Géothermie : la Région Ile-de-France en force

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Représentant 10 % de l’énergie distribuée par les réseaux de chaleur d’Ile-de-France, la géothermie permet de chauffer habitations, bureaux et piscines, soit près de 500 000 personnes. Plus des deux tiers de la production géothermique française provient des installations franciliennes.

Selon les chiffres de la Région Ile-de-France, 36 installations géothermiques alimentent actuellement plus de 200 000 équivalent-logements (soit 500 000 personnes), soit une production d’environ 1 500 GWh par an. Il s’agit principalement d’habitations, mais aussi de bureaux ou encore de piscines. Annuellement, plus de 240 000 tonnes de CO2 sont ainsi évitées.

Les installations franciliennes représentent la plus grande densité d’opérations au monde et plus des deux tiers de la production géothermique française. Ces réseaux de chaleur ont, pour l’essentiel, été mis en œuvre dans les années 1970 et 1980. Ils exploitent l’aquifère du Dogger, une nappe d’eau souterraine située entre 1 500 et 2 000 mètres de profondeur, sur une surface qui s’étend sur plus de 15 000 km² et dont la température est comprise entre 55 et 85°C. Le Dogger date du Jurassique, période géologique qui s’étend de −201 à −145 millions d’années.

Cette température permet à l’eau chaude d’être exploitée directement pour l’alimentation de réseaux de chaleur. Le principe technique est celui du doublet géothermique : un puits, que l’on qualifie de “producteur”, pompe l’eau jusqu’à la surface. Après être passée dans un échangeur thermique, l’eau est ensuite réinjectée dans l’aquifère via un deuxième puits. Il s’agit d’un circuit en boucle fermée, sans aucun rejet dans l’environnement et sans perte de pression du système global.

Coupe lithostratigraphique du bassin parisien © BRGM

Bagneux : un projet emblématique du Grand Paris

Parmi les projets emblématiques du Grand Paris, on peut citer la centrale géothermique de Bagneux (92), construite en 2014. Financée par la Région Île-de-France et l’Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie (ADEME), elle a vu le jour en mars 2015 pour une inauguration officielle en 2016. Deux puits ont été forés jusqu’au Dogger, situé à environ 1 500 mètres de profondeur. La chaleur récupérée par l’échangeur et celle produite en complément par une pompe à chaleur servent à chauffer l’eau circulant dans le réseau de chauffage urbain.

Intérieur de l’usine géothermique de Bagneux © Sipperec

Ce réseau, construit sous la ville, relie un ensemble de sous-stations situées dans les bâtiments ayant choisi de se raccorder à la géothermie. Il fait environ douze kilomètres de long et dessert quelque 9 500 logements. Certains bâtiments municipaux sont reliés au réseau de géothermie comme des salles des fêtes, des centres de santé, des gymnases ou des halles des sports, ainsi que presque tous les groupes scolaires de la ville.

Depuis juillet 2015, la moitié du territoire de la ville de Châtillon est raccordée au réseau géothermique de Bagneux. D’une longueur d’environ 3 km, ce raccordement représente 1 300 équivalents logements supplémentaires chauffés par géothermie. Au global, plus de 60 % de la chaleur est produite par la géothermie. La longueur du réseau est de 12 km auxquels s’ajoutent les 3 km du réseau de Châtillon. La pompe à chaleur couplée à la géothermie fournit 13 mégawatts d’énergie. Les rejets de CO2 évités se chiffrent à 15 000 tonnes chaque année.

Les réseaux de chaleur : clés de voute du dispositif

Le chauffage d’un quartier ou d’un ensemble d’immeubles peut s’effectuer par l’intermédiaire d’un “réseau de chaleur”, c’est-à-dire un réseau de canalisations, souvent de grande longueur, chargé de distribuer la chaleur à chaque immeuble. Les réseaux de chaleur d’Île-de-France correspondent ainsi à un tiers du nombre de réseaux de chaleur existants en France et la géothermie représente 10 % de l’énergie distribuée par les réseaux franciliens (et plus de 50 % pour le Val-de-Marne).

Mais la géothermie n’assure que très rarement la totalité des besoins en chauffage. Il est donc nécessaire de recourir à une énergie d’appoint. Lorsque l’eau de l’aquifère n’a pas une température suffisamment élevée ou en l’absence d’aquifère, il est possible de valoriser la géothermie avec l’utilisation d’une pompe à chaleur (PAC), qui permet d’élever la température initiale via une faible dépense d’énergie.

Le captage de l’énergie pour une PAC géothermique peut se faire de plusieurs manières : soit via un doublet de forage sur un aquifère superficiel (entre 0 et 200 m de profondeur), soit via une ou plusieurs sondes géothermiques verticales, soit via un réseau de capteur enterré à environ 80 cm dans le sol).

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