Evaluation du potentiel géothermique du sous-sol pour un choix énergétique durable

Le BRGM vous accompagne dans la caractérisation de la ressource du sous-sol disponible au regard de vos besoins énergétiques afin d’évaluer l’énergie géothermique mobilisable, à différentes échelles, pour une exploitation durable.
Plan de réflexion sur les différentes sources de la géothermie

Plan de réflexion sur les différentes sources de la géothermie dans le développement des écoquartiers (2011).

© BRGM

Vos enjeux et besoins

Face à l’incertitude sur l’évolution des prix de l’énergie fossile et à la nécessité de réduire son empreinte écologique, l’intégration d’énergies renouvelables telles que la géothermie offre de belles perspectives. 

Définie comme la chaleur naturelle du sous-sol, elle peut être exploitée durablement pour répondre aux besoins de chaud, de froid, d’eau chaude sanitaire et présente de nombreux atouts pour les acteurs socio-économiques confrontés au défi de la maîtrise de leurs besoins en énergie, particulièrement dans les zones hors réseaux alimentées par des énergies fortement émettrices de gaz à effet de serres (fuel, gaz, …). 

Disponible localement et en continu sur une large partie du territoire, la géothermie s’intègre avec discrétion à son environnement. Elle permet une baisse significative de la facture énergétique ainsi que des émissions de gaz à effet de serre.  

Que ce soit la géothermie de surface (à moins de 200 m de profondeur) ou la géothermie profonde (au-delà de 200 m de profondeur), c’est une technologie mature qui constitue une solution bien adaptée pour couvrir les besoins thermiques des bâtiments de tous secteurs sous réserve d’étudier précisément son potentiel effectif pour optimiser sa performance énergétique.

Cartographie régionale du potentiel énergétique des sondes géothermiques verticales

Cartographie régionale du potentiel énergétique des sondes géothermiques verticales. Exemple de la région Centre-Val de Loire.

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Notre valeur ajoutée

Acteur majeur de la géothermie, le BRGM participe, en lien avec la filière professionnelle, à la promotion et au développement de cette ressource sous toutes ses formes. 

Le BRGM développe ainsi divers outils (cartes, méthodologies…) à l’attention des acteurs de la géothermie tels que : les maîtres d’ouvrage, les architectes, les bureaux d’études, les décideurs publics, les industriels de toutes tailles, les particuliers… afin qu’ils disposent d’informations concrètes pour orienter leur stratégie énergétique en considérant les opportunités de déploiement d’installations géothermiques. 

Ses travaux s’appuient sur des analyses multicritères permettant d’évaluer la productivité potentielle de la ressource en fonction des besoins en énergie tout en assurant une gestion durable de la ressource et de l’installation : 

  • Caractérisation de la ressource : propriétés géologiques (lithologie, structures), hydrogéologiques (perméabilité, porosité, transmissivité) et géochimiques (composition des fluides), identification des aquifères et de leurs géométries 
  • Evaluation de la productivité potentielle de la ressource : épaisseur et profondeur d’accès, température et débit du fluide 
  • Evaluation des performances de l’installation : chaleur extractible (MWh), Coefficient de Performance (COP : rapport entre l’énergie produite et consommée), durée annuelle de fonctionnement de la Pompe à Chaleur (PAC) 
  • Estimation des coûts de forage, de production de l’énergie (coût du MWh), des gains environnementaux (contenu carbone de la chaleur produite), 
  • Préconisations sur le type de géothermie à privilégier, la puissance de la PAC, le dimensionnement des échangeurs géothermiques, 
  • Intégration des enjeux environnementaux et sociaux (analyse du cycle de vie, perception sociale, …) 

Cette méthodologie non exhaustive s’adapte aux attentes des acteurs pour apporter une réponse sur-mesure à leur problématique selon différentes échelles du territoire national (métropole, commune, quartier, réseau de bâtiments, zone d’étude) et à l’international

Moyens d'analyse 

  • Note d’opportunité d’intégration de la géothermie (état des lieux des informations disponibles, degré d’intérêt d’utiliser la géothermie sur la zone d’étude et avis d’expert) 
  • Inventaire et atlas de la ressource géothermique de surface et profonde 
  • Etude de pré-faisabilité technico-économique 
  • Simulation énergétique d’une opération selon différents scénarios sur plusieurs années 
  • Acquisitions de données supplémentaires (campagnes d’exploration géophysique, cartographie géométrique et lithologique des couches, …) 

Logiciel 

  • Géothermies.fr : site web regroupant l’ensemble des informations nécessaires à l’élaboration d’un projet (données sur la ressource disponible, illustrations cartographiques, rapports, guide de réalisation d’une installation…) 

Quelques références

  • Nationale : Etude d’une méthode nationale d’évaluation du potentiel géothermique sur sonde géothermique verticale de la tranche 0-200 m de profondeur – projet ADEME-BRGM 2017 – BRGM/RP-67086-FR
  • Régionale : Evaluation du potentiel géothermique très basse énergie en région Limousin – Projet Région Nouvelle-Aquitaine, ADEME et BRGM 2018 - BRGM/RP-68117-FR
  • Métropole : Atlas du potentiel géothermique très basse énergie du Grand Besançon. – Projet Région Bourgogne France-Comté, Communauté d’agglomération Grand Besançon, Union Européenne et BRGM 2017 - BRGM/RP-67001-FR 
  • Ressource particulière : CLASTIQ : CLAyed sandSTone In Question : recherches sur les ressources géothermales des réservoirs clastiques en France (bassin de Paris et fossé rhénan – projet ADEME-BRGM 2008 - BRGM/RP-56626-FR
Puits de géothermie, Argentine

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