Lorsque l’on passe en revue les différentes sources d’énergie propres, le stockage souterrain de chaleur apparaît très vite comme un atout incontournable pour la réussite de la transition énergétique, grâce notamment à sa grande souplesse d’utilisation.
Les technologies de stockage de chaleur répondent à deux objectifs principaux :
- Réguler la production d'énergie thermique pour mieux faire coïncider l’offre avec la demande. Cela est d’autant plus nécessaire avec l’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique. Par exemple, l’énergie solaire est majoritairement produite en été alors que la demande est plus forte en hiver lorsque les besoins de chauffage sont élevés.
- Valoriser la chaleur fatale, c’est-à-dire l’énergie thermique indirectement produite dans le cadre de processus industriels, par des usines d’incinération d’ordures ménagères, des data centers, des stations d’épuration ou encore des centrales nucléaires.
Les enjeux du réchauffement climatique rendent aujourd’hui le stockage souterrain de chaleur de plus en plus pertinent tant sur le plan environnemental que financier. Sa présence sera indispensable dans le mix des énergies propres du futur.
Différentes technologies de stockage
Plusieurs technologies permettent de stocker de l’énergie thermique en sous-sol. Les technologies les plus communes sont :
- Le stockage en aquifère : l’eau souterraine, pompée puis réchauffée est alors réinjectée par un puits ou un groupe de puits. L’inversion du sens de circulation du fluide permet de récupérer la chaleur stockée.
- Le stockage en champ des sondes géothermiques verticales : ce système mobilise un volume de sol ou de roche pour stocker l'énergie thermique via des dizaines de sondes géothermiques verticales espacées de quelques mètres et profondes de quelques dizaines de mètres.
- Le stockage en excavation : l'eau chaude est stockée dans de très grandes excavations recouvertes d’une bâche étanche. Les côtés et le fond sont recouverts d'un géotextile en polymère et toutes les faces sont thermiquement isolées.
- Le stockage en mine, qui utilise l'eau de mines fermées et inondées comme moyen de stockage.
Un contexte énergétique favorable au stockage de chaleur ?
Le contexte économique et environnemental français actuel semble très favorable au développement du stockage de chaleur, d’autant que les lois de programmation énergétique misent sur un développement significatif des réseaux de chaleur et de froid.
Couverture et extrait du numéro 27 de la revue Géosciences.
© BRGM
Géosciences n°27 : Transition énergétique, les solutions du sous-sol
Géothermie, stockage de CO2 ou de chaleur, accès aux ressources minérales… le numéro 27 de la revue Géosciences se penche sur le potentiel du sous-sol pour la transition énergétique.
Associer le sous-sol à la transition énergétique peut sembler incongru. On pensera plus spontanément aux éoliennes, aux panneaux photovoltaïques ou éventuellement aux barrages hydroélectriques et aux centrales nucléaires. Et pourtant, la transition énergétique et écologique qui va nous amener progressivement à développer les énergies décarbonées va requérir de faire appel de manière croissante aux ressources et potentiels du sous-sol.
Le numéro 27 de la revue Géosciences du BRGM explore les solutions issues du sous-sol : géothermie, stockage de CO2, stockage de chaleur, hybridation de ces différentes solutions et des autres énergies renouvelables. Il aborde également l’accès aux ressources minérales, indispensables à la réussite de la transition énergétique.
