour améliorer la connaissance de la ressource
Les éléments de base à connaître sur les nappes et les sols :




La structure géologique
Le niveau d’eau et le sens d’écoulement de la nappe
La perméabilité des sols
La température moyenne
En fonction du type de géothermie les éléments complémentaires sont :
PAC sur sonde :
 Coefficient thermique
 Profondeur des sols
PAC sur eau de nappe :
 Epaisseur de l’aquifère
 Transmissivité
 Débit
 Température de rejet
 Présence de forages à proximité
 Création d’une base de données « vivante » accessible à tout maître d’ouvrage susceptible de
développer un projet énergétique SGV ou Nappe
b. Proposition d’actions pour faire face aux risques de désordre hydrogéologique
Ce risque est plus particulier pour les champs de sondes(SGC) : Risque de malfaçon dans la mise en
œuvre (mauvaise cimentation notamment). Risque de mise en relation de masses d’eau, de
percement de couche imperméable… :
 Suggestion, comme cela se fait en Allemagne, qu’un hydrogéologue suive les opérations sur le
terrain.
c. Proposition d’actions au niveau des maitres d’ouvrages
Réalisation de fiches synthétiques présentant :
3



Les différentes géothermies existantes
Les procédures réglementaires à mettre en œuvre
Des exemples de projets concrétisés
 A partir de ces fiches création d’un guide d’aide à la décision et guide méthodologique à
destination des maîtres d’ouvrages.
Importance d’identifier la géothermie comme une énergie au sein d’un bouquet complet.
L’ADEME indique qu’un observatoire de l’énergie va être créé (octobre 2010)
d. Divers / Risques
Charge du réseau EDF : non inclus dans le champ de l’étude à priori. Toutefois, il peut y
avoir un impact, nécessitant un renforcement sur certains réseaux.
La question de l’encombrement est évoquée, peut être problématique sur certains projets
(surface au sol nécessaire pour local PAC)
La question de la différence entre le prévisible et le réel en termes de consommation et de
label BBC ou autre est évoquée.
Maintenance PAC : durée de vie PAC : environ 20 ans.
Problématique réglementation / fluide et de la supression du R22 par R410 (R407 aussi en fin
de vie).
Intérêts d’un maître d’œuvre qui a simultanément les compétences fluides et sous-sol.
Problématique : comment faire vivre l’installation ? Qui fait la maintenance. Il faut que
l’exploitant ait la mission complète.
Maîtris d’œuvre marchés publics : nécessité d’un article qui définira les qualifications
nécessaires.
Important : informer le MO que « sa ressource » doit toujours être pérenne.
4
-
Comité de suivi n°3 relevé des interventions –
Synthèse des débats :
Ce troisième comité de suivi a permis de confirmer les résultats de l’état des lieux de la filière
géothermie réalisé par Burgeap et Ernst & Young sur le volet filière économique.
-
Le bilan atouts-faiblesses et les fiches proposées ont été validées et complétées.
-
Les propositions d’actions mise en avant ont été validées dans leur principe mais leur
structuration et l’organisation des acteurs et des structures à mettre en place pour les
concrétiser restent encore à approfondir notamment avec le comité de pilotage.
Prochaines échéances :
13 juillet 2010 : Envoi du rapport final provisoire à l’ADEME pour validation
17 septembre 2010 à 10h : COPIL – Présentation des conclusions de l’étude.
1
I. Présentation des résultats de la 1ere partie de l’étude – Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute- Normandie volet filière économique
Annexe 1
II.
Echanges phase 1 : matrice atouts-faiblesses
Bilan atouts-faiblesses
Il semble nécessaire de rééquilibrer les atouts/faiblesses et notamment faire référence à l’assurance
AQUAPAC, coût d’exploitation, la faible teneur en émission de CO2...
La nécessité d’élargir le champ d’investigation des opérations pilotes à mettre en avant en France
semble nécessaire.
On note également que la multiplication des PACs aérothermie chez les particuliers à tendance à
générer des contres-références sur ce type de dispositif.
La notion du risque sur la ressource et ainsi sur le niveau de confort doit être appréhendés par les
maitres d’ouvrages et assumés.
Les investissements de départ afin de vérifier le potentiel de la nappe peut être lourd et nécessite
une prise en charge. Ces investissements et études doivent ils être pris par les entreprises ?
On note des problèmes sur des forages en exploitation en bord de rivière.
La question du montage des dossiers AQUAPAC peut être aussi un élément de frein face à la
complexité de ce type de dossier.
Manque de lisibilité sur les couts d’investissements / au type de technologie à mettre en œuvre ainsi
que le cout de maintenance.
 Nécessité de former les maitres d’ouvrages pour la réalisation et l’accompagnement de ce
type de projets au niveau technique et/ou financier.
 Nécessité de sensibiliser les maitres d’ouvrages sur les capacités de la ressource, les
contraintes du bâtiment et la mise en cohérence entre le batiment et la ressource
notamment dans la technologie à mettre en œuvre (type de géothermie, nappe, sonde, eau
de mer)
 Nécessité d’homogénéiser les dossiers de demande de subventions
2
III. Echanges phase 2 perspectives de développement
Proposition d’actions pour favoriser la filière
ANNEXE 2
3
Annexe 2 : Fiches de
ressources
RRn00332b/A20444/CRnZ092321
17/01/2011
Annexes
FICHE SYNTHETIQUE
Pompes à chaleur sur champs de
sondes verticales (SGV)
Principe de Fonctionnement
Une sonde géothermique verticale est un échangeur de chaleur installé dans un forage de profondeur
variable de 10 à 200 m (en général, en France, jusqu’à 100m maximum). La sonde est un tube en U en
polyéthylène dans lequel circule un fluide caloporteur, associée à une pompe à chaleur installée en
surface.
Les champs de sondes sont constitués d’une série de sondes géothermiques verticales Elles se
rejoignent via un collecteur et alimentent une ou plusieurs pompes à
chaleur. Ces champs sont destinés à l’alimentation en chaleur de
pavillons, mais aussi d’équipements tertiaires ou de petits collectifs.
La profondeur des sondes géothermiques permet de s’affranchir des
variations de température journalières et saisonnières de l’atmosphère et d’exploiter les
pompes à chaleur dans de bonnes conditions en hiver ou en été, même quand la
température de l’air extérieur est très basse ou élevée.
Le domaine thermique de mise en oeuvre d’une opération de chauffage par pompe à
chaleur sur champs de sondes verticales est habituellement compris en 10 et 500 kW.
Conditions de faisabilité et limites de fonctionnement
Tous les terrains sont susceptibles d’être exploités pour des champs de sondes. La connaissance de leurs caractéristiques est
nécessaire pour adapter les forages, la température du sous-sol (généralement entre 8 et 11°) et leur conductivité thermique
pour dimensionner les sondes. Pour les sols hauts normands, des caractéristiques moyennes sont données ci-dessous, à titre
indicatif.
Conductivité thermique (W/(m.K))
Fourchette de valeurs Valeur recommandée
Formation
Sables secs
0,27
à
0,75
0,4
Sables secs compacts 1,11
à
1,25
1,2
Sables
Sables humides
0,58
à
1,75
1
Sables saturés d'eau 1,73
à
5,02
2,4
Limons des plateaux avec
Limons secs
0,38
à
1
0,4
nappe perchée
Limons saturés
1
à
2,3
1,8
Craie
2,12
à
3,36
2,4
Argiles sèches
0,4
à
0,9
0,4
Argiles à silex
Argiles saturées
0,9
à
2,22
1,6
Dépend de la teneur en argiles, sables et graviers
Alluvions
La réalisation et l’étude d’un champ de sondes géothermiques nécessitent, du fait du nombre de sondes, de respecter des
précautions particulières tant vis-à-vis de sa réalisation que de son dimensionnement, notamment de l’espacement entre les
capteurs (sondes) : pour éviter les interférences des sondes les unes par rapport aux autres, il est indispensable de les
implanter à une distance suffisante (extrait du projet de norme PR NF X 10-970) pour que le sol puisse se régénérer.
Pour les installations de petite et moyenne importance, aucune recharge thermique n’est normalement nécessaire (si
l’installation est correctement dimensionnée) : l’extraction ou l’injection de calories n’est pas suffisante pour que le sol ne se
refroidisse durablement.
Pour les demandes de puissances thermiques supérieures, il peut être indispensable de réaliser une injection de calories en
été (climatisation) afin d’assurer une extraction durable en hiver (chauffage). Sans injections de calories en été, le sous-sol
peut se refroidir durablement au bout de quelques années de fonctionnement et le système géothermique devient inefficace.
Réalisation d’une opération
Une étude de pré faisabilité préalable doit être réalisée. Pour cela la connaissance de la géologie au droit du site est
nécessaire ; la réponse thermique du terrain peut être estimée grâce à des logiciels de calculs spécifiques. L’étude de pré
faisabilité permet le pré dimensionnement du champs de sondes (nombre de sondes, diamètre et profondeurs) et de vérifier
l’adéquation de la demande énergétique avec la puissance thermique potentielle. Elle permet d’évaluer le budget de
réalisation de l’opération.
Une étude de faisabilité est dans un deuxième temps
nécessaire pour mesurer la réponse thermique réelle des
terrains et vérifier leurs caractéristiques au droit du site.
Des tests de réponse thermique (TRT) doivent être
réalisés in-situ :
- réalisation d’un forage et installation d’une sonde test
- réalisation d’un test de réponse
 mesure de la variation de la température du fluide en
fonctionnement, sans injection ou extraction de
calories => T°C initiale du terrain ;
 injection. Après prise du ciment : Test d’une durée de
72h mini avec injection ou extraction de calories ;
 dépouillement du test : détermination de la
conductivité thermique et de la résistance de la sonde
Coût et rentabilité
–
Le coût d’investissement pour la mise en place du procédé dépend des terrains traversés qui influent sur le mode
de forage
–
Une étude de faisabilité comprend des tests de réponse thermique (TRT) sur des forages tests
–
Le coût moyen du forage équipé est compris dans une fourchette entre 30 et 100 €/mètre linéaire.
–
La puissance thermique est estimée en moyenne à 25-50 W/m2 pour une sonde en double U.
Avantages du procédé
–
Economie d’utilisation d’énergie fossile (pétrole),
–
Emission de CO2 réduite,
–
Mise en œuvre pour des terrains sans aquifère
productif
–
Système réversible (chauffe les bâtiments en
hiver et les refroidit en été),
–
Mise en œuvre pour des surfaces au sol réduites
–
Développement technologique en cours, par
exemple SGC en géostructures
Inconvénients du procédé
–
Puissance thermique disponible inférieure à la
géothermie sur nappe. Cette technologie n’est pas
adaptée à du grand collectif ou nécessitant des
puissances thermiques importantes
–
Manque de retour d’expérience à moyen et long terme
(risque d’appauvrissement thermique des sols dans le
temps/vieillissement des sondes)
–
Grandes précautions à prendre pour la réalisation des
forages, la cimentation des sondes et le risque
géologique (mise en contact de nappes souterraine
création de circulations d’eau dans des terrains
instables…).
FICHE SYNTHETIQUE
Récupération de chaleur dans les réseaux
d’assainissement
Les effluents circulant dans les réseaux d’assainissement ont une température variant entre 13°C et 20°C (selon la région et les
saisons).
Issues de nos cuisines, salles de bain, lave-linge et lave-vaisselle, ces effluents représentent une source d’énergie gratuite et
renouvelable pouvant être utilisée pour chauffer l’eau ou l’air ambiant des bâtiments situés à proximité.
Partant de cette constatation, la récupération de l’énergie des eaux usées peut être envisagée par un procédé similaire à celui utilisé en
géothermie.
Un échangeur thermique placé dans le radier d’un collecteur, récupère l’énergie des
eaux usées et la transmet à un liquide caloporteur circulant sous le radier.
Celui-ci transporte l’énergie emmagasinée jusqu'à une pompe à chaleur située en pied
des bâtiments. Celle-ci va utiliser l’énergie provenant du réseau d’assainissement
pour chauffer l’air ambiant ou l’eau sanitaire du bâtiment (voir le synoptique cicontre)
Ce type d’échange d’énergie est réversible, ainsi l’hiver les effluents étant à une
température supérieure à celle de l’air ambiant permettent de chauffer les bâtiments ;
et l’été la température des effluents étant inférieure à celle de l’air ambiant, ils
permettent le refroidissement des locaux.
Le procédé se caractérise par une source de chaleur disponible à proximité directe des
besoins, au cœur des agglomérations.
En l’état actuel des produits existants, le principe de fonctionnement est soumis à certaines limites et conditions de faisabilité portant
sur les caractéristiques du réseau d’assainissement lui-même mais aussi sur les besoins à satisfaire en termes d’énergie ou de chaleur.
 Réseau d’assainissement :
Pour être rentable, la récupération de chaleur à partir des eaux usées exige un débit supérieur ou égal à 15 l /s (moyenne quotidienne
par temps sec); cela représente un bassin versant urbain d’environ 8 000 habitations.
Le diamètre minimum pour la pose du système dans une canalisation neuve est de 400 mm sur un linéaire compris entre 20 et 200 ml
en ligne droite de préférence. Enfin la surface minimum de l’échangeur thermique est de 40 m² pour obtenir un rendement correct.
La performance du système varie de 2 à 5 kW /m² d’échangeur soit 1,8 à 8,4 kW/ml.
Le procédé est particulièrement adapté à un habitat urbain dense.
Deux types d’installations peuvent ainsi être envisagés :
 Une installation en réseau si celui-ci possède un débit moyen suffisant ;
 Une installation au niveau de la station d’épuration dans le cas d’un réseau moins dense (le débit moyen cumulé au niveau
de la STEP sera alors suffisant).
 Besoins en chaleur :
Afin de limiter les déperditions de chaleur, le réseau d’assainissement, lieu de production de l’énergie, doit se situer à une distance
comprise entre 100 m et 300 m du bâtiment où l’énergie sera utilisée via la pompe à chaleur.
La puissance en sortie de pompe à chaleur doit être comprise entre 150 kW et 100 kW soit un minimum de 50 logements.
Pour une efficacité optimale, la température du circuit chaud sortant de la pompe à chaleur doit être comprise entre 50 et 65°C.
Chaque cas étant unique, la mise en place d’un tel système nécessitera, au préalable, une étude de faisabilité qui devra être réalisé par
une équipe de projet compétente dans les domaines de l’hydraulique et de la thermodynamique. (dimensionnement, estimation de la
production d’énergie, incidences sur le réseau d’assainissement, calcul des couts et de rentabilité,…).
Adaptabilité au collecteur
Les échangeurs de chaleur peuvent être préinstallés dans des conduites préfabriquées ou installés dans des canalisations existantes sur
les tronçons devant être réhabilités ou remplacés.
Les créations ou renouvellements de collecteurs peuvent être réalisées en
utilisant des canalisations préfabriquées avec un échangeur thermique intégré
en radier. Ces canalisations d’un diamètre minimum 400 mm sont alors
raccordées à une pompe à chaleur situé à proximité utilisant l’énergie récupérée
pour chauffer des locaux.
Canalisation
équipée
d’échangeur
thermique
crédit : Saunier & Associés
La pose d’échangeur de chaleur peut être également réalisée sur une
canalisation existante de diamètre minimum 800 mm, et ce quelque
soit la forme de la canalisation (ovoïde, circulaire,…). Il est
également possible d’installer une canalisation équipée d’un
échangeur thermique de plus petit diamètre en dérivation.
Le caractère visitable de la canalisation peut cependant faciliter
l’installation de ce type d’équipement.
Une technique de chemisage continu polymérisé intégrant un échangeur thermique est actuellement en cours de développement.
Mise en place sur collecteur existant
crédit : Lyonnaise des eaux
–
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Source d’énergie bon marché, stable et renouvelable,
Système réversible (chauffe les bâtiments en hiver et les
refroidit en été),
Nombreuses possibilités d’adaptation (réseau neuf,
réseau ancien, station d’épuration…),
Bilan écologique de 2 à 5 fois meilleur que pour un
réseau de chauffage au gaz,
Installation qui s'inscrit dans les objectifs de l'UE de
diminution de consommation d'énergie d'ici 2020 :
environ – 40 % d'énergie primaire consommée par
rapport à un brûleur à gaz,
Influence limitée sur le traitement des eaux,
Linéaire de réseaux urbains très important.
Inconvénients de la technique
–
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–
–
–
–
Proximité nécessaire entre le réseau d’assainissement et
le bâtiment à chauffer,
Réduction de la section en cas d’installation dans des
canalisations existantes,
Manque de retour d’expérience à moyen et long terme,
Cout d’investissement important (pompe à chaleur,
réseau de transport, échangeur thermique),
Temps de retour sur investissement non négligeable,
Manque de retour d’expérience sur vieillissement des
échangeurs en milieu agressif,
Pérennité du fluide caloporteur,
Conditions limites d’utilisation (distance, débit
minimum),
Entretien des canalisations (fréquence de curage à
définir).
Investissement et rentabilité
–
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–
–
Le coût d’investissement pour la mise en place du procédé dépend des facteurs suivants :
 Débit et vitesse des effluents,
 Profil de consommation du bâtiment,
 Typologie du réseau (Neuf /existant – Unitaire/séparatif),
 Contexte urbain (proximité de l’utilisation finale et densité de l’habitat),
 Demande de chaleur (plus la demande est constante, plus l’efficacité est bonne).
Selon une étude récente, le coût de l’énergie produite par une installation de récupération de chaleur sur les eaux usées varie
entre 1 500 € /kW et 4 000 € /kW.
La part la plus importante de l’investissement à réaliser réside dans l’achat d’une pompe à chaleur, la pose des échangeurs
thermique dans les canalisations, et la constitution du réseau de transport d’énergie.
Cependant, des subventions peuvent être allouées par des organismes financeurs comme l’ADEME, et les collectivités
locales (Conseil Général, Région). Le procédé peut également être valorisé sur le marché dédié des certifications
d’économie d’énergie (CEE).
Les coûts d’exploitation prévisibles sont très faibles, ils se limitent à l’entretien de l’échangeur de chaleur et de la pompe à
chaleur et au curage des canalisations en cas de dépôt important.
Cependant le retour d’expérience limité ne nous permet pas d’évaluer la fiabilité et l’efficacité réelle de ce type
d’installation.
Selon la Lyonnaise des Eaux, le temps de retour sur investissement est estimé entre 5 et 10 ans pour une durée de vie de
l’échangeur de 30 ans.
Règlementation, Applications et développement
Règlementation
Le procédé étant, récent, aucune règlementation spécifique n’existe à l’heure actuelle ; c’est donc à l’exploitant de préciser les
conditions d’exploitation sur son réseau en intégrant certaines dispositions spécifiques au règlement d’assainissement.
Malgré ce « vide juridique », il faut noter qu’en cas d’installation sur un réseau d’assainissement, une autorisation de l'exploitant des
eaux usées est cependant indispensable pour vérifier que la variation de température des effluents est compatible avec le procédé.
Exemples
Le procédé est déjà mis en place en Europe, notamment en Suisse et en Allemagne :
– A Zurich La coopérative de chauffage de Wipkingen dispose depuis 1999 de 200 ml d’échangeur de chaleur dans un
collecteur existant. Ce réseau récupère 847 kW d’énergie thermique et permet de chauffer 940 appartements (chauffage
mixte). L’installation permet la réduction de 1400 t de CO2 (54 0000 l de mazout de chauffage) ;
– A Ollon, en Suisse, le village est équipé d’un échangeur de chaleur sur dalot rectangulaire et permet l’alimentation en
chauffage et en eau chaude sanitaire de 20 appartements et de la piscine. Les économies réalisées sont de 58 % sur la facture
énergétique des résidents ainsi qu’une diminution de 78 % des émissions de CO2 ;
– A Winterthur, en Allemagne, la récupération de chaleur du réseau d’assainissement sur 200 ml permet de chauffer 400
logements ; dans ce système la part des eaux usées représente 70 % de la consommation totale.
En France, Plusieurs projets sont en cours de réalisation :
– A Nanterre dans le cadre du projet d’aménagement de la ZAC Sainte-Geneviève, les études de faisabilité ont déjà été
menées ; le projet a été concrétisé en 2010.
– La municipalité de Levallois-Perret a prévu de récupérer les calories d’une partie de ses eaux usées pour alimenter cinq
logements et un centre aquatique en remplacement d’une chaudière à gaz. En choisissant cette option, la ville prévoit de
diminuer de 24% la consommation d’énergie et de 66% l’émission de gaz à effet de serre de son centre aquatique. Les
travaux se sont achevés en 2010.
Perspectives de développement en France
En France, le procédé suisse Rabtherm est commercialisé en exclusivité par la Lyonnaise des Eaux.
Le procédé attire également l’attention de certaines filiales de Veolia (impliquées dans les ENR) qui envisagent son développement
sous un procédé similaire et sur les chemisages polymérisés intégrant un échangeur thermique.
Du chauffage des bâtiments administratifs à des équipements sportifs et culturels en passant par des applications résidentielles plus
larges sur l’habitat collectif, les perspectives de développement de cette nouvelle source d’énergie renouvelable sont multiples, soit
dans la création ou l’amélioration de l’existant des réseaux.
FICHE SYNTHETIQUE
Pompe à chaleur sur eau souterraine
L’eau qui circule dans le sous-sol à faible profondeur (inférieure à 100 mètres), présente une température moyenne
généralement de 10 à 15°C selon la localisation et les saisons. Elle peut être utilisée comme « source froide » afin de
transférer des calories vers une source chaude, selon le principe des pompes à chaleur. L’opération requiert l’utilisation
d’énergie (généralement électrique) et d’un fluide frigorigène dont le changement d’état (vapeur ou liquide) permet de
transférer les calories captées dans la nappe vers les bâtiments. Ainsi, une pompe à chaleur qui assure 100% des
besoins de chauffage d’un logement consomme seulement 25% d’énergie électrique, les 75% restants étant puisés dans
le milieu naturel(pour un coefficient de performance de 4).
L’eau est pompée dans la nappe par un forage et acheminée vers la pompe à
chaleur. Après avoir prélevé les calories nécessaires au chauffage ou au
refroidissement, l’eau est réinjectée dans le même aquifère avec quelques
degrés de plus ou de moins selon l’objectif recherché, la différence étant
généralement de l’ordre de 5°C. Le rejet peut aussi se pratiquer dans les eaux
de surface. Ce type d’échange d’énergie est réversible : l’hiver l’eau pompée voit
sa température abaissée pour permettre de chauffer les bâtiments ; et l’été sa
température est augmentée pour permettre le refroidissement des locaux.
© BRGM im@gé
La réalisation d’une pompe à chaleur sur eau de nappe nécessite une bonne connaissance du contexte. Chaque cas
étant unique, l’opération demande une étude préalable réalisée par des spécialistes.
Les terrains sollicités doivent être aquifères c'est-à-dire constituer un réservoir d’eau souterraine et permettre sa
circulation. En Haute Normandie, ces terrains sont représentés par les alluvions de la Seine, les sables et
calcaires du plateau de Madrie et du cap d’Ailly, la craie sur la plupart du territoire, les sables de l’Albien en
profondeur et dans le pays de Bray, quelques strates de sables et calcaires dans le pays de Bray.
Les terrains sollicités doivent être suffisamment productifs pour fournir le débit recherché. Cette capacité est
estimée par la transmissivité des terrains, obtenue à partir des résultats d’essais de pompage.
Le niveau d’eau doit être suffisamment profond en toute saison afin de permettre un rejet sans que la remontée
d’eau consécutive entraine un risque d’inondation. Un niveau d’eau à moins de 2 mètres de profondeur est
généralement peu propice à ce type de réalisation, sauf en cas de forte capacité du réservoir, de faible débit
recherché, ou de remblaiement prévu sur le site.
Le sens d’écoulement des eaux doit être connu afin d’implanter le forage de rejet à l’aval du forage de pompage.
Cette localisation permet d’éviter de pomper de l’eau refroidie ou réchauffée, en provenance du puits de rejet.
La surface disponible doit permettre de conserver un éloignement entre les puits de pompage et de rejet évitant
les risques de recyclage de l’eau. Lorsque les puits sont profonds, une déviation des forages peut être envisagée
dans ce but. L’espacement entre les puits dépend de la productivité des terrains et du débit recherché.
La qualité de l’eau doit être compatible avec le projet et les éléments susceptibles de favoriser un colmatage des
puits doivent être maîtrisés : pH, dureté, carbonates, sulfates, matières en suspension, fer, manganèse.
Les autres usages de l’eau ne doivent pas être perturbés par le projet : influence sur le rabattement de puits
voisins, modification des écoulements, modification de la température de l’eau d’un autre doublet…
Puits de
pompage
Puits voisin
Puits voisin
non influencé
influencé
Bâtiment avec
Pompe à chaleur
Puits de
rejet
Niveau d’eau
Rabattement
du niveau
d’eau
Sens d’écoulement
Distance entre ouvrages
Remontée du
niveau d’eau
.
Réalisation d’une opération
La réalisation d’une opération de géothermie sur nappe se fait en plusieurs étapes.
Etape 1 Estimation des besoins par un thermicien.
Les besoins peuvent être approchés en considérant des valeurs moyennes de 45 et 60 W/m2 pour le chauffage et de 40
et 90 W/m2 pour le rafraîchissement. Les besoins dépendront du coefficient de performance du système. A titre indicatif,
pour une différence de température de 5°, l’ordre de grandeur pour le chauffage d’un bâtiment de 10 000 m2 est un
pompage de 50 à 100 m3/h.
Etape 2 Etude de faisabilité.
Elle doit permettre de s’assurer d’une part des potentialités des aquifères locaux et de leur compatibilité avec le projet,
et d’autre part de la possibilité d’une implantation adaptée des forages dans l’emprise du projet. Le nombre et le
dimensionnement des puits sont alors proposés.
Etape 2bis Compléments à l’étude de faisabilité, selon les enjeux et le contexte.
Selon les enjeux et le contexte établi dans l’étude de faisabilité, une modélisation mathématique des écoulements, voir
des transferts thermiques peut s’avérer utile : risque de recyclage, risque d’impact d’usages existants…. Toujours selon
les conclusions de l’étude de faisabilité, un forage de reconnaissance des terrains pourra être conseillé afin de préciser
les caractéristiques réelles au droit du site.
Etape 3 Réalisation des forages
Protection de tête
Tubages pleins
Cimentation
Crépine
Graviers filtrants
d’après SNE (syndicat national des foreurs d’eau)
Si les conclusions de l’étude de faisabilité sont favorables, les forages
pourront être réalisés, par une entreprise spécialisée, après avoir
respecté la réglementation (voir fiche spécifique réglementation). La
méthode de forage sera choisie en fonction des terrains rencontrés
(marteau fond de trou, rotary, tubage à l’avancement…).
La partie supérieure du forage est cimentée afin de maintenir les terrains
et de les isoler. Elle est généralement élargie afin de positionner la ou les
pompes immergées. Le sommet est protégé par un tubage dépassant du
sol. La partie inférieure qui traverse les terrains aquifères sollicités est
équipée de tubages crépinés et d’un massif de graviers filtrants calibrés.
La qualité des matériaux employés, l’ouverture des crépines et le calibre
des graviers doivent être définis en fonction du contexte et du projet.
Cette étape doit respecter les caractéristiques décrites dans la norme
AFNOR NF X10-999 concernant la réalisation, le suivi et l’abandon
d’ouvrages de captage ou de surveillance des eaux souterraines.
–
–
–
Inconvénients de la technique
–
Nécessite des émetteurs fonctionnant avec des
températures réduites (ex : plancher chauffant)
Source d’énergie bon marché et renouvelable,
–
Présence d’eau souterraine nécessaire,
–
Système réversible (chauffe les bâtiments en hiver
et les refroidit en été),
–
Espace de terrains disponible nécessaire pour
éloigner les deux forages,
–
Selon le coefficient de performance (COP), une
pompe à chaleur peut fournir 3 à 5 fois l’énergie
électrique consommée,
–
Cout d’investissement important,
–
Entretien de l’installation,
Installation qui s'inscrit dans les objectifs de l'UE
de diminution de consommation d'énergie d'ici
2020 : environ – 40 % d'énergie primaire
consommée par rapport à un brûleur à gaz.
–
Potentialités des terrains sollicités mal maîtrisée,
–
Incidence possible sur la température de l’eau
souterraine en cas de multiplication des opérations
–
Réglementation forte avec délais d’instruction.
–
Investissement
Etude de faisabilité : de 2 à 4 000 € HT - Modélisation mathématique : de 4 à 15 000 € HT selon la complexité,
Forage et équipement inox 304L de 1000 à 1500 € HT/mètre (diamètre 375 mm équipé en 240 mm),
Maitrise d’œuvre de 5 à 7 % des travaux,
Dossiers réglementaires, de 2 à 4 000 € HT, selon complexité et présence d’une ICPE.
Contrôles et maintenance : entre 3 000 et 35 00€ HT/an pour la maintenance et les contrôles courants et les
opérations de maintenance à réaliser tous les 5 ou 10 ans : Inspection vidéo tous les 5 ans, entretien des puits
par détartrage
Le coût de la PAC est équivalent à celui d’une chaudière traditionnelle

Perspectives de développement de la filière géothermie en HN (pdf

Transcription

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