BRGM

COMMISSION DES COMMUNAUTES EUROPEENNES(DIRECTION GÉNÉRALE DE L'ÉÎJERGIE)

200, rue da la Loi - 1049 BRUXELLES

étude n° 8Ô-B-7031 -1 1 -002-1 7

les ressources géothermiquesbasse enthalpie dans les pays membres

de la Communauté Européenne

mesures susceptibles de favoriser le développementde leur exploitation

rapport final

J. Barbier

janvier 198888 SGN 021 DIG

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONALService d'Information sur l'Energie

B.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France - Tél.: (33) 38.64.34.34

BRGM

COMMISSION DES COMMUNAUTES EUROPEENNES(DIRECTION GÉNÉRALE DE L'ÉÎJERGIE)

200, rue da la Loi - 1049 BRUXELLES

étude n° 8Ô-B-7031 -1 1 -002-1 7

les ressources géothermiquesbasse enthalpie dans les pays membres

de la Communauté Européenne

mesures susceptibles de favoriser le développementde leur exploitation

rapport final

J. Barbier

janvier 198888 SGN 021 DIG

BUREAU DE RECHERCHES GEOLOGIQUES ET MINIERESSERVICE GÉOLOGIQUE NATIONALService d'Information sur l'Energie

B.P. 6009 - 45060 ORLÉANS CEDEX 2 - France - Tél.: (33) 38.64.34.34

SOMMAIRE

Peiges

RESUME 1

INTRODUCTION 4

1. APERÇU SUR LES OPERATIONS DE GEOTHERMIE EN EXPLOITATION 5

1.1 Les exploitations en doublet 6

1.1.1 Les doublets en réservoir carbonaté (calcaires, dolomies)

1.1.2 Les doublets en réservoir gréseux

1.1.3 Les usages de l'énergie géothermique produite par doublets

1.2 Les exploitations â puits unique 9

1.2.1 L'aspect géologique

1.2.2 Les usages des exploitations à puits unique

- 1.2.2.1 Le chauffage de serres

- 1.2.2.2 Le séchage de produits agricoles

- 1.2.2.3 Le chauffage dans les villes d'eaux et les exploitations associées

au thermalisme

- 1.2.2.4 Les exploitations pour le chauffage d'habitations hors des zones

thermales

1.3 Les exploitations par pompes à cheileur 13

1.3.1 L'exploitation par PAC est-elle de la géothermie ?

1.3.2 Bilan thermique de l'exploitation par PAC des nappes souterraines

1.3.3 Les usagers des PAC

2. DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE - LES FACTEURS FAVORABLES ET DEFAVORABLES 16

2.1 Le sous-sol 16

2.2 Les besoins thermiques en surface 17

2.2.1 Caractères d'urbanisme favorables à la géothermie

SOMMAIRE

Peiges

RESUME 1

INTRODUCTION 4

1. APERÇU SUR LES OPERATIONS DE GEOTHERMIE EN EXPLOITATION 5

1.1 Les exploitations en doublet 6

1.1.1 Les doublets en réservoir carbonaté (calcaires, dolomies)

1.1.2 Les doublets en réservoir gréseux

1.1.3 Les usages de l'énergie géothermique produite par doublets

1.2 Les exploitations â puits unique 9

1.2.1 L'aspect géologique

1.2.2 Les usages des exploitations à puits unique

- 1.2.2.1 Le chauffage de serres

- 1.2.2.2 Le séchage de produits agricoles

- 1.2.2.3 Le chauffage dans les villes d'eaux et les exploitations associées

au thermalisme

- 1.2.2.4 Les exploitations pour le chauffage d'habitations hors des zones

thermales

1.3 Les exploitations par pompes à cheileur 13

1.3.1 L'exploitation par PAC est-elle de la géothermie ?

1.3.2 Bilan thermique de l'exploitation par PAC des nappes souterraines

1.3.3 Les usagers des PAC

2. DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE - LES FACTEURS FAVORABLES ET DEFAVORABLES 16

2.1 Le sous-sol 16

2.2 Les besoins thermiques en surface 17

2.2.1 Caractères d'urbanisme favorables à la géothermie

Pages

2.2.2 Le cas de l'agriculture

2.2.3 Le cas de l'industrie (en tant qu'utilisation de chaleur géothermale)

2.2.4 Les aspects sociaux du développement de la géothermie

2.3 L'impact sur l'environnement 21

2.4 Les contextes énergétiques nationaux favorables et défavorables 22

2.5 Les facteurs financiers 22

2.5.1 Le rôle de l'inflation

2.5.2 Le poids des investissements et la faible rentabilité

2.5.3 Le type de financement

2.6 Le rôle des pouvoirs publics et des divers opérateurs 24

2.6.1 Le rôle des pouvoirs publics

2.6.2 L'action des opérateurs

3. LE FUTUR IMMEDIAT DU DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE 25

3.1 Le Nord de l'Europe : la géothermie assistée par PAC à gaz 26

3.2 Le Sud de l'Europe : géothermie et agricultiire 27

3.3 La géothermie et l'environnement 28

3.4 L'augmentation des performances et la fiabilisation des

exploitations géothermales 28

4. L'AVENIR A MOYEN TERME - LES OPERATIONS DE RECHERCHE-DEVELOPPEMENT 29

4.1 Les inventaires de ressources 29

4.2 Le programme de "Roches Chaudes Sèches" 29

4.3 L'exploitation des réservoirs gréseux 30

Pages

2.2.2 Le cas de l'agriculture

2.2.3 Le cas de l'industrie (en tant qu'utilisation de chaleur géothermale)

2.2.4 Les aspects sociaux du développement de la géothermie

2.3 L'impact sur l'environnement 21

2.4 Les contextes énergétiques nationaux favorables et défavorables 22

2.5 Les facteurs financiers 22

2.5.1 Le rôle de l'inflation

2.5.2 Le poids des investissements et la faible rentabilité

2.5.3 Le type de financement

2.6 Le rôle des pouvoirs publics et des divers opérateurs 24

2.6.1 Le rôle des pouvoirs publics

2.6.2 L'action des opérateurs

3. LE FUTUR IMMEDIAT DU DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE 25

3.1 Le Nord de l'Europe : la géothermie assistée par PAC à gaz 26

3.2 Le Sud de l'Europe : géothermie et agricultiire 27

3.3 La géothermie et l'environnement 28

3.4 L'augmentation des performances et la fiabilisation des

exploitations géothermales 28

4. L'AVENIR A MOYEN TERME - LES OPERATIONS DE RECHERCHE-DEVELOPPEMENT 29

4.1 Les inventaires de ressources 29

4.2 Le programme de "Roches Chaudes Sèches" 29

4.3 L'exploitation des réservoirs gréseux 30

Pages

5. LES MESURES A PRECONISER 30

5.1 Défense de l'environnement 30

5.2 Compression des dépenses d'investissement 31

5.3 Faire avec le gaz 31

5.4 Conserver la garantie d'échec des forages 31

5.5 Soutenir les réseaux de chaleur à basse température 32

5.6 Employer de nouveaux matériaux 32

5.7 Développer les usages combinés de la géothermie de basse énergie 32

6. CONCLUSIONS 33

7. REMERCIEMENTS 34

Pages

5. LES MESURES A PRECONISER 30

5.1 Défense de l'environnement 30

5.2 Compression des dépenses d'investissement 31

5.3 Faire avec le gaz 31

5.4 Conserver la garantie d'échec des forages 31

5.5 Soutenir les réseaux de chaleur à basse température 32

5.6 Employer de nouveaux matériaux 32

5.7 Développer les usages combinés de la géothermie de basse énergie 32

6. CONCLUSIONS 33

7. REMERCIEMENTS 34

ANNEXE

pages

Annexe 1 - Fiche "Allemagne Fédérale" A/1

Annexe 2 - Fiche "Belgique" A/6

Annexe 3 - Fiche "Danemark" A/14

Annexe 4 - Fiche "Espagne" A/18

Annexe 5 - Fiche "France" A/24

Annexe 6 - Fiche "Grèce" A/33

Annexe 7 - Fiche "Irlande" A/36

Annexe 8 - Fiche "Italie" A/38

Annexe 9 - Fiche "Luxembourg" A/48

Annexe 10 - Fiche "Pays Beis" A/50

Annexe 11 - Fiche "Portugal" A/54

Annexe 12 - Fiche "Royaume-Uni" A/57

ANNEXE

pages

Annexe 1 - Fiche "Allemagne Fédérale" A/1

Annexe 2 - Fiche "Belgique" A/6

Annexe 3 - Fiche "Danemark" A/14

Annexe 4 - Fiche "Espagne" A/18

Annexe 5 - Fiche "France" A/24

Annexe 6 - Fiche "Grèce" A/33

Annexe 7 - Fiche "Irlande" A/36

Annexe 8 - Fiche "Italie" A/38

Annexe 9 - Fiche "Luxembourg" A/48

Annexe 10 - Fiche "Pays Beis" A/50

Annexe 11 - Fiche "Portugal" A/54

Annexe 12 - Fiche "Royaume-Uni" A/57

- 1 -

RESUME

Les ressources géothermiques de basse enthalpie sont actuellement

exploitées en Europe de plusieurs manières : la salinité du fluide

et la nature du réservoir conduisent à trois types d 'exploitation.

Les fluides salés ne peuvent être rejetés dans l'environnement et

doivent être réinjectés, le dispositif est alors celui du doublet

(puits de production et puits d 'injection) ; deux cas se présentent,

celui des réservoirs carbonates où des débits importants sont

possibles, et celui des réservoirs gréseux où le débit est en général

limité, à cause de la capacité d ' absorption par le réservoir du

fluide réinjecté. Les eaux douces ou faiblement salées sont

exploitées en puits unique ; leur température basse (moins de 50°CJ

amène l'emploi de pompes à chaleur, qui fournissent globalement la

moitié de l'énergie produite ; l'on passe alors insensiblement à de

simples PAC installées sur nappes phréatiques. La production totale

annuelle d'énergie serait de l'ordre de 275 000 TEP ; si les

doublets en réservoir gréseux n'en sont qu'au stade expérimental

(opérations de démonstration) , les doublets en réservoir carbonaté

fournissent une énergie équivalente à 110 000 TEP environ,

provenant presqu 'exclusivement des doublets de la région

parisienne. Les exploitations à puits uniques fourniraient

55 000 TEP ; environ 95 % de cette énergie provient encore de

réservoirs carbonates. De 7 000 à 10 000 TEP sont récupérés sur des

rejets thermiques (Monte AmiataJ. Enfin, la production d 'énergie à

partir des PAC sur nappes phréatiques serait équivalente à

100 000 TEP.

Les usages possibles de l'énergie géothermique dépendent du poids

de l'investissement. Les doublets, coûteux en investissements de

sous-sol et exigeant une distribution par réseau de chaleur, ne

servent qu'au chauffage de locaux ; les exploitations à puits

unique, dont les coûts en puits et en réseau de distribution sont

moins lourds, servent pour le chauffage dans le cas d'habitations

(35 000 TEP), mais aussi dans le cas de serres (de l'ordre de

20 000 TEP).

- 1 -

RESUME

Les ressources géothermiques de basse enthalpie sont actuellement

exploitées en Europe de plusieurs manières : la salinité du fluide

et la nature du réservoir conduisent à trois types d 'exploitation.

Les fluides salés ne peuvent être rejetés dans l'environnement et

doivent être réinjectés, le dispositif est alors celui du doublet

(puits de production et puits d 'injection) ; deux cas se présentent,

celui des réservoirs carbonates où des débits importants sont

possibles, et celui des réservoirs gréseux où le débit est en général

limité, à cause de la capacité d ' absorption par le réservoir du

fluide réinjecté. Les eaux douces ou faiblement salées sont

exploitées en puits unique ; leur température basse (moins de 50°CJ

amène l'emploi de pompes à chaleur, qui fournissent globalement la

moitié de l'énergie produite ; l'on passe alors insensiblement à de

simples PAC installées sur nappes phréatiques. La production totale

annuelle d'énergie serait de l'ordre de 275 000 TEP ; si les

doublets en réservoir gréseux n'en sont qu'au stade expérimental

(opérations de démonstration) , les doublets en réservoir carbonaté

fournissent une énergie équivalente à 110 000 TEP environ,

provenant presqu 'exclusivement des doublets de la région

parisienne. Les exploitations à puits uniques fourniraient

55 000 TEP ; environ 95 % de cette énergie provient encore de

réservoirs carbonates. De 7 000 à 10 000 TEP sont récupérés sur des

rejets thermiques (Monte AmiataJ. Enfin, la production d 'énergie à

partir des PAC sur nappes phréatiques serait équivalente à

100 000 TEP.

Les usages possibles de l'énergie géothermique dépendent du poids

de l'investissement. Les doublets, coûteux en investissements de

sous-sol et exigeant une distribution par réseau de chaleur, ne

servent qu'au chauffage de locaux ; les exploitations à puits

unique, dont les coûts en puits et en réseau de distribution sont

moins lourds, servent pour le chauffage dans le cas d'habitations

(35 000 TEP), mais aussi dans le cas de serres (de l'ordre de

20 000 TEP).

- 2

Les PAC sur nappes phréatiques (100 000 TEP) qui n 'exigent que

des coûts faibles en forages et en réseau de distribution, sont

employées dans 1 ' habitat, l'agriculture, mais aussi dans

1 ' industrie. Le temps de retour moyen des investissements dans ces

trois secteurs, lui-même lié directement à la durée de vie des

installations utilisatrices de chaleur, a donc une grande influence

sur la profondeur des ressources exploitées et sur 1 ' ampleur des

in ves t is semen ts .

Les facteurs favorables, au développement de la géothermie ou

défavorables, sont passés en revue. En ce gui concerne ie potentiel

du sous-sol, et dans l'état actuel de la technique la présence

d' aquifères carbonates (calcaires, dolomies) semble essentielle. Du

côté des besoins de surface, un urbanisme propice est nécessaire :

immeubles collectifs, chauffage par émetteurs thermiques à basse

température, absence de réseau de chaleur à haute température etc.

L 'utilisation pour le chauffage de serres est économiquement plus

avantageuse dans le cas de cultures florales. En revanche, la

géothermie s. s., hors PAC, n'a pas débouché dans 1 ' industrie.

Par ailleurs, en dehors des critères purement économiques, d'autres

facteurs peuvent intervenir en faveur de la géothermie. Des

considérations d'ordre social ont conduit è lancer des études et des

opération géothermiques, dans le but de maintenir ou de créer des

emplois agricoles (cultures sous serres). Par ailleurs, plusieurs

projets se sont développés dans les villes d'eaux, en relation

probable avec un souci de défense de l'environnement (diminution

des fumées ainsi que des rejets d'oxydes d'azote et de soufre).

D'autres facteurs sont ensuite brièvement évoqués, tant à propos de

l'économie des projets que des auteurs publics ou privés.

Dans le futur immédiat, le développement de la géothermie se fera

probalement selon deux axes principaux ; en Europe du Nord, les

projets de chauffage urbain avec appoint par PAC à gaz, devraient

être les plus nombreux : la réduction des pollutions sera sans nul

- 2

Les PAC sur nappes phréatiques (100 000 TEP) qui n 'exigent que

des coûts faibles en forages et en réseau de distribution, sont

employées dans 1 ' habitat, l'agriculture, mais aussi dans

1 ' industrie. Le temps de retour moyen des investissements dans ces

trois secteurs, lui-même lié directement à la durée de vie des

installations utilisatrices de chaleur, a donc une grande influence

sur la profondeur des ressources exploitées et sur 1 ' ampleur des

in ves t is semen ts .

Les facteurs favorables, au développement de la géothermie ou

défavorables, sont passés en revue. En ce gui concerne ie potentiel

du sous-sol, et dans l'état actuel de la technique la présence

d' aquifères carbonates (calcaires, dolomies) semble essentielle. Du

côté des besoins de surface, un urbanisme propice est nécessaire :

immeubles collectifs, chauffage par émetteurs thermiques à basse

température, absence de réseau de chaleur à haute température etc.

L 'utilisation pour le chauffage de serres est économiquement plus

avantageuse dans le cas de cultures florales. En revanche, la

géothermie s. s., hors PAC, n'a pas débouché dans 1 ' industrie.

Par ailleurs, en dehors des critères purement économiques, d'autres

facteurs peuvent intervenir en faveur de la géothermie. Des

considérations d'ordre social ont conduit è lancer des études et des

opération géothermiques, dans le but de maintenir ou de créer des

emplois agricoles (cultures sous serres). Par ailleurs, plusieurs

projets se sont développés dans les villes d'eaux, en relation

probable avec un souci de défense de l'environnement (diminution

des fumées ainsi que des rejets d'oxydes d'azote et de soufre).

D'autres facteurs sont ensuite brièvement évoqués, tant à propos de

l'économie des projets que des auteurs publics ou privés.

Dans le futur immédiat, le développement de la géothermie se fera

probalement selon deux axes principaux ; en Europe du Nord, les

projets de chauffage urbain avec appoint par PAC à gaz, devraient

être les plus nombreux : la réduction des pollutions sera sans nul

- 3 -

doute un motif majeur. Dans l'Europe du Sud, les projets appliqués

à 1 ' agriculture devraient dominer.

Dans le futur plus lointain, des progrès dans la technique

d 'exploitation des réservoirs gréseux permettraient un développement

en Europe du Nord. Quant au programme de "Roches Chaudes

Sèches", son intérêt est pour 1 ' instant avant tout scientifique.

Enfin, sont présentées quelques réflexions sur les facteurs

susceptibles d'influencer favorablement le développement de la

géothermie, toute spéculation sur le prix de l'énergie étant écartée.

- 3 -

doute un motif majeur. Dans l'Europe du Sud, les projets appliqués

à 1 ' agriculture devraient dominer.

Dans le futur plus lointain, des progrès dans la technique

d 'exploitation des réservoirs gréseux permettraient un développement

en Europe du Nord. Quant au programme de "Roches Chaudes

Sèches", son intérêt est pour 1 ' instant avant tout scientifique.

Enfin, sont présentées quelques réflexions sur les facteurs

susceptibles d'influencer favorablement le développement de la

géothermie, toute spéculation sur le prix de l'énergie étant écartée.

k -

INTRODUCTION

La géothermie de basse enthalpie se trouve actuellement en Europe

dans une passe difficile à cause de la baisse du coût de l'énergie.

Le nombre d'opérations en projet étant faible, il est opportun de

tirer parti de cette pause dans le montage des opérations pour faire

le point, voir de quelle manière l 'avenir peut être envisagé, et en

tirer des conclusions sur l'attitude à adopter.

Cette période de réflexion est en effet nécessaire pour plusieurs

raisons. La question de l'opportunité de nouveaux investissements

se pose en effet : si la conjoncture n 'est pas favorable, il ne faut

pas oublier que les investissements faits à contre-conjoncture sont

souvent, à moyen terme, les clés du succès. C'est particulièrement

vrai pour les opérations longues à élaborer, telles que la

géothermie : la durée entre les études préliminaires et les premières

rentrées financières est fréquemment de l'ordre de cinq ans ou

plus.

Dans quelle situation énergétique seront-nous dans cinq ans ?

L 'opinion est très partagée, sauf en ce qui concerne une probable

dépendance de l'Europe quant à ses sources d'approvisionnement.

Ainsi, dans la presse, "Le Figaro" titre-il récemment : ". . . Selon

les experts américains, dès la fin de la décennie, l 'Occident

dépendra à nouveau, pour son approvisionnement en pétrole, du bon

vouloir des membres dominants de l'OPEP" (F. Lepeltier, 1987) ; "Le

Moniteur" renchérit (Ikl08l87) : "...On souhaiterait que soit saisie

l'occasion de repenser et réactiver notre politique de maîtrise de

l'énergie en nous souvenant, à l'écoute des derniers incidents du

Golfe, que le meilleur comme le pire ne sont pas toujours sûrs".

Dans ces conditions, prendre le temps de jeter un regard neuf sur

la géothermie, n 'est certainement pas une précaution superflue.

k -

INTRODUCTION

La géothermie de basse enthalpie se trouve actuellement en Europe

dans une passe difficile à cause de la baisse du coût de l'énergie.

Le nombre d'opérations en projet étant faible, il est opportun de

tirer parti de cette pause dans le montage des opérations pour faire

le point, voir de quelle manière l 'avenir peut être envisagé, et en

tirer des conclusions sur l'attitude à adopter.

Cette période de réflexion est en effet nécessaire pour plusieurs

raisons. La question de l'opportunité de nouveaux investissements

se pose en effet : si la conjoncture n 'est pas favorable, il ne faut

pas oublier que les investissements faits à contre-conjoncture sont

souvent, à moyen terme, les clés du succès. C'est particulièrement

vrai pour les opérations longues à élaborer, telles que la

géothermie : la durée entre les études préliminaires et les premières

rentrées financières est fréquemment de l'ordre de cinq ans ou

plus.

Dans quelle situation énergétique seront-nous dans cinq ans ?

L 'opinion est très partagée, sauf en ce qui concerne une probable

dépendance de l'Europe quant à ses sources d'approvisionnement.

Ainsi, dans la presse, "Le Figaro" titre-il récemment : ". . . Selon

les experts américains, dès la fin de la décennie, l 'Occident

dépendra à nouveau, pour son approvisionnement en pétrole, du bon

vouloir des membres dominants de l'OPEP" (F. Lepeltier, 1987) ; "Le

Moniteur" renchérit (Ikl08l87) : "...On souhaiterait que soit saisie

l'occasion de repenser et réactiver notre politique de maîtrise de

l'énergie en nous souvenant, à l'écoute des derniers incidents du

Golfe, que le meilleur comme le pire ne sont pas toujours sûrs".

Dans ces conditions, prendre le temps de jeter un regard neuf sur

la géothermie, n 'est certainement pas une précaution superflue.

- 5

1. APERÇU SUR LES OPERATIONS DE GEOTHERMIE EN EXPLOITATION

Actuellement, le nombre de sites utilisant en Europe la géothermie de

basse enthalpie, dépasse la centaine. Pour la commodité de l'exposé, nous

distinguerons plusieurs types d'exploitation :

- tout d'abord, l'exploitation en doublet : ce système est employé lorsque

la salinité du fluide est trop élevée et interdit un rejet dans

l'environnement. La réinjection du fluide géothermal refroidi ayant pour

seul objectif le maintien de la pression dans le réservoir, ne semble pas

avoir été réalisée à l'heure actuelle. Peut-être une telle réinjection

devra- t-elle être envisagée dans le futur, pour certaines opérations à

puits unique. Les doublets ne sont employés présentement que pour le

chauffage d'habitations ; un cas d'application à l'agriculture s'est

trouvé transformé en exploitation à puits unique avec rejet (provisoire ?)

en rivière.

- Ensuite, les exploitations à puits unique : en dehors du cas précédent,

elles sont adoptées lorsque la salinité du fluide est faible (usuellement

moins de 2 à 3 g/1) ; la limite de salinité acceptable pour les rejets est

fixée par les autorités administratives de chaque pays. De telles

exploitations se rencontrent dans l'agriculture (surtout pour le chauffage

de serres), dans les villes d'eaux associées aux zones de thermalisme, ou

bien en dehors des régions thermales en association fréquente avec des

pompes à chaleur (PAC). Dans ce dernier cas, il y a un passage progressif

avec de simples installations de pompes à chaleur sur nappes phréatiques.

Ce dernier type d'exploitation est parfois appelle "géothermie de très

basse température", ou "géothermie indirecte" (Olivet, 1982).

Dans les bilans donnés ci-après, seule l'énergie tirée des nappes

souterraines est prise en compte. Les substitutions correspondantes, qui

font intervenir le rendement des chaudières ne sont pas calculées. Les

chiffres disponibles sont en effet trop approximatifs, malheureusement,

pour entrer dans ce type de détails.

- 5

1. APERÇU SUR LES OPERATIONS DE GEOTHERMIE EN EXPLOITATION

Actuellement, le nombre de sites utilisant en Europe la géothermie de

basse enthalpie, dépasse la centaine. Pour la commodité de l'exposé, nous

distinguerons plusieurs types d'exploitation :

- tout d'abord, l'exploitation en doublet : ce système est employé lorsque

la salinité du fluide est trop élevée et interdit un rejet dans

l'environnement. La réinjection du fluide géothermal refroidi ayant pour

seul objectif le maintien de la pression dans le réservoir, ne semble pas

avoir été réalisée à l'heure actuelle. Peut-être une telle réinjection

devra- t-elle être envisagée dans le futur, pour certaines opérations à

puits unique. Les doublets ne sont employés présentement que pour le

chauffage d'habitations ; un cas d'application à l'agriculture s'est

trouvé transformé en exploitation à puits unique avec rejet (provisoire ?)

en rivière.

- Ensuite, les exploitations à puits unique : en dehors du cas précédent,

elles sont adoptées lorsque la salinité du fluide est faible (usuellement

moins de 2 à 3 g/1) ; la limite de salinité acceptable pour les rejets est

fixée par les autorités administratives de chaque pays. De telles

exploitations se rencontrent dans l'agriculture (surtout pour le chauffage

de serres), dans les villes d'eaux associées aux zones de thermalisme, ou

bien en dehors des régions thermales en association fréquente avec des

pompes à chaleur (PAC). Dans ce dernier cas, il y a un passage progressif

avec de simples installations de pompes à chaleur sur nappes phréatiques.

Ce dernier type d'exploitation est parfois appelle "géothermie de très

basse température", ou "géothermie indirecte" (Olivet, 1982).

Dans les bilans donnés ci-après, seule l'énergie tirée des nappes

souterraines est prise en compte. Les substitutions correspondantes, qui

font intervenir le rendement des chaudières ne sont pas calculées. Les

chiffres disponibles sont en effet trop approximatifs, malheureusement,

pour entrer dans ce type de détails.

- 6 -

1.1 Les exploitations en doublet

Deux types sont à distinguer selon la nature du réservoir géologique

sollicité ; d'une part des doublets en réservoir carbonaté, qui sont

de véritables exploitations industrielles ; d'autre part, des doublets

en réservoirs gréseux, qui sont en fait des pilotes de démonstration

en grandeur réelle. La différence ne tient pas à la production des

aquifères, mais à leur capacité à absorber une réinjection. Celle-ci

peut en effet se faire à plusieurs centaines de mètres cubes par heure

en milieu carbonaté, quelques dizaines au mieux en milieu gréseux. Il

n'y a peut-être pas un facteur 10 de différence entre les deux cas,

mais ce facteur est au moins de 5 comme on le verra ci-dessous.

1.1.1 Les doublets en réservoir carbonaté (calcaires, dolomies)

Ce sont les exploitations du Dogger du Bassin de Paris, ainsi que

celle de Ferrara en Italie. Le réservoir du Dogger du Bassin parisien

a été très souvent décrit (par exemple Rojas, 1984), et il n'y a guère

besoin de revenir sur ce sujet. On peut retenir qu'il s'agit d'un

calcaire épais (100 m et plus), dont la porosité originelle s'est

trouvée par place développée par dissolution ; les divers paramètres,

épaisseur, profondeur, transmissivité, température des fluides,

salinité etc., varient de façon très régulière et très progressive.

Il est donc relativement aisé, compte tenu des forages déjà réalisés,

de prévoir les principales caractéristiques du fluide géothermal en un

point donné.

Le Dogger du Bassin de Paris comprend 54 doublets en activité ; deux

d'entre eux sont en attente ou abandonnés (Epernay et la Villette). La

médiane de leurs caractéristiques se situe respectivement, pour le

débit, la température et la production annuelle d'énergie, à 250 m3/h,

70°C, et 30 000 MWh/an soit 2 600 TEP/an (Tableau 1).

Au total, le nombre de logements (ou équivalents) raccordés serait de

l'ordre de 190 000, l'énergie fournie théoriquement par la géothermie

de 1 700 000 Mwh utiles, soit 150 000 TEP. Avec un rendement moyen de

chaudière de 0,85 cela représenterait une économie réelle de

- 6 -

1.1 Les exploitations en doublet

Deux types sont à distinguer selon la nature du réservoir géologique

sollicité ; d'une part des doublets en réservoir carbonaté, qui sont

de véritables exploitations industrielles ; d'autre part, des doublets

en réservoirs gréseux, qui sont en fait des pilotes de démonstration

en grandeur réelle. La différence ne tient pas à la production des

aquifères, mais à leur capacité à absorber une réinjection. Celle-ci

peut en effet se faire à plusieurs centaines de mètres cubes par heure

en milieu carbonaté, quelques dizaines au mieux en milieu gréseux. Il

n'y a peut-être pas un facteur 10 de différence entre les deux cas,

mais ce facteur est au moins de 5 comme on le verra ci-dessous.

1.1.1 Les doublets en réservoir carbonaté (calcaires, dolomies)

Ce sont les exploitations du Dogger du Bassin de Paris, ainsi que

celle de Ferrara en Italie. Le réservoir du Dogger du Bassin parisien

a été très souvent décrit (par exemple Rojas, 1984), et il n'y a guère

besoin de revenir sur ce sujet. On peut retenir qu'il s'agit d'un

calcaire épais (100 m et plus), dont la porosité originelle s'est

trouvée par place développée par dissolution ; les divers paramètres,

épaisseur, profondeur, transmissivité, température des fluides,

salinité etc., varient de façon très régulière et très progressive.

Il est donc relativement aisé, compte tenu des forages déjà réalisés,

de prévoir les principales caractéristiques du fluide géothermal en un

point donné.

Le Dogger du Bassin de Paris comprend 54 doublets en activité ; deux

d'entre eux sont en attente ou abandonnés (Epernay et la Villette). La

médiane de leurs caractéristiques se situe respectivement, pour le

débit, la température et la production annuelle d'énergie, à 250 m3/h,

70°C, et 30 000 MWh/an soit 2 600 TEP/an (Tableau 1).

Au total, le nombre de logements (ou équivalents) raccordés serait de

l'ordre de 190 000, l'énergie fournie théoriquement par la géothermie

de 1 700 000 Mwh utiles, soit 150 000 TEP. Avec un rendement moyen de

chaudière de 0,85 cela représenterait une économie réelle de

OPERATIONS

CREILI

lt«UXB£AUVAI.

MELUNL'ALMONT

! Doublet

2* Doublet

VlUiNEUVE-U-GARENNE

LE MEE-SUR-SEM

CI3UL0MM1ERS

AUIJ<AY-flOSE-DES-VEr(TS

MIDNTGEflON

lACOUHNEUIESUD

CEnSY-PONTOISE

MEAUXP.COLUNET

BEAUVAIS

CUCHY-SOUS-60IS

LACOUBNEI^ENORD

EPEflNAY

LAÎEU£.SAim<10UD

EVRY

MEAUXHOPITAl.

SEVHAN

l'DotJblet

2< Doublet

BIS-ORANGIS

CREILII

BIANC-MESNILKOTD

FONTAINEBLEAU

IVBY-SUR-SEINE

VAUX-LE-PENIL

OBLYI

PABIS PORTE-DE-ST-CLOUD

CHATENAY-MALABRY

GAflGES-LES-GOUESSE

TREI/BLAY-LES-GONESSE

AULNAY-GROS-SAULE

fDouWel

¡Doublet

EPINAY-SOUS-SENAHT

BONDY

SUCY-EN-BRIE

I.1AIS0NS-ALF0RTI

VIGIIEUX

CRFTEIL

«UJERS-LE-BEL-GONESSE

CACHAN

liigSë

CH£VILiY-LA-nuE

L-HAY-LfS-ROSES

CHAMPIGNY

THIAIS

CHELLES

ORLY»

BONNEUILSUn-MARNE

UAIStJllS-ALFORtIl

fRíSlíS

ALFORTVILLE

PARIS LA-VlLLmE

Ferrara

1* Doublet

2< Doublet

2.500

4.500

1.870

4.500

2.200

4.760

3.082

3.000

2.780

3.150

1.120

3.300

3.728

1.800

2.100

3.100

3.320

3.400

8.360

2.000

3.130

3.800

3.110

2.800

2.600

3.500

6.562

3.500

4.240

3.900

4.080

4.880

4.050

2.910

2.300

4.381

3.430

7.360

4.670

9.690

7.660

3.246

3.480

4.315

3.130

4.833

6.500

4.750

REPARTITION PARENERGIE SUBSTITUEE (%)

FOL FOD GAZ CHARB

100

X

100

23

100

100

47

53

92

100

50

59

17

24

30

79

23

25

20

44

53

70

97

46

11

34

10

86

80

33

100

100

53

100

17 30

37 63

100

100

100

32 57

8

65

70 30

50

100

23

100

3

54

10

19

40

68

14

67

71

34

65

60

73

12

86

33

29

30

35

40

27

20

?2û. I-

I- Ki

O Ía ^

^ UJ

Q U UJ

FOL

11

100

100

35

50

50

69 31

33 8

25 75

73 10

FOL

FOL

FOD

FDD

FOL

FOD

GN

eu.

FOL

FOD

GN

Charb.

FOL

eu.

FOL

FOL

FOD

Charb,

FOL

C.U.i'i

FOL

FOL

24

25

8

30

lO.OOOl

Chart).!'

Charb.

xis

8

GN

l = ¿

45 17.300

78

40

76

97

48

82

45

55

90

51

70

60

40

45

85

81,5

68

82

92

41

70

53

91

70

65

70

72

82

84

62,5

89

67

74

54

56

70

65

75

67

78

61,4

71

36.470

13.400

26.000

37.200

36.000

46.200

19.000

24.000

35.300

11.950

35.000

25.000

11.000

16.000

30.000

39.000

38.700

114.800

29.500

16.000

30.000

19.000

43.000

28.000

26.000

21.640

24.200

37.000

51.700

36.700

60.800

40.000

25.800

27.000

41.800

52.000

60.000

29.500

93.800

50.000

30.000

40.000

33.500

35.500

48.800

30.000

50.000

m y)UJ Q.D <

m 5

°o(mVh) 2

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/B

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/B

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/8

7"

200

200

90

120

240

150

170

150

200

250

110

150

200

150

150

200

200

300

300

170

200

180

180

14C

200

180

175

200

250

200

200

250

250

200

200

250

250

200

300

300

300

220

300

200

280

250

250

250

175

TEMPERATURE

AU TOIT DURESERVOIR

APS NOMIN'

90

150

120

55

150

250

250

220

180

200

300

80

200

200

110

175

175

250

275

300

300

225

200

250

130

120

140

155

200

175

250

275

275

185

165

250

250

200

300

300

300

250

300

300

280

250

280

250

300

250

200

250

175

65

65

63

71

78

60

70

60

53

74

42

61

57

57

67

72

69

79

79

64

56

66

72

62,5

73

65

56

57

59

69

68

65

65

72

65

70

70

71

70

68

69

69

68

70

67

74

69

73

74

78

56

70,5

59

59

55

73

85,4

72

72,5

59

56

79,3

47,3

70

58,4

60

62,7

71,8

77

69

78

78

72

59

67,5

74,2

63,8

72

76

62

68

67,7

74

70,5

70

70

75,2

64

78

72,4

71,9

78,9

67

75

75

78.2

75,4

66,1

76,8

79,3

72

71,7

75,2

57

95

POMPE

13,3

30

30

23,5

21,8

30,5

25,7

12,2

21,9

14

32,6

25

19,5

22,8

10,5

11,4

10,4

35

25

38,8

38,8

11,5

30

27

6

16

12,5

12,2

14,4

10

29,1

26,1

24,9

16,5

24,9

14

16,4

15

12,5

23,35

26,70

14,7

14,7

27,71

18,6

21,8

14,8

22

OBSERVATIONS

artésien

arbre long

artésien

artésien

artésien

immergée

immergée

arbre long

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

turlîo- pompe

immergée

immergée

immergée

immergée

artésien

atlésien

artésien

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

arbre long

arbre long

immergée

lutbo-pompe

luibo-pompe

immergée

turt>o-ponipe

tuftx)-pompe

turtio-pompe

turt)o-pompe

artésien

turbo-pompe

lurbo-pompe

immergée

immergée

immergée

. Ciploiliî en iiiin QG a 1 5û rnVIi,suilc üillicullcs de icinie'.hcm

i tubage en tiU'e de ver'e

double tubage isolé par llijide

exploité en Jum 19B6a 175 ncolmatage echangeuf

. exploité en Juin 1986 à 1 80 m^/tisuite d'ificutles de féinteclion

1 exploite en Juin 1 986 à 1 40suite difficultés de reirijection

I operation arrêtée acluellemenl

Vh,

17,7

64

exploité en Juin 1 986 à 1 00 m''/h

> eyF>lC)iI^ en Juin 19B6à 2?0in'/h,5u"le difticuliRS do rciior.tioii

. exploité en Juin 1 98G a 1 Gû iri''/h,suite ditlicultes de temiection.

( exploité en Juin 1 996 à 200 mi/h,suite baisse de labaiiement

> exploité en Juin 1 986 à 1 60 m''/h.suile diHiCultés à la rémjection.

t Juin 1 966. légère baisse d'artésianismeutilisé pour l« t^échautlage.

exploité en Juin 19B6â 140 m'Aisuite ¿ unt dégradation des perlonn.exploité en Juin 1 9B5 à 1 70 m'/h,siflie à des diHiculiés de réinjectton,exploiléen Juin1986à 160m-^/h.suite à une déçradaiion des pcriorm.opération arrêtée.

exploité en Juin 1986 à 200 m^/h,suite à des difficultés de réinjection.

I difficultés A ta rèmiection,

problèmes d'interaction

exploité en Juin 1986à120mî/h,suite ditTicuHés exhaure et reinfection

baisse de rabattement.

exploité en Juin 1996 à 285 m'fti

, baisse de rabattement

Interconrwclé avec Orly I

i*»lfarKhe 3.500

«n attente

' Valeurs aux conditions nominales de fonctionnement théorique.(1) ChauHage urbain (C.U.). CPU - (2) Avec appoint de crête. FOL - (3) Semi-cenlraNsé.

La présence d'un " " signide que l'opéraiion n'est pas concernée par cette donnée.La presence dun "x" signifie absence de valeur exacle de la donnéeLa presence d'un " ' sigmlie donnée non répertoriée.

TABLEAU 1Liste des doublets en réservoir carbonaté. D'après Lemale et Pivin 1986, Ferrara et al. 1985

OPERATIONS

CREILI

lt«UXB£AUVAI.

MELUNL'ALMONT

! Doublet

2* Doublet

VlUiNEUVE-U-GARENNE

LE MEE-SUR-SEM

CI3UL0MM1ERS

AUIJ<AY-flOSE-DES-VEr(TS

MIDNTGEflON

lACOUHNEUIESUD

CEnSY-PONTOISE

MEAUXP.COLUNET

BEAUVAIS

CUCHY-SOUS-60IS

LACOUBNEI^ENORD

EPEflNAY

LAÎEU£.SAim<10UD

EVRY

MEAUXHOPITAl.

SEVHAN

l'DotJblet

2< Doublet

BIS-ORANGIS

CREILII

BIANC-MESNILKOTD

FONTAINEBLEAU

IVBY-SUR-SEINE

VAUX-LE-PENIL

OBLYI

PABIS PORTE-DE-ST-CLOUD

CHATENAY-MALABRY

GAflGES-LES-GOUESSE

TREI/BLAY-LES-GONESSE

AULNAY-GROS-SAULE

fDouWel

¡Doublet

EPINAY-SOUS-SENAHT

BONDY

SUCY-EN-BRIE

I.1AIS0NS-ALF0RTI

VIGIIEUX

CRFTEIL

«UJERS-LE-BEL-GONESSE

CACHAN

liigSë

CH£VILiY-LA-nuE

L-HAY-LfS-ROSES

CHAMPIGNY

THIAIS

CHELLES

ORLY»

BONNEUILSUn-MARNE

UAIStJllS-ALFORtIl

fRíSlíS

ALFORTVILLE

PARIS LA-VlLLmE

Ferrara

1* Doublet

2< Doublet

2.500

4.500

1.870

4.500

2.200

4.760

3.082

3.000

2.780

3.150

1.120

3.300

3.728

1.800

2.100

3.100

3.320

3.400

8.360

2.000

3.130

3.800

3.110

2.800

2.600

3.500

6.562

3.500

4.240

3.900

4.080

4.880

4.050

2.910

2.300

4.381

3.430

7.360

4.670

9.690

7.660

3.246

3.480

4.315

3.130

4.833

6.500

4.750

REPARTITION PARENERGIE SUBSTITUEE (%)

FOL FOD GAZ CHARB

100

X

100

23

100

100

47

53

92

100

50

59

17

24

30

79

23

25

20

44

53

70

97

46

11

34

10

86

80

33

100

100

53

100

17 30

37 63

100

100

100

32 57

8

65

70 30

50

100

23

100

3

54

10

19

40

68

14

67

71

34

65

60

73

12

86

33

29

30

35

40

27

20

?2û. I-

I- Ki

O Ía ^

^ UJ

Q U UJ

FOL

11

100

100

35

50

50

69 31

33 8

25 75

73 10

FOL

FOL

FOD

FDD

FOL

FOD

GN

eu.

FOL

FOD

GN

Charb.

FOL

eu.

FOL

FOL

FOD

Charb,

FOL

C.U.i'i

FOL

FOL

24

25

8

30

lO.OOOl

Chart).!'

Charb.

xis

8

GN

l = ¿

45 17.300

78

40

76

97

48

82

45

55

90

51

70

60

40

45

85

81,5

68

82

92

41

70

53

91

70

65

70

72

82

84

62,5

89

67

74

54

56

70

65

75

67

78

61,4

71

36.470

13.400

26.000

37.200

36.000

46.200

19.000

24.000

35.300

11.950

35.000

25.000

11.000

16.000

30.000

39.000

38.700

114.800

29.500

16.000

30.000

19.000

43.000

28.000

26.000

21.640

24.200

37.000

51.700

36.700

60.800

40.000

25.800

27.000

41.800

52.000

60.000

29.500

93.800

50.000

30.000

40.000

33.500

35.500

48.800

30.000

50.000

m y)UJ Q.D <

m 5

°o(mVh) 2

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

7"

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/B

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/B

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/8

9"5/8

7"

200

200

90

120

240

150

170

150

200

250

110

150

200

150

150

200

200

300

300

170

200

180

180

14C

200

180

175

200

250

200

200

250

250

200

200

250

250

200

300

300

300

220

300

200

280

250

250

250

175

TEMPERATURE

AU TOIT DURESERVOIR

APS NOMIN'

90

150

120

55

150

250

250

220

180

200

300

80

200

200

110

175

175

250

275

300

300

225

200

250

130

120

140

155

200

175

250

275

275

185

165

250

250

200

300

300

300

250

300

300

280

250

280

250

300

250

200

250

175

65

65

63

71

78

60

70

60

53

74

42

61

57

57

67

72

69

79

79

64

56

66

72

62,5

73

65

56

57

59

69

68

65

65

72

65

70

70

71

70

68

69

69

68

70

67

74

69

73

74

78

56

70,5

59

59

55

73

85,4

72

72,5

59

56

79,3

47,3

70

58,4

60

62,7

71,8

77

69

78

78

72

59

67,5

74,2

63,8

72

76

62

68

67,7

74

70,5

70

70

75,2

64

78

72,4

71,9

78,9

67

75

75

78.2

75,4

66,1

76,8

79,3

72

71,7

75,2

57

95

POMPE

13,3

30

30

23,5

21,8

30,5

25,7

12,2

21,9

14

32,6

25

19,5

22,8

10,5

11,4

10,4

35

25

38,8

38,8

11,5

30

27

6

16

12,5

12,2

14,4

10

29,1

26,1

24,9

16,5

24,9

14

16,4

15

12,5

23,35

26,70

14,7

14,7

27,71

18,6

21,8

14,8

22

OBSERVATIONS

artésien

arbre long

artésien

artésien

artésien

immergée

immergée

arbre long

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

turlîo- pompe

immergée

immergée

immergée

immergée

artésien

atlésien

artésien

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

immergée

arbre long

arbre long

immergée

lutbo-pompe

luibo-pompe

immergée

turt>o-ponipe

tuftx)-pompe

turtio-pompe

turt)o-pompe

artésien

turbo-pompe

lurbo-pompe

immergée

immergée

immergée

. Ciploiliî en iiiin QG a 1 5û rnVIi,suilc üillicullcs de icinie'.hcm

i tubage en tiU'e de ver'e

double tubage isolé par llijide

exploité en Jum 19B6a 175 ncolmatage echangeuf

. exploité en Juin 1986 à 1 80 m^/tisuite d'ificutles de féinteclion

1 exploite en Juin 1 986 à 1 40suite difficultés de reirijection

I operation arrêtée acluellemenl

Vh,

17,7

64

exploité en Juin 1 986 à 1 00 m''/h

> eyF>lC)iI^ en Juin 19B6à 2?0in'/h,5u"le difticuliRS do rciior.tioii

. exploité en Juin 1 98G a 1 Gû iri''/h,suite ditlicultes de temiection.

( exploité en Juin 1 996 à 200 mi/h,suite baisse de labaiiement

> exploité en Juin 1 986 à 1 60 m''/h.suile diHiCultés à la rémjection.

t Juin 1 966. légère baisse d'artésianismeutilisé pour l« t^échautlage.

exploité en Juin 19B6â 140 m'Aisuite ¿ unt dégradation des perlonn.exploité en Juin 1 9B5 à 1 70 m'/h,siflie à des diHiculiés de réinjectton,exploiléen Juin1986à 160m-^/h.suite à une déçradaiion des pcriorm.opération arrêtée.

exploité en Juin 1986 à 200 m^/h,suite à des difficultés de réinjection.

I difficultés A ta rèmiection,

problèmes d'interaction

exploité en Juin 1986à120mî/h,suite ditTicuHés exhaure et reinfection

baisse de rabattement.

exploité en Juin 1996 à 285 m'fti

, baisse de rabattement

Interconrwclé avec Orly I

i*»lfarKhe 3.500

«n attente

' Valeurs aux conditions nominales de fonctionnement théorique.(1) ChauHage urbain (C.U.). CPU - (2) Avec appoint de crête. FOL - (3) Semi-cenlraNsé.

La présence d'un " " signide que l'opéraiion n'est pas concernée par cette donnée.La presence dun "x" signifie absence de valeur exacle de la donnéeLa presence d'un " ' sigmlie donnée non répertoriée.

TABLEAU 1Liste des doublets en réservoir carbonaté. D'après Lemale et Pivin 1986, Ferrara et al. 1985

- 7 -

combustible de 175 000 TEP.

Ces chiffres correspondent toutefois à des avant-projets sommaires, et

non à des mesures effectivement faites ; en réalité ce chiffre doit

probablement être minoré pour plusieurs raisons. La première est le

non raccordement au réseau de certains logements ; ce cas semble être

relativement rare, et être au contraire contre-balancé par des

extensions de réseau non prévues à l'origine : le chiffre des

logements raccordés constitue sans doute un bon ordre de grandeur. Une

deuxième raison tient au fonctionnement des installations de

chauffage : les températures de retour vers la centrale géothermique

sont souvent plus forte que dans les prévisions, ce qui conduit à un

mauvais épuisement de la chaleur géothermique. Une troisième raison

réside dans les ennuis de fonctionnement de la boucle elle-même ; ces

ennuis, qui affectent surtout les installations fonctionnant avec

pompage, sont dus à la formation de particules de sulfures de fer

(Ouzounian et al., 1987, Fouillac, 1987). Il en résulte des blocages

de pompes (Ungemach et Fouasse, 1985), un entartrage des échangeurs et

des tubages, un colmatage des puits de production et d'injection. Si

une partie de ces incidents ont pu être surmontés, il n'en résulte pas

moins une baisse de performance des installations. Avec Lemale et

Pivin (1986), la prudence conseille de pondérer un ratio de 0,7 les

prévisions globales initiales, ce qui conduirait à un chiffre de

100 000 TEP environ, pour l'énergie géothermique annuelle

effectivement produite.

Il est intéressant de considérer un instant les coûts d'investissement

et de fonctionnement de ces doublets, ramenés à l'énergie fournie.

Pour les installations les plus récentes un doublet et ses équipements

de surface revient à 3-3,5 M. Ecus environ, (10 M. Ecus avec le réseau)

les dépenses de fonctionnement du doublet pouvant être estimées à

0,2-0,3 M.Ecus/an. Pour une énergie produite de l'ordre de

3 000 TEP/an, le coût de production serait donc de 100 Ecus/TEP, et le

coût d'investissement de 400 000 Ecus/TEP/jour. En comparant ces

chiffres à ceux publiés par Hocquart et Dauphin, (1987 p, 29) pour le

pétrole, il apparaît que les coûts de production sont semblables à

ceux des "nouveaux pétroles" : offshore profond, Arctique,

- 7 -

combustible de 175 000 TEP.

Ces chiffres correspondent toutefois à des avant-projets sommaires, et

non à des mesures effectivement faites ; en réalité ce chiffre doit

probablement être minoré pour plusieurs raisons. La première est le

non raccordement au réseau de certains logements ; ce cas semble être

relativement rare, et être au contraire contre-balancé par des

extensions de réseau non prévues à l'origine : le chiffre des

logements raccordés constitue sans doute un bon ordre de grandeur. Une

deuxième raison tient au fonctionnement des installations de

chauffage : les températures de retour vers la centrale géothermique

sont souvent plus forte que dans les prévisions, ce qui conduit à un

mauvais épuisement de la chaleur géothermique. Une troisième raison

réside dans les ennuis de fonctionnement de la boucle elle-même ; ces

ennuis, qui affectent surtout les installations fonctionnant avec

pompage, sont dus à la formation de particules de sulfures de fer

(Ouzounian et al., 1987, Fouillac, 1987). Il en résulte des blocages

de pompes (Ungemach et Fouasse, 1985), un entartrage des échangeurs et

des tubages, un colmatage des puits de production et d'injection. Si

une partie de ces incidents ont pu être surmontés, il n'en résulte pas

moins une baisse de performance des installations. Avec Lemale et

Pivin (1986), la prudence conseille de pondérer un ratio de 0,7 les

prévisions globales initiales, ce qui conduirait à un chiffre de

100 000 TEP environ, pour l'énergie géothermique annuelle

effectivement produite.

Il est intéressant de considérer un instant les coûts d'investissement

et de fonctionnement de ces doublets, ramenés à l'énergie fournie.

Pour les installations les plus récentes un doublet et ses équipements

de surface revient à 3-3,5 M. Ecus environ, (10 M. Ecus avec le réseau)

les dépenses de fonctionnement du doublet pouvant être estimées à

0,2-0,3 M.Ecus/an. Pour une énergie produite de l'ordre de

3 000 TEP/an, le coût de production serait donc de 100 Ecus/TEP, et le

coût d'investissement de 400 000 Ecus/TEP/jour. En comparant ces

chiffres à ceux publiés par Hocquart et Dauphin, (1987 p, 29) pour le

pétrole, il apparaît que les coûts de production sont semblables à

ceux des "nouveaux pétroles" : offshore profond, Arctique,

SITES

Melleray

Thisted

Metanopoli

PAYS

France

Danemark

Italie

Débi t d ' exploitation(ms'/h)

40 ? (*)

34

50

Température(°C)

75

45

60

1

TEP substituées 1

(échange direct) |

300 ? 1

100 ? 1

300 ? 1

* 40 m3/h en réinjection ; en fait Melleray n'a été exploité qu'en puits unique, laréinjection consommant beaucoup trop d'électricité.

TABLEAU 2

Doublets sur réservoirs gréseux

SITES

Melleray

Thisted

Metanopoli

PAYS

France

Danemark

Italie

Débi t d ' exploitation(ms'/h)

40 ? (*)

34

50

Température(°C)

75

45

60

1

TEP substituées 1

(échange direct) |

300 ? 1

100 ? 1

300 ? 1

* 40 m3/h en réinjection ; en fait Melleray n'a été exploité qu'en puits unique, laréinjection consommant beaucoup trop d'électricité.

TABLEAU 2

Doublets sur réservoirs gréseux

- 8 -

récupération assistée. Le coût d'investissement est au contraire

beaucoup plus élevé, il se situe en effet au même niveau que celui

relatif à l'exploitation des schistes bitumineux ou aux carburants de

synthèse (400 000 à 600 000 Ecus/TEP/jour).

Quant au projet d'exploitation de Ferrara, ses caractéristiques

prévisionnelles sont de 400 m3/h, 95°C, et 9 000 TEP/an (Ferrara et

al., 1985).

1.1.2 Les doublets en réservoirs gréseux

Trois doublets ont été réalisés dans la Communauté, le plus souvent à

titre expérimental ; l'un d'eux (Melleray) a été abandonné en tant que

doublet et a fonctionné en puits unique à cause de difficultés de

réinjection. Ces mêmes difficultés limitent le débit exploitable sur

deux autres sites, Thisted (Danemark) et Metanopoli (San Donato

Milanese, Italie), à 34 et 50 m3/h respectivement (SESAME*). Compte

tenu des faibles températures du fluide (45''C et 60°C) , le

fonctionnement de ces installations ne pourra être qu'expérimental, le

seul coût de l'électricité de pompage étant probablement du même ordre

de grandeur que la valeur de l'énergie produite.

L'économie possible en combustibles de ces installations, ne peut être

au mieux que de quelques centaines de TEP/an (tableau 2), tout au

moins dans l'état actuel des techniques de réinjection.

* SESAME : Banque de données CEE - ECHO Service - 177, route d'Esch

1471 LUXEMBOURG - LUXEMBOURG

tel : 352/488041

telex : 2181 EUROL LU.

Datacentralen - Landlystvej 40

2650 Hvidovre - Copenhagen

DANMARK - tel : 45 (1) 75 81 22

telex : 27122 DC DK

- 8 -

récupération assistée. Le coût d'investissement est au contraire

beaucoup plus élevé, il se situe en effet au même niveau que celui

relatif à l'exploitation des schistes bitumineux ou aux carburants de

synthèse (400 000 à 600 000 Ecus/TEP/jour).

Quant au projet d'exploitation de Ferrara, ses caractéristiques

prévisionnelles sont de 400 m3/h, 95°C, et 9 000 TEP/an (Ferrara et

al., 1985).

1.1.2 Les doublets en réservoirs gréseux

Trois doublets ont été réalisés dans la Communauté, le plus souvent à

titre expérimental ; l'un d'eux (Melleray) a été abandonné en tant que

doublet et a fonctionné en puits unique à cause de difficultés de

réinjection. Ces mêmes difficultés limitent le débit exploitable sur

deux autres sites, Thisted (Danemark) et Metanopoli (San Donato

Milanese, Italie), à 34 et 50 m3/h respectivement (SESAME*). Compte

tenu des faibles températures du fluide (45''C et 60°C) , le

fonctionnement de ces installations ne pourra être qu'expérimental, le

seul coût de l'électricité de pompage étant probablement du même ordre

de grandeur que la valeur de l'énergie produite.

L'économie possible en combustibles de ces installations, ne peut être

au mieux que de quelques centaines de TEP/an (tableau 2), tout au

moins dans l'état actuel des techniques de réinjection.

* SESAME : Banque de données CEE - ECHO Service - 177, route d'Esch

1471 LUXEMBOURG - LUXEMBOURG

tel : 352/488041

telex : 2181 EUROL LU.

Datacentralen - Landlystvej 40

2650 Hvidovre - Copenhagen

DANMARK - tel : 45 (1) 75 81 22

telex : 27122 DC DK

- 9 -

1.1.3 Les usages de l'énergie géothermique produite par doublets

De la description qui précède et du tableau 1, il découle que

pratiquement tous les usages de l'énergie géothermique exploitée par

doublet sont destinés à l'habitat. En effet, les investissements sont

très lourds, et les temps de retour prévisionnels très longs : même

avec un prix de l'énergie analogue à celui des années 1982 - 1985,

ils seraient de 7-8 ans au miniumum. Un tel délai est incompatible

avec les exigences du secteur industriel, pour lequel les temps de

retours sont de 2 à 3 ans au plus. Le cas de Melleray est là pour

souligner les difficultés d'une utilisation dans le secteur agricole.

Seul l'habitat, où utilisateurs et réseau de distribution sont

assurés de rester en place pour plusieurs dizaines d'années, est un

secteur susceptible de consentir des investissements dans de telles

conditions.

1.2 Les exploitations à puits unique

1.2.1 L'aspect géologique

Ces exploitations concernent essentiellement des ressources

géothermiques dont le fluide, peu salé, peut être rejeté sans

problèmes dans l'environnement, ou bien même peut être utilisé à des

fins agricoles ou domestiques. La salinité des nappes croissant

fréquement avec la profondeur, ces exploitation ont en général des

prises d'eau relativement peu profondes (500 à 1 200 m)

Les réservoirs sont ici encore, essentiellement carbonates avec

parfois des nappes plus superficielles en milieu sableux ou gréseux

(tableau 2) ; de plus, dans des zones à thermalisme reconnu, des

forages peu profonds ont mis en valeur des circulations d'eau le long

des fissures.

1.2.2 Les usages des exploitations à puits unique

1.2.2.1 Le chauffage de serres

La chaleur fournie, et donc utilisée, dépend très largement du type de

culture. Ainsi Y. Cormary et C. Nicolas (1985) estiment que pour la

France la consommation annuelle de fuel varie de 0,5 l/m2 à 80 l/m2,

selon le type de production. Convertis en TEP, ces chiffres

- 9 -

1.1.3 Les usages de l'énergie géothermique produite par doublets

De la description qui précède et du tableau 1, il découle que

pratiquement tous les usages de l'énergie géothermique exploitée par

doublet sont destinés à l'habitat. En effet, les investissements sont

très lourds, et les temps de retour prévisionnels très longs : même

avec un prix de l'énergie analogue à celui des années 1982 - 1985,

ils seraient de 7-8 ans au miniumum. Un tel délai est incompatible

avec les exigences du secteur industriel, pour lequel les temps de

retours sont de 2 à 3 ans au plus. Le cas de Melleray est là pour

souligner les difficultés d'une utilisation dans le secteur agricole.

Seul l'habitat, où utilisateurs et réseau de distribution sont

assurés de rester en place pour plusieurs dizaines d'années, est un

secteur susceptible de consentir des investissements dans de telles

conditions.

1.2 Les exploitations à puits unique

1.2.1 L'aspect géologique

Ces exploitations concernent essentiellement des ressources

géothermiques dont le fluide, peu salé, peut être rejeté sans

problèmes dans l'environnement, ou bien même peut être utilisé à des

fins agricoles ou domestiques. La salinité des nappes croissant

fréquement avec la profondeur, ces exploitation ont en général des

prises d'eau relativement peu profondes (500 à 1 200 m)

Les réservoirs sont ici encore, essentiellement carbonates avec

parfois des nappes plus superficielles en milieu sableux ou gréseux

(tableau 2) ; de plus, dans des zones à thermalisme reconnu, des

forages peu profonds ont mis en valeur des circulations d'eau le long

des fissures.

1.2.2 Les usages des exploitations à puits unique

1.2.2.1 Le chauffage de serres

La chaleur fournie, et donc utilisée, dépend très largement du type de

culture. Ainsi Y. Cormary et C. Nicolas (1985) estiment que pour la

France la consommation annuelle de fuel varie de 0,5 l/m2 à 80 l/m2,

selon le type de production. Convertis en TEP, ces chiffres

CHAUFFAGE DE SERRES

SITE

Lodève

Melleray

Cartagena

Lamazère

Galzignano

Larderello

Canino

Pantani

PAYS

France

France

Espagne

France

Italie

Italie

Italie

Italie

NATURE rés.

Dolo. cale.

Grès

Calcaire

Cale. dolo.

Cale, karst.

ITEP substi.

1 600(1)

I 1.500(2)

1 2.700(1)

I 1.100

1 600(1)

1 450(1)

1 50(3)

¡de 5.000|à 20.000

SURFACE SERRES

deà

(m2)20.000

50.000(2)

90.000

30.000

20.000

15.000

1.600

120.000520.000

TOTALde

â12.000 de27.000 à

296.600696.600

(Ami ata)

(Rodigo)(Xanthi)

[Italie1

1 Italie1 Grèce1

Cale. dolo.

Calcaire?

de 6.900(3) | de 230.000à 10.500(3) jà 350.000

230(4)1 8.000220(4)1 4.000

(1) désigne une estimation sur la base de 300 TEP environ pour 1 ha (10 000 m2).

(2) Exploitation arrêtée, non comptée dans le total.

(3) L'exploitation de Monte Amiata, qui est en fait un rejet thermique, a été prise encompte. Cette position se justifie par analogie avec le cas de chaleur récupéréesur puits d'eau potable ou dans les établissements thermaux, où elle constitueaussi un sous-produit.

(4) Projets

TABLEAU 3

Liste des exploitations consacrées à l'agriculture

CHAUFFAGE DE SERRES

SITE

Lodève

Melleray

Cartagena

Lamazère

Galzignano

Larderello

Canino

Pantani

PAYS

France

France

Espagne

France

Italie

Italie

Italie

Italie

NATURE rés.

Dolo. cale.

Grès

Calcaire

Cale. dolo.

Cale, karst.

ITEP substi.

1 600(1)

I 1.500(2)

1 2.700(1)

I 1.100

1 600(1)

1 450(1)

1 50(3)

¡de 5.000|à 20.000

SURFACE SERRES

deà

(m2)20.000

50.000(2)

90.000

30.000

20.000

15.000

1.600

120.000520.000

TOTALde

â12.000 de27.000 à

296.600696.600

(Ami ata)

(Rodigo)(Xanthi)

[Italie1

1 Italie1 Grèce1

Cale. dolo.

Calcaire?

de 6.900(3) | de 230.000à 10.500(3) jà 350.000

230(4)1 8.000220(4)1 4.000

(1) désigne une estimation sur la base de 300 TEP environ pour 1 ha (10 000 m2).

(2) Exploitation arrêtée, non comptée dans le total.

(3) L'exploitation de Monte Amiata, qui est en fait un rejet thermique, a été prise encompte. Cette position se justifie par analogie avec le cas de chaleur récupéréesur puits d'eau potable ou dans les établissements thermaux, où elle constitueaussi un sous-produit.

(4) Projets

TABLEAU 3

Liste des exploitations consacrées à l'agriculture

- 10 -

-4 -4correspondent approximativement à 5.10 et 800.10 TEP/m2 : l'écart

est donc énorme, les mêmes auteurs avancent les chiffres de

800 000 TEP pour une surface de 7 000 hectares (70.10 m2). La-4

consommation moyenne serait donc de 110.10 TEP/m2 en France, pays

qui par son climat se situe à mi-chemin entre les pays méditerranéens

et les pays d'Europe du Nord. La production horticole (plantes en pot,

fleurs coupées), qui nécessite la plus grande consommation d'énergie,-4

exigerait environ 40 l/m2, soit 400.10 TEP/m2.

A la différence donc du chauffage urbain, pour lequel les besoins

thermiques de chaque type de logement sont pratiquement invariables

selon les années, l'économie d'énergie dans les serres pourra varier

en fonction du type de production, et ne sera pas nécessairement la

même d'une année sur l'autre.

Les chiffres donnés tableau 3, qui résument les principales

installations connues, sont donc très imprécis et doivent être

regardés comme des ordres de grandeur. La surface des serres

construites est plus facile à évaluer, encore qu'une incertitude régne

sur le développement exact des deux plus grosses installations

(Pantani et Monte Amiata) en Italie.

La surface totale de serres ayant recours à la géothermie devrait se

situer à court terme dans une fourchette de 600 000 à 1 100 000 m2 ;

ces chiffres devraient être modulés selon le maintien ou l'abandon de

la production géothermique de Melleray, et surtout selon le

développement des deux énormes projets de Monte Amiata et Pantani.

Les consommations et les économies réelles d'énergie sont difficiles à

évaluer, et seuls quelques recoupements peuvent être faits. A

Melleray, une quantité de chaleur d'environ 15 000 à 18 000 MWh, soit

1 300 à 1 500 TEP, a été distribuée sur 150 000 m2 lorsque

l'exploitation géothermique a fonctionné convenablement. La

consommation d'énergie géothermique aurait donc été de l'ordre de-4

100.10 TEP/m2. A Lamazère, les chiffres disponibles (cf. tableau 3 ;

J.P. Dane, in Lemale et Pivin - 1986, p. 44) sont de 1 100 TEP

annuelles, pour une surface de 34 000 m2 ; la consommation d'énergie

par unité de surface, serait donc beaucoup plus importante qu'à

Melleray.

En ce qui concerne l'Italie, les chiffres disponibles dans la banque

- 10 -

-4 -4correspondent approximativement à 5.10 et 800.10 TEP/m2 : l'écart

est donc énorme, les mêmes auteurs avancent les chiffres de

800 000 TEP pour une surface de 7 000 hectares (70.10 m2). La-4

consommation moyenne serait donc de 110.10 TEP/m2 en France, pays

qui par son climat se situe à mi-chemin entre les pays méditerranéens

et les pays d'Europe du Nord. La production horticole (plantes en pot,

fleurs coupées), qui nécessite la plus grande consommation d'énergie,-4

exigerait environ 40 l/m2, soit 400.10 TEP/m2.

A la différence donc du chauffage urbain, pour lequel les besoins

thermiques de chaque type de logement sont pratiquement invariables

selon les années, l'économie d'énergie dans les serres pourra varier

en fonction du type de production, et ne sera pas nécessairement la

même d'une année sur l'autre.

Les chiffres donnés tableau 3, qui résument les principales

installations connues, sont donc très imprécis et doivent être

regardés comme des ordres de grandeur. La surface des serres

construites est plus facile à évaluer, encore qu'une incertitude régne

sur le développement exact des deux plus grosses installations

(Pantani et Monte Amiata) en Italie.

La surface totale de serres ayant recours à la géothermie devrait se

situer à court terme dans une fourchette de 600 000 à 1 100 000 m2 ;

ces chiffres devraient être modulés selon le maintien ou l'abandon de

la production géothermique de Melleray, et surtout selon le

développement des deux énormes projets de Monte Amiata et Pantani.

Les consommations et les économies réelles d'énergie sont difficiles à

évaluer, et seuls quelques recoupements peuvent être faits. A

Melleray, une quantité de chaleur d'environ 15 000 à 18 000 MWh, soit

1 300 à 1 500 TEP, a été distribuée sur 150 000 m2 lorsque

l'exploitation géothermique a fonctionné convenablement. La

consommation d'énergie géothermique aurait donc été de l'ordre de-4

100.10 TEP/m2. A Lamazère, les chiffres disponibles (cf. tableau 3 ;

J.P. Dane, in Lemale et Pivin - 1986, p. 44) sont de 1 100 TEP

annuelles, pour une surface de 34 000 m2 ; la consommation d'énergie

par unité de surface, serait donc beaucoup plus importante qu'à

Melleray.

En ce qui concerne l'Italie, les chiffres disponibles dans la banque

- 11 -

de données CEE "SESAME" ainsi que dans la littérature (Cataldi 1984 ;

Ferrara et al. , 1985) conduisent à des estimations nettement-4

supérieures. On aurait ainsi une consommation de 600.10 TEP/m2 an à

Hulera (Cataldi 1984, p. 16), 400. lO""* TEP/m2 an à Pantani (SESAME).

Enfin, l'économie de 50 000 TEP à Monte Amiata n'est pas seulement à

imputer aux futurs 350 000 m2 de serres, mais aussi à un programme

prévisionnel de séchage pour produits agricoles (Ferrara et al.,

1985).

Le tableau 3 a donc été complété, en prenant comme hypothèse une-4consommation annuelle de 300 TEP par hectare, soit 300.10 TEP/m2 an.

Dans ces conditions, l'énergie géothermique fournie se situerait un

peu au-dessous d'une fourchette de 20 000 à 40 000 TEP/an.

1.2.2.2 Le séchage de produits agricoles

Cette utilisation de l'énergie géothermique, prévue d'ailleurs dans le

fameux diagramme de Lindal (1973), reste à l'état de projets. On a

mentionné ci-dessus celui de Monte Amiata ; le projet de Rodigo

(Italie) prévoit une utilisation annuelle d'environ 3 000 fiîWh, soit

2 600 TEP environ.

1.2.2.3 Le chauffage dans les villes d'eaux et les exploitations

associées au thermalisme

Dans cette rubrique ont été regroupées (tableau 4) les installations

géothermiques destinées au chauffage d'habitations, et liées à des

sources chaudes ou à des réservoirs situés à faible profondeur

(souvent moins de 500 m). Dans de nombreux cas, la chaleur

géothermique n'est qu'un sous-produit de l'exploitation des eaux

thermales (Haenel, 1985). Il s'agit donc d'un exemple de chaleur

fatale, comme par ailleurs celui de Monte Amiata pour les

exploitations agricoles.

Dans l'ensemble, les exploitations sont de petite taille, avec une

puissance installée de l'ordre de 1 MW et une économie en combustible

de quelques centaines de TEP. Une exception majeure toutefois est

constituée par le district d' Abano Monteortone - Montegrotto

Battaglia, où plus de 250 puits desservent une centaine de postes de

livraison de chaleur (Ferrara et al., 1985, p. 101). Selon

P. Ungemach (1983), la puissance de l'ensemble atteindrait 250 MW ;

- 11 -

de données CEE "SESAME" ainsi que dans la littérature (Cataldi 1984 ;

Ferrara et al. , 1985) conduisent à des estimations nettement-4

supérieures. On aurait ainsi une consommation de 600.10 TEP/m2 an à

Hulera (Cataldi 1984, p. 16), 400. lO""* TEP/m2 an à Pantani (SESAME).

Enfin, l'économie de 50 000 TEP à Monte Amiata n'est pas seulement à

imputer aux futurs 350 000 m2 de serres, mais aussi à un programme

prévisionnel de séchage pour produits agricoles (Ferrara et al.,

1985).

Le tableau 3 a donc été complété, en prenant comme hypothèse une-4consommation annuelle de 300 TEP par hectare, soit 300.10 TEP/m2 an.

Dans ces conditions, l'énergie géothermique fournie se situerait un

peu au-dessous d'une fourchette de 20 000 à 40 000 TEP/an.

1.2.2.2 Le séchage de produits agricoles

Cette utilisation de l'énergie géothermique, prévue d'ailleurs dans le

fameux diagramme de Lindal (1973), reste à l'état de projets. On a

mentionné ci-dessus celui de Monte Amiata ; le projet de Rodigo

(Italie) prévoit une utilisation annuelle d'environ 3 000 fiîWh, soit

2 600 TEP environ.

1.2.2.3 Le chauffage dans les villes d'eaux et les exploitations

associées au thermalisme

Dans cette rubrique ont été regroupées (tableau 4) les installations

géothermiques destinées au chauffage d'habitations, et liées à des

sources chaudes ou à des réservoirs situés à faible profondeur

(souvent moins de 500 m). Dans de nombreux cas, la chaleur

géothermique n'est qu'un sous-produit de l'exploitation des eaux

thermales (Haenel, 1985). Il s'agit donc d'un exemple de chaleur

fatale, comme par ailleurs celui de Monte Amiata pour les

exploitations agricoles.

Dans l'ensemble, les exploitations sont de petite taille, avec une

puissance installée de l'ordre de 1 MW et une économie en combustible

de quelques centaines de TEP. Une exception majeure toutefois est

constituée par le district d' Abano Monteortone - Montegrotto

Battaglia, où plus de 250 puits desservent une centaine de postes de

livraison de chaleur (Ferrara et al., 1985, p. 101). Selon

P. Ungemach (1983), la puissance de l'ensemble atteindrait 250 MW ;

1 SITE

iMorsbronn

JNeris

1 Orense

1 Abano

JDivers "Spas"

¡Dax

[Aachen

1 Baden-Baden

1 Bad-Ems

JBiberach

iKonstanz

1 Urach

1 Wiesbaden

|Bagno di Romagna

JAcqui terme

PAYS

France

France

Espagne

Italie

Italie

France

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Italie

TOTAL

CHAUFFAGE DE

Thermalisme -

NATURE rés.

?

?

?

Calcaire

?

Calcaire

?

?

?

Cale, karst.

Cale, karst.

Calcaire

Fract. mtm

Fract. mtm

VILLES D

Sources'EAUXchaudes

TEP substi.

500

100

?

10.000

500

800

290

120

60

70

170

130

390

530

14.110

(?)

PUISS. (kW)

980

de 140.000 (?)à 250.000 (?)

820

290

160

250

1.570

1.000

1.650

2.100

de 148.860à 248.860

SOURCE

Babot et Al. , 1986

Cf Ferrara et al. 1985Ungemach 1983Sommaruga 1985

7

Haenel 1985

Symposium Pise 1987

TABLEAU 4

Liste des exploitations géothermiques à puits unique dans les villesd'eaux ou zones thermales

1 SITE

iMorsbronn

JNeris

1 Orense

1 Abano

JDivers "Spas"

¡Dax

[Aachen

1 Baden-Baden

1 Bad-Ems

JBiberach

iKonstanz

1 Urach

1 Wiesbaden

|Bagno di Romagna

JAcqui terme

PAYS

France

France

Espagne

Italie

Italie

France

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Allemagne

Italie

TOTAL

CHAUFFAGE DE

Thermalisme -

NATURE rés.

?

?

?

Calcaire

?

Calcaire

?

?

?

Cale, karst.

Cale, karst.

Calcaire

Fract. mtm

Fract. mtm

VILLES D

Sources'EAUXchaudes

TEP substi.

500

100

?

10.000

500

800

290

120

60

70

170

130

390

530

14.110

(?)

PUISS. (kW)

980

de 140.000 (?)à 250.000 (?)

820

290

160

250

1.570

1.000

1.650

2.100

de 148.860à 248.860

SOURCE

Babot et Al. , 1986

Cf Ferrara et al. 1985Ungemach 1983Sommaruga 1985

7

Haenel 1985

Symposium Pise 1987

TABLEAU 4

Liste des exploitations géothermiques à puits unique dans les villesd'eaux ou zones thermales

- 12 -

d'après les chiffres de Ferrara et al. (op. cit.), le débit puisé

serait de 1 150 kg/s soit plus de 4 000 m3/h : ceci correspond à une

puissance de 120 à 140 MW, pour un écart de température de 35 à

40°C, entre production et rejet. Malgré l'imprécision des chiffres,

il est évident que dans le domaine du chauffage des villes d'eaux en

Europe, l'essentiel est assuré par le district d' Abano, qui

représente probablement à lui seul 70 % de l'énergie géothermique

produite et utilisée de cette façon. Ceci est à mettre en liaison

avec deux faits majeurs , d'une part l'existence d'une importante

industrie (touristique et balnéaire), pour qui l'exploitation

thermique ne constitue qu'un sous produit marginal ; d'autre part une

ressource géologique exceptionnelle (plus de 4 000 m3/h à 60-78°C)

située à faible profondeur.

Le développement actuel de plusieurs projets va accentuer le lien

entre thermalisme et géothermie, plusieurs villes d'eaux (Acqui Terme

et Bagno di Romagna en Italie, Saulgau en RFA) sont en train en effet

de développer leur recours à la géothermie. Les exploitants du

thermalisme et ceux du chauffage urbain étant en général différents,

et un conflit d'usage pouvant donc naître à propos de l'utilisation

de la ressource souterraine, le développement de tels projets suppose

résolus de nombreux conflits entre usagers potentiels, au niveau

d'une municipalité.

Dans beaucoup de pays, le potentiel de développement est néanmoins

limité, à moins de multiplier les nouveaux captages. Ainsi le

répertoire de quelques 900 sources thermales en France (Anonyme,

1975) permet de chiffrer à 3 000 m3/h environ, le débit total

autorisé des sources à plus de 15°C et 10 m3/h de production

unitaire. Les températures étant plus faibles en moyenne qu'à Abano,

le potentiel thermique l'est aussi, et ne doit donc pas dépasser

quelques milliers de TEP.

1.2.2.4 Les exploitations pour le chauffage d'habitations hors des

zones thermales

Les puits sont plus profonds (jusqu'à 1 800 m, Vicenza) ; lorqu'ils

sont courts, l'usage de PAC est général pour des températures de

moins de 50°C. Pour des températures plus élevées, l'usage de PAC est

souvent peu justifié d'un point de vue économique, à cause d'une

période d'emploi trop courte dans l'année. Il est bon de remarquer

que des opérations classiquement décrites comme opérations de

géothermie (Bruyères, Châteauroux, Bordeaux Bénauge, Pessac...) sont

avant tout de grosses exploitations de PAC. La raison d'une prise

- 12 -

d'après les chiffres de Ferrara et al. (op. cit.), le débit puisé

serait de 1 150 kg/s soit plus de 4 000 m3/h : ceci correspond à une

puissance de 120 à 140 MW, pour un écart de température de 35 à

40°C, entre production et rejet. Malgré l'imprécision des chiffres,

il est évident que dans le domaine du chauffage des villes d'eaux en

Europe, l'essentiel est assuré par le district d' Abano, qui

représente probablement à lui seul 70 % de l'énergie géothermique

produite et utilisée de cette façon. Ceci est à mettre en liaison

avec deux faits majeurs , d'une part l'existence d'une importante

industrie (touristique et balnéaire), pour qui l'exploitation

thermique ne constitue qu'un sous produit marginal ; d'autre part une

ressource géologique exceptionnelle (plus de 4 000 m3/h à 60-78°C)

située à faible profondeur.

Le développement actuel de plusieurs projets va accentuer le lien

entre thermalisme et géothermie, plusieurs villes d'eaux (Acqui Terme

et Bagno di Romagna en Italie, Saulgau en RFA) sont en train en effet

de développer leur recours à la géothermie. Les exploitants du

thermalisme et ceux du chauffage urbain étant en général différents,

et un conflit d'usage pouvant donc naître à propos de l'utilisation

de la ressource souterraine, le développement de tels projets suppose

résolus de nombreux conflits entre usagers potentiels, au niveau

d'une municipalité.

Dans beaucoup de pays, le potentiel de développement est néanmoins

limité, à moins de multiplier les nouveaux captages. Ainsi le

répertoire de quelques 900 sources thermales en France (Anonyme,

1975) permet de chiffrer à 3 000 m3/h environ, le débit total

autorisé des sources à plus de 15°C et 10 m3/h de production

unitaire. Les températures étant plus faibles en moyenne qu'à Abano,

le potentiel thermique l'est aussi, et ne doit donc pas dépasser

quelques milliers de TEP.

1.2.2.4 Les exploitations pour le chauffage d'habitations hors des

zones thermales

Les puits sont plus profonds (jusqu'à 1 800 m, Vicenza) ; lorqu'ils

sont courts, l'usage de PAC est général pour des températures de

moins de 50°C. Pour des températures plus élevées, l'usage de PAC est

souvent peu justifié d'un point de vue économique, à cause d'une

période d'emploi trop courte dans l'année. Il est bon de remarquer

que des opérations classiquement décrites comme opérations de

géothermie (Bruyères, Châteauroux, Bordeaux Bénauge, Pessac...) sont

avant tout de grosses exploitations de PAC. La raison d'une prise

SITE

Maison de la Radio

Libourne

Bruyère

Châteauroux

Hagetmau

Bordeaux-Stadium

Saulgau

Bordeaux-Bénauge

Bordeaux-Gd Parc

Pessac

Bordeaux-Mériadeck

Merignac-106

Mont de Marsan 2

Blagnac

Mont de Marsan 1

Vicenza

Larderello

Turnhout (piscine)

PAYS

France

R.F.A.

France

Italie

n

Pays-Bas

TOTAL

Réserv.

Sables

Sables

Sables

Grès

Sables

Calcaire, karst.

Cale.

Cale.

Cale.

Cale.

Cale.

sables

sables

sables

sables

sables

Calcaire

Calcaire

Cale.

Cale.

Cale.

Craie

sables

dolo.

dolo.

TEP

Total 1

300 1

1 . 400 1

600 1

1.100 1

500 1

2.100 1

1.900 I

1.990 1

1 . 500 i

1 . 500 1

1 . 500 1

600 1

900 i

1 . 700 1

2.000 1

1.300 (?)|

pm 1

20.800

SUBSTITUEESPAC |Ech. dir.

1

1

1

300

.400

600

.100

?

?

?

900*

.290»

600*

?

0

?

0

0

0

?

?

?

1.000

700

900

?

1.200

?

TEMPERATURE |

°c 1

27 1

23 1

30 1

31 I

32 1

34 1

42 1

44 1

46 I

48 1

53 1

55 1

56 I

58 1

60 1

65 1

68 1

TABLEAU 5Liste des exploitations géothermiques à puits uniques, hors des villes thermales

SITE

Maison de la Radio

Libourne

Bruyère

Châteauroux

Hagetmau

Bordeaux-Stadium

Saulgau

Bordeaux-Bénauge

Bordeaux-Gd Parc

Pessac

Bordeaux-Mériadeck

Merignac-106

Mont de Marsan 2

Blagnac

Mont de Marsan 1

Vicenza

Larderello

Turnhout (piscine)

PAYS

France

R.F.A.

France

Italie

n

Pays-Bas

TOTAL

Réserv.

Sables

Sables

Sables

Grès

Sables

Calcaire, karst.

Cale.

Cale.

Cale.

Cale.

Cale.

sables

sables

sables

sables

sables

Calcaire

Calcaire

Cale.

Cale.

Cale.

Craie

sables

dolo.

dolo.

TEP

Total 1

300 1

1 . 400 1

600 1

1.100 1

500 1

2.100 1

1.900 I

1.990 1

1 . 500 i

1 . 500 1

1 . 500 1

600 1

900 i

1 . 700 1

2.000 1

1.300 (?)|

pm 1

20.800

SUBSTITUEESPAC |Ech. dir.

1

1

1

300

.400

600

.100

?

?

?

900*

.290»

600*

?

0

?

0

0

0

?

?

?

1.000

700

900

?

1.200

?

TEMPERATURE |

°c 1

27 1

23 1

30 1

31 I

32 1

34 1

42 1

44 1

46 I

48 1

53 1

55 1

56 I

58 1

60 1

65 1

68 1

TABLEAU 5Liste des exploitations géothermiques à puits uniques, hors des villes thermales

- 13 -

d'eau dans des nappes profondes plutôt que superficielles, tient

parfois au fait que ces dernières sont souvent déjà très sollicitées

pour l'eau à usage domestique ou industriel : c'est ce qui a été très

explicitement écrit à propos de Libourne par R. Piet (1986).

L'harmonisation entre utilisation thermique et utilisation de l'eau

potable, est le problème dominant concernant ce type d'installation.

Ou bien la récupération d'énergie thermique est un sous-produit de

l'utilisation de l'eau (Hagetmau, Libourne) ; ou bien la protection

des nappes d'eau superficielles d'eau douce oblige, pour une

utilisation combinée chaleur-eau, à viser des réservoirs plus

profonds (cf. plus haut) ; parfois l'exploitation thermique se fait

par dérogation aux règles de protection des nappes d'eau potable

(Maison de la Radio à Paris), etc.. Par ailleurs pour des eaux

potables à environ 30-35°C, il semble bien actuellement que la valeur

marchande de l'eau elle-même, soit nettement supérieure à celle de

l'énergie thermique que l'on en tire...

Globalement, l'énergie produite est d'environ 20 000 TEP, dont la

moitié probablement en provenance du fonctionnement des PAC

(tableau 5) .

1.3 Les exploitations par pompes à chaleur

1.3.1 L'exploitation par PAC est-elle de la géothermie ?

Deux opinions s'affrontent sur ce problème délicat. L'une considère

que les PAC, consommant de l'énergie, ne peuvent être considérées

comme une source d'énergie et ne sont qu'un équipement auxiliaire (par

exemple, cf. Mot, 1982). L'autre opinion au contraire affirme que

l'extraction de chaleur des eaux souterraines au moyen de PAC, est de

la géothermie au sens propre du terme (Haenel, 1985).

Sans vouloir prendre position dans ce débat, l'on peut néanmoins faire

quelques remarques :

- les moteurs des PAC sont en général électriques, et l'utilisation

d'une énergie "noble" à des fins thermiques est souvent critiquée.

Mais la géothermie aussi consomme de l'électricité, en pompage et en

réinjection. Si la production énergétique d'une installation

géothermique est faible, le rapport énergie thermique produite/énergie

électrique consommée peut être du même ordre de grandeur que pour une

pompe à chaleur sur nappe phréatique, alors que l'investissement est

infiniment plus lourd.

- 13 -

d'eau dans des nappes profondes plutôt que superficielles, tient

parfois au fait que ces dernières sont souvent déjà très sollicitées

pour l'eau à usage domestique ou industriel : c'est ce qui a été très

explicitement écrit à propos de Libourne par R. Piet (1986).

L'harmonisation entre utilisation thermique et utilisation de l'eau

potable, est le problème dominant concernant ce type d'installation.

Ou bien la récupération d'énergie thermique est un sous-produit de

l'utilisation de l'eau (Hagetmau, Libourne) ; ou bien la protection

des nappes d'eau superficielles d'eau douce oblige, pour une

utilisation combinée chaleur-eau, à viser des réservoirs plus

profonds (cf. plus haut) ; parfois l'exploitation thermique se fait

par dérogation aux règles de protection des nappes d'eau potable

(Maison de la Radio à Paris), etc.. Par ailleurs pour des eaux

potables à environ 30-35°C, il semble bien actuellement que la valeur

marchande de l'eau elle-même, soit nettement supérieure à celle de

l'énergie thermique que l'on en tire...

Globalement, l'énergie produite est d'environ 20 000 TEP, dont la

moitié probablement en provenance du fonctionnement des PAC

(tableau 5) .

1.3 Les exploitations par pompes à chaleur

1.3.1 L'exploitation par PAC est-elle de la géothermie ?

Deux opinions s'affrontent sur ce problème délicat. L'une considère

que les PAC, consommant de l'énergie, ne peuvent être considérées

comme une source d'énergie et ne sont qu'un équipement auxiliaire (par

exemple, cf. Mot, 1982). L'autre opinion au contraire affirme que

l'extraction de chaleur des eaux souterraines au moyen de PAC, est de

la géothermie au sens propre du terme (Haenel, 1985).

Sans vouloir prendre position dans ce débat, l'on peut néanmoins faire

quelques remarques :

- les moteurs des PAC sont en général électriques, et l'utilisation

d'une énergie "noble" à des fins thermiques est souvent critiquée.

Mais la géothermie aussi consomme de l'électricité, en pompage et en

réinjection. Si la production énergétique d'une installation

géothermique est faible, le rapport énergie thermique produite/énergie

électrique consommée peut être du même ordre de grandeur que pour une

pompe à chaleur sur nappe phréatique, alors que l'investissement est

infiniment plus lourd.

- 14 -

La remarque précédente vise les doublets-pilotes sur réservoirs

gréseux, comme il en existe dans plusieurs pays de la Communauté. Rien

n'indique en effet que l'on parvienne, dans un avenir proche, à

diminuer sensiblement l'énergie électrique nécessaire à la production

d'énergie thermique. Or, le fonctionnement d'une telle installation

peut nécessiter par exemple une puissance de 300 kW, pour réinjecter

50 m3/h (soit 15 1/s) ; si 15°C sont récupérés en moyenne dans l'année

par seul échange direct, (production à 60°C, rejet à 45''C) la

puissance thermique moyenne est de 750 Kth/h soit environ 900 kW. Or,

une PAC de 300 kW avec un coefficient de performance de 3, valeur

modeste, fournirait la même puissance thermique. Il est donc évident

que du seul point de vue énergétique (sans parler du risque géologique

initial ni du coût de l'investissement) un tel doublet géothermique

n'est pas dans ce cas plus avantageux qu'une PAC, même si l'on ne

considère que la consommation d'électricité.

En ce qui concerne l'énergie thermique des nappes souterraines, celle

des nappes profondes est non renouvelable au même titre que le sont

les combustibles fossiles.

Au contraire, celle des nappes phréatiques est renouvelable (Margat,

1984, p. 455) ; en effet, leur température moyenne étant pratiquement

celle de la moyenne des pluies annuelles, ces nappes constituent un

stockage naturel d'énergie solaire, renouvelable bien évidemment. A ce

titre et dans l'optique de ménager les ressources énergétiques du

globe terrestre, il n'y a pas lieu de donner la préférence à la

géothermie du sous-sol profond plutôt qu'à l'exploitation des nappes

phréatiques par PAC. Rappelions que J. Olivet (1981) appellait

l'exploitation par PAC "géothermie indirecte". Enfin, il y a

manifestement une interaction entre exploitation des nappes

superficielles, et le développement de la géothermie. Ce n'est

certainement pas un hasard, en effet, si la géothermie s'est

développée autour de villes comme Paris et Bordeaux, qui sont deux des

principales agglomérations où l'utilisation des nappes superficielles

est la plus sévèrement réglementée.

Pour ces différents motifs, il a paru opportun de ne pas négliger la

contribution des PAC dans le bilan géothermique (au sens large) de la

CEE.

- 14 -

La remarque précédente vise les doublets-pilotes sur réservoirs

gréseux, comme il en existe dans plusieurs pays de la Communauté. Rien

n'indique en effet que l'on parvienne, dans un avenir proche, à

diminuer sensiblement l'énergie électrique nécessaire à la production

d'énergie thermique. Or, le fonctionnement d'une telle installation

peut nécessiter par exemple une puissance de 300 kW, pour réinjecter

50 m3/h (soit 15 1/s) ; si 15°C sont récupérés en moyenne dans l'année

par seul échange direct, (production à 60°C, rejet à 45''C) la

puissance thermique moyenne est de 750 Kth/h soit environ 900 kW. Or,

une PAC de 300 kW avec un coefficient de performance de 3, valeur

modeste, fournirait la même puissance thermique. Il est donc évident

que du seul point de vue énergétique (sans parler du risque géologique

initial ni du coût de l'investissement) un tel doublet géothermique

n'est pas dans ce cas plus avantageux qu'une PAC, même si l'on ne

considère que la consommation d'électricité.

En ce qui concerne l'énergie thermique des nappes souterraines, celle

des nappes profondes est non renouvelable au même titre que le sont

les combustibles fossiles.

Au contraire, celle des nappes phréatiques est renouvelable (Margat,

1984, p. 455) ; en effet, leur température moyenne étant pratiquement

celle de la moyenne des pluies annuelles, ces nappes constituent un

stockage naturel d'énergie solaire, renouvelable bien évidemment. A ce

titre et dans l'optique de ménager les ressources énergétiques du

globe terrestre, il n'y a pas lieu de donner la préférence à la

géothermie du sous-sol profond plutôt qu'à l'exploitation des nappes

phréatiques par PAC. Rappelions que J. Olivet (1981) appellait

l'exploitation par PAC "géothermie indirecte". Enfin, il y a

manifestement une interaction entre exploitation des nappes

superficielles, et le développement de la géothermie. Ce n'est

certainement pas un hasard, en effet, si la géothermie s'est

développée autour de villes comme Paris et Bordeaux, qui sont deux des

principales agglomérations où l'utilisation des nappes superficielles

est la plus sévèrement réglementée.

Pour ces différents motifs, il a paru opportun de ne pas négliger la

contribution des PAC dans le bilan géothermique (au sens large) de la

CEE.

1 TEP 1

TYPE D'EXPLOITATION | substituées | Remarques

Doublets sur réservoirs carbonates | 110 000 | dont 100 000 Dogger françaisI I 10 000 Ferrara (Italie)

PAC sur nappes phréatiques | 100 000 | dont RFA 60 0001 1 France 30 000I 1 Italie 7 000 (?)

Chauffage de serres 1 20 000 j dont 30 à 50 % pour les seuls1 à 40 000 ¡rejets de Monte Amiata

Puits uniques hors de régions thermales] 21 000 | dont 50% environ fournis par PAC

Puits uniques, liés au thermalisme | 14 000 | dont 10 000 pour le district1 |d' Abano

Doublets sur réservoirs gréseux | 1 000 ?|

TOTAL (environ) | 276 000 |

TABLEAU 6

Récapitulation (cf. tableaux 1 à 5) des substitutions par énergie géothermique, selonles modes d'exploitation. Seules les installations existantes ont été prises en compte.

1 TEP 1

TYPE D'EXPLOITATION | substituées | Remarques

Doublets sur réservoirs carbonates | 110 000 | dont 100 000 Dogger françaisI I 10 000 Ferrara (Italie)

PAC sur nappes phréatiques | 100 000 | dont RFA 60 0001 1 France 30 000I 1 Italie 7 000 (?)

Chauffage de serres 1 20 000 j dont 30 à 50 % pour les seuls1 à 40 000 ¡rejets de Monte Amiata

Puits uniques hors de régions thermales] 21 000 | dont 50% environ fournis par PAC

Puits uniques, liés au thermalisme | 14 000 | dont 10 000 pour le district1 |d' Abano

Doublets sur réservoirs gréseux | 1 000 ?|

TOTAL (environ) | 276 000 |

TABLEAU 6

Récapitulation (cf. tableaux 1 à 5) des substitutions par énergie géothermique, selonles modes d'exploitation. Seules les installations existantes ont été prises en compte.

- 15 -

1.3.2 Bilan thermique de l'exploitation par PAC des nappes

souterraines

Les chiffres sont rares et disparates ; comme on l'a vu plus haut,

certaines opérations dites de géothermie sont en fait des

installations fonctionnant sur pompes à chaleur (tableau 5). A part ce

cas particulier, le bilan réel de l'exploitation des nappes

superficielles est difficile à faire.

Les chiffres les plus précis concernent la République Fédérale

d'Allemagne. Haenel (1985) évalue à 60 000 TEP/an l'énergie tirée des

nappes souterraines, au moyen de PAC, qui seraient au nombre de

100 000 environ. En outre, il y avait en 1983 environ 400 PAC à gaz en

RFA, totalisant plus de 600 MW en puissance installée. Sur ce total,

20 % environ étaient sur nappe phréatique (Anonyme, 1984).

En Italie, les PAC seraient deux fois moins nombreuses qu'en RFA, et

10 % seulement seraient sur 'nappe phréatique contre 40 % en RFA

(Mitchell, 1985) ; l'énergie tirée des nappes devrait donc se trouver

dans une fourchette de 5 à 10 000 TEP/an.

Aux Pays-Bas , où 95 % des habitations sont desservies par le gaz

naturel, les PAC à gaz trouvent un terrain de développement favorable

à cause du prix relativement bas de ce combustible. Environ 40 PAC à

gaz étaient recenséesen 1984 (de 85 à 1 000 kW) , dont un peu moins de

la moitié sur nappes phréatiques (Van den Horst, 1984).

En France, les PAC eau/eau et eau/air seraient au nombre d'environ

30 000 selon les chiffres fournis par les constructeurs. Bien

évidemment, seule une fraction est installée sur nappe souterraine.

Sailly (1984) estime à 25 000 - 30 000 TEP/an l'énergie fournie par de

telles PAC. Cette estimation est peut-être modeste, puisqu'un chiffre

de 8 000 TEP/an est avancé pour 1 ' énergie tirée en Alsace de la seule

partie française de la nappe du Rhin.

Ainsi, c'est globalement un minimum de 100 000 TEP/an qui serait

produit par l'exploitation des PAC dans la CEE. Du point de vue

production énergétique, les PAC se situeraient juste après les

exploitations géothermiques par doublets, et très largement avant les

autres exploitations (tableau 6).

- 15 -

1.3.2 Bilan thermique de l'exploitation par PAC des nappes

souterraines

Les chiffres sont rares et disparates ; comme on l'a vu plus haut,

certaines opérations dites de géothermie sont en fait des

installations fonctionnant sur pompes à chaleur (tableau 5). A part ce

cas particulier, le bilan réel de l'exploitation des nappes

superficielles est difficile à faire.

Les chiffres les plus précis concernent la République Fédérale

d'Allemagne. Haenel (1985) évalue à 60 000 TEP/an l'énergie tirée des

nappes souterraines, au moyen de PAC, qui seraient au nombre de

100 000 environ. En outre, il y avait en 1983 environ 400 PAC à gaz en

RFA, totalisant plus de 600 MW en puissance installée. Sur ce total,

20 % environ étaient sur nappe phréatique (Anonyme, 1984).

En Italie, les PAC seraient deux fois moins nombreuses qu'en RFA, et

10 % seulement seraient sur 'nappe phréatique contre 40 % en RFA

(Mitchell, 1985) ; l'énergie tirée des nappes devrait donc se trouver

dans une fourchette de 5 à 10 000 TEP/an.

Aux Pays-Bas , où 95 % des habitations sont desservies par le gaz

naturel, les PAC à gaz trouvent un terrain de développement favorable

à cause du prix relativement bas de ce combustible. Environ 40 PAC à

gaz étaient recenséesen 1984 (de 85 à 1 000 kW) , dont un peu moins de

la moitié sur nappes phréatiques (Van den Horst, 1984).

En France, les PAC eau/eau et eau/air seraient au nombre d'environ

30 000 selon les chiffres fournis par les constructeurs. Bien

évidemment, seule une fraction est installée sur nappe souterraine.

Sailly (1984) estime à 25 000 - 30 000 TEP/an l'énergie fournie par de

telles PAC. Cette estimation est peut-être modeste, puisqu'un chiffre

de 8 000 TEP/an est avancé pour 1 ' énergie tirée en Alsace de la seule

partie française de la nappe du Rhin.

Ainsi, c'est globalement un minimum de 100 000 TEP/an qui serait

produit par l'exploitation des PAC dans la CEE. Du point de vue

production énergétique, les PAC se situeraient juste après les

exploitations géothermiques par doublets, et très largement avant les

autres exploitations (tableau 6).

- 16 -

1.3.3 Les usagers des PAC

Ils sont beaucoup plus variés que dans le cas des exploitations

géothermique à puits unique, et surtout que dans celui des doublets.

Aucun recensement précis ne semble avoir été fait, mais de très

nombreux exemples d'application à l'agriculture et à l'industrie sont

connu, à côté du chauffage de locaux. Les derniers exemples connus

concernent de petites installations, environ 100 kW thermiques, qui se

substituent à un chauffage par fuel oil domestique. Ce créneau paraît

constituer un optimum entre, d'une part des installations plus petites

et donc moins économiques, et d'autre part des ensembles plus

importants, susceptibles d'être équipés de générateurs à combustible

peu coûteux (charbon, fuel lourd).

2. DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE : LES FACTEURS FAVORABLES ET

DEFAVORABLES

2.1 La natvire du sous-sol

De la lecture des tableaux 1 à 5, il apparaît clairement que les

aquifères les plus favorables sont constitués par les roches

carbonatées. Quel que soit le cas considéré, les calcaires (karstiques

ou dolomitiques le plus souvent) fournissent plus de 90 % des

ressources exploitées. Il existe une seule exception, celle des

aquifères sableux, peu profonds, exploités avec PAC. En conséquence,

la présence en profondeur de séries calcaréo-dolomitiques apparaît

donc comme un des principaux facteurs sinon suffisant, tout au moins

nécessaire au développement de la géothermie pour usage direct.

En ce qui concerne les investissements liés au sous-sol, ils doivent

être aussi faibles que possible. Deux cas favorables se présentent :

- le premier est celui où les forages sont payés par une autre

industrie, qu'elle soit pétrolière, thermale, productrice

d'électricité ou d'eau potable : il s'agit alors de récupération de

forages pétroliers, de la chaleur émise par des eaux thermales ou

récupérable sur les captages d'eaux à usage domestique et industriel,

de rejets thermiques après turbinage de vapeur. L'on se trouve donc

souvent dans le cas de chaleur dite "fatale", c'est-à-dire générée

- 16 -

1.3.3 Les usagers des PAC

Ils sont beaucoup plus variés que dans le cas des exploitations

géothermique à puits unique, et surtout que dans celui des doublets.

Aucun recensement précis ne semble avoir été fait, mais de très

nombreux exemples d'application à l'agriculture et à l'industrie sont

connu, à côté du chauffage de locaux. Les derniers exemples connus

concernent de petites installations, environ 100 kW thermiques, qui se

substituent à un chauffage par fuel oil domestique. Ce créneau paraît

constituer un optimum entre, d'une part des installations plus petites

et donc moins économiques, et d'autre part des ensembles plus

importants, susceptibles d'être équipés de générateurs à combustible

peu coûteux (charbon, fuel lourd).

2. DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE : LES FACTEURS FAVORABLES ET

DEFAVORABLES

2.1 La natvire du sous-sol

De la lecture des tableaux 1 à 5, il apparaît clairement que les

aquifères les plus favorables sont constitués par les roches

carbonatées. Quel que soit le cas considéré, les calcaires (karstiques

ou dolomitiques le plus souvent) fournissent plus de 90 % des

ressources exploitées. Il existe une seule exception, celle des

aquifères sableux, peu profonds, exploités avec PAC. En conséquence,

la présence en profondeur de séries calcaréo-dolomitiques apparaît

donc comme un des principaux facteurs sinon suffisant, tout au moins

nécessaire au développement de la géothermie pour usage direct.

En ce qui concerne les investissements liés au sous-sol, ils doivent

être aussi faibles que possible. Deux cas favorables se présentent :

- le premier est celui où les forages sont payés par une autre

industrie, qu'elle soit pétrolière, thermale, productrice

d'électricité ou d'eau potable : il s'agit alors de récupération de

forages pétroliers, de la chaleur émise par des eaux thermales ou

récupérable sur les captages d'eaux à usage domestique et industriel,

de rejets thermiques après turbinage de vapeur. L'on se trouve donc

souvent dans le cas de chaleur dite "fatale", c'est-à-dire générée

- 17 -

obligatoirement par un certain type d'activité humaine. Cette

récupération d'énergie thermique "fatale" représenterait environ

20 000 TEP/an. On trouve en effet dans cette catégorie les

exploitations thermales du tableau 4, les serres de Monte Amiata

(tableau 3), ainsi que les PAC sur puits d'eau potable (Libourne,

Hagetmau, tableau 5).

Le second cas est celui où la ressource géothermale mais n'est pas

exploitée dans un autre but que celui du chauffage est à température

élevée et se trouve à très faible profondeur (ce qui correspond à de

faibles coûts d'investissement en forages), . Le cas est peu fréquent

(Lodève en France, province de Murcia-Cartagena en Espagne, Xanthi en

Grèce, tableau 3). Toutefois, le potentiel n'est certainement pas

négligeable, notamment dans certains pays méditerranéens comme la

Grèce et l'Espagne.

2.2 Les besoins thermiques en surface

Le cas le plus favorable est celui où les utilisateurs sont

pré-existants ; cependant c ' est beaucoup plus vrai pour le chauffage

de locaux que pour le chauffage de serres. Le coût de construction de

logements est en effet bien supérieur à celui des serres, et s'il est

possible de choisir l'implantation de ces dernières sur des zones

géothermales, il serait aberrant d'en faire autant pour des logements.

Tout au plus peut-on anticiper sur une construction prévue par

ailleurs, avec de grands risques de déboires.

2.2.1 Les caractères d'urbanisme favorables à la géothermie

Les opérations de géothermie ne se sont développées que dans quelques

agglomérations : Paris, Bordeaux, Meaux, Creil, Ferrara (tableaux 1 et

5). En effet, l'économie des projets impose une très grande densité de

logements ; ces logements doivent être existants et non à construire ;

leur système de chauffage doit être compatible avec la géothermie. Ces

conditions ne sont réalisées, en général, qu'à la périphérie des

grandes villes : ainsi Promocal (1982) estime à 17 000 - 25 000

habitants par kilomètre carré le seuil de compétitivité pour le

développement d'un réseau de chaleur, donc de distribution de chaleur

- 17 -

obligatoirement par un certain type d'activité humaine. Cette

récupération d'énergie thermique "fatale" représenterait environ

20 000 TEP/an. On trouve en effet dans cette catégorie les

exploitations thermales du tableau 4, les serres de Monte Amiata

(tableau 3), ainsi que les PAC sur puits d'eau potable (Libourne,

Hagetmau, tableau 5).

Le second cas est celui où la ressource géothermale mais n'est pas

exploitée dans un autre but que celui du chauffage est à température

élevée et se trouve à très faible profondeur (ce qui correspond à de

faibles coûts d'investissement en forages), . Le cas est peu fréquent

(Lodève en France, province de Murcia-Cartagena en Espagne, Xanthi en

Grèce, tableau 3). Toutefois, le potentiel n'est certainement pas

négligeable, notamment dans certains pays méditerranéens comme la

Grèce et l'Espagne.

2.2 Les besoins thermiques en surface

Le cas le plus favorable est celui où les utilisateurs sont

pré-existants ; cependant c ' est beaucoup plus vrai pour le chauffage

de locaux que pour le chauffage de serres. Le coût de construction de

logements est en effet bien supérieur à celui des serres, et s'il est

possible de choisir l'implantation de ces dernières sur des zones

géothermales, il serait aberrant d'en faire autant pour des logements.

Tout au plus peut-on anticiper sur une construction prévue par

ailleurs, avec de grands risques de déboires.

2.2.1 Les caractères d'urbanisme favorables à la géothermie

Les opérations de géothermie ne se sont développées que dans quelques

agglomérations : Paris, Bordeaux, Meaux, Creil, Ferrara (tableaux 1 et

5). En effet, l'économie des projets impose une très grande densité de

logements ; ces logements doivent être existants et non à construire ;

leur système de chauffage doit être compatible avec la géothermie. Ces

conditions ne sont réalisées, en général, qu'à la périphérie des

grandes villes : ainsi Promocal (1982) estime à 17 000 - 25 000

habitants par kilomètre carré le seuil de compétitivité pour le

développement d'un réseau de chaleur, donc de distribution de chaleur

- 18 -

géothermique.

Un grand nombre de logements collectifs ont dû être construits en

Europe dans les années 50, pour deux raisons principales : réparation

des logements détruits pendant la guerre et forte croissance

démographique. Dix ans plus tard, un autre programme de logements a dû

être lancé en France à la suite de changements politiques en Afrique

du Nord qui ont entraîné l'immigration de 1 à 2 millions de personnes.

Techniquement, ces logements sont très souvent équipés d'émetteurs

thermiques à basse température, avec un système de chauffage collectif

fonctionnant initialement au fuel. Juridiquement, ce sont des

logements locatifs appartenant à des sociétés souvent publiques.

Ces deux points sont importants à souligner en ce qui concerne la

géothermie car ils facilitent énormément les projets. Au plan

technique, le principe est simple puisqu'il consiste à relier par un

réseau des immeubles déjà équipés d'un chauffage collectif. Au plan

commercial, il est évidemment plus facile de négocier avec cinq

propriétaires d'immeubles par exemple, plutôt qu'avec 5 000 occupants

individuels.

Ainsi, il apparaît clairement que le développement du chauffage urbain

par géothermie ne se fait que dans certains sites où l'urbanisme est

favorable : loin du centre des villes, où la densité des logements ne

permet pas l'implantation d'une plate-forme de forage, et où l'ancien

chauffage par radiateurs exige une température trop élevée ; dans la

proche couronne des agglomérations, où des logements récents chauffés

à basse température sont suffisamment denses , et groupés entre les

mains d'un très petit nombre de décideurs.

Quelques opérations de rénovation d'immeubles anciens peuvent

toutefois, exceptionnellement, déroger à cette régie.

On notera en outre, que d'autres équipements urbains comme les usines

d'incinération d'ordures ménagères, avec leur distribution de chaleur

à haute température (110°C et plus), constituent au contraire une

concurrence sévère pour la géothermie dans un tel milieu urbain. Une

exception intéressante est constitué par certains réseaux de chaleur

anciens, distribuant de la vapeur. A Paris, les pertes de vapeur sont

suffisamment abondantes, pour justifier économiquement un doublet

géothermique. Celui d'Ivry sert en effet à préchauffer l'eau injectée

- 18 -

géothermique.

Un grand nombre de logements collectifs ont dû être construits en

Europe dans les années 50, pour deux raisons principales : réparation

des logements détruits pendant la guerre et forte croissance

démographique. Dix ans plus tard, un autre programme de logements a dû

être lancé en France à la suite de changements politiques en Afrique

du Nord qui ont entraîné l'immigration de 1 à 2 millions de personnes.

Techniquement, ces logements sont très souvent équipés d'émetteurs

thermiques à basse température, avec un système de chauffage collectif

fonctionnant initialement au fuel. Juridiquement, ce sont des

logements locatifs appartenant à des sociétés souvent publiques.

Ces deux points sont importants à souligner en ce qui concerne la

géothermie car ils facilitent énormément les projets. Au plan

technique, le principe est simple puisqu'il consiste à relier par un

réseau des immeubles déjà équipés d'un chauffage collectif. Au plan

commercial, il est évidemment plus facile de négocier avec cinq

propriétaires d'immeubles par exemple, plutôt qu'avec 5 000 occupants

individuels.

Ainsi, il apparaît clairement que le développement du chauffage urbain

par géothermie ne se fait que dans certains sites où l'urbanisme est

favorable : loin du centre des villes, où la densité des logements ne

permet pas l'implantation d'une plate-forme de forage, et où l'ancien

chauffage par radiateurs exige une température trop élevée ; dans la

proche couronne des agglomérations, où des logements récents chauffés

à basse température sont suffisamment denses , et groupés entre les

mains d'un très petit nombre de décideurs.

Quelques opérations de rénovation d'immeubles anciens peuvent

toutefois, exceptionnellement, déroger à cette régie.

On notera en outre, que d'autres équipements urbains comme les usines

d'incinération d'ordures ménagères, avec leur distribution de chaleur

à haute température (110°C et plus), constituent au contraire une

concurrence sévère pour la géothermie dans un tel milieu urbain. Une

exception intéressante est constitué par certains réseaux de chaleur

anciens, distribuant de la vapeur. A Paris, les pertes de vapeur sont

suffisamment abondantes, pour justifier économiquement un doublet

géothermique. Celui d'Ivry sert en effet à préchauffer l'eau injectée

- 19 -

dans le réseau pour compenser les pertes. Le doublet travaille alors

dans de très bonnes conditions thermiques, puisqu'il opère non pas sur

les circuits de retour des chauffages d'immeubles (30° à 70''C selon

les saison et les émetteurs), mais sur l'eau de la Seine (2° à 17''C).

L'écart avec le fluide géothermique, dont la température est de 62°C,

est important ; il en est donc de même de l'énergie récupérée.

2.2.2 Le cas de l'agriculture

A la différence de l'habitat, la géothermie n'a pas toujours eu pour

seul but le chauffage d'installations existantes. Ce point sera

examiné plus loin, à propos des facteurs dits sociaux.

En ce qui concerne les serres existantes, le facteur le plus favorable

est l'existence d'exploitation de large surface, plusieurs dizaines de

milliers de mètres carrés : il est évident que plus la profondeur de

la ressource est grande, plus une demande d'énergie importante est

nécessaire pour amortir les dépenses de forage. Un autre facteur

favorable est l'existence d'une production agricole fortement

consommatrice d'énergie, telles que fleurs coupées ou plantes en pot

(horticulture) .

A l'inverse, morcellement des propriétés et production à faible valeur

ajoutée, sont autant de facteurs défavorables, sauf si les dépenses de

forage sont très faibles et conduisent à un faible besoin

d' investissement.

2.2.3 Le cas de l'industrie (en tant qu'utilisation de chaleur

géothermale)

La géothermie à échange direct y est quasiment inexistante dans la CEE

pour deux raisons essentielles. La première est qu'un industriel ne

peut pas, en régie générale, être un investisseur en géothermie pour

satisfaire ses propres besoins énergétiques. En effet, l'industrie

exige des temps de retour de l'investissement très courts, de l'ordre

de deux ans, incompatibles avec l'amortissement des installations

géothermales. La seconde raison est qu'un industriel peut

difficilement être un client majeur d'un réseau de chaleur alimenté

par géothermie, car il y a un risque de disparition de ce client

(faillites, fermeture d'usines). Par ailleurs, les industriels

bénéficient souvent de tarifs énergétiques préférentiels, qui rendent

- 19 -

dans le réseau pour compenser les pertes. Le doublet travaille alors

dans de très bonnes conditions thermiques, puisqu'il opère non pas sur

les circuits de retour des chauffages d'immeubles (30° à 70''C selon

les saison et les émetteurs), mais sur l'eau de la Seine (2° à 17''C).

L'écart avec le fluide géothermique, dont la température est de 62°C,

est important ; il en est donc de même de l'énergie récupérée.

2.2.2 Le cas de l'agriculture

A la différence de l'habitat, la géothermie n'a pas toujours eu pour

seul but le chauffage d'installations existantes. Ce point sera

examiné plus loin, à propos des facteurs dits sociaux.

En ce qui concerne les serres existantes, le facteur le plus favorable

est l'existence d'exploitation de large surface, plusieurs dizaines de

milliers de mètres carrés : il est évident que plus la profondeur de

la ressource est grande, plus une demande d'énergie importante est

nécessaire pour amortir les dépenses de forage. Un autre facteur

favorable est l'existence d'une production agricole fortement

consommatrice d'énergie, telles que fleurs coupées ou plantes en pot

(horticulture) .

A l'inverse, morcellement des propriétés et production à faible valeur

ajoutée, sont autant de facteurs défavorables, sauf si les dépenses de

forage sont très faibles et conduisent à un faible besoin

d' investissement.

2.2.3 Le cas de l'industrie (en tant qu'utilisation de chaleur

géothermale)

La géothermie à échange direct y est quasiment inexistante dans la CEE

pour deux raisons essentielles. La première est qu'un industriel ne

peut pas, en régie générale, être un investisseur en géothermie pour

satisfaire ses propres besoins énergétiques. En effet, l'industrie

exige des temps de retour de l'investissement très courts, de l'ordre

de deux ans, incompatibles avec l'amortissement des installations

géothermales. La seconde raison est qu'un industriel peut

difficilement être un client majeur d'un réseau de chaleur alimenté

par géothermie, car il y a un risque de disparition de ce client

(faillites, fermeture d'usines). Par ailleurs, les industriels

bénéficient souvent de tarifs énergétiques préférentiels, qui rendent

- 20 -

l'offre d'énergie géothermique d'autant moins compétitive.

L'acceptation récente par certaines compagnies d'assurance de couvrir

le risque de disparition d'un client, amènera peut-être davantage

d'utilisations géothermiques dans l'industrie.

En revanche, il convient de ne pas oublier que les industriels sont

souvent utilisateurs de PAC sur nappes phréatiques.

2.2.4 Les aspects sociaux du développement de la géothermie

Ils sont non négligeables, comme on l'a vu plus haut à propos de

l'urbanisme, et jouent même un rôle majeur dans certains projets.

On doit tout d'abord souligner la bonne image de la géothermie dans

l'opinion publique : elle est considérée (parfois à tort) comme une

énergie gratuite, et non polluante. Toujours est-il que des réseaux de

chaleur à sources énergétiques multiples (charbon, gaz, fuel, PAC

géothermie à échange direct) sont présentés comme des opérations de

géothermie, même lorsque celle-ci n'assure qu'une part minoritaire des

besoins énergétiques. Il est notoire que cette bonne image a été

utilisée par les promoteurs de réseaux de chaleur, qu'ils soient

privés ou, le plus souvent, publics. En effet dans ce dernier cas, la

gestion d'un patrimoine urbain collectif public étant généralement

confiée à des élus, ceux-ci n'ont pu qu'être très sensibles à des

projets d'investissements ayant une image positive dans le public.

Cette même image a permis de faire accepter ou oublier les nuisances

(faibles ou demeurant, et temporaires) des travaux de forage. Dans le

même ordre d'idée en ce qui concerne les chantiers, il ne faut pas

oublier que la géothermie s'est développée dans de l'habitat à

chauffage collectif déjà ancien (souvent 20-25 ans), où de grosses

réparations s'avéraient parfois nécessaires. La distinction entre

travaux de réfection, dus à un vieillissement normal, et travaux de

raccordement au réseau de distribution de chaleur géothermique, n'a

peut-être pas toujours été très claire ; ceci risque d'être vrai et

pour l'opinion publique et pour l'imputation globale des dépenses à

tel ou tel chapitre.

Par ailleurs, certains projets de géothermie ont été lancés dans le

but reconnu et officiel, de résoudre des problèmes sociaux. Au premier

chef vient la question des créations d'emplois, dans des régions à

taux de chômage accru. Il existe au moins deux cas de projets de

- 20 -

l'offre d'énergie géothermique d'autant moins compétitive.

L'acceptation récente par certaines compagnies d'assurance de couvrir

le risque de disparition d'un client, amènera peut-être davantage

d'utilisations géothermiques dans l'industrie.

En revanche, il convient de ne pas oublier que les industriels sont

souvent utilisateurs de PAC sur nappes phréatiques.

2.2.4 Les aspects sociaux du développement de la géothermie

Ils sont non négligeables, comme on l'a vu plus haut à propos de

l'urbanisme, et jouent même un rôle majeur dans certains projets.

On doit tout d'abord souligner la bonne image de la géothermie dans

l'opinion publique : elle est considérée (parfois à tort) comme une

énergie gratuite, et non polluante. Toujours est-il que des réseaux de

chaleur à sources énergétiques multiples (charbon, gaz, fuel, PAC

géothermie à échange direct) sont présentés comme des opérations de

géothermie, même lorsque celle-ci n'assure qu'une part minoritaire des

besoins énergétiques. Il est notoire que cette bonne image a été

utilisée par les promoteurs de réseaux de chaleur, qu'ils soient

privés ou, le plus souvent, publics. En effet dans ce dernier cas, la

gestion d'un patrimoine urbain collectif public étant généralement

confiée à des élus, ceux-ci n'ont pu qu'être très sensibles à des

projets d'investissements ayant une image positive dans le public.

Cette même image a permis de faire accepter ou oublier les nuisances

(faibles ou demeurant, et temporaires) des travaux de forage. Dans le

même ordre d'idée en ce qui concerne les chantiers, il ne faut pas

oublier que la géothermie s'est développée dans de l'habitat à

chauffage collectif déjà ancien (souvent 20-25 ans), où de grosses

réparations s'avéraient parfois nécessaires. La distinction entre

travaux de réfection, dus à un vieillissement normal, et travaux de

raccordement au réseau de distribution de chaleur géothermique, n'a

peut-être pas toujours été très claire ; ceci risque d'être vrai et

pour l'opinion publique et pour l'imputation globale des dépenses à

tel ou tel chapitre.

Par ailleurs, certains projets de géothermie ont été lancés dans le

but reconnu et officiel, de résoudre des problèmes sociaux. Au premier

chef vient la question des créations d'emplois, dans des régions à

taux de chômage accru. Il existe au moins deux cas de projets de

- 21 -

serres géothermiques, présentement à des degrés de réalisation très

différents, destinés à faciliter la reconversion de zones minières

lors de la fermeture des exploitations. D'autres projets ont été

envisagés pour la mise en valeur de régions rurales. On conçoit

aisément que de tels dossiers, élaborés pour des motifs avant tout

sociaux, aient été largement parrainés par les élus ; ils se heurtent

souvent à de gros problèmes techniques puis financiers, lors de leur

mise en chantier comme lors de leur exploitation ultérieure.

2.3 L'impact sur l'environnement

Il est très largement positif, et ce point n'est pas souvent souligné.

Comme on l'a mentionné plus haut, les nuisances dues aux travaux de

forage sont relativement faibles (bruit nocturne) et limitées dans le

temps (1 à 3 mois au grand maximum). En revanche, l'élimination d'une

partie de la consommation en fuel domestique et surtout en fuel lourd,

amène indéniablement une diminution des rejets de soufre et d'azote

dans l'atmosphère. Ce n'est sans doute pas un hasard si récemment, un

pays européen (mais non membre de la CEE), réputé aussi bien par son

aisance financière que par son goût de la propreté, s'est intéressé à

la géothermie. Peut-être cette démarche prélude-t-elle, au moins

partiellement, à l'utilisation de la géothermie en l'an 2 000. Cette

évolution est déjà amorcée par les projets qui se développent dans les

villes d'eau (Acqui Terme, Bagno di Romagna, Saulgau).

Il convient toutefois de retenir deux nécessités impérieuses ; la

première est la réinjection des fluides lorsqu'ils sont à salinité

trop élevée (au dessus de 2 à 3 g/1 le plus souvent), dans toute la

mesure du possible dans l'aquifère d'origine. La seconde est l'absolue

nécessité de protéger les nappes d'eau douce superficielles.

L'expérience montre en effet une corrosion fréquente des tubages

(agressivité des fluides), surtout en milieu urbain (corrosion

galvanique par courants électriques vagabonds), ainsi que parfois un

manque d'étanchéité des cimentations.

- 21 -

serres géothermiques, présentement à des degrés de réalisation très

différents, destinés à faciliter la reconversion de zones minières

lors de la fermeture des exploitations. D'autres projets ont été

envisagés pour la mise en valeur de régions rurales. On conçoit

aisément que de tels dossiers, élaborés pour des motifs avant tout

sociaux, aient été largement parrainés par les élus ; ils se heurtent

souvent à de gros problèmes techniques puis financiers, lors de leur

mise en chantier comme lors de leur exploitation ultérieure.

2.3 L'impact sur l'environnement

Il est très largement positif, et ce point n'est pas souvent souligné.

Comme on l'a mentionné plus haut, les nuisances dues aux travaux de

forage sont relativement faibles (bruit nocturne) et limitées dans le

temps (1 à 3 mois au grand maximum). En revanche, l'élimination d'une

partie de la consommation en fuel domestique et surtout en fuel lourd,

amène indéniablement une diminution des rejets de soufre et d'azote

dans l'atmosphère. Ce n'est sans doute pas un hasard si récemment, un

pays européen (mais non membre de la CEE), réputé aussi bien par son

aisance financière que par son goût de la propreté, s'est intéressé à

la géothermie. Peut-être cette démarche prélude-t-elle, au moins

partiellement, à l'utilisation de la géothermie en l'an 2 000. Cette

évolution est déjà amorcée par les projets qui se développent dans les

villes d'eau (Acqui Terme, Bagno di Romagna, Saulgau).

Il convient toutefois de retenir deux nécessités impérieuses ; la

première est la réinjection des fluides lorsqu'ils sont à salinité

trop élevée (au dessus de 2 à 3 g/1 le plus souvent), dans toute la

mesure du possible dans l'aquifère d'origine. La seconde est l'absolue

nécessité de protéger les nappes d'eau douce superficielles.

L'expérience montre en effet une corrosion fréquente des tubages

(agressivité des fluides), surtout en milieu urbain (corrosion

galvanique par courants électriques vagabonds), ainsi que parfois un

manque d'étanchéité des cimentations.

- 22 -

2.4 Les contextes énergétiques nationaux favorables et défavorables

La CEE est énergétiquement divisée, en ce qui concerne les richesses

en combustibles fossiles. Au nord se trouvent des pays autosuffisants,

exportateurs, ou seulement gros producteurs (Royaume-Uni, Pays-Bas,

Allemagne Fédérale, dans une moindre mesure Danemark). Dans l'Europe

méditerranéenne au contraire, l'on rencontre des pays où ces

ressources sont faibles sinon nulles, et dont l'approvisionnement

dépend de contrats extérieurs (Italie, France, Espagne, Grèce,

Portugal). Ce n'est donc pas étonnant si les pays où la géothermie est

la plus développée (Italie, France) ou bien fait l'objet de projets

nombreux (Espagne), sont méditerranéens.

Il est frappant de constater que cette coupure énergétique correspond

à une coupure géologique en ce qui concerne la nature des aquifères.

Au nord se trouvent des aquifères surtout gréseux, contenant des

fluides très salés de 100 à 300 g/1 (Downing et Gray 1984). Compte

tenu des problèmes de réinjection, un tel contexte n'est pas du tout

favorable pour la géothermie. Dans les pays du Sud au contraire, les

aquifères carbonates, (parfois à eau douce), sont fréquents : c'est le

cas du Dogger du Bassin parisien, des calcaires d' Abano et de Toscane

en Italie. Le besoin de réinjection, lorsqu'il existe, ne se heurte

donc pas à des difficultés aussi considérables que dans les pays du

Nord, et ne gêne que modérément le développement des opérations de

géothermie.

Les contextes énergétiques (et géologiques) dont donc plus favorables

au développement de la géothermie dans le Sud de l'Europe, qu'au Nord.

2.5 Les facteurs financiers

Deux facteurs sont à retenir, l'un favorable, l'autre défavorable a

priori ; un troisième point est le type de financement le plus

approprié. On n'oubliera pas par ailleurs que la tarification de la

vente de chaleur constitue en elle-même un monde, qui ne sera pas

abordé ici.

- 22 -

2.4 Les contextes énergétiques nationaux favorables et défavorables

La CEE est énergétiquement divisée, en ce qui concerne les richesses

en combustibles fossiles. Au nord se trouvent des pays autosuffisants,

exportateurs, ou seulement gros producteurs (Royaume-Uni, Pays-Bas,

Allemagne Fédérale, dans une moindre mesure Danemark). Dans l'Europe

méditerranéenne au contraire, l'on rencontre des pays où ces

ressources sont faibles sinon nulles, et dont l'approvisionnement

dépend de contrats extérieurs (Italie, France, Espagne, Grèce,

Portugal). Ce n'est donc pas étonnant si les pays où la géothermie est

la plus développée (Italie, France) ou bien fait l'objet de projets

nombreux (Espagne), sont méditerranéens.

Il est frappant de constater que cette coupure énergétique correspond

à une coupure géologique en ce qui concerne la nature des aquifères.

Au nord se trouvent des aquifères surtout gréseux, contenant des

fluides très salés de 100 à 300 g/1 (Downing et Gray 1984). Compte

tenu des problèmes de réinjection, un tel contexte n'est pas du tout

favorable pour la géothermie. Dans les pays du Sud au contraire, les

aquifères carbonates, (parfois à eau douce), sont fréquents : c'est le

cas du Dogger du Bassin parisien, des calcaires d' Abano et de Toscane

en Italie. Le besoin de réinjection, lorsqu'il existe, ne se heurte

donc pas à des difficultés aussi considérables que dans les pays du

Nord, et ne gêne que modérément le développement des opérations de

géothermie.

Les contextes énergétiques (et géologiques) dont donc plus favorables

au développement de la géothermie dans le Sud de l'Europe, qu'au Nord.

2.5 Les facteurs financiers

Deux facteurs sont à retenir, l'un favorable, l'autre défavorable a

priori ; un troisième point est le type de financement le plus

approprié. On n'oubliera pas par ailleurs que la tarification de la

vente de chaleur constitue en elle-même un monde, qui ne sera pas

abordé ici.

- 23 -

2.5.1 Le rôle de l'inflation

Le premier facteur favorable, est l'existence d'un taux élevé

d' inflation. Une telle inflation allège le poids des remboursements

d'emprunts lorsque ceux-ci sont à annuités fixes. Ainsi par exemple,

le rythme annuel de lancement des opérations de géothermie dans

certains pays y-a-t-il très grossièrement suivi l'évolution du taux

d'inflation, avec un maximum en 1982. On notera les conséquences

dramatiques des prévisions fondées sur une persistance de l'inflation,

lorsqu'elles se révèlent fausses et que les modalités de remboursement

ne peuvent être renégociées.

2.5.2 Le poids des investissements et la faible rentabilité

Le second facteur (défavorable), est l'importance de l'investissement,

celui-ci est au minimum de l'ordre de 2 000 ECUS par TEP substituée.

C'est pourquoi, par exemple, l'objectif français d'un million de TEP

produites par la géothermie en 1990, a toujours semblé irréaliste aux

financiers. Il aurait fallu en effet pour arriver à ce but, investir

deux milliards d'ECUS. Un chiffre aussi considérable concernant un

délai relativement court (dix ans), dépasse les possiblités nationales

d'épargne attribuables à ce type d'investissement ; il aurait fallu un

recours massif à des emprunts en monnaies étrangères, obérant par la

même les possiblités d'investissement dans d'autres secteurs

(industrie par exemple).

Au prix actuel de l'énergie, dont rien n'indique qu'il s'oriente à

court terme vers une forte hausse, beaucoup d'installations de

géothermie sont déficitaires ou peu rentables. L'exploitation et en

particulier la maintenance, se révèlent plus onéreuses que prévue. En

régime d'économie libérale, le développement est difficile pour des

promoteurs privés. C'est pourquoi les seuls projets actuels, sont

presque tous soutenus par des collectivités.

2.5.3 Le type de financement

Le temps de retour de l'investissement en géothermie (y compris le

réseau de distribution) est long ; par ailleurs, 60 à 80 % de

l'investissement concerne un équipement à très longue durée de vie,

qui est le réseau de distribution de chaleur en surface .

Le type de financement le mieux adapté est donc celui qui s'intéresse

- 23 -

2.5.1 Le rôle de l'inflation

Le premier facteur favorable, est l'existence d'un taux élevé

d' inflation. Une telle inflation allège le poids des remboursements

d'emprunts lorsque ceux-ci sont à annuités fixes. Ainsi par exemple,

le rythme annuel de lancement des opérations de géothermie dans

certains pays y-a-t-il très grossièrement suivi l'évolution du taux

d'inflation, avec un maximum en 1982. On notera les conséquences

dramatiques des prévisions fondées sur une persistance de l'inflation,

lorsqu'elles se révèlent fausses et que les modalités de remboursement

ne peuvent être renégociées.

2.5.2 Le poids des investissements et la faible rentabilité

Le second facteur (défavorable), est l'importance de l'investissement,

celui-ci est au minimum de l'ordre de 2 000 ECUS par TEP substituée.

C'est pourquoi, par exemple, l'objectif français d'un million de TEP

produites par la géothermie en 1990, a toujours semblé irréaliste aux

financiers. Il aurait fallu en effet pour arriver à ce but, investir

deux milliards d'ECUS. Un chiffre aussi considérable concernant un

délai relativement court (dix ans), dépasse les possiblités nationales

d'épargne attribuables à ce type d'investissement ; il aurait fallu un

recours massif à des emprunts en monnaies étrangères, obérant par la

même les possiblités d'investissement dans d'autres secteurs

(industrie par exemple).

Au prix actuel de l'énergie, dont rien n'indique qu'il s'oriente à

court terme vers une forte hausse, beaucoup d'installations de

géothermie sont déficitaires ou peu rentables. L'exploitation et en

particulier la maintenance, se révèlent plus onéreuses que prévue. En

régime d'économie libérale, le développement est difficile pour des

promoteurs privés. C'est pourquoi les seuls projets actuels, sont

presque tous soutenus par des collectivités.

2.5.3 Le type de financement

Le temps de retour de l'investissement en géothermie (y compris le

réseau de distribution) est long ; par ailleurs, 60 à 80 % de

l'investissement concerne un équipement à très longue durée de vie,

qui est le réseau de distribution de chaleur en surface .

Le type de financement le mieux adapté est donc celui qui s'intéresse

- 24 -

à la préservation du capital sur une longue période (30 ans), comme

les placements des caisses de retraite ou d'assurance-vie. Un tel

besoin de placement existe indéniablement, mais n'a pas été souvent

mobilisé pour des projets de géothermie. Il ne faut pas oublier par

ailleurs qu'il existe d'autres investissements du même type

(distribution de chaleur à partir d'usines d'incinération par

exemple) , qui constituent une alternative tentante et donc une

concurrence redoutable pour la géothermie.

2.6 Le rôle des pouvoirs publics et des divers opérateurs

2.6.1 Le rôle des pouvoirs publics

Il est déterminant dans bien des domaines, tels que législation du

sous-sol en matière d'exploitation géothermique, aide à

l'investissement etc.. Toutefois, un aspect est prépondérant, celui de

la garantie d'échec des forages.

En effet, la rentabilité d'une installation de géothermie n'apparaît

qu'à très long terme. Or, un forage représente une part importante de

l'investissement global, de 20 à 50 % parfois. En cas d'échec

géologique (production géothermique nulle ou insuffisante) un

investisseur perd immédiatement 20 % d'un capital, qu'il met au mieux

dix à vingt ans à récupérer en cas de succès. Il est clair qu'avec de

telles conditions, le jeu n'en vaudrait pas la chandelle. C'est

pourquoi la prise en charge par les pouvoirs publics du risque d'échec

des forages, est une aide de toute première importance pour la

géothermie.

2.6.2 L'action des opérateurs

Pour qu'il y ait réelle efficacité, une concentration des moyens de

décision aussi poussée que possible est indispensable. Les projets

sont souvent décidés au niveau des municipalités ; mais l'existence

d'une société d'ingénierie unique, ayant pris en charge la plupart des

projets, en a sans nul doute facilité l'élaboration. Il n'est pas sans

intérêt de souligner que cette société d'ingénierie était une filiale

d'un des principaux établissements bailleurs de fonds d'une part, et

des organismes en charge de logements collectifs d'autre part.

- 24 -

à la préservation du capital sur une longue période (30 ans), comme

les placements des caisses de retraite ou d'assurance-vie. Un tel

besoin de placement existe indéniablement, mais n'a pas été souvent

mobilisé pour des projets de géothermie. Il ne faut pas oublier par

ailleurs qu'il existe d'autres investissements du même type

(distribution de chaleur à partir d'usines d'incinération par

exemple) , qui constituent une alternative tentante et donc une

concurrence redoutable pour la géothermie.

2.6 Le rôle des pouvoirs publics et des divers opérateurs

2.6.1 Le rôle des pouvoirs publics

Il est déterminant dans bien des domaines, tels que législation du

sous-sol en matière d'exploitation géothermique, aide à

l'investissement etc.. Toutefois, un aspect est prépondérant, celui de

la garantie d'échec des forages.

En effet, la rentabilité d'une installation de géothermie n'apparaît

qu'à très long terme. Or, un forage représente une part importante de

l'investissement global, de 20 à 50 % parfois. En cas d'échec

géologique (production géothermique nulle ou insuffisante) un

investisseur perd immédiatement 20 % d'un capital, qu'il met au mieux

dix à vingt ans à récupérer en cas de succès. Il est clair qu'avec de

telles conditions, le jeu n'en vaudrait pas la chandelle. C'est

pourquoi la prise en charge par les pouvoirs publics du risque d'échec

des forages, est une aide de toute première importance pour la

géothermie.

2.6.2 L'action des opérateurs

Pour qu'il y ait réelle efficacité, une concentration des moyens de

décision aussi poussée que possible est indispensable. Les projets

sont souvent décidés au niveau des municipalités ; mais l'existence

d'une société d'ingénierie unique, ayant pris en charge la plupart des

projets, en a sans nul doute facilité l'élaboration. Il n'est pas sans

intérêt de souligner que cette société d'ingénierie était une filiale

d'un des principaux établissements bailleurs de fonds d'une part, et

des organismes en charge de logements collectifs d'autre part.

- 25 -

Cette intégration, même dans ce cas, n'a pas encore été assez poussée.

Le rôle de conseil joué par telle ou telle société d'ingénierie n'est

pas suffisant, comme l'ont fait remarquer des experts ; ce rôle

devrait être celui d'ensembliers responsables de la totalité d'un

projet, avec coordination des divers intervenants. Faute d'une telle

responsabilité, il s'est trouvé des exploitations arrêtées lors

d'incidents (pannes), qui n'ont pu reprendre qu'après de longues

semaines, une action judiciaire en cours ayant précisément eu pour but

de définir les responsables de ces incidents. En d'autres termes,

l'existence d'un responsable unique pour chaque opération est

nécessaire, non seulement dans la conception des projets, mais aussi

et surtout lors de leur réalisation ultérieure.

L'expérience acquise par ailleurs en matière de fonctionnement des

installations de géothermie, montre qu'il n'est pas toujours facile de

faire travailler de concert deux professions, l'une qui s'apparente à

l'exploitation pétrolière du sous-sol (puits géothermaux), l'autre à

la distribution et à la vente de chaleur. La difficulté est d'autant

plus grande que ces deux professions s'ignorent quelquefois, en dehors

de l'achat et de la vente de produits pétroliers raffinés... que la

géothermie a précisément comme conséquence d'éliminer en partie.

3. LE FUTUR IMMEDIAT DU DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE

La récapitulation faite ci-dessus montre qu'à coté d'atouts certains mais

peu nombreux, la géothermie se heurte à des obstacles de poids, financiers

notamment, et à des concurrents performants. C'est dire que proposer des

mesures volontaristes serait pure illusion : comment proposer une hausse

du prix de l'énergie, l'accord de subventions massives à la géothermie,

une modification des législations, l'élimination de la concurrence du

gaz ? Aucun Etat n'aurait actuellement les moyens, ni surtout le désir,

d ' imposer un tel programme .

La seule politique possible consiste à mettre l'accent sur les avantages

de la géothermie, et à maîtriser quand cela est possible, les

inconvénients. Cela revient à promouvoir la géothermie dans le cadre d'une

politique de défense de l'environnement, à en diminuer les dépenses

d'investissement, enfin à s'allier si possible avec la distribution de

- 25 -

Cette intégration, même dans ce cas, n'a pas encore été assez poussée.

Le rôle de conseil joué par telle ou telle société d'ingénierie n'est

pas suffisant, comme l'ont fait remarquer des experts ; ce rôle

devrait être celui d'ensembliers responsables de la totalité d'un

projet, avec coordination des divers intervenants. Faute d'une telle

responsabilité, il s'est trouvé des exploitations arrêtées lors

d'incidents (pannes), qui n'ont pu reprendre qu'après de longues

semaines, une action judiciaire en cours ayant précisément eu pour but

de définir les responsables de ces incidents. En d'autres termes,

l'existence d'un responsable unique pour chaque opération est

nécessaire, non seulement dans la conception des projets, mais aussi

et surtout lors de leur réalisation ultérieure.

L'expérience acquise par ailleurs en matière de fonctionnement des

installations de géothermie, montre qu'il n'est pas toujours facile de

faire travailler de concert deux professions, l'une qui s'apparente à

l'exploitation pétrolière du sous-sol (puits géothermaux), l'autre à

la distribution et à la vente de chaleur. La difficulté est d'autant

plus grande que ces deux professions s'ignorent quelquefois, en dehors

de l'achat et de la vente de produits pétroliers raffinés... que la

géothermie a précisément comme conséquence d'éliminer en partie.

3. LE FUTUR IMMEDIAT DU DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE

La récapitulation faite ci-dessus montre qu'à coté d'atouts certains mais

peu nombreux, la géothermie se heurte à des obstacles de poids, financiers

notamment, et à des concurrents performants. C'est dire que proposer des

mesures volontaristes serait pure illusion : comment proposer une hausse

du prix de l'énergie, l'accord de subventions massives à la géothermie,

une modification des législations, l'élimination de la concurrence du

gaz ? Aucun Etat n'aurait actuellement les moyens, ni surtout le désir,

d ' imposer un tel programme .

La seule politique possible consiste à mettre l'accent sur les avantages

de la géothermie, et à maîtriser quand cela est possible, les

inconvénients. Cela revient à promouvoir la géothermie dans le cadre d'une

politique de défense de l'environnement, à en diminuer les dépenses

d'investissement, enfin à s'allier si possible avec la distribution de

- 26 -

gaz ; ceci bien évidemment, dans les conditions économiques en vigueur

présentement.

3.1 Le Nord de l'Europe : la géothermie assistée par PAC à gaz

Ces pays sont caractérisés par une abondance (au moins relative) des

énergies fossiles, un goût certain pour l'écologie et l'environnement,

et la rareté des réservoirs géologiques exploitables par doublets

(Angleterre, RFA, Pays-Bas, Danemark). En revanche, de très bons

réservoirs existent dans les nappes peu profondes de ces pays

(Smith 1986, Haenel 1985, Van Dalfsen 1981) ; c'est pourquoi investir

dans la distribution de chaleur à partir de puits géothermiques sur

nappes peu profondes, avec appui de PAC à gaz, dans un but de

protection de l'environnement, contribuerait aussi à diminuer le

rythme d'épuisement des gisements : ce serait aussi (très

partiellement) une solution alternative aux énormes besoin

d'investissements nécessaires pour reconstituer les réserves en

hydrocarbures .

Il conviendrait pour ce faire que la limite de 30° C consacrée par

l'usage soit quelque peu assouplie, afin que les projets fondés sur

l'utilisation de PAC soient reconnus comme étant de la géothermie (au

sens large). En effet d'un point de vue technique, qu'une eau soit à

40°C ou à 25°C, les intervenants concernés (forages, pompes, réseau de

surface etc.) sont les mêmes. Le caractère innovant du projet, ainsi

que son potentiel de diffusion, devraient être les seuls critères pris

en compte, à l'exclusion du critère beaucoup plus arbitraire du

caractère géothermique ou non d'une nappe aquifère. On insistera

notamment sur le fait que des forages courts, tout en fournissant

généralement un fluide peu agressif, sont bien moins coûteux que des

forages profonds, et que dans les circonstances actuelles la

diminution des dépenses d'investissement est imperative pour qu'il y

ait d'autres réalisations en géothermie. Le risque géologique lui-même

serait fortement diminué, ce qui constituerait un avantage

supplémentaire. On remarquera enfin que ce type de projet pourrait

fort bien être proposé dans des pays d'Europe du Sud disposant de gaz

- 26 -

gaz ; ceci bien évidemment, dans les conditions économiques en vigueur

présentement.

3.1 Le Nord de l'Europe : la géothermie assistée par PAC à gaz

Ces pays sont caractérisés par une abondance (au moins relative) des

énergies fossiles, un goût certain pour l'écologie et l'environnement,

et la rareté des réservoirs géologiques exploitables par doublets

(Angleterre, RFA, Pays-Bas, Danemark). En revanche, de très bons

réservoirs existent dans les nappes peu profondes de ces pays

(Smith 1986, Haenel 1985, Van Dalfsen 1981) ; c'est pourquoi investir

dans la distribution de chaleur à partir de puits géothermiques sur

nappes peu profondes, avec appui de PAC à gaz, dans un but de

protection de l'environnement, contribuerait aussi à diminuer le

rythme d'épuisement des gisements : ce serait aussi (très

partiellement) une solution alternative aux énormes besoin

d'investissements nécessaires pour reconstituer les réserves en

hydrocarbures .

Il conviendrait pour ce faire que la limite de 30° C consacrée par

l'usage soit quelque peu assouplie, afin que les projets fondés sur

l'utilisation de PAC soient reconnus comme étant de la géothermie (au

sens large). En effet d'un point de vue technique, qu'une eau soit à

40°C ou à 25°C, les intervenants concernés (forages, pompes, réseau de

surface etc.) sont les mêmes. Le caractère innovant du projet, ainsi

que son potentiel de diffusion, devraient être les seuls critères pris

en compte, à l'exclusion du critère beaucoup plus arbitraire du

caractère géothermique ou non d'une nappe aquifère. On insistera

notamment sur le fait que des forages courts, tout en fournissant

généralement un fluide peu agressif, sont bien moins coûteux que des

forages profonds, et que dans les circonstances actuelles la

diminution des dépenses d'investissement est imperative pour qu'il y

ait d'autres réalisations en géothermie. Le risque géologique lui-même

serait fortement diminué, ce qui constituerait un avantage

supplémentaire. On remarquera enfin que ce type de projet pourrait

fort bien être proposé dans des pays d'Europe du Sud disposant de gaz

- 27 -

en abondance, par suite de contrats à long terme. Il doit être soutenu

de façon volontariste, car les opérateurs gaziers préfèrent "placer"

un chauffage intégral au gaz, plutôt que par PAC utilisant ee

combustible. Les projets récents de Saulgau et Munich en RFA, Grado,

Bagno di Romagna et Acqui Terme en- Italie, aidés par la CEE,

comprennent des PAC à gaz : cela montre bien le caractère prometteur

de ce type d'équipement.

3.2 Le Sud de l'Europe : géothermie et agriculture

Les ressources géothermales d'eau douce ou peu salée sont beaucoup

plus abondantes qu'au Nord de l'Europe ; d'autre part la vocation

agricole de ces risques est réelle, mais menacée par la production

d'Afrique du Nord. La géothermie a le double avantage de combiner la

recherche comme l'extraction d'eau pour l'irrigation, et de fournir un

appoint thermique pendant la saison froide. Par ailleurs, le bon

ensoleillement permet l'utilisation de matières plastiques comme

couverture, équipement moins coûteux que le verre. Il est tout à fait

probable que même dans une conjoncture énergétique défavorable, la

géothermie va continuer à progresser dans ces régions (Espagne et

Grèce notamment, peut être Nord du Portugal).

Il ne faut pas oublier par ailleurs qu'à la différence de l'Italie et

de la France, trois de ces pays ne sont adhérents à la CEE que depuis

peu de temps, et que les aides communautaires pour le développement de

la géothermie n'ont pas eu le temps d'y jouer leur rôle de levier.

D'autre part, à cause de problèmes d'emploi (ou plutôt de

sous-emploi), les pouvoirs publics nationaux, régionaux ou locaux

essaieront probablement de promouvoir des projets agricoles (serres)

dont le fonctionnement exige beaucoup de main d'oeuvre : ce domaine de

l'agriculture est d'ailleurs un des meilleurs atouts de ces pays sur

le marché européen.

- 27 -

en abondance, par suite de contrats à long terme. Il doit être soutenu

de façon volontariste, car les opérateurs gaziers préfèrent "placer"

un chauffage intégral au gaz, plutôt que par PAC utilisant ee

combustible. Les projets récents de Saulgau et Munich en RFA, Grado,

Bagno di Romagna et Acqui Terme en- Italie, aidés par la CEE,

comprennent des PAC à gaz : cela montre bien le caractère prometteur

de ce type d'équipement.

3.2 Le Sud de l'Europe : géothermie et agriculture

Les ressources géothermales d'eau douce ou peu salée sont beaucoup

plus abondantes qu'au Nord de l'Europe ; d'autre part la vocation

agricole de ces risques est réelle, mais menacée par la production

d'Afrique du Nord. La géothermie a le double avantage de combiner la

recherche comme l'extraction d'eau pour l'irrigation, et de fournir un

appoint thermique pendant la saison froide. Par ailleurs, le bon

ensoleillement permet l'utilisation de matières plastiques comme

couverture, équipement moins coûteux que le verre. Il est tout à fait

probable que même dans une conjoncture énergétique défavorable, la

géothermie va continuer à progresser dans ces régions (Espagne et

Grèce notamment, peut être Nord du Portugal).

Il ne faut pas oublier par ailleurs qu'à la différence de l'Italie et

de la France, trois de ces pays ne sont adhérents à la CEE que depuis

peu de temps, et que les aides communautaires pour le développement de

la géothermie n'ont pas eu le temps d'y jouer leur rôle de levier.

D'autre part, à cause de problèmes d'emploi (ou plutôt de

sous-emploi), les pouvoirs publics nationaux, régionaux ou locaux

essaieront probablement de promouvoir des projets agricoles (serres)

dont le fonctionnement exige beaucoup de main d'oeuvre : ce domaine de

l'agriculture est d'ailleurs un des meilleurs atouts de ces pays sur

le marché européen.

- 28 -

3.3 La géothermie et l'environnement

Il faut faire largement savoir que, dans la limitation des rejets de

soufre et d'azote dans l'atmosphère, la géothermie est un outil

efficace. Elle diminue très sensiblement en effet la consommation de

combustible fossile dans les chaufferies collectives. En ce qui

concerne les rejets atmosphériques, l'Europe vient de faire un effort

financier important en matière de transports, avec l'adoption de

nouveaux systèmes d'échappement sur les véhicules. Ne pas faire le

même effort pour l'habitat collectif, relèverait de l'illogisme. Il

est raisonnable d'accréditer l'idée selon laquelle le chauffage par

géothermie pourrait dans l'avenir faire partie d'un standard de "ville

propre". Ce mouvement est déjà amorcé dans plusieurs villes thermales

italiennes.

3.4 L'augmentation de performances et la fiabilisation des exploitations

gêothermales

Comme le soulignent J. Lemale et M. Pivin (1986), les installations de

géothermie ne fonctionnent souvent pas de façon optimale. Ainsi par

rapport à l'énergie théoriquement substituée, des chiffres de 70 %

pour l'hiver 84-85, et 90 % pour l'hiver 86-87, ont-ils pu être

avancés pour les exploitations du Dogger. Or, à l'échelle de la CEE,

5 % de gagné en efficacité représentent 18 000 TEP (tableau 6), soit

plus que l'énergie tirée du thermalisme (tableau 4). Cette

amélioration des performances est très peu consommatrice

d ' investissements , à la différence de la mise en chantier de nouvelles

installations.

Un gain énergétique est donc possible, par rapport aux performances

actuelles. Dans certains cas même, ce gain devra absolument être

réalisé, pour que les installations soient économiquement viables. Il

devra être doublé d'une diminution du coût de la maintenance.

Deux techniques pourront être mises en oeuvre : l'emploi d'inhibiteurs

de dépôt et de corrosion, de manière à réduire les interventions sur

les puits ainsi que les pannes ; et éventuellement, l'installation de

PAC sur les circuits de retour de chauffage, de manière à permettre un

meilleur épuisement de la chaleur géothermale.

- 28 -

3.3 La géothermie et l'environnement

Il faut faire largement savoir que, dans la limitation des rejets de

soufre et d'azote dans l'atmosphère, la géothermie est un outil

efficace. Elle diminue très sensiblement en effet la consommation de

combustible fossile dans les chaufferies collectives. En ce qui

concerne les rejets atmosphériques, l'Europe vient de faire un effort

financier important en matière de transports, avec l'adoption de

nouveaux systèmes d'échappement sur les véhicules. Ne pas faire le

même effort pour l'habitat collectif, relèverait de l'illogisme. Il

est raisonnable d'accréditer l'idée selon laquelle le chauffage par

géothermie pourrait dans l'avenir faire partie d'un standard de "ville

propre". Ce mouvement est déjà amorcé dans plusieurs villes thermales

italiennes.

3.4 L'augmentation de performances et la fiabilisation des exploitations

gêothermales

Comme le soulignent J. Lemale et M. Pivin (1986), les installations de

géothermie ne fonctionnent souvent pas de façon optimale. Ainsi par

rapport à l'énergie théoriquement substituée, des chiffres de 70 %

pour l'hiver 84-85, et 90 % pour l'hiver 86-87, ont-ils pu être

avancés pour les exploitations du Dogger. Or, à l'échelle de la CEE,

5 % de gagné en efficacité représentent 18 000 TEP (tableau 6), soit

plus que l'énergie tirée du thermalisme (tableau 4). Cette

amélioration des performances est très peu consommatrice

d ' investissements , à la différence de la mise en chantier de nouvelles

installations.

Un gain énergétique est donc possible, par rapport aux performances

actuelles. Dans certains cas même, ce gain devra absolument être

réalisé, pour que les installations soient économiquement viables. Il

devra être doublé d'une diminution du coût de la maintenance.

Deux techniques pourront être mises en oeuvre : l'emploi d'inhibiteurs

de dépôt et de corrosion, de manière à réduire les interventions sur

les puits ainsi que les pannes ; et éventuellement, l'installation de

PAC sur les circuits de retour de chauffage, de manière à permettre un

meilleur épuisement de la chaleur géothermale.

- 29 -

4. L'AVENIR A MOYEN TERME - LES OPERATIONS DE RECHERCHE-DEVELOPPEMENT

Plusieurs programmes de recherche-développement ont été menés à bien cu

sont en cours, avec l'aide de la Communauté Européenne ; dans quelle

mesure sont-ils à même de modifier l'horizon de la géothermie, à moyen

terme ?

4.1 Les inventaires de ressources

L'Atlas des ressources et réserves géothermales d'Europe, est terminé.

Cette mise à disposition du public des données sur le sous-sol est

sans doute une mesure qui s'avérera utile. Il convient néanmoins de

garder à l'esprit qu'elle est bien loin d'être suffisante ; en effet,

il existe plusieurs cas actuels de ressources disponibles, sous forme

de forages productifs, et inexploitées. Les investissements

nécessaires pour exploiter ces ressources géothermales sont en effet

bien supérieurs à ceux qui sont nécessaires pour les démonstrations.

D'une manière générale les investisseurs tendent en conséquence à être

plus rares que ne le sont les ressources.

4.2 Le programme de "Roches Chaudes Sèches"

La remarque précédente s'applique au programme de RCS, qui n'a au reste

pas atteint un stade de développement suffisant pour que l'on puisse

parler de ressources. Il reste en effet à évaluer plusieurs paramètres,

tels que pertes de l'eau injectée, phénomènes de chenalisation diminuant

l'efficacité de l'échange thermique, consommation d'életricité à

l'injection etc..

Malgré ces difficultés, le développement des travaux sur les RCS sera à

suivre avec attention ; en effet, l'intérêt des données scientifiques

obtenues dépasse largement le seul champ de la géothermie, et intéresse

d'autres domaines touchant de près ou de loin à l'énergie.

- 29 -

4. L'AVENIR A MOYEN TERME - LES OPERATIONS DE RECHERCHE-DEVELOPPEMENT

Plusieurs programmes de recherche-développement ont été menés à bien cu

sont en cours, avec l'aide de la Communauté Européenne ; dans quelle

mesure sont-ils à même de modifier l'horizon de la géothermie, à moyen

terme ?

4.1 Les inventaires de ressources

L'Atlas des ressources et réserves géothermales d'Europe, est terminé.

Cette mise à disposition du public des données sur le sous-sol est

sans doute une mesure qui s'avérera utile. Il convient néanmoins de

garder à l'esprit qu'elle est bien loin d'être suffisante ; en effet,

il existe plusieurs cas actuels de ressources disponibles, sous forme

de forages productifs, et inexploitées. Les investissements

nécessaires pour exploiter ces ressources géothermales sont en effet

bien supérieurs à ceux qui sont nécessaires pour les démonstrations.

D'une manière générale les investisseurs tendent en conséquence à être

plus rares que ne le sont les ressources.

4.2 Le programme de "Roches Chaudes Sèches"

La remarque précédente s'applique au programme de RCS, qui n'a au reste

pas atteint un stade de développement suffisant pour que l'on puisse

parler de ressources. Il reste en effet à évaluer plusieurs paramètres,

tels que pertes de l'eau injectée, phénomènes de chenalisation diminuant

l'efficacité de l'échange thermique, consommation d'életricité à

l'injection etc..

Malgré ces difficultés, le développement des travaux sur les RCS sera à

suivre avec attention ; en effet, l'intérêt des données scientifiques

obtenues dépasse largement le seul champ de la géothermie, et intéresse

d'autres domaines touchant de près ou de loin à l'énergie.

30 -

4.3 L'exploitation des réservoirs gréseux

C'est certainement l'éventualité qui modifierait le plus sensiblement

l'aspect actuel de la géothermie. Pour ce faire, il faudrait que

soient résolues les difficultés d'injection dans des aquifères gréseux

ou sableux ; c'est-à-dire que l'on puisse faire réabsorber par ces

aquifères, sous une pression modérée, au moins 200 m3/h. Dans cette

hypothèse, toute l'Europe du Nord, du Royaume-Uni à la R.F.A. , verrait

ses réservoirs d'eau chaude salée valorisables.il est donc hautement

souhaitable que la poursuite des recherches amène des solutions à ee

problème de la réinjection.

5. LES MESURES A PRECONISER

Elles doivent s'inspirer des idées directrices définies au début du

chapitre 3. Il est attendu des orientations proposées ci-dessous, une

survie de la géothermie et de ses intervenants. Une telle veille

technologique est nécessaire dans l'immédiat, ne serait-ce que par mesure

de prudence dans une Communauté dont l'approvisionnement énergétique est

loin d'être assuré à long terme.

5.1 Défense de l'environnement

Aucun bilan n'a été fait, sur la diminution des rejets de chaufferies

dans l'atmosphère grâce à l'usage de la géothermie. Une étude sérieuse

devrait être financée, concernant les résultats obtenus dans divers

pays (Italie, France), et une comparaison des résultats obtenus par

les PAC (cf. Newsletter de l'IEA, Heat Pump Center). La publicité de

ces résultats est évidemment indispensable, et sera certainement un

argument en faveur de la géothermie. Sur les zones où un réservoir

géothermique a été mis en évidence, un inventaire des consommations

collectives de fuel devrait être fait. Cet inventaire permettrait à

terme de fixer les cibles pour de futures installations de géothermie.

Lorsqu'ils ont été faits systématiquement, de tels travaux ont porté

30 -

4.3 L'exploitation des réservoirs gréseux

C'est certainement l'éventualité qui modifierait le plus sensiblement

l'aspect actuel de la géothermie. Pour ce faire, il faudrait que

soient résolues les difficultés d'injection dans des aquifères gréseux

ou sableux ; c'est-à-dire que l'on puisse faire réabsorber par ces

aquifères, sous une pression modérée, au moins 200 m3/h. Dans cette

hypothèse, toute l'Europe du Nord, du Royaume-Uni à la R.F.A. , verrait

ses réservoirs d'eau chaude salée valorisables.il est donc hautement

souhaitable que la poursuite des recherches amène des solutions à ee

problème de la réinjection.

5. LES MESURES A PRECONISER

Elles doivent s'inspirer des idées directrices définies au début du

chapitre 3. Il est attendu des orientations proposées ci-dessous, une

survie de la géothermie et de ses intervenants. Une telle veille

technologique est nécessaire dans l'immédiat, ne serait-ce que par mesure

de prudence dans une Communauté dont l'approvisionnement énergétique est

loin d'être assuré à long terme.

5.1 Défense de l'environnement

Aucun bilan n'a été fait, sur la diminution des rejets de chaufferies

dans l'atmosphère grâce à l'usage de la géothermie. Une étude sérieuse

devrait être financée, concernant les résultats obtenus dans divers

pays (Italie, France), et une comparaison des résultats obtenus par

les PAC (cf. Newsletter de l'IEA, Heat Pump Center). La publicité de

ces résultats est évidemment indispensable, et sera certainement un

argument en faveur de la géothermie. Sur les zones où un réservoir

géothermique a été mis en évidence, un inventaire des consommations

collectives de fuel devrait être fait. Cet inventaire permettrait à

terme de fixer les cibles pour de futures installations de géothermie.

Lorsqu'ils ont été faits systématiquement, de tels travaux ont porté

- 31 -

leurs fruits. Italie, Espagne et Grèce devraient être les pays les

plus concernés.

5.2 Compression des dépenses d'investissement

Il faut mettre l'accent sur des projets à puits unique et forages très

courts. Il ne faut pas que la limite traditionnelle, qui fixe à 30°C

le minimum pour la géothermie soit maintenue ; en orientant

artificiellement des reconnaisances vers la profondeur, elles

constituent un encouragement à l'exploration géologique plutôt qu'au

montage d'opérations économiquement intéressantes, tout au moins dans

le contexte énergétique actuel.

5.3 Faire avec le gaz

Dans cette optique qui est imposée par le coût, l'efficacité, le

caractère peu polluant du combustible, ainsi que par sa production ou

son importation en larges quantités, la production d'énergie par PAC à

gaz sera recherchée ; cette mesure est cohérente avec la protection de

l'environnement, la diminution des dépenses de forages (donc une

faible température du fluide produit), l'inventaire des utilisateurs

d'énergie mentionné ci-dessus, et la présence de réseaux de

distribution de gaz.

5.4 Conserver la garantie d'échec des forages

La garantie d ' échec des forages par des fonds communautaires et

nationaux, doit être gardée à tout prix. Aucun développement de la

géothermie n'est possible, si le promoteur d'une opération risque de

perdre une part importante du financement par suite de 1 ' échec

géologique : 1 ' espoir de gain financier est en effet trop faible pour

compenser ce risque. Une couverture de 90 à 100 % du coût (toutes

taxes comprises), hors frais financiers, est nécessaire. La Communauté

prenant à sa charge 40 %, une aide nationale ou un système d'assurance

- 31 -

leurs fruits. Italie, Espagne et Grèce devraient être les pays les

plus concernés.

5.2 Compression des dépenses d'investissement

Il faut mettre l'accent sur des projets à puits unique et forages très

courts. Il ne faut pas que la limite traditionnelle, qui fixe à 30°C

le minimum pour la géothermie soit maintenue ; en orientant

artificiellement des reconnaisances vers la profondeur, elles

constituent un encouragement à l'exploration géologique plutôt qu'au

montage d'opérations économiquement intéressantes, tout au moins dans

le contexte énergétique actuel.

5.3 Faire avec le gaz

Dans cette optique qui est imposée par le coût, l'efficacité, le

caractère peu polluant du combustible, ainsi que par sa production ou

son importation en larges quantités, la production d'énergie par PAC à

gaz sera recherchée ; cette mesure est cohérente avec la protection de

l'environnement, la diminution des dépenses de forages (donc une

faible température du fluide produit), l'inventaire des utilisateurs

d'énergie mentionné ci-dessus, et la présence de réseaux de

distribution de gaz.

5.4 Conserver la garantie d'échec des forages

La garantie d ' échec des forages par des fonds communautaires et

nationaux, doit être gardée à tout prix. Aucun développement de la

géothermie n'est possible, si le promoteur d'une opération risque de

perdre une part importante du financement par suite de 1 ' échec

géologique : 1 ' espoir de gain financier est en effet trop faible pour

compenser ce risque. Une couverture de 90 à 100 % du coût (toutes

taxes comprises), hors frais financiers, est nécessaire. La Communauté

prenant à sa charge 40 %, une aide nationale ou un système d'assurance

- 32 -

doivent être envisagés. Au reste, dans l'optique de recherche de

réservoirs peu profonds, le risque géologique et financier serait

réduit, ce qui faciliterait le cas échéant la mise en place de

garanties. Seuls toutefois de grands établissements publics ont osé

pour l'instant se lancer dans cette voie, en dehors des forages pour

PAC.

5.5 Soutenir les réseaux de chaleur â basse tempéra tiire

Dans l'optique du développement de la géothermie, on doit souligner

que réseaux et émetteurs thermiques à haute température sont des

concurrents pour la géothermie de basse enthalpie. Au contraire,

réseaux de chaleur et émetteurs à basse température, lorsqu'ils

peuvent être installés, pourraient ultérieurement être desservis par

des puits géothermiques. Il convient de garder à l'esprit en vue de

substitutions futures de combustibles fossiles, le fait qu'un réseau

de chaleur est en place pour plusieurs dizaines d'années : la

conjoncture énergétique actuelle peut largement changer dans ce laps

de temps.

5.6 Employer de nouveaxix matériaux

La durée de vie des puits géothermiques est menacée par la corrosion

des tubages, entraînant un risque de pollution des nappes aquifères

superficielles par le fluide géothermique. Il est opportun d'envisager

un emploi de matériaux non corrodables, tels que les matériaux

composites, de façon à prolonger la durée de vie des puits.

5.7 Développer les ussiges combinés de la géothermie de basse énergie

Ce sont essentiellement les projets liés au thermalisme et à la

fourniture d'eau pour usage industriel ou agricole ; les forages sont

généralement courts , donc peu risqués et peu coûteux et une

utilisation autre qu'énergétique du fluide ealoporteur (l'eau)

- 32 -

doivent être envisagés. Au reste, dans l'optique de recherche de

réservoirs peu profonds, le risque géologique et financier serait

réduit, ce qui faciliterait le cas échéant la mise en place de

garanties. Seuls toutefois de grands établissements publics ont osé

pour l'instant se lancer dans cette voie, en dehors des forages pour

PAC.

5.5 Soutenir les réseaux de chaleur â basse tempéra tiire

Dans l'optique du développement de la géothermie, on doit souligner

que réseaux et émetteurs thermiques à haute température sont des

concurrents pour la géothermie de basse enthalpie. Au contraire,

réseaux de chaleur et émetteurs à basse température, lorsqu'ils

peuvent être installés, pourraient ultérieurement être desservis par

des puits géothermiques. Il convient de garder à l'esprit en vue de

substitutions futures de combustibles fossiles, le fait qu'un réseau

de chaleur est en place pour plusieurs dizaines d'années : la

conjoncture énergétique actuelle peut largement changer dans ce laps

de temps.

5.6 Employer de nouveaxix matériaux

La durée de vie des puits géothermiques est menacée par la corrosion

des tubages, entraînant un risque de pollution des nappes aquifères

superficielles par le fluide géothermique. Il est opportun d'envisager

un emploi de matériaux non corrodables, tels que les matériaux

composites, de façon à prolonger la durée de vie des puits.

5.7 Développer les ussiges combinés de la géothermie de basse énergie

Ce sont essentiellement les projets liés au thermalisme et à la

fourniture d'eau pour usage industriel ou agricole ; les forages sont

généralement courts , donc peu risqués et peu coûteux et une

utilisation autre qu'énergétique du fluide ealoporteur (l'eau)

- 33 -

améliore la rentabilité économique des installations.

Ces usages combinés supposent toutefois résolus des conflits

potentiels, entre utilisations énergétiques et non-énergétiques.

6. CONCLUSION

La géothermie en Europe fournit actuellement 275 000 TEP environ, dont un

peu plus de 100 000 TEP produites par doublets et 100 000 TEP également

par pompes à chaleur. Les réservoirs sont constitués, dans 90 % des cas,

par des roches carbonatées : l'exploitation des séries gréseuses se heurte

encore à de sérieux problèmes, surtout pour la réinjection des fluides

refroidis. L'énergie est destinée principalement à l'habitat, plus

rarement aux cultures sous serres, exceptionnellement à l'industrie (hors

PAC).

Le développement de la géothermie est en effet lié aux besoins thermiques

déjà existantes en surface : les projets destinés à des emplois futurs

sont en général voués à l'échec. Le contexte énergétique actuel impose des

projets peu coûteux, à faible risque géologique, où la chaleur

géothermique se réduit souvent à une simple récupération sur des fluides

ayant d'autres finalités que le chauffage. Les différences géologiques et

économiques entre le Nord et le Sud de l'Europe entraîneront probablement

un développement plus rapide dans les pays méditerranéens. Les recherches

de R et D, largement soutenues par la Communauté Européenne, sont

susceptibles de modifier le paysage actuel mais seulement, au mieux, à

moyen terme.

Si la contribution énergétique de la géothermie est faible, elle n'est

néanmoins pas négligeable, et le stade de simple pilote de démonstration a

été dépassé en beaucoup d'endroits. Plusieurs défauts de jeunesse ont été

surmontés, ou sont sur le point de l'être. Dans une Europe où les

exigences sur la qualité de l'environnement sont croissant avec le niveau

de vie, la géothermie, énergie propre, ne peut manquer de s'intégrer peu à

peu dans le tissu industriel, agricole, et urbain.

- 33 -

améliore la rentabilité économique des installations.

Ces usages combinés supposent toutefois résolus des conflits

potentiels, entre utilisations énergétiques et non-énergétiques.

6. CONCLUSION

La géothermie en Europe fournit actuellement 275 000 TEP environ, dont un

peu plus de 100 000 TEP produites par doublets et 100 000 TEP également

par pompes à chaleur. Les réservoirs sont constitués, dans 90 % des cas,

par des roches carbonatées : l'exploitation des séries gréseuses se heurte

encore à de sérieux problèmes, surtout pour la réinjection des fluides

refroidis. L'énergie est destinée principalement à l'habitat, plus

rarement aux cultures sous serres, exceptionnellement à l'industrie (hors

PAC).

Le développement de la géothermie est en effet lié aux besoins thermiques

déjà existantes en surface : les projets destinés à des emplois futurs

sont en général voués à l'échec. Le contexte énergétique actuel impose des

projets peu coûteux, à faible risque géologique, où la chaleur

géothermique se réduit souvent à une simple récupération sur des fluides

ayant d'autres finalités que le chauffage. Les différences géologiques et

économiques entre le Nord et le Sud de l'Europe entraîneront probablement

un développement plus rapide dans les pays méditerranéens. Les recherches

de R et D, largement soutenues par la Communauté Européenne, sont

susceptibles de modifier le paysage actuel mais seulement, au mieux, à

moyen terme.

Si la contribution énergétique de la géothermie est faible, elle n'est

néanmoins pas négligeable, et le stade de simple pilote de démonstration a

été dépassé en beaucoup d'endroits. Plusieurs défauts de jeunesse ont été

surmontés, ou sont sur le point de l'être. Dans une Europe où les

exigences sur la qualité de l'environnement sont croissant avec le niveau

de vie, la géothermie, énergie propre, ne peut manquer de s'intégrer peu à

peu dans le tissu industriel, agricole, et urbain.

- 34

7. REMERCIEMENTS

Que ceux qui ont contribué à fournir la documentation nécessaire à ce

travail soient remerciés ici, notamment :

- pour la CEE : G. GERINI

- l'Italie : C. SOMMARUGA et C. PANICHI

- l'Espagne : M. BARRIER

- le Portugal : A. DESPLAN

- la Grèce : P. DEMETRIADES

A.M. ROUGET ayant réalisé le recherche documentaire générale.

- 34

7. REMERCIEMENTS

Que ceux qui ont contribué à fournir la documentation nécessaire à ce

travail soient remerciés ici, notamment :

- pour la CEE : G. GERINI

- l'Italie : C. SOMMARUGA et C. PANICHI

- l'Espagne : M. BARRIER

- le Portugal : A. DESPLAN

- la Grèce : P. DEMETRIADES

A.M. ROUGET ayant réalisé le recherche documentaire générale.

All -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 8G-B-7031-11-002-17)

ALLEMAGNE FEDERALE

F Ii:cr HAENEt 1985

All -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 8G-B-7031-11-002-17)

ALLEMAGNE FEDERALE

F Ii:cr HAENEt 1985

- A/2 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Selon les recommandations de la Commission des Communautés Européennes,

une évaluation des ressources et des réserves a été faite pour les

aquifères les plus favorables. Ceux-ci se situent dans le Bassin

germanique du Nord, le Bassin molassique, et le nord du Graben rhénan. Les

ressources sont définies comme de la chaleur en place dans l'aquifère,

affectés d'un coefficient de récupération ; les réserve constituent la

part des ressources, exploitables économiquement. Selon R. Haenel (1985),

cette part "...is difficult to quantify...", et le même auteur souligne

que "...the estimated reserves in Germany have to be considered very

carefully and critically".

Dans cinq régions, douze aquifères ont été évalués (tableau 1). Ce sont

des grès et des carbonates du Trias ou du Jurassique supérieur, ainsi que

des sables du Tertiaire supérieur (Néogène). Les chiffres fournis par

R. Haenel (1985) pour ressources et réserves, se montent respectivement à1 ñ 1 ñ IR

124.10 J et 7.10 J. Ces valeurs sont à comparer à celle de 2,5 10 J,

qui est celle de l'énergie thermique actuellement tirée des eaux du

sous-sol en RFA, aussi bien par échange direct que par pompes à chaleur.

- A/2 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Selon les recommandations de la Commission des Communautés Européennes,

une évaluation des ressources et des réserves a été faite pour les

aquifères les plus favorables. Ceux-ci se situent dans le Bassin

germanique du Nord, le Bassin molassique, et le nord du Graben rhénan. Les

ressources sont définies comme de la chaleur en place dans l'aquifère,

affectés d'un coefficient de récupération ; les réserve constituent la

part des ressources, exploitables économiquement. Selon R. Haenel (1985),

cette part "...is difficult to quantify...", et le même auteur souligne

que "...the estimated reserves in Germany have to be considered very

carefully and critically".

Dans cinq régions, douze aquifères ont été évalués (tableau 1). Ce sont

des grès et des carbonates du Trias ou du Jurassique supérieur, ainsi que

des sables du Tertiaire supérieur (Néogène). Les chiffres fournis par

R. Haenel (1985) pour ressources et réserves, se montent respectivement à1 ñ 1 ñ IR

124.10 J et 7.10 J. Ces valeurs sont à comparer à celle de 2,5 10 J,

qui est celle de l'énergie thermique actuellement tirée des eaux du

sous-sol en RFA, aussi bien par échange direct que par pompes à chaleur.

- A/3 -

REALISATIONS ET PROJETS

les réalisations :

R. Haenel (1985) dénombre sept opérations en fonctionnement. Il s'agit de

stations balnéaires, où l'utilisation thermique est, en quelque sorte, un

sous-produit de la balnéothérapie : "...the primary obsective in each case

is the utilisation of geothermal water for therapeutic purposes, and the

secondary interest is the use of the surplus geothermal energy for heating

purposes". Ces opérations sont les suivantes :

Aachen

L'énergie sert au chauffage de deux établissements balnéaires, 12 % de la

puissance est destinée à l'eau chaude sanitaire.

Baden-Baden

La puissance installée est de 280 kW pour le chauffage, et 180 kW pour

l'eau chaude sanitaire.

Bad Ems

L'énergie géothermale sert au chauffage du principal établissement

balnéaire.

Biberach

L'utilisation de la chaleur semble "symbolique", avec une serre et une

maison chauffée ; une extension pour le chauffage de locaux serait

envisagée.

Constance

Une piscine pour hydrothérapie est chauffée par géothermie.

Urach

L'eau géothermale chauffe des piscines, sert au chauffage central de la

station, et à celui de l'eau chaude sanitaire.

- A/3 -

REALISATIONS ET PROJETS

les réalisations :

R. Haenel (1985) dénombre sept opérations en fonctionnement. Il s'agit de

stations balnéaires, où l'utilisation thermique est, en quelque sorte, un

sous-produit de la balnéothérapie : "...the primary obsective in each case

is the utilisation of geothermal water for therapeutic purposes, and the

secondary interest is the use of the surplus geothermal energy for heating

purposes". Ces opérations sont les suivantes :

Aachen

L'énergie sert au chauffage de deux établissements balnéaires, 12 % de la

puissance est destinée à l'eau chaude sanitaire.

Baden-Baden

La puissance installée est de 280 kW pour le chauffage, et 180 kW pour

l'eau chaude sanitaire.

Bad Ems

L'énergie géothermale sert au chauffage du principal établissement

balnéaire.

Biberach

L'utilisation de la chaleur semble "symbolique", avec une serre et une

maison chauffée ; une extension pour le chauffage de locaux serait

envisagée.

Constance

Une piscine pour hydrothérapie est chauffée par géothermie.

Urach

L'eau géothermale chauffe des piscines, sert au chauffage central de la

station, et à celui de l'eau chaude sanitaire.

- A/4 -

Wiesbaden

Il existe un système de distribution de chaleur avec au moins trois postes

de livraison, pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire.

Ces réalisations demeurent modestes, puisque l'énergie fournie par

l'ensemble est de l'ordre de 15 000 MWh (Haenel, op. cit.) soit 1 500 TEP

environ.

Les pompes à chaleur

Par comparaison, le développement des PAC est remarquable, puisque 100 000

PAC sur nappes seraient installées. Selon R. Haenel (op. cit.), elles

doivent êtres considérées comme faisant partie des opérations de

géothermie : "Because the field of geothermics starts by definition at the

earth's surface (at Z = Om depth), heat extraction from the grounduvater

and from the soil has to be considered as geothermal energy...". Ces PAC15 15

fourniraient à l'heure actuelle 2,45 - 10 J, contre 0,052 - 10 J

fournies par la géothermie traditionnelle à échange direct, soit 50 fois

plus.

Les projets :

Il y a huit projets identifiés, dont cinq sont au stade du premier

sondage. Le projet le plus avancé est celui de Saulgau ; l'horizon

producteur est le Jurassique supérieur, qui fournit un fluide à 42°C. Les

PAC à gaz founissent le surcroît d'énergie thermique nécessaire.

L'utilisation correspond au principe de la cascade, avec chauffage de

locaux, approvisionnement des piscines, réinjection et fourniture d'eau

potable. Le temps de retour serait de plusieurs dizaines d'années. Le

projet de Bruchsal mérite d'être mentionné ; mais l'usage du fluide

(120°C) n'est pas encore défini, et la salinité risque de poser de

redoutables problèmes de dépôt et de corrosion.

Plus récent, le projet de Munich prévoit de capter un aquifère de

calcaires Karstiques, vers 1000 m de profondeur. L'eau serait refroidie de

70°C à 10°C par des PAC à gaz, et l'énergie serait fournie à un réseau de

chaleur existant.

- A/4 -

Wiesbaden

Il existe un système de distribution de chaleur avec au moins trois postes

de livraison, pour le chauffage et l'eau chaude sanitaire.

Ces réalisations demeurent modestes, puisque l'énergie fournie par

l'ensemble est de l'ordre de 15 000 MWh (Haenel, op. cit.) soit 1 500 TEP

environ.

Les pompes à chaleur

Par comparaison, le développement des PAC est remarquable, puisque 100 000

PAC sur nappes seraient installées. Selon R. Haenel (op. cit.), elles

doivent êtres considérées comme faisant partie des opérations de

géothermie : "Because the field of geothermics starts by definition at the

earth's surface (at Z = Om depth), heat extraction from the grounduvater

and from the soil has to be considered as geothermal energy...". Ces PAC15 15

fourniraient à l'heure actuelle 2,45 - 10 J, contre 0,052 - 10 J

fournies par la géothermie traditionnelle à échange direct, soit 50 fois

plus.

Les projets :

Il y a huit projets identifiés, dont cinq sont au stade du premier

sondage. Le projet le plus avancé est celui de Saulgau ; l'horizon

producteur est le Jurassique supérieur, qui fournit un fluide à 42°C. Les

PAC à gaz founissent le surcroît d'énergie thermique nécessaire.

L'utilisation correspond au principe de la cascade, avec chauffage de

locaux, approvisionnement des piscines, réinjection et fourniture d'eau

potable. Le temps de retour serait de plusieurs dizaines d'années. Le

projet de Bruchsal mérite d'être mentionné ; mais l'usage du fluide

(120°C) n'est pas encore défini, et la salinité risque de poser de

redoutables problèmes de dépôt et de corrosion.

Plus récent, le projet de Munich prévoit de capter un aquifère de

calcaires Karstiques, vers 1000 m de profondeur. L'eau serait refroidie de

70°C à 10°C par des PAC à gaz, et l'énergie serait fournie à un réseau de

chaleur existant.

- A/5 -

LES PERSPECTIVES

Comme il vient d'être dit ci-dessus, le nombre de projets est limité ;

leur caractère économique est par ailleurs médiocre. Néanmoins, on peut

considérer comme possible, sinon comme probable, qu'un ou deux d'entre eux

voient le jour dans les années qui viennent. En prenant comme référence le

projet de Saulgau, quelques traits peuvent être dégagés. Tout d'abord, le

rôle important des PAC, qui fournissent la majorité sinon l'essentiel de

l'énergie thermique produite. Ensuite, l'ordre de grandeur de l'énergie

annuelle obtenue, tant par échange direct que par les PAC : 25 000 kWh

soit 2 000 TEP environ.

On voit donc que dans l'immédiat, rien ne viendra changer en RFA l'énorme

prépondérance de l'énergie thermique produite par des pompes à chaleur,

par rapport à la géothermie "classique" par échange direct.

- A/5 -

LES PERSPECTIVES

Comme il vient d'être dit ci-dessus, le nombre de projets est limité ;

leur caractère économique est par ailleurs médiocre. Néanmoins, on peut

considérer comme possible, sinon comme probable, qu'un ou deux d'entre eux

voient le jour dans les années qui viennent. En prenant comme référence le

projet de Saulgau, quelques traits peuvent être dégagés. Tout d'abord, le

rôle important des PAC, qui fournissent la majorité sinon l'essentiel de

l'énergie thermique produite. Ensuite, l'ordre de grandeur de l'énergie

annuelle obtenue, tant par échange direct que par les PAC : 25 000 kWh

soit 2 000 TEP environ.

On voit donc que dans l'immédiat, rien ne viendra changer en RFA l'énorme

prépondérance de l'énergie thermique produite par des pompes à chaleur,

par rapport à la géothermie "classique" par échange direct.

- AI6 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n° 86-B-7031-11-002-17J

BELGIQUE

/"'Ç^A^^ \

/1

V Oouvraln\ y \ ... ..

'^iVfGiin--;St Ghislairy:-<->s '"

"7

Reservoir

( calcaire)

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S

V.s

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Réalisations

Projets

- AI6 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n° 86-B-7031-11-002-17J

BELGIQUE

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Réalisations

Projets

- A/7 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

(Van den Berghe, 1984)

Deux ensembles géologiques représentent des réservoirs géothermiques

connus en potentiels :

, les sables cénozoîque ainsi que la craie du jurassique inférieur, qui

dans le Nord du pays s'enfoncent jusqu'à 1 000 m de profondeur.

. essentiellement, les calcaires karstifiés du carbonifère inférieur, qui

constituent une ressource prouvée.

Le réservoir du carbonifère inférieur

Il se trouve de part et d'autre du massif du Brabant, c'est-à-dire

respectivement vers les frontières de la Hollande (Campine), au nord et de

la France (Hainaut) au sud. Dans ce dernier cas, il se prolonge en

territoire français et a fait l'objet d'un forage de reconnaissance (Condé

sur Escaut) .

Les calcaires du Hainaut

A Saint-Ghislain, on a reconnu dans le Viseen près de 700 m de calcaires à

anhydrite (entre 1 900 et 2 742 m). Des pertes considérables de boue en

forage, puis la remontée des eaux en débit artésien démontrent l'existence

de "vides" importants à la base des anhydrites.

L'épaisseur cumulée des vides de dissolution approche 150 m. Cette nappe

fournissait, en trou ouvert, un débit artésien proche de 100 m3/h, la

température étant de 73° C à 2 400-2 630 m de profondeur. La pression en

surface à débit nul est de 4 bar. Un deuxième forage de recherche

(Douvrain) a trouvé le niveau karstique à plus faible profondeur vers le

nord, mais cette fois-ci sous forme de brèche calcaire.

Le débit artésien provenant de cette brèche s'approche aussi de 100 m3/h

et la pression en tête de puits fermé, est aussi de 4 bar.

- A/7 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

(Van den Berghe, 1984)

Deux ensembles géologiques représentent des réservoirs géothermiques

connus en potentiels :

, les sables cénozoîque ainsi que la craie du jurassique inférieur, qui

dans le Nord du pays s'enfoncent jusqu'à 1 000 m de profondeur.

. essentiellement, les calcaires karstifiés du carbonifère inférieur, qui

constituent une ressource prouvée.

Le réservoir du carbonifère inférieur

Il se trouve de part et d'autre du massif du Brabant, c'est-à-dire

respectivement vers les frontières de la Hollande (Campine), au nord et de

la France (Hainaut) au sud. Dans ce dernier cas, il se prolonge en

territoire français et a fait l'objet d'un forage de reconnaissance (Condé

sur Escaut) .

Les calcaires du Hainaut

A Saint-Ghislain, on a reconnu dans le Viseen près de 700 m de calcaires à

anhydrite (entre 1 900 et 2 742 m). Des pertes considérables de boue en

forage, puis la remontée des eaux en débit artésien démontrent l'existence

de "vides" importants à la base des anhydrites.

L'épaisseur cumulée des vides de dissolution approche 150 m. Cette nappe

fournissait, en trou ouvert, un débit artésien proche de 100 m3/h, la

température étant de 73° C à 2 400-2 630 m de profondeur. La pression en

surface à débit nul est de 4 bar. Un deuxième forage de recherche

(Douvrain) a trouvé le niveau karstique à plus faible profondeur vers le

nord, mais cette fois-ci sous forme de brèche calcaire.

Le débit artésien provenant de cette brèche s'approche aussi de 100 m3/h

et la pression en tête de puits fermé, est aussi de 4 bar.

- A/8 -

L' hydrodynamisme du système karstique est déterminé par la topographie de

la zone d'affleurements des calcaires, karstiques également, la pente des

couches et la présence d'un système de failles. Des essais n'ont pu

déceler aucune interférence entre les puits de Saint-Ghislain et Douvrain,

distants de 3,5 km environ, indiquant que le volume d'eau de la nappe

intéressée par l'essai est énorme. La salinité est faible, 2 g/1 environ,

ce qui autorise une exploitation en puits unique.

Les calcaires de la Campine

"Plusieurs sondages ont reconnu par des "chutes" de l'outil et des pertes

de boues dans les calcaires du Dinantien des niveaux de dissolution

considérés comme karstiques.

D'autres sondages ont montré un banc karstique continu sous-jacent

directement au Namurien, et qui a une épaisseur de quelques dizaines de

mètres. L'origine de ce karst continu est certainement due à une activité

météorique pendant la phase d' emersion du Viséen-Namurien. On peut tout de

même prouver pour certains endroits que la karstification a continué au

moins jusqu'au milieu du Tertiaire. La circulation de l'eau ne se produit

que dans le sommet karstique du calcaire dinantien. Les observations du

niveau piézométrique indiquent que la nappe se stabilise à quelques

dizaines de mètres au-dessous du niveau du sol.

Les essais de pompage et d'injection ont pu établir que la perméabilité du

niveau karstique est de l'ordre de plusieurs darcy. L' injectivité et la

productivité sont de l'ordre de 10 m3/h/bar. Il existe également des puits

où la perméabilité est moindre. Des essais d'interférence entre des puits

distants de plusieurs kilomètres ont montré une influence marquée et non

négligeable. Cette interférence prouve que les failles affectant le

Dinantien, et établies par l'analyse des profils sismiques, ne gênent pas

la circulation dans le réservoir. La salinité de l'eau est très élevée,

entre 100 et 140 g/1. L'eau est du type chlorurée sodique. Ces valeurs

élevées nécessitent un examen approfondi des risques de précipitation et

de corrosion lors d'une exploitation géothermique. La réinjection de ces

saumures, enfin, est nécessaire" (Van den Berghe, 1984).

- A/8 -

L' hydrodynamisme du système karstique est déterminé par la topographie de

la zone d'affleurements des calcaires, karstiques également, la pente des

couches et la présence d'un système de failles. Des essais n'ont pu

déceler aucune interférence entre les puits de Saint-Ghislain et Douvrain,

distants de 3,5 km environ, indiquant que le volume d'eau de la nappe

intéressée par l'essai est énorme. La salinité est faible, 2 g/1 environ,

ce qui autorise une exploitation en puits unique.

Les calcaires de la Campine

"Plusieurs sondages ont reconnu par des "chutes" de l'outil et des pertes

de boues dans les calcaires du Dinantien des niveaux de dissolution

considérés comme karstiques.

D'autres sondages ont montré un banc karstique continu sous-jacent

directement au Namurien, et qui a une épaisseur de quelques dizaines de

mètres. L'origine de ce karst continu est certainement due à une activité

météorique pendant la phase d' emersion du Viséen-Namurien. On peut tout de

même prouver pour certains endroits que la karstification a continué au

moins jusqu'au milieu du Tertiaire. La circulation de l'eau ne se produit

que dans le sommet karstique du calcaire dinantien. Les observations du

niveau piézométrique indiquent que la nappe se stabilise à quelques

dizaines de mètres au-dessous du niveau du sol.

Les essais de pompage et d'injection ont pu établir que la perméabilité du

niveau karstique est de l'ordre de plusieurs darcy. L' injectivité et la

productivité sont de l'ordre de 10 m3/h/bar. Il existe également des puits

où la perméabilité est moindre. Des essais d'interférence entre des puits

distants de plusieurs kilomètres ont montré une influence marquée et non

négligeable. Cette interférence prouve que les failles affectant le

Dinantien, et établies par l'analyse des profils sismiques, ne gênent pas

la circulation dans le réservoir. La salinité de l'eau est très élevée,

entre 100 et 140 g/1. L'eau est du type chlorurée sodique. Ces valeurs

élevées nécessitent un examen approfondi des risques de précipitation et

de corrosion lors d'une exploitation géothermique. La réinjection de ces

saumures, enfin, est nécessaire" (Van den Berghe, 1984).

- A/9 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

Elles se limitent au chauffage d'une piscine et de cinémas à Turnhout, par

une eau à 35°C d'un débit de 23 m3/h. Par ailleurs, de nombreuses

réalisations de PAC sont signalées (DERYCKE, 1985).

Les projets :

La plupart ont pour source géothermale les calcaires du Carbonifère

inférieur. Les six principaux projets sont récapitulés ci-dessus ; les

trois premiers concernent des opérations où la ressource est prouvée, les

problèmes de réinjection inexistant et la gestion moyenne réside dans la

distribution de la chaleur :

St Ghislain

La récupération du forage d'exploration géologique a fourni un débit

artésien de 100 m3/h à 73°C. L'eau est douce (2 g/1) et n'impose pas une

réinjection. Le chauffage de bâtiments existants est prévu à titre

d'essai, avec en cascade le chauffage de serres, elles aussi

expérimentales .

Douvrain

Il est prévu d'utiliser cet autre forage d'exploration géologique pour le

chauffage de l'hôpital de Baudour. Les caractéristiques du fluide

géothermal sont semblables à celles de St Ghislain.

Ghlin

Le forage, réalisé en vue d'une utilisation géothermique, a des

caractéristiques de débit, température et salinité très voisines des deux

précédents. L'interconnexion des réseaux de chaleur à St Gislain et Ghlin

devrait permettre une économie actuelle de 4 800 TEP. Néanmoins, la

construction d'une usine d'incinération risque de gêner ce projet.

- A/9 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

Elles se limitent au chauffage d'une piscine et de cinémas à Turnhout, par

une eau à 35°C d'un débit de 23 m3/h. Par ailleurs, de nombreuses

réalisations de PAC sont signalées (DERYCKE, 1985).

Les projets :

La plupart ont pour source géothermale les calcaires du Carbonifère

inférieur. Les six principaux projets sont récapitulés ci-dessus ; les

trois premiers concernent des opérations où la ressource est prouvée, les

problèmes de réinjection inexistant et la gestion moyenne réside dans la

distribution de la chaleur :

St Ghislain

La récupération du forage d'exploration géologique a fourni un débit

artésien de 100 m3/h à 73°C. L'eau est douce (2 g/1) et n'impose pas une

réinjection. Le chauffage de bâtiments existants est prévu à titre

d'essai, avec en cascade le chauffage de serres, elles aussi

expérimentales .

Douvrain

Il est prévu d'utiliser cet autre forage d'exploration géologique pour le

chauffage de l'hôpital de Baudour. Les caractéristiques du fluide

géothermal sont semblables à celles de St Ghislain.

Ghlin

Le forage, réalisé en vue d'une utilisation géothermique, a des

caractéristiques de débit, température et salinité très voisines des deux

précédents. L'interconnexion des réseaux de chaleur à St Gislain et Ghlin

devrait permettre une économie actuelle de 4 800 TEP. Néanmoins, la

construction d'une usine d'incinération risque de gêner ce projet.

- A/10 -

Viennent ensuite trois projets, où les problèmes de production ou de

réinjection ne sont pas résolus :

Liège

Il s'agit d'un projet d'exploitation en puits unique, pour le chauffage

d'un hôpital (température prévue du fluide géothermal 70°C). La

substitution d'énergie géothermique en gaz naturel, permettrait de

déplacer 2 800 TEP environ.

Turnhout

Le forage géothermique fournit une saumure (135 g/1, 103°C) ; il est prévu

un puits de réinjection. Le chauffage envisagé est celui de logements et

d' industries.

Merksplas

Le puits de production est à même de fournir 75 m3/h à 73°C, avec une

salinité de 130 g/1. Le puits de réinjection sera au Crétacé. Il est

envisagé de chauffer une prison, et plusieurs hectares de serres à

construire.

- A/10 -

Viennent ensuite trois projets, où les problèmes de production ou de

réinjection ne sont pas résolus :

Liège

Il s'agit d'un projet d'exploitation en puits unique, pour le chauffage

d'un hôpital (température prévue du fluide géothermal 70°C). La

substitution d'énergie géothermique en gaz naturel, permettrait de

déplacer 2 800 TEP environ.

Turnhout

Le forage géothermique fournit une saumure (135 g/1, 103°C) ; il est prévu

un puits de réinjection. Le chauffage envisagé est celui de logements et

d' industries.

Merksplas

Le puits de production est à même de fournir 75 m3/h à 73°C, avec une

salinité de 130 g/1. Le puits de réinjection sera au Crétacé. Il est

envisagé de chauffer une prison, et plusieurs hectares de serres à

construire.

- A/11 -

LES PERSPECTIVES

Nous emprunterons à F. Derycke (1985) les pronostics suivants :

a) Projets de démonstration dans le Hainaut

Etant donné la puissance et l'étendue présumées de la nappe karstique

du Viseen supérieur, la réalisation d'une dizaine de puits géothermique

peut être raisonnablement envisagée dans le Borinage ; mais il paraît

prématuré de songer à de nouvelles implantations tant que les trois

sources actuellement disponibles ne sont pas utilisées.

b) Projet de démonstation en Campine

Au stade actuel, le but du projet de démonstation lié au forage de

Merksplas sera de prouver la faisabilité d'une exploitation

géothermique (nécessairement doublet).

Orientation des futures recherches de gisements géothermiques

D'autres aquifères que le Viseen karstique offrent également des

possiblités de ressources géothermiques en Belgique mais des recherches

géologiques par forage doivent encore prouver le bien-fondé de ces

prévisions. Ainsi, des études complètes devraient être entreprises dans :

- les couches tournaisiennes profondes (calcaires et dolomies) au Nord et

au Sud de la Belgique ;

- les grès du Carbonifère supérieur dans le Nord-Est du Limbourg ;

- le calcaire carbonifère du synclinal de Namur, notamment dans la

Province de Liège où un projet de forage pourrait débuter en 1986 sous

l'agglomération liégeoise.

Enfin, il faut citer les couches crayeuses du Crétacé dans la Province

d'Anvers où est envisagé le chauffage de bâtiments à partir d'eau à une

température de 37°C.

- A/11 -

LES PERSPECTIVES

Nous emprunterons à F. Derycke (1985) les pronostics suivants :

a) Projets de démonstration dans le Hainaut

Etant donné la puissance et l'étendue présumées de la nappe karstique

du Viseen supérieur, la réalisation d'une dizaine de puits géothermique

peut être raisonnablement envisagée dans le Borinage ; mais il paraît

prématuré de songer à de nouvelles implantations tant que les trois

sources actuellement disponibles ne sont pas utilisées.

b) Projet de démonstation en Campine

Au stade actuel, le but du projet de démonstation lié au forage de

Merksplas sera de prouver la faisabilité d'une exploitation

géothermique (nécessairement doublet).

Orientation des futures recherches de gisements géothermiques

D'autres aquifères que le Viseen karstique offrent également des

possiblités de ressources géothermiques en Belgique mais des recherches

géologiques par forage doivent encore prouver le bien-fondé de ces

prévisions. Ainsi, des études complètes devraient être entreprises dans :

- les couches tournaisiennes profondes (calcaires et dolomies) au Nord et

au Sud de la Belgique ;

- les grès du Carbonifère supérieur dans le Nord-Est du Limbourg ;

- le calcaire carbonifère du synclinal de Namur, notamment dans la

Province de Liège où un projet de forage pourrait débuter en 1986 sous

l'agglomération liégeoise.

Enfin, il faut citer les couches crayeuses du Crétacé dans la Province

d'Anvers où est envisagé le chauffage de bâtiments à partir d'eau à une

température de 37°C.

- A/12 -

Développement récent des pompes à chaleur sur eau de nappe aquifères a

faible profondeur

Ces dernières années, les pompes à chaleur sur eau de puits ont connu un

important développement à l'instigation de quelques jeunes sociétés qui

n'ont pas hésité à inclure dans leur contrat une clause de garantie sur la

source.

Plusieurs régions en Belgique se prêtent particulièrement à l'implantation

de pompes à chaleur sur eau de puits :

- la Province du Brabant où la nappe phréatique des sables bruxelliens

(Eocène) permet le captage de débit de 5 à 20 m3/h à des profondeurs

souvent inférieures à 50 mètres ;

- la Province d'Anvers et une partie du Limbourg où les nappes (libres ou

captives) des sables néogènes sont susceptibles de débits de 5 à 15 m3/h

à des profondeurs de 80 mètres maximum (à noter que la présence de fer à

des concentrations parfois supérieures à 2 mgr/litre nécessite un choix

judicieux des horizons aquifères).

Conclusions

L'exécution de programmes de recherche géologique par forages profonds a

permis de mettre en évidence les possiblités géothermiques du sous-sol de

la Belgique. Bien que ce potentiel géothermique soit connu depuis

plusieurs années (la découverte du gisement de Saint-Ghislain date de

1977) il faut malheureusement constater que la mise en oeuvre des projets

de démonstration a été très lente puisqu' aucune installation de chauffage

géothermique n'est actuellement en fonctionnement : il est évident que les

risques économiques présentés par de tels entreprises a joué un rôle

important sur le développement des projets.

De même, le frein principal à l'extension de la pompe à chaleur eau/eau

réside dans l'incertitude relative à la mise en oeuvre avec garantie de la

source froide : ce problème n'est pas encore résolu de manière

- A/12 -

Développement récent des pompes à chaleur sur eau de nappe aquifères a

faible profondeur

Ces dernières années, les pompes à chaleur sur eau de puits ont connu un

important développement à l'instigation de quelques jeunes sociétés qui

n'ont pas hésité à inclure dans leur contrat une clause de garantie sur la

source.

Plusieurs régions en Belgique se prêtent particulièrement à l'implantation

de pompes à chaleur sur eau de puits :

- la Province du Brabant où la nappe phréatique des sables bruxelliens

(Eocène) permet le captage de débit de 5 à 20 m3/h à des profondeurs

souvent inférieures à 50 mètres ;

- la Province d'Anvers et une partie du Limbourg où les nappes (libres ou

captives) des sables néogènes sont susceptibles de débits de 5 à 15 m3/h

à des profondeurs de 80 mètres maximum (à noter que la présence de fer à

des concentrations parfois supérieures à 2 mgr/litre nécessite un choix

judicieux des horizons aquifères).

Conclusions

L'exécution de programmes de recherche géologique par forages profonds a

permis de mettre en évidence les possiblités géothermiques du sous-sol de

la Belgique. Bien que ce potentiel géothermique soit connu depuis

plusieurs années (la découverte du gisement de Saint-Ghislain date de

1977) il faut malheureusement constater que la mise en oeuvre des projets

de démonstration a été très lente puisqu' aucune installation de chauffage

géothermique n'est actuellement en fonctionnement : il est évident que les

risques économiques présentés par de tels entreprises a joué un rôle

important sur le développement des projets.

De même, le frein principal à l'extension de la pompe à chaleur eau/eau

réside dans l'incertitude relative à la mise en oeuvre avec garantie de la

source froide : ce problème n'est pas encore résolu de manière

- A/13 -

satisfaisante puisque, jusqu'à présent, chaque cas est encore étudié au

coup par coup ; une telle procédure freine, et parfois même gèle, la

véritable eclosión de ce marché car peu de promoteurs sont disposés à

engager des fonds dans une démarche dont les résultats gardent une part

d' incertitude.

Des difficultés apparaissent également au niveau des autorisations de

captage :

- au point de vue géothermique, aucune législation ne régit le prélèvement

de l'eau géothermale qui reste actuellement sous le régime des

autorisations de prises d'eau souterraine classiquement destinée à la

distribution publique, à l'agriculture et aux industriels.

- au point de vue pompe à chaleur eau/eau, les prélèvements d'eau

souterraine que nécessitent de tels systèmes entrent en rivalité avec

les captages traditionnels et bénéficient d'un a priori défavorable de

la part des gestionnaires des eaux souterraines.

Il est certain que des actions systématiques devront être mises au point

à l'avenir pour permettre le développement des activités dans le domaine

de la géothermie de basse et très basse températures, ce qui contribuera

également à une gestion et une maîtrise accrue des potentiels aquifères

(Derycke, 1985).

- A/13 -

satisfaisante puisque, jusqu'à présent, chaque cas est encore étudié au

coup par coup ; une telle procédure freine, et parfois même gèle, la

véritable eclosión de ce marché car peu de promoteurs sont disposés à

engager des fonds dans une démarche dont les résultats gardent une part

d' incertitude.

Des difficultés apparaissent également au niveau des autorisations de

captage :

- au point de vue géothermique, aucune législation ne régit le prélèvement

de l'eau géothermale qui reste actuellement sous le régime des

autorisations de prises d'eau souterraine classiquement destinée à la

distribution publique, à l'agriculture et aux industriels.

- au point de vue pompe à chaleur eau/eau, les prélèvements d'eau

souterraine que nécessitent de tels systèmes entrent en rivalité avec

les captages traditionnels et bénéficient d'un a priori défavorable de

la part des gestionnaires des eaux souterraines.

Il est certain que des actions systématiques devront être mises au point

à l'avenir pour permettre le développement des activités dans le domaine

de la géothermie de basse et très basse températures, ce qui contribuera

également à une gestion et une maîtrise accrue des potentiels aquifères

(Derycke, 1985).

- Allk -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n*» 86-B-7031-11-002-17)

DANEMARK

Reservoirs(grès)

- Allk -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n*» 86-B-7031-11-002-17)

DANEMARK

Reservoirs(grès)

- A/15 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les ressources

L'évaluation du potentiel a été réalisée par l'Office National des

Hydrocarbures (DONG), avec le concours du service Géologique (DGU) et de

la CCE. Les principales conclusions de ce travail sont les suivantes :

"... Les réservoirs géothermiques candidats s'échelonnent du Jurassique au

Permien, où ils intéressent les formations et subdivisions suivantes :

- Frederickshavn (Bream, Jurassique supérieur),

- Haldager (Jurassique moyen),

- Gassum et Skagerrak (Trias supérieur),

- Tender (Trias moyen),

- Bunter (Trias inférieur),

- Zechstein (Permien).

Il s'agit, à l'exception du Zechstein carbonaté, de formations élastiques

gréseuses à fortes intercalations argileuses, qui posent parfois de

redoutables problèmes de forage (outils et boue) et de completion...

Jusqu'à 200 m de profondeur, les porosités sont supérieures à 20 %

(gradient de 10 % kilomètre) ; au-delà, les effets combinés de la

diagenèse et de compaction abaissent les porosités (et les perméabilités)

à des valeurs rendant l'exploitation commerciale des réservoirs très

hypothétique. . .

(Les meilleurs réservoirs potentiels)... se circonscrivent au nord et à

l'est du Danemark, aux formations :

- du Gassum, capté à Thisted (46°C, 80. Dm), dans le graben de Alborg et

dans le centre du Sjaelland : ailleurs, à l'aplomb des dômes de sel qui

émaillent l'est du Jutland, des conditions localement favorables peuvent

exister qui impliquent cependant des études structurales détaillées

(sismique) et un risque géologique élevé.

- A/15 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les ressources

L'évaluation du potentiel a été réalisée par l'Office National des

Hydrocarbures (DONG), avec le concours du service Géologique (DGU) et de

la CCE. Les principales conclusions de ce travail sont les suivantes :

"... Les réservoirs géothermiques candidats s'échelonnent du Jurassique au

Permien, où ils intéressent les formations et subdivisions suivantes :

- Frederickshavn (Bream, Jurassique supérieur),

- Haldager (Jurassique moyen),

- Gassum et Skagerrak (Trias supérieur),

- Tender (Trias moyen),

- Bunter (Trias inférieur),

- Zechstein (Permien).

Il s'agit, à l'exception du Zechstein carbonaté, de formations élastiques

gréseuses à fortes intercalations argileuses, qui posent parfois de

redoutables problèmes de forage (outils et boue) et de completion...

Jusqu'à 200 m de profondeur, les porosités sont supérieures à 20 %

(gradient de 10 % kilomètre) ; au-delà, les effets combinés de la

diagenèse et de compaction abaissent les porosités (et les perméabilités)

à des valeurs rendant l'exploitation commerciale des réservoirs très

hypothétique. . .

(Les meilleurs réservoirs potentiels)... se circonscrivent au nord et à

l'est du Danemark, aux formations :

- du Gassum, capté à Thisted (46°C, 80. Dm), dans le graben de Alborg et

dans le centre du Sjaelland : ailleurs, à l'aplomb des dômes de sel qui

émaillent l'est du Jutland, des conditions localement favorables peuvent

exister qui impliquent cependant des études structurales détaillées

(sismique) et un risque géologique élevé.

- A/16 -

- du Haldager, sans doute, avec le Gassum, la formation la plus fiable à

des profondeurs inférieures à 2 000 m, là où prédominent des conditions

de dépôts de chenaux, c'est-à-dire dans le graben de Alborg et peut-être

les dômes de sel, avec les mêmes réserves que pour le Gassum.

- du Frederikshavn dans le graben de Alborg et le Jylland oriental.

Le Bunter et le Zechstein peuvent constituer un objectif secondaire dans

la partie terminale du bassin d'Allemagne du Nord, particulièrement le

Bunter qui démontre un pourcentage élevé de grès propres. Les formations

carbonatées du Zechstein peuvent présenter les caractéristiques requises

en relation avec la fracturation, en tout état de cause aléatoire et

assortie le cas échéant de concentrations élevées de H S et de composés

acides fortement corrosifs...".

... En conclusion, au plan géologique, les ressources géothermiques

éligibles sont inégalement réparties et concentrées pour l'essentiel au

nord et à 1 ' est du Jutland pour ce qui concerne la géothermie

conventionnelle profonde. En surface, les conditions du marché de chaleur

sont, en revanche, éminement favorables, si l'on considère la

généralisation des réseaux de chaleur à basse température, l'existence de

centaines de centrales de chauffage urbain auxquelles sont fréquemment

raccordés des particuliers et des ensembles pavillonnaires, la longueur de

la saison de chauffe (2500 à 3000 heures par an), et un coût élevé de la

chaleur... Les ressources superficielles constituées par les aquifères

tièdes (20 à 40°C) des formations élastiques et carbonatées à

perméabilités élevées, exploitables par des systèmes de chauffage

associant pompes à chaleur et convecteurs basse température, pourraient à

terme élargir et sécuriser les applications du chauffage géothermique"

(Ungemach, 1984).

- A/16 -

- du Haldager, sans doute, avec le Gassum, la formation la plus fiable à

des profondeurs inférieures à 2 000 m, là où prédominent des conditions

de dépôts de chenaux, c'est-à-dire dans le graben de Alborg et peut-être

les dômes de sel, avec les mêmes réserves que pour le Gassum.

- du Frederikshavn dans le graben de Alborg et le Jylland oriental.

Le Bunter et le Zechstein peuvent constituer un objectif secondaire dans

la partie terminale du bassin d'Allemagne du Nord, particulièrement le

Bunter qui démontre un pourcentage élevé de grès propres. Les formations

carbonatées du Zechstein peuvent présenter les caractéristiques requises

en relation avec la fracturation, en tout état de cause aléatoire et

assortie le cas échéant de concentrations élevées de H S et de composés

acides fortement corrosifs...".

... En conclusion, au plan géologique, les ressources géothermiques

éligibles sont inégalement réparties et concentrées pour l'essentiel au

nord et à 1 ' est du Jutland pour ce qui concerne la géothermie

conventionnelle profonde. En surface, les conditions du marché de chaleur

sont, en revanche, éminement favorables, si l'on considère la

généralisation des réseaux de chaleur à basse température, l'existence de

centaines de centrales de chauffage urbain auxquelles sont fréquemment

raccordés des particuliers et des ensembles pavillonnaires, la longueur de

la saison de chauffe (2500 à 3000 heures par an), et un coût élevé de la

chaleur... Les ressources superficielles constituées par les aquifères

tièdes (20 à 40°C) des formations élastiques et carbonatées à

perméabilités élevées, exploitables par des systèmes de chauffage

associant pompes à chaleur et convecteurs basse température, pourraient à

terme élargir et sécuriser les applications du chauffage géothermique"

(Ungemach, 1984).

- A/17 -

LES REALISATIONS ET PROJETS

La seule réalisation est celle de Thisted. Le niveau producteur se situe à

1200 m (grès), le fluide produit ayant une température de 45°C et une

salinité de 120 g/1. Le doublet doit être exploité à 35 m3/h (Pedersen,

1985).

La chaleur est distribuée à un réseau urbain existant, avec utlisation

d'une pompe à chaleur. Le premier pilote a une puissance de 1,3 MW, mais

une installation future de 6 MW est prévue.

Comme l'écrit CF. Pedersen (1985) "The future for geothermal energy in

Denmark depends to a high degree on the results from the Thisted plant,

and there will be very few other activities in Denmark until the plant is

proven successful".

- A/17 -

LES REALISATIONS ET PROJETS

La seule réalisation est celle de Thisted. Le niveau producteur se situe à

1200 m (grès), le fluide produit ayant une température de 45°C et une

salinité de 120 g/1. Le doublet doit être exploité à 35 m3/h (Pedersen,

1985).

La chaleur est distribuée à un réseau urbain existant, avec utlisation

d'une pompe à chaleur. Le premier pilote a une puissance de 1,3 MW, mais

une installation future de 6 MW est prévue.

Comme l'écrit CF. Pedersen (1985) "The future for geothermal energy in

Denmark depends to a high degree on the results from the Thisted plant,

and there will be very few other activities in Denmark until the plant is

proven successful".

- AI18 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-703Î-11-002-17)

ESPAGNE

A N A T L A N

I I ^ 'OO'C

(¡mm I00-I50-C

>I50'C

JaFRE

moil* iHÔntkLl

''ff Euplollolloni oetu*ll«>

Y Forogat géolhtrinlqutt dt rtconnoittonc*

0 Projttt d'oploitollon <0i.mtmte

i.fueiiTi«*ru««

- AI18 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-703Î-11-002-17)

ESPAGNE

A N A T L A N

I I ^ 'OO'C

(¡mm I00-I50-C

>I50'C

JaFRE

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Y Forogat géolhtrinlqutt dt rtconnoittonc*

0 Projttt d'oploitollon <0i.mtmte

i.fueiiTi«*ru««

- A/19 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

L'Espagne a un potentiel géothermique élevé, qui est l'un des meilleurs de

la Communauté. Il existe en effet plusieurs régions à sources chaudes

(jusqu'à 70°C). L'exploration pétrolière a par ailleurs mis en évidence de

nombreux aquifères. Enfin, un programme national pour la géothermie (PNIG)

s'est fixé pour objectif la mise en évidence et le développement de champs

géothermiques de base enthalpie : plusieurs puits d'exploration, en essais

de production, ont été réalisés dans ce cadre.

Principsiles ressources

CG. de la Noceda Marquez distingue neuf zones principales dans l'Espagne

elle-même, avec accessoirement quelques potentialités aux Iles Canaries et

à Majorque.

Dans l'ensemble, les eaux géothermales sont salines, 20 g/1 et plus, ce

qui implique a priori une réinjection. Quelques exceptions existent

cependant : bassin de l'Ebre (Lérida, 3 g/1), régions de Murcia et Almeria

au sud de l'Espagne, avec des nappes géothermales (40°-50°C) exploitées

pour l'irrigation, zone d' Orense (70°C) et du Leon (40°C) au Nord-Ouest du

pays.

L'ensemble des données disponibles est résumé tableau 1, selon le plan de

1' énergies renovables, le potentiel géothermique de basse enthalpie

pourrait être évalué ainsi :

Catalogne 60 000 - 80 000 TEP/an

Galice 20 000 - 30 000 TEP/an

Bassin du Douro 20 000 - 30 000 TEP/an

Bassin du Tage 100 000 - 120 000 TEP/an

Bassin de l'Ebre 17 000 - 20 000 TEP/an

Soit au total 217 000 - 280 000 TEP/an

- A/19 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

L'Espagne a un potentiel géothermique élevé, qui est l'un des meilleurs de

la Communauté. Il existe en effet plusieurs régions à sources chaudes

(jusqu'à 70°C). L'exploration pétrolière a par ailleurs mis en évidence de

nombreux aquifères. Enfin, un programme national pour la géothermie (PNIG)

s'est fixé pour objectif la mise en évidence et le développement de champs

géothermiques de base enthalpie : plusieurs puits d'exploration, en essais

de production, ont été réalisés dans ce cadre.

Principsiles ressources

CG. de la Noceda Marquez distingue neuf zones principales dans l'Espagne

elle-même, avec accessoirement quelques potentialités aux Iles Canaries et

à Majorque.

Dans l'ensemble, les eaux géothermales sont salines, 20 g/1 et plus, ce

qui implique a priori une réinjection. Quelques exceptions existent

cependant : bassin de l'Ebre (Lérida, 3 g/1), régions de Murcia et Almeria

au sud de l'Espagne, avec des nappes géothermales (40°-50°C) exploitées

pour l'irrigation, zone d' Orense (70°C) et du Leon (40°C) au Nord-Ouest du

pays.

L'ensemble des données disponibles est résumé tableau 1, selon le plan de

1' énergies renovables, le potentiel géothermique de basse enthalpie

pourrait être évalué ainsi :

Catalogne 60 000 - 80 000 TEP/an

Galice 20 000 - 30 000 TEP/an

Bassin du Douro 20 000 - 30 000 TEP/an

Bassin du Tage 100 000 - 120 000 TEP/an

Bassin de l'Ebre 17 000 - 20 000 TEP/an

Soit au total 217 000 - 280 000 TEP/an

- A/20 -

TABLEAU 1

BASSINS

Tage

Douro

C. Bétique

Catalogne

Galice

Ebre

Régionpré-bétique

Léon

Pays-Basque

PRINCIPALESLOCALITES

MadridCuenca

BurgosValladolid

FalenciaSegovia

AlmériaGrenade

Guadix-BazaMurcia

Cartagena

BarceloneTarragone

Gerone

OrensePontevedra

LéridaHuesea

AlbaceteValencia

Victoria

NATURE DESRESERVOIRS

Grès

Calcaire, dolomieCalcaire, dolomieCalcaire, dolomieCalcaire, dolomie

Granite fracturéCalcaireCalcaire

Granite fracturé

TEMPERATURE(°C)

80-85

85

50-55

5865

70

60

40

60

PROFONDEUR(m)

1600

200-600

400-600

4001200-15001000-2500

0-300

1300

1000

SALINITE(g/1)

20-30

25

2-3

0,5(?)306

3-4

DEBIT i

(m3/h) 1

150-250 1

150 1

250 1

150(?) 1

100-150 1

(?) 1

- A/20 -

TABLEAU 1

BASSINS

Tage

Douro

C. Bétique

Catalogne

Galice

Ebre

Régionpré-bétique

Léon

Pays-Basque

PRINCIPALESLOCALITES

MadridCuenca

BurgosValladolid

FalenciaSegovia

AlmériaGrenade

Guadix-BazaMurcia

Cartagena

BarceloneTarragone

Gerone

OrensePontevedra

LéridaHuesea

AlbaceteValencia

Victoria

NATURE DESRESERVOIRS

Grès

Calcaire, dolomieCalcaire, dolomieCalcaire, dolomieCalcaire, dolomie

Granite fracturéCalcaireCalcaire

Granite fracturé

TEMPERATURE(°C)

80-85

85

50-55

5865

70

60

40

60

PROFONDEUR(m)

1600

200-600

400-600

4001200-15001000-2500

0-300

1300

1000

SALINITE(g/1)

20-30

25

2-3

0,5(?)306

3-4

DEBIT i

(m3/h) 1

150-250 1

150 1

250 1

150(?) 1

100-150 1

(?) 1

- A/21 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

Au début 1987, seules deux réalisations étaient existantes :

Orense : Une source chaude artésienne aurait été employée pour chauffer

un bâtiment. Aucune précision n'est disponible à ce sujet.

Cartagena : Un pilote est en cours depuis 1981, utilisant une nappe à

38-40°C, peu profonde (200-300 m) pour le chauffage de serres

(Ferrandez et Guzman, 1984) ; selon d'autres sources, cette

expérience porterait sur 9-10 ha de serres, avec une ressource

à 50-55°C prise à 400-600 m. Quoiqu'il en soit, l'intérêt (y

compris au plan économique) de ce projet n'est pas contesté.

Les projets :

Au moins onze peuvent être identifiés, dont huit ont fait l'objet de

demande d'aide auprès de la Communauté européenne.

Il s'agit, dans la plupart des cas, de projets de serres (tableau 2). Deux

seulement concernent des logements ou du tertiaire. Les projets de serres

concernent des projets d'une surface inférieure, à un hectare, sauf un

(Subijana) qui est beaucoup plus ambitieux avec 20 ha. Ce sont donc plutôt

des pilotes de démonstration, que des opérations industrielles ; en effet

dans ce dernier cas, l'économie impose d'amortir les dépenses de forage

sur une production agricole aussi importante que possible, en profitant

des effets d'échelle. Ce n'est pas le cas ici.

En revanche, on remarquera que la solution technique envisagée pour les

serres, plastique et non verre, est peu coûteuse. Sans doute

l'ensoleillement de l'Espagne permet-il le choix de polyethylene, moins

translucide que le verre mais moins onéreux.

- A/21 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

Au début 1987, seules deux réalisations étaient existantes :

Orense : Une source chaude artésienne aurait été employée pour chauffer

un bâtiment. Aucune précision n'est disponible à ce sujet.

Cartagena : Un pilote est en cours depuis 1981, utilisant une nappe à

38-40°C, peu profonde (200-300 m) pour le chauffage de serres

(Ferrandez et Guzman, 1984) ; selon d'autres sources, cette

expérience porterait sur 9-10 ha de serres, avec une ressource

à 50-55°C prise à 400-600 m. Quoiqu'il en soit, l'intérêt (y

compris au plan économique) de ce projet n'est pas contesté.

Les projets :

Au moins onze peuvent être identifiés, dont huit ont fait l'objet de

demande d'aide auprès de la Communauté européenne.

Il s'agit, dans la plupart des cas, de projets de serres (tableau 2). Deux

seulement concernent des logements ou du tertiaire. Les projets de serres

concernent des projets d'une surface inférieure, à un hectare, sauf un

(Subijana) qui est beaucoup plus ambitieux avec 20 ha. Ce sont donc plutôt

des pilotes de démonstration, que des opérations industrielles ; en effet

dans ce dernier cas, l'économie impose d'amortir les dépenses de forage

sur une production agricole aussi importante que possible, en profitant

des effets d'échelle. Ce n'est pas le cas ici.

En revanche, on remarquera que la solution technique envisagée pour les

serres, plastique et non verre, est peu coûteuse. Sans doute

l'ensoleillement de l'Espagne permet-il le choix de polyethylene, moins

translucide que le verre mais moins onéreux.

- A/22 -

Le caractère relativement modeste de la plupart des projets, quant aux

surfaces à équiper et au coût du matériau revenu, est de bon augure pour

leur réalisation future. Mais d'un autre côté, l'équilibre économique sera

peut-être plus difficile à atteindre, une faible surface cultivée

supportant les frais importants de forage ou de reprise de puits.

TABLEAU 2

1 SITES

1 Samalus

iMontbrio

1 Subijana

¡Jaffre

[Lérida

1 San Cugat

|Reus

1 Gerone (hôpital)

1 Province de

[Madrid

1 Arties

Murcia

[ OBJET

[Serres (0,5 ha)

[Serres (1 ha)

¡Serres (20 ha)

[Pisciculture

¡2 800 logements

¡Serres (0,25 ha)

[Serres (1 ha)

¡Tertiaire (6 000 Mwh)

[Pisciculture

[Locaux collectifs¡(3000 TEP)

[site balnéaire

SALINITE(g/1)

0,5

25

?

5

3-6

faible

30

C\J7

40

0,3

REMARQUES

Récupération d'un puits,forage d'un autre puits.

Récupération de puitspétrolier.

PAC prévue.

Désalinisation par osmo¬se, pas de réinjection.

PAC prévue.

Réinjection dans desgrès.

Température de 100°Cespérée.

- A/22 -

Le caractère relativement modeste de la plupart des projets, quant aux

surfaces à équiper et au coût du matériau revenu, est de bon augure pour

leur réalisation future. Mais d'un autre côté, l'équilibre économique sera

peut-être plus difficile à atteindre, une faible surface cultivée

supportant les frais importants de forage ou de reprise de puits.

TABLEAU 2

1 SITES

1 Samalus

iMontbrio

1 Subijana

¡Jaffre

[Lérida

1 San Cugat

|Reus

1 Gerone (hôpital)

1 Province de

[Madrid

1 Arties

Murcia

[ OBJET

[Serres (0,5 ha)

[Serres (1 ha)

¡Serres (20 ha)

[Pisciculture

¡2 800 logements

¡Serres (0,25 ha)

[Serres (1 ha)

¡Tertiaire (6 000 Mwh)

[Pisciculture

[Locaux collectifs¡(3000 TEP)

[site balnéaire

SALINITE(g/1)

0,5

25

?

5

3-6

faible

30

C\J7

40

0,3

REMARQUES

Récupération d'un puits,forage d'un autre puits.

Récupération de puitspétrolier.

PAC prévue.

Désalinisation par osmo¬se, pas de réinjection.

PAC prévue.

Réinjection dans desgrès.

Température de 100°Cespérée.

- A/23 -

LES PERSPECTIVES

Les sources chaudes sont abondantes en Espagne, et certaines correspondent

à des ressources géothermales situées à faible profondeur (Murcia) .

L'exploitation n'en est qu'esquissée : selon toute probabilité, la

géothermie en Espagne n'en est qu'à ses débuts, et devrait se développer.

Il est possible, sinon probable, qu'un des secteurs les plus propices soit

celui de l'agriculture. Les raisons sont multiples ; d'une part, la

tradition agricole de l'Espagne ; d'autre part, un bon ensoleillement, qui

favorise des serres à enveloppe plastique, relativement peu coûteuses.

Enfin, la qualité des ressources géothermiques (température, débit,

faibles salinités). Tout ces facteurs devraient conduire à de faibles

coûts d'investissement tant pour la partie sous-sol que pour la partie

installation de surface, ce qu'est de bon augure pour le futur des projets

de géothermie.

- A/23 -

LES PERSPECTIVES

Les sources chaudes sont abondantes en Espagne, et certaines correspondent

à des ressources géothermales situées à faible profondeur (Murcia) .

L'exploitation n'en est qu'esquissée : selon toute probabilité, la

géothermie en Espagne n'en est qu'à ses débuts, et devrait se développer.

Il est possible, sinon probable, qu'un des secteurs les plus propices soit

celui de l'agriculture. Les raisons sont multiples ; d'une part, la

tradition agricole de l'Espagne ; d'autre part, un bon ensoleillement, qui

favorise des serres à enveloppe plastique, relativement peu coûteuses.

Enfin, la qualité des ressources géothermiques (température, débit,

faibles salinités). Tout ces facteurs devraient conduire à de faibles

coûts d'investissement tant pour la partie sous-sol que pour la partie

installation de surface, ce qu'est de bon augure pour le futur des projets

de géothermie.

- Al2k -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-O02-17)

FRANCE

BEAUVAIS, >^"^ *- EPERNAY.

tégion sud-ouest

BORDEAUX STADIUMtBORDEALIX GRAND PARC

PESSAC «31 B(3RDEAUXBE^MJQE»«'VBOTDEAUX bu* 106

MIOSLETO(a< boSdeauxmeriadeck

- Al2k -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-O02-17)

FRANCE

BEAUVAIS, >^"^ *- EPERNAY.

tégion sud-ouest

BORDEAUX STADIUMtBORDEALIX GRAND PARC

PESSAC «31 B(3RDEAUXBE^MJQE»«'VBOTDEAUX bu* 106

MIOSLETO(a< boSdeauxmeriadeck

- A/25 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Principales ressources

La ressource géothermique française est principalement constituée par les

bassins sédimentaires de la région parisienne, et d'Aquitaine (Sud-Ouest).

Jusqu'à présent, toutes les tentatives menées en dehors de ces deux

régions se sont soldées par des échecs à l'exception d'une opération dans

le Languedoc-Roussillon. Il existe cependant des potentialités dans les

zones suivantes :

- l'Alsace. Région géothermique de grand intérêt. l'Alsace, ou plus

exactement le fossé Rhénan, possède d'excellents aquifères reconnus par

les forages pétroliers. Le gradient géothermique y est élevé et atteint

10°C par 100 m en Basse Alsace. La température des aquifères dépasse 50°C

au sud de Strasbourg et 100° C entre Colmar et Mulhouse.

- la Limagne. Le fossé d'effondrement récent de la Limagne est doté, comme

celui de l'Alsace, d'un gradient géothermique particulièrement favorable,

de l'ordre de 6 à 9°C par 100 m. Dans la région de Clermont-Ferrand, des

températures de 50 à 100°C pourraient être atteintes.

La Bresse, le Couloir Rhodanien et la plaine de l'Escaut offrent également

des possibilités, mais les bassins y sont limités, d'où un risque d'échec

important.

Outre ces potentialités, il existe d'autres aquifères jusqu'à présent

inexploités ou peu exploités, susceptibles d'offrir une ressource

intéressante. Ils sont situés dans le Languedoc-Roussillon et dans les

deux grandes régions qui fournissent déjà la totalité de l'énergie

géothermique consommée en France.

- A/25 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Principales ressources

La ressource géothermique française est principalement constituée par les

bassins sédimentaires de la région parisienne, et d'Aquitaine (Sud-Ouest).

Jusqu'à présent, toutes les tentatives menées en dehors de ces deux

régions se sont soldées par des échecs à l'exception d'une opération dans

le Languedoc-Roussillon. Il existe cependant des potentialités dans les

zones suivantes :

- l'Alsace. Région géothermique de grand intérêt. l'Alsace, ou plus

exactement le fossé Rhénan, possède d'excellents aquifères reconnus par

les forages pétroliers. Le gradient géothermique y est élevé et atteint

10°C par 100 m en Basse Alsace. La température des aquifères dépasse 50°C

au sud de Strasbourg et 100° C entre Colmar et Mulhouse.

- la Limagne. Le fossé d'effondrement récent de la Limagne est doté, comme

celui de l'Alsace, d'un gradient géothermique particulièrement favorable,

de l'ordre de 6 à 9°C par 100 m. Dans la région de Clermont-Ferrand, des

températures de 50 à 100°C pourraient être atteintes.

La Bresse, le Couloir Rhodanien et la plaine de l'Escaut offrent également

des possibilités, mais les bassins y sont limités, d'où un risque d'échec

important.

Outre ces potentialités, il existe d'autres aquifères jusqu'à présent

inexploités ou peu exploités, susceptibles d'offrir une ressource

intéressante. Ils sont situés dans le Languedoc-Roussillon et dans les

deux grandes régions qui fournissent déjà la totalité de l'énergie

géothermique consommée en France.

- A/26 -

Le Bassin Aquitsdn

Cette région est riche en aquifères à la salinité généralement très

faible, autorisant une exploitation en puits unique. Beaucoup de ces

nappes ne sont pas utilisées, soit en raison de leur trop grande

profondeur, soit parce qu'elles sont mal connues.

Les principaux aquifères exploités actuellement sont contenus dans les

sables et calcaires de 1' Eocène (opération de Blagnac et de Lamazère dans

le Gers), dans les calcaires et dolomies du Crétacé (intensément exploités

dans la région de Bordeaux, à Mont-de-Marsan et à Dax) , et dans les grès

du Trias (opération à jonzac).

Le Bassin Parisien

Le Dogger fournit à lui seul 90 % de l'énergie géothermique française, le

Bassin Parisien possède en outre 4 autres nappes intéressantes pour la

géothermie :

l'Albien dont la température atteint 30°C, constitue une importante

réserve d'eau douce. Située à 600 m de profondeur au droit de Paris, cette

nappe a été utilisée intensément pour la fourniture d'eau potable et

industrielle. Son exploitation est soumise à présent à une législation

très rigoureurse. Il n'en existe aujourd'hui qu'une seule application

thermique, à la Maison de la Radio à Paris.

Le Néocomien, aquifère sableux disposé à 150 m sous l'Albien, contient une

eau faiblement minéralisée. Les zones de meilleure productivité se situent

au sud et à l'ouest de Paris, où sa température varie de 30 à 40°C. Une

unique réalisation, combinant l'utilisation de la chaleur et

l'approvisionnement en eau potable, fonctionne depuis 1982 à

Bruyères-le-Châtel .

Le Lusitanien est constitué de calcaires et de grès. Dans la région la

plus favorable, celle de Meaux-Coulommiers, il est possible de capter une

eau très peu salée, à 60°C. Cet aquifère est encore mal connu, notamment

sur ses possibilités de débit. Une tentative à Provins s'est soldée par un

échec.

- A/26 -

Le Bassin Aquitsdn

Cette région est riche en aquifères à la salinité généralement très

faible, autorisant une exploitation en puits unique. Beaucoup de ces

nappes ne sont pas utilisées, soit en raison de leur trop grande

profondeur, soit parce qu'elles sont mal connues.

Les principaux aquifères exploités actuellement sont contenus dans les

sables et calcaires de 1' Eocène (opération de Blagnac et de Lamazère dans

le Gers), dans les calcaires et dolomies du Crétacé (intensément exploités

dans la région de Bordeaux, à Mont-de-Marsan et à Dax) , et dans les grès

du Trias (opération à jonzac).

Le Bassin Parisien

Le Dogger fournit à lui seul 90 % de l'énergie géothermique française, le

Bassin Parisien possède en outre 4 autres nappes intéressantes pour la

géothermie :

l'Albien dont la température atteint 30°C, constitue une importante

réserve d'eau douce. Située à 600 m de profondeur au droit de Paris, cette

nappe a été utilisée intensément pour la fourniture d'eau potable et

industrielle. Son exploitation est soumise à présent à une législation

très rigoureurse. Il n'en existe aujourd'hui qu'une seule application

thermique, à la Maison de la Radio à Paris.

Le Néocomien, aquifère sableux disposé à 150 m sous l'Albien, contient une

eau faiblement minéralisée. Les zones de meilleure productivité se situent

au sud et à l'ouest de Paris, où sa température varie de 30 à 40°C. Une

unique réalisation, combinant l'utilisation de la chaleur et

l'approvisionnement en eau potable, fonctionne depuis 1982 à

Bruyères-le-Châtel .

Le Lusitanien est constitué de calcaires et de grès. Dans la région la

plus favorable, celle de Meaux-Coulommiers, il est possible de capter une

eau très peu salée, à 60°C. Cet aquifère est encore mal connu, notamment

sur ses possibilités de débit. Une tentative à Provins s'est soldée par un

échec.

- A/27 -

Le Dogger, aquifère déjà mentionné, s'étend sur 15 000 km2 et couvre une

bonne partie de la Région Parisienne. Les nombreuses opérations qui

exploitent cette nappe ont permis de progresser sans cesse dans la

connaissance des caractéristiques de cette formation géologique.

Le Trias, dernière couche sédimentaire avant le socle, est plus

irrégulier, mais aussi plus chaud car plus profond. Les zones apparemment

les plus favorables sont :

- le long de la Basse Seine, près de Mantes. Il faut cependant noter que

des difficultés de réinjection ont été rencontrées à Cergy et Achères,

obligeant l'abandon de cette nappe au profit du Dogger.

- au sud de la Loire, zone où le gradient géothermique et l'épaisseur du

réservoir s'avèrent particulièrement élevés. L'opération de Melleray

produit 200 m3/h d'eau à 70°C et fonctionne en puits unique, le problème

de la réinjection n'ayant pas été résolu à ce jour.

- A/27 -

Le Dogger, aquifère déjà mentionné, s'étend sur 15 000 km2 et couvre une

bonne partie de la Région Parisienne. Les nombreuses opérations qui

exploitent cette nappe ont permis de progresser sans cesse dans la

connaissance des caractéristiques de cette formation géologique.

Le Trias, dernière couche sédimentaire avant le socle, est plus

irrégulier, mais aussi plus chaud car plus profond. Les zones apparemment

les plus favorables sont :

- le long de la Basse Seine, près de Mantes. Il faut cependant noter que

des difficultés de réinjection ont été rencontrées à Cergy et Achères,

obligeant l'abandon de cette nappe au profit du Dogger.

- au sud de la Loire, zone où le gradient géothermique et l'épaisseur du

réservoir s'avèrent particulièrement élevés. L'opération de Melleray

produit 200 m3/h d'eau à 70°C et fonctionne en puits unique, le problème

de la réinjection n'ayant pas été résolu à ce jour.

- A/28 -

LES MODES ACTUELS D'EXPLOITATION

Le tableau 1, fournit la liste des opérations fonctionnant en doublet (D)

ou en puits unique (U). Les exploitations à puits unique se font dans les

zones où la réglementation autorise le rejet en surface (moins de 2,5 g/1)

en doublet dans le cas contraire. Les installations à puits unique sont en

régie générale, trop récentes pour que la baisse de pression dans le

réservoir exige une réinjection. A terme toutefois, une réinjection

(1 puits pour 3 exploitations) est envisagée à Bordeaux.

Pompage

Certaines opérations anciennes (Melun d'Almont, Villeneuve-la-Garenne,

Creil, le Mée-sur-Seine, Orly, Ivry, Vaux-le-Pénil) fonctionnent en régime

artésien ; parmi les exploitations récentes, seule Chelles présente un

débit artésien suffisant pour que l'exploitation se fasse sans pompage,

les systèmes employés sont donnés tableau 2.

Pompes à chaleur

Elles sont utilisées lorsque la température du fluide géothermal est

inférieure à 60°C environ. Les PAC utilisées sont de deux types : à gaz

(Beauvais, Pessac, Porte de St Cloud) ou électriques (Bruyères le Châtel,

Châteauroux). En dessous d'une température du fluide géothermal de

45-50°C, l'énergie annuelle fournie par les PAC devient supérieure à

l'énergie fournie par le fluide en échange direct : l'opération devient

une opération de "géothermie indirecte" (Olivet 1981) plutôt qu'une

opération de géothermie proprement dite. C'est le cas notamment de

Bruyères le Châtel et de Châteauroux.

- A/28 -

LES MODES ACTUELS D'EXPLOITATION

Le tableau 1, fournit la liste des opérations fonctionnant en doublet (D)

ou en puits unique (U). Les exploitations à puits unique se font dans les

zones où la réglementation autorise le rejet en surface (moins de 2,5 g/1)

en doublet dans le cas contraire. Les installations à puits unique sont en

régie générale, trop récentes pour que la baisse de pression dans le

réservoir exige une réinjection. A terme toutefois, une réinjection

(1 puits pour 3 exploitations) est envisagée à Bordeaux.

Pompage

Certaines opérations anciennes (Melun d'Almont, Villeneuve-la-Garenne,

Creil, le Mée-sur-Seine, Orly, Ivry, Vaux-le-Pénil) fonctionnent en régime

artésien ; parmi les exploitations récentes, seule Chelles présente un

débit artésien suffisant pour que l'exploitation se fasse sans pompage,

les systèmes employés sont donnés tableau 2.

Pompes à chaleur

Elles sont utilisées lorsque la température du fluide géothermal est

inférieure à 60°C environ. Les PAC utilisées sont de deux types : à gaz

(Beauvais, Pessac, Porte de St Cloud) ou électriques (Bruyères le Châtel,

Châteauroux). En dessous d'une température du fluide géothermal de

45-50°C, l'énergie annuelle fournie par les PAC devient supérieure à

l'énergie fournie par le fluide en échange direct : l'opération devient

une opération de "géothermie indirecte" (Olivet 1981) plutôt qu'une

opération de géothermie proprement dite. C'est le cas notamment de

Bruyères le Châtel et de Châteauroux.

TABLEAU 1

Bassin Parisien

Ile-de-France Reste du Bassin Parisien

BassinAquitain

AutresRégions

(Camàres-sur-Seine) (78)Melun l'Almont (77)Le Mée-sur-Seine (77)Cergy-Pomoise (95)Coulommiers (77)Montgeron (91)La Coumeuve Sud (93)6njyère-le-Châtel (91)Aulnay-sous-Bois (93)Orly (94)

Clictiy-sous-Bois (93)Evry(91)Meaux Collinet (77)Meaux Hôpital (77)La Coumeuve Nord (93)Achères (78)

La Celle St Cloud (78)Meaux Beauval (77)Sevran (93)

Ris-Orangis (91)Paris Porte de Saint-Cloud (75)Blanc-Mesnil (93)Vaux-le-Penil (77)Châtenay-Malabry (92)Garges-ies-Gonesse (95)Tremblay-les-Gortesse (93)Ivry (94)

Aulnay-sous-Bois (93)Paris La-Villette (75)Bondy (93)

Cachan (94)

Vigneux(91)Epinay-sous-Senart (91)Sucy-en-Brie (94)Maisons-Alfort 1 (94)Villiers-le-Bel - Gonesse (95)

Cheviliy-la-RueL'Hay-ies-Roses '^'Crëteil (94)Champigny (94)Bonneuil-sur-Mame (94)Chelles (77)Orly (94)Thlais (94)

Maisons-Alfort II (94)Alfoitville(94)

UD0D0D0UDDDDD0D00

2x000D0DDDD0DUD

2x0D0D00

2x0

DDDDD0DD

Creil I (60)Beauvais (60)

Creil II (60)Châteaumux (36)

2x0D0U

Mont-de-Marsan I (40)Bordeaux Mériadeck (33)

Bordeaux Benauge (33)

Pessac (33)Mengnac (33)

Bordeaux Grand Parc (33)Mias le Teich P3)Bordeaux Stadium (33)

Bordeaux base 106 (33)

UUUU

UUUUU

46 opérations 4 opérations 9 opérations

1SUCCES PARTIEL'! 11opérations |Villeneuve-la-Garenne (92)Fontainebleau (77)Fresnes(94)

3 opérations

0D0

Melleray (45)Epernay (51)

2 opérations

UD

Oax(40)Mont-de-Marsan II (40)

Blagnac pi)Lamazère (32)Jonzac (17)

S opérations

cCCCCMaguelone (34)

1 opération

^ -t\oai"g.I»os

Pn}vins(77)

1 opération

U Reims (51)

1 opération

U Tarbes (65)

1 opération

U CronemtKMjrg (67)Beaumont (63)Clermont-FeiTand (63)Valence (26)Bourg-en-Bresse (01)Cap d'Agde (34)Montpellier Antigone (34)Avignon (84)Sète (34)Condé-sur-Escault (59)

Montpellier Bagatelle (34)Croix Neyrat (63)

12 opérations

SO opérations 7 opérations 15 opérations 13opération«

TABLEAU 1

Bassin Parisien

Ile-de-France Reste du Bassin Parisien

BassinAquitain

AutresRégions

(Camàres-sur-Seine) (78)Melun l'Almont (77)Le Mée-sur-Seine (77)Cergy-Pomoise (95)Coulommiers (77)Montgeron (91)La Coumeuve Sud (93)6njyère-le-Châtel (91)Aulnay-sous-Bois (93)Orly (94)

Clictiy-sous-Bois (93)Evry(91)Meaux Collinet (77)Meaux Hôpital (77)La Coumeuve Nord (93)Achères (78)

La Celle St Cloud (78)Meaux Beauval (77)Sevran (93)

Ris-Orangis (91)Paris Porte de Saint-Cloud (75)Blanc-Mesnil (93)Vaux-le-Penil (77)Châtenay-Malabry (92)Garges-ies-Gonesse (95)Tremblay-les-Gortesse (93)Ivry (94)

Aulnay-sous-Bois (93)Paris La-Villette (75)Bondy (93)

Cachan (94)

Vigneux(91)Epinay-sous-Senart (91)Sucy-en-Brie (94)Maisons-Alfort 1 (94)Villiers-le-Bel - Gonesse (95)

Cheviliy-la-RueL'Hay-ies-Roses '^'Crëteil (94)Champigny (94)Bonneuil-sur-Mame (94)Chelles (77)Orly (94)Thlais (94)

Maisons-Alfort II (94)Alfoitville(94)

UD0D0D0UDDDDD0D00

2x000D0DDDD0DUD

2x0D0D00

2x0

DDDDD0DD

Creil I (60)Beauvais (60)

Creil II (60)Châteaumux (36)

2x0D0U

Mont-de-Marsan I (40)Bordeaux Mériadeck (33)

Bordeaux Benauge (33)

Pessac (33)Mengnac (33)

Bordeaux Grand Parc (33)Mias le Teich P3)Bordeaux Stadium (33)

Bordeaux base 106 (33)

UUUU

UUUUU

46 opérations 4 opérations 9 opérations

1SUCCES PARTIEL'! 11opérations |Villeneuve-la-Garenne (92)Fontainebleau (77)Fresnes(94)

3 opérations

0D0

Melleray (45)Epernay (51)

2 opérations

UD

Oax(40)Mont-de-Marsan II (40)

Blagnac pi)Lamazère (32)Jonzac (17)

S opérations

cCCCCMaguelone (34)

1 opération

^ -t\oai"g.I»os

Pn}vins(77)

1 opération

U Reims (51)

1 opération

U Tarbes (65)

1 opération

U CronemtKMjrg (67)Beaumont (63)Clermont-FeiTand (63)Valence (26)Bourg-en-Bresse (01)Cap d'Agde (34)Montpellier Antigone (34)Avignon (84)Sète (34)Condé-sur-Escault (59)

Montpellier Bagatelle (34)Croix Neyrat (63)

12 opérations

SO opérations 7 opérations 15 opérations 13opération«

- A/29 -

ETAT ACTUEL DES REALISATIONS

La recherche d'énergie géothermique par forage profond a débuté en 1962

par une première tentative au Dogger à Carrières-sur-Seine. L'eau extraite

étant trop salée pour être re jetée dans la Seine, le puits fut rebouché.

La mise au point en 1969, à Melun l'Almont, de la technique du doublet a

permis le développement de la géothermie, en particulier dans le Bassin

Parisien. Depuis cette date, 80 autres réalisations ont été tentées avec

des succès divers. Le tableau 2, en donne le bilan en faisant apparaître

les taux de réussite suivant les régions.

Sur les 64 opérations en fonctionnement ou en cours d'achèvement, 52 sont

situées dans le Bassin Parisien, soit 78 % des exploitations et 93 % du

parc immobilier exprimé en équivalent logements raccordés à la géothermie.

Dans l'ensemble, ces réalisations concernent avant tout des ensembles de

logements locatifs. Les ensembles tertiaires (bureaux) sont l'exception

(Bruyères, Bordeaux 106, Meaux hôpital). Deux projets de chauffages de

serres ont été relises (Melleray, Lamazère) ; ils se sont toujours heurtés

à des sérieuses difficultés financières, comme par ailleurs bien d'autres

projets de chauffage collectif en milieu agricole. L'expérience montre que

lorsqu'il y a distribution collective de chaleur, la multiplicité des

partenaires accroît les difficultés. L'idéal est un seul interlocuteur

(propriétaire d'ensembles immobiliers) qui ventile les charges sur un

grand nombre (plusieurs milliers) de bénéficiaires.

- A/29 -

ETAT ACTUEL DES REALISATIONS

La recherche d'énergie géothermique par forage profond a débuté en 1962

par une première tentative au Dogger à Carrières-sur-Seine. L'eau extraite

étant trop salée pour être re jetée dans la Seine, le puits fut rebouché.

La mise au point en 1969, à Melun l'Almont, de la technique du doublet a

permis le développement de la géothermie, en particulier dans le Bassin

Parisien. Depuis cette date, 80 autres réalisations ont été tentées avec

des succès divers. Le tableau 2, en donne le bilan en faisant apparaître

les taux de réussite suivant les régions.

Sur les 64 opérations en fonctionnement ou en cours d'achèvement, 52 sont

situées dans le Bassin Parisien, soit 78 % des exploitations et 93 % du

parc immobilier exprimé en équivalent logements raccordés à la géothermie.

Dans l'ensemble, ces réalisations concernent avant tout des ensembles de

logements locatifs. Les ensembles tertiaires (bureaux) sont l'exception

(Bruyères, Bordeaux 106, Meaux hôpital). Deux projets de chauffages de

serres ont été relises (Melleray, Lamazère) ; ils se sont toujours heurtés

à des sérieuses difficultés financières, comme par ailleurs bien d'autres

projets de chauffage collectif en milieu agricole. L'expérience montre que

lorsqu'il y a distribution collective de chaleur, la multiplicité des

partenaires accroît les difficultés. L'idéal est un seul interlocuteur

(propriétaire d'ensembles immobiliers) qui ventile les charges sur un

grand nombre (plusieurs milliers) de bénéficiaires.

- A/30 -

LES PERSPECTIVES

En 1987, les perspectives sont bien sombres pour la géothermie.

L'effondrement du prix du pétrole et celui du dollar rendent à nouveau bon

marché les hydrocarbures. Les opérations de géothermie les plus récentes

n'ont pu voir leurs charges d'emprunt allégées par l'exploitation, et

beaucoup sont dans une situation financière très difficile (Lemale et

Pivin, 1986). Dans le détail, et en fonction des différents modes

d'exploitation, les pronostics suivants peuvent être avancés :

Exploitations en doublet (Dogger de la région parisienne)

a) Réinjection dans les calcaires fissurés

Aux problèmes financiers viennent s'ajouter des problèmes techniques,

notamment dépôts de sulfures de fer et corrosion des tubages. Il est

acquis qu'en dehors de toute considération économique, aucune opération

nouvelle ne sera lancée tant que ces difficultés ne seront pas

résolues.

A l'heure actuelle, le souci majeur est d'arriver à un fonctionnement

optimum de ces installations ; ce fonctionnement laisse souvent à

désirer, pour des raisons qu'une enquête en cours tâche d'élucider. Il

est certain que le gain énergétique possible, par amélioration des

performances de boucle géothermale et du réseau, correspond à plusieurs

milliers, voir plusieurs dizaines de milliers de TEP par an. En bref,

l'heure n'est pas à des investissements nouveaux, mais à l'amélioration

des performances permises par les investissements antérieurs.

b) Réinjection dans des aquifères gréseux (Trias)

La seule exploitation tentée est celle de Melleray, mais elle a

fonctionné sans réinjection, avec un rejet dans la Loire. On notera par

curiosité qu'aucune catastrophe écologique n'a été signalée.

Par ailleurs, l'exploitation a fourni environ 15 000 à 18 000 Mwh/an

aux serristes. Compte tenu d'un prix du Mwh de l'ordre de 15 Ecus

obtenu à partir du fuel lourd, cette exploitation n'est pas

actuellement compétitive. Couvrant à peine les charges de maintenances.

- A/30 -

LES PERSPECTIVES

En 1987, les perspectives sont bien sombres pour la géothermie.

L'effondrement du prix du pétrole et celui du dollar rendent à nouveau bon

marché les hydrocarbures. Les opérations de géothermie les plus récentes

n'ont pu voir leurs charges d'emprunt allégées par l'exploitation, et

beaucoup sont dans une situation financière très difficile (Lemale et

Pivin, 1986). Dans le détail, et en fonction des différents modes

d'exploitation, les pronostics suivants peuvent être avancés :

Exploitations en doublet (Dogger de la région parisienne)

a) Réinjection dans les calcaires fissurés

Aux problèmes financiers viennent s'ajouter des problèmes techniques,

notamment dépôts de sulfures de fer et corrosion des tubages. Il est

acquis qu'en dehors de toute considération économique, aucune opération

nouvelle ne sera lancée tant que ces difficultés ne seront pas

résolues.

A l'heure actuelle, le souci majeur est d'arriver à un fonctionnement

optimum de ces installations ; ce fonctionnement laisse souvent à

désirer, pour des raisons qu'une enquête en cours tâche d'élucider. Il

est certain que le gain énergétique possible, par amélioration des

performances de boucle géothermale et du réseau, correspond à plusieurs

milliers, voir plusieurs dizaines de milliers de TEP par an. En bref,

l'heure n'est pas à des investissements nouveaux, mais à l'amélioration

des performances permises par les investissements antérieurs.

b) Réinjection dans des aquifères gréseux (Trias)

La seule exploitation tentée est celle de Melleray, mais elle a

fonctionné sans réinjection, avec un rejet dans la Loire. On notera par

curiosité qu'aucune catastrophe écologique n'a été signalée.

Par ailleurs, l'exploitation a fourni environ 15 000 à 18 000 Mwh/an

aux serristes. Compte tenu d'un prix du Mwh de l'ordre de 15 Ecus

obtenu à partir du fuel lourd, cette exploitation n'est pas

actuellement compétitive. Couvrant à peine les charges de maintenances.

- A/31 -

de gestion et le coût de l'électricité, elle ne permet en aucun cas le

remboursement des emprunts. On voit mal comment une telle expérience

pourrait dorénavant se poursuivre.

L'exploitation en puits uniques

Elles ont semble-t-il beaucoup moins de problèmes techniques, et

l'obstacle à de nouveaux projets est financier, accessoirement

administratif. Les exploitations en puits unique utilisent une eau qui,

refroidie, peut avoir une valeur intrinsèque comme eau potable ou eau

individuelle. La question est donc celle de l'utilisation et de la

commercialisation de cette eau. Il est possible sinon probable, qu'au

moins une opération nouvelle voie, le jour en 1987 ; on peut cependant

prévoir que le côté thermique et énergétique, sera secondaire par rapport

à l'utilisation de l'eau elle-même (eau potable, ou pour irrigation), le

volet thermique n'étant en quelque sorte que la valorisation d'une chaleur

"fatale".

Deux cas sont à distinguer, ; si le niveau de température souhaité est

faible (agriculture), des PAC ne seront pas forcément nécessaire. Pour le

chauffage de logements au contraire, les PAC seront indispensables car les

ressources d'eau douce ne sont pas à plus de 45°C

On remarquera à cette occasion qu'aucune étude à ce jour n'a montré

l'intérêt d'un forage profond, de type géothermique, dans l'optique d'un

chauffage par PAC. La source froide peut très bien être constituée par les

nappes phréatiques superficielles (10-12°C).

Il semble donc qu'un forage profond se justifie surtout (avec les risques

d'échec géologique inhérents) si les nappes superficielles sont déjà très

sollicitées, c'est-à-dire s'il y a conflit d'usage entre utilisation

thermique et utilisation industrielle ou sanitaire de l'eau.

Enfin, alors que les projets de géothermie proprement dite sont

pratiquement tombés à zéro on doit souligner que la "géothermie indirecte"

continue à avoir une activité non négligeable. Pour 1985, l'estimation des

PAC nouvelles installées est de 2 400 pour une puissance inférieure à

- A/31 -

de gestion et le coût de l'électricité, elle ne permet en aucun cas le

remboursement des emprunts. On voit mal comment une telle expérience

pourrait dorénavant se poursuivre.

L'exploitation en puits uniques

Elles ont semble-t-il beaucoup moins de problèmes techniques, et

l'obstacle à de nouveaux projets est financier, accessoirement

administratif. Les exploitations en puits unique utilisent une eau qui,

refroidie, peut avoir une valeur intrinsèque comme eau potable ou eau

individuelle. La question est donc celle de l'utilisation et de la

commercialisation de cette eau. Il est possible sinon probable, qu'au

moins une opération nouvelle voie, le jour en 1987 ; on peut cependant

prévoir que le côté thermique et énergétique, sera secondaire par rapport

à l'utilisation de l'eau elle-même (eau potable, ou pour irrigation), le

volet thermique n'étant en quelque sorte que la valorisation d'une chaleur

"fatale".

Deux cas sont à distinguer, ; si le niveau de température souhaité est

faible (agriculture), des PAC ne seront pas forcément nécessaire. Pour le

chauffage de logements au contraire, les PAC seront indispensables car les

ressources d'eau douce ne sont pas à plus de 45°C

On remarquera à cette occasion qu'aucune étude à ce jour n'a montré

l'intérêt d'un forage profond, de type géothermique, dans l'optique d'un

chauffage par PAC. La source froide peut très bien être constituée par les

nappes phréatiques superficielles (10-12°C).

Il semble donc qu'un forage profond se justifie surtout (avec les risques

d'échec géologique inhérents) si les nappes superficielles sont déjà très

sollicitées, c'est-à-dire s'il y a conflit d'usage entre utilisation

thermique et utilisation industrielle ou sanitaire de l'eau.

Enfin, alors que les projets de géothermie proprement dite sont

pratiquement tombés à zéro on doit souligner que la "géothermie indirecte"

continue à avoir une activité non négligeable. Pour 1985, l'estimation des

PAC nouvelles installées est de 2 400 pour une puissance inférieure à

- A/32 -

0,15 MW (150 kW) , et de 80 pour une puissance de plus de 0,15 MW. Ainsi,

ce sont plusieurs dizaines de MW qui entrent en service chaque année, dont

un tiers environ (compte tenu du coefficient de performance) trouve son

origine dans l'énergie thermique des eaux souterraines.

- A/32 -

0,15 MW (150 kW) , et de 80 pour une puissance de plus de 0,15 MW. Ainsi,

ce sont plusieurs dizaines de MW qui entrent en service chaque année, dont

un tiers environ (compte tenu du coefficient de performance) trouve son

origine dans l'énergie thermique des eaux souterraines.

- AI33 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n° 86-B-7031-11-002-17)

GRECE

- AI33 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n° 86-B-7031-11-002-17)

GRECE

- A/34 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

La Grèce est l'un des pays européens dont le potentiel géothermique est le

plus prometteur ; déjà trois champs de haute ou moyenne énergie ont été

reconnus, ainsi qu'au moins un réservoir de basse énergie.

Les ressources en géothermie de basse énergie se situent en Macédoine,

dans le Nord du pays. Plusieurs grabens d'âge Eocène à Quaternaire sont

remplis de sédiments gréseux, et les sources chaudes (jusqu'à 56°C) y sont

nombreuses : "l'exploration des zones hydrothermales à proximité de

Nigrita (flanc oriental du graben de Strymon) et de Xanthi a dégagé des

indices prometteurs (températures variant de 40 à 55°C, débits artésiens

de 25 à 80 m3/h à des profondeurs de 100 à 400 m) géothermiquement et

économiquement attrayants" (Ungemach, 1984). Les principales zones sur les

quelles un développement géothermal est prévu sont celles de Thermis

(Nigrita) et Syndikis (serres) dans le graben de Strymon, ainsi que

Thermis et et Zaglieri dans le graben de Thessalonique (fiche P.I.M.

"Grèce du Nord", Action n°4).

A Nea Kessani (graben de Xanthi), une ressource capable de fournir

500 m3/h d'un fluide de salinité 6 g/1, vient d'être prouvée par 14

forages de reconnaissance. D'importants encroûtements par Ca C03

nécessiteront l'injection d'inhibiteurs de dépôt, lors de l'exploitation.

- A/34 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

La Grèce est l'un des pays européens dont le potentiel géothermique est le

plus prometteur ; déjà trois champs de haute ou moyenne énergie ont été

reconnus, ainsi qu'au moins un réservoir de basse énergie.

Les ressources en géothermie de basse énergie se situent en Macédoine,

dans le Nord du pays. Plusieurs grabens d'âge Eocène à Quaternaire sont

remplis de sédiments gréseux, et les sources chaudes (jusqu'à 56°C) y sont

nombreuses : "l'exploration des zones hydrothermales à proximité de

Nigrita (flanc oriental du graben de Strymon) et de Xanthi a dégagé des

indices prometteurs (températures variant de 40 à 55°C, débits artésiens

de 25 à 80 m3/h à des profondeurs de 100 à 400 m) géothermiquement et

économiquement attrayants" (Ungemach, 1984). Les principales zones sur les

quelles un développement géothermal est prévu sont celles de Thermis

(Nigrita) et Syndikis (serres) dans le graben de Strymon, ainsi que

Thermis et et Zaglieri dans le graben de Thessalonique (fiche P.I.M.

"Grèce du Nord", Action n°4).

A Nea Kessani (graben de Xanthi), une ressource capable de fournir

500 m3/h d'un fluide de salinité 6 g/1, vient d'être prouvée par 14

forages de reconnaissance. D'importants encroûtements par Ca C03

nécessiteront l'injection d'inhibiteurs de dépôt, lors de l'exploitation.

- A/35 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

Dans le bassin de Xanthi, le projet de Nea Kessani est sur le point

d'entrer en fonctionnement. Une surface de serres de 0,4 ha revêtement

(plastique) et 0,2 ha (verre) a été construite en juin 1986 ; l'eau pour

irrigation est fournie par un forage situé près du puits de production.

L'exploitation agricole envisagée concerne la culture de légumes dans les

serres en verre, de fleurs dans les serres en polyethylene. L'objectif

énergétique est équivalent à 220 TEP/an (Demetriades, comm. pers.)

Les projets :

Trois ou quatre autres projets, soutenus dans le cadre du programme

intégré Méditerranéen (P.I.M. ), sont en cours d'élaboration ; ils se

situent au Nord de la Grèce, dans les bassins de Thessalonique et Strymon.

Tous concernent les serres à construire, de surface relativement faible

(0,4 ha en moyenne). L'enjeu énergétique correspondant serait de quelques

centaines de TEP/an.

- A/35 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

Dans le bassin de Xanthi, le projet de Nea Kessani est sur le point

d'entrer en fonctionnement. Une surface de serres de 0,4 ha revêtement

(plastique) et 0,2 ha (verre) a été construite en juin 1986 ; l'eau pour

irrigation est fournie par un forage situé près du puits de production.

L'exploitation agricole envisagée concerne la culture de légumes dans les

serres en verre, de fleurs dans les serres en polyethylene. L'objectif

énergétique est équivalent à 220 TEP/an (Demetriades, comm. pers.)

Les projets :

Trois ou quatre autres projets, soutenus dans le cadre du programme

intégré Méditerranéen (P.I.M. ), sont en cours d'élaboration ; ils se

situent au Nord de la Grèce, dans les bassins de Thessalonique et Strymon.

Tous concernent les serres à construire, de surface relativement faible

(0,4 ha en moyenne). L'enjeu énergétique correspondant serait de quelques

centaines de TEP/an.

- AI36 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17J

IRLANDE

^TlA.XT/C

OCE.iA'

Reservoir(calcaire)

- AI36 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17J

IRLANDE

^TlA.XT/C

OCE.iA'

Reservoir(calcaire)

- A/37 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les principales ressources

Le sous-sol irlandais est pauvre en ressources géothermiques s. s..

L'aquifère principal est constitué par les calcaires du Dinantien, dont

proviennent la plupart des quelques 50 sources tièdes (de 13°C à 24°C)

connues. Ces ressources sont situées dans le Sud et le Sud-Est du pays. La

profondeur des aquifères n'excéderait pas 500 m, ce qui correspond à une

température inférieure à 30°C.

Une exploitation n'est cependant pas impossible, "... mainly by treating

groundwater already developed for urban, industrial or other uses. The

major expenditure would be on the installation and operation of a heat

pump. Cold water would be returned to the distribution system : such cold

water would be generally acceptable and discharge to waste would cause no

ill effects to fish life" (Aldwell et Burdon, 1986).

REALISATIONS ET PROJETS

La seule réalisation signalée est celle du chauffage d'une piscine à Tuam,

vraisemblablement par PAC. Le projet de Mallow est plus ambitieux ; deux

forages de reconnaissance ont montré l'existence d'une ressource à très

faible température (20°C), située entre 50 et 100 m de profondeur, dans un

calcaire karstique. Les essais ont permis une production de 70 m3/h

environ.

Le projet concerne le chauffage d'une piscine et d'un hôpital, au moyens

de deux pompes à chaleur électriques. Le combustible substitué

représenterait 300 TEP/an environ, au prix d'une consommation électrique

de 3 000 MWh/an. Il n'est pas prévu de forages de réinjection.

Le projet de Mallow appartient à la catégorie du développement des zones

thermales balnéaires, puisque ce site a été répertorié comme tel (Waring

1985, Aldwell et Burdon 1986).

- A/37 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les principales ressources

Le sous-sol irlandais est pauvre en ressources géothermiques s. s..

L'aquifère principal est constitué par les calcaires du Dinantien, dont

proviennent la plupart des quelques 50 sources tièdes (de 13°C à 24°C)

connues. Ces ressources sont situées dans le Sud et le Sud-Est du pays. La

profondeur des aquifères n'excéderait pas 500 m, ce qui correspond à une

température inférieure à 30°C.

Une exploitation n'est cependant pas impossible, "... mainly by treating

groundwater already developed for urban, industrial or other uses. The

major expenditure would be on the installation and operation of a heat

pump. Cold water would be returned to the distribution system : such cold

water would be generally acceptable and discharge to waste would cause no

ill effects to fish life" (Aldwell et Burdon, 1986).

REALISATIONS ET PROJETS

La seule réalisation signalée est celle du chauffage d'une piscine à Tuam,

vraisemblablement par PAC. Le projet de Mallow est plus ambitieux ; deux

forages de reconnaissance ont montré l'existence d'une ressource à très

faible température (20°C), située entre 50 et 100 m de profondeur, dans un

calcaire karstique. Les essais ont permis une production de 70 m3/h

environ.

Le projet concerne le chauffage d'une piscine et d'un hôpital, au moyens

de deux pompes à chaleur électriques. Le combustible substitué

représenterait 300 TEP/an environ, au prix d'une consommation électrique

de 3 000 MWh/an. Il n'est pas prévu de forages de réinjection.

Le projet de Mallow appartient à la catégorie du développement des zones

thermales balnéaires, puisque ce site a été répertorié comme tel (Waring

1985, Aldwell et Burdon 1986).

- AI38 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat jî° 86-B-7031-11-002-17)

ITALIE

Bissc inthilpit*ditriii^tfH

.id* carboutn

O'kprisFrom c. SOMMARUGA

- AI38 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat jî° 86-B-7031-11-002-17)

ITALIE

Bissc inthilpit*ditriii^tfH

.id* carboutn

O'kprisFrom c. SOMMARUGA

- A/39 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Introduction

La synthèse la plus aisément accessible est celle réalisée par

C. Sommaruga (1982), reprise ultérieurement par P. Ungemach (1984). Par

ailleurs, une documentation géologique extrêmement importante existe chez

les deux principaux opérateurs, ENEL et AGIR.

Deux grands ensembles sont à distinguer : la région de la vallée du Pô

d'une part, la région de Toscane-Companie d'autre part.

Région de la vallée du Pô

Très schématiquement, il s'agit d'épais dépôts gréseux et argileux,

recouvrant des carbonates (calcaires) plus ou moins karstifiés. Ces deux

types de séries peuvent constituer des réservoirs, mais ils sont d'un

intérêt très inégal pour la géothermie.

Réservoirs gréseux

Le type est celui rencontré à Metanopoli (San Donato), (région de Milan).

Si les caractéristiques de température et de débit sont bonnes (65°C,

160 m3/h) , le fluide est trop salé (80 g/1) et doit être réinjecté. Or,

les problèmes de réinjection dans les réservoirs gréseux ou sableux sont

connus (cf. en France Melleray, Achères ; en Angleterre Southampton ; au

Danemark, Thisted, etc...). Les essais réalisés en 1982 ne semble pas

avoir permis une réinjection de plus de 50 m3/h, sous une forte pression

(80 kg/cm2). Dans ces conditions, l'économie du projet est grevée par les

coûts de l'électricité de pompage, et est donc remise en question. Les

aquifères en réservoir gréseux étaint dans 1 ' ensemble salés cette remarque

a un caractère général et n'est pas limitée au seul cas de Metanopoli.

- A/39 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Introduction

La synthèse la plus aisément accessible est celle réalisée par

C. Sommaruga (1982), reprise ultérieurement par P. Ungemach (1984). Par

ailleurs, une documentation géologique extrêmement importante existe chez

les deux principaux opérateurs, ENEL et AGIR.

Deux grands ensembles sont à distinguer : la région de la vallée du Pô

d'une part, la région de Toscane-Companie d'autre part.

Région de la vallée du Pô

Très schématiquement, il s'agit d'épais dépôts gréseux et argileux,

recouvrant des carbonates (calcaires) plus ou moins karstifiés. Ces deux

types de séries peuvent constituer des réservoirs, mais ils sont d'un

intérêt très inégal pour la géothermie.

Réservoirs gréseux

Le type est celui rencontré à Metanopoli (San Donato), (région de Milan).

Si les caractéristiques de température et de débit sont bonnes (65°C,

160 m3/h) , le fluide est trop salé (80 g/1) et doit être réinjecté. Or,

les problèmes de réinjection dans les réservoirs gréseux ou sableux sont

connus (cf. en France Melleray, Achères ; en Angleterre Southampton ; au

Danemark, Thisted, etc...). Les essais réalisés en 1982 ne semble pas

avoir permis une réinjection de plus de 50 m3/h, sous une forte pression

(80 kg/cm2). Dans ces conditions, l'économie du projet est grevée par les

coûts de l'électricité de pompage, et est donc remise en question. Les

aquifères en réservoir gréseux étaint dans 1 ' ensemble salés cette remarque

a un caractère général et n'est pas limitée au seul cas de Metanopoli.

- A/40 -

Réservoirs carbonates

Leur intérêt est de fournir une eaux souvent très peu salée, qui ne

nécessite donc pas dans l'immédiat de forages de réinjection (Exploitation

de Vicenza ; projet de Rodigo) ; lorsque l'eau est salée (65 g/1 à

Ferrara), les problèmes de dépôts et d'incrustation retardent fortement la

mise en exploitation. Les débits disponibles sont importants (400 m3/h a

Ferrara, 250 m3/h à Rodigo, 120 m3/h à Vicenza). Ces aquifères constituent

donc les meilleurs réservoirs, en l'état actuel des connaissances.

Région de Toscane-Latiiim-Campanie

Cette région est connue pour ses champs de géothermie à haute énergie, que

ce soit à vapeur sèche ou eau pressurisée ; mais il y existe aussi des

réservoirs de basse enthalpie. P. Ungemach (1984) donne de cette province

le schéma suivant :

..."le modèle simplifié de la géothermie toscane distingue ainsi trois

grandes unités structurales et lithologiques :

. le socle métamorphique, qui peut occasionnellement se révéler un

réservoir et dont le compartimentage canalise la convection

hydrothermale le long des failles.

. les calcaires mésozoïques poreux et fracturés, affleurants et sous

couverture, qui constituent généralement de bons réservoirs, par

surcroît réalimentés.

. une couverture de flyschs allochtones (faciès Ligure).

Il est bon d'ajouter que des ressources à moyenne (120 à 180°C) et basse

enthalpie existent également à l'ouest des Apennins, sous forme

d'aquifères, de sources thermales et de systèmes de remontées

hydrothermales par failles. Tel semble être le cas des permis de Cosano et

Colli Albani, repectivement au nord et au sud de Rome, dont la mise en

valeur appelle audace et imagination quant aux modes de production (et de

réinjection) et aux usages directs de la chaleur dans une région

- A/40 -

Réservoirs carbonates

Leur intérêt est de fournir une eaux souvent très peu salée, qui ne

nécessite donc pas dans l'immédiat de forages de réinjection (Exploitation

de Vicenza ; projet de Rodigo) ; lorsque l'eau est salée (65 g/1 à

Ferrara), les problèmes de dépôts et d'incrustation retardent fortement la

mise en exploitation. Les débits disponibles sont importants (400 m3/h a

Ferrara, 250 m3/h à Rodigo, 120 m3/h à Vicenza). Ces aquifères constituent

donc les meilleurs réservoirs, en l'état actuel des connaissances.

Région de Toscane-Latiiim-Campanie

Cette région est connue pour ses champs de géothermie à haute énergie, que

ce soit à vapeur sèche ou eau pressurisée ; mais il y existe aussi des

réservoirs de basse enthalpie. P. Ungemach (1984) donne de cette province

le schéma suivant :

..."le modèle simplifié de la géothermie toscane distingue ainsi trois

grandes unités structurales et lithologiques :

. le socle métamorphique, qui peut occasionnellement se révéler un

réservoir et dont le compartimentage canalise la convection

hydrothermale le long des failles.

. les calcaires mésozoïques poreux et fracturés, affleurants et sous

couverture, qui constituent généralement de bons réservoirs, par

surcroît réalimentés.

. une couverture de flyschs allochtones (faciès Ligure).

Il est bon d'ajouter que des ressources à moyenne (120 à 180°C) et basse

enthalpie existent également à l'ouest des Apennins, sous forme

d'aquifères, de sources thermales et de systèmes de remontées

hydrothermales par failles. Tel semble être le cas des permis de Cosano et

Colli Albani, repectivement au nord et au sud de Rome, dont la mise en

valeur appelle audace et imagination quant aux modes de production (et de

réinjection) et aux usages directs de la chaleur dans une région

- A/41 -

bénéf leant du climat clément que l'on sait".

Comme pour la province géothermique précédente, les réservoirs carbonates

(calcaire, dolomies) constituent la principale source, en raison des

débits importants fournis et de la faible salinité des fluides (potentiel

de 700 m3/h à Pantani et à Grossetto, voir ci-après "Réalisations et

Projets" ) .

Autres régions

L'Apulie et une partie de la Sicile, présentant des ressources

potentielles en aquifères carbonates (Sommaruga, 1982 ; Ungemach, 1984).

Pour l'instant , il ne semble pas exister de projets notables dans ces

régions.

- A/41 -

bénéf leant du climat clément que l'on sait".

Comme pour la province géothermique précédente, les réservoirs carbonates

(calcaire, dolomies) constituent la principale source, en raison des

débits importants fournis et de la faible salinité des fluides (potentiel

de 700 m3/h à Pantani et à Grossetto, voir ci-après "Réalisations et

Projets" ) .

Autres régions

L'Apulie et une partie de la Sicile, présentant des ressources

potentielles en aquifères carbonates (Sommaruga, 1982 ; Ungemach, 1984).

Pour l'instant , il ne semble pas exister de projets notables dans ces

régions.

- A/42 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

L'utilisation de l'énergie géothermique en Italie remonte à la plus haute

antiquité. A l'heure actuelle, de très nombreuses installations sont

chauffées par géothermie (serres, habitations, hôtels, piscines,

bureaux...). Ferrara et al (1985) donnent la liste suivante :

Abano, Montegrotto et Battaglia

Situés près de Padoue, ces villes sont parmi les plus cotées des ville

thermales d'Europe. Plus de 250 puits, d'une profondeur de 250 m à 400 m,

produisant de l'eau chaude à 65-84° C Environ 100 hôtels sont desservis,

par l'intermédiaire d' échangeurs, pour le chauffage et la distribution

d'eau chaude sanitaire.

Galzignano

Dans cette zone, située à quelques kilomètres d' Abano, 2 ha de serres sont

chauffées par une eau géothermale à 65° C

Larderello

Les fluides géothermaux, dont la température s'étale de 70 à 130°C, ont

été employés depuis longtemps pour chauffer des logements , des locaux

industriels, et des serres. A l'heure actuelle, tous les locaux de l'ENEL

et quelques résidences, sont chauffés par géothermie.

Les "rejets" thermiques des centrales géothermiques de Larderello

constituent des ressources à basse températures qui peuvent être

valorisées dans le chauffage de locaux ou celui des serres. De la même

manière, des forages qui ne sont pas favorables à une utilisation

électrique peuvent être récupérés à cet effet.

Près de 350 000 m3 de locaux (maisons, bureaux, écoles, hôpital, locaux

industriels...), correspondant à 1750 logements équivalents y sont

chauffés par la géothermie.

- A/42 -

REALISATIONS ET PROJETS

Les réalisations :

L'utilisation de l'énergie géothermique en Italie remonte à la plus haute

antiquité. A l'heure actuelle, de très nombreuses installations sont

chauffées par géothermie (serres, habitations, hôtels, piscines,

bureaux...). Ferrara et al (1985) donnent la liste suivante :

Abano, Montegrotto et Battaglia

Situés près de Padoue, ces villes sont parmi les plus cotées des ville

thermales d'Europe. Plus de 250 puits, d'une profondeur de 250 m à 400 m,

produisant de l'eau chaude à 65-84° C Environ 100 hôtels sont desservis,

par l'intermédiaire d' échangeurs, pour le chauffage et la distribution

d'eau chaude sanitaire.

Galzignano

Dans cette zone, située à quelques kilomètres d' Abano, 2 ha de serres sont

chauffées par une eau géothermale à 65° C

Larderello

Les fluides géothermaux, dont la température s'étale de 70 à 130°C, ont

été employés depuis longtemps pour chauffer des logements , des locaux

industriels, et des serres. A l'heure actuelle, tous les locaux de l'ENEL

et quelques résidences, sont chauffés par géothermie.

Les "rejets" thermiques des centrales géothermiques de Larderello

constituent des ressources à basse températures qui peuvent être

valorisées dans le chauffage de locaux ou celui des serres. De la même

manière, des forages qui ne sont pas favorables à une utilisation

électrique peuvent être récupérés à cet effet.

Près de 350 000 m3 de locaux (maisons, bureaux, écoles, hôpital, locaux

industriels...), correspondant à 1750 logements équivalents y sont

chauffés par la géothermie.

- A/43 -

Depuis plus de 20 ans, une dizaine de serres maraîchères représentant

environ 7000 m2 sont chauffées par géothermie à Castelnuovo et à Lago

Boracifera. Par ailleurs, R. Cataldi (1984) chiffre de son côté les

économies annuelles correspondantes à 20 000 TEP (Abano et Galzignano),

14 000 (Larderello), et 300 TEP pour un autre site à Bulera (0,5 ha de

serres) .

Metanopoli-San Donata Milanese

Il s'agit d'un doublet de démonstration, en réservoir gréseux. L'injection

se ferait à 25°C, 50 m3/h et 80 kg/cm2. C'est avec Thisted le seul pilote

dans ce domaine, celui de Melleray ayant cessé de fonctionner en tant que

doublet.

A cette liste, il faut ajouter des projets très avancés, sur le point

d'être mis en exploitation ou susceptibles de l'être à court terme :

Vicenza

Un réservoir carbonaté fournit une production de 120 m3/h à 67°C, avec une

salinité très faible (moins de 0,5 g/1). Un réseau de chaleur doit

desservir environ 4000 logements ; des pompes à chaleur réversibles sont

prévues pour la fourniture d'eau fraîche en été à un hôpital. L'économie

d'énergie est de l'ordre de 3400 TEP/an.

Bagno di Romana

Une source produit 20 m3/h à 45°C, et trois puits peu profonds (50 à

130 m) 70 m3/h à un maximum de 40°C. La puissance géothermale fournie est

de 1,6MW. Des PAC électriques permettent de remonter la température

jusqu'à 75°-85°C, qui est celle du circuit de chauffage. L'ensemble

desservi correspond à un volume de 160 000 m3, soit 500

équivalents-logements ; l'économie est de l'ordre de 530 TEP, soit 67 % de

la consommation.

Pantani

L'exploitation d'un réservoir de calcaires karstiques conduit à un débit

potentiel de 800 m3/h (48°C, salinité 3 g/1). L'eau est utilisée pour le

chauffage de serres ; 12 ha ont déjà été construites, et à terme c'est un

total de 50 ha qui devraient être équipés.

- A/43 -

Depuis plus de 20 ans, une dizaine de serres maraîchères représentant

environ 7000 m2 sont chauffées par géothermie à Castelnuovo et à Lago

Boracifera. Par ailleurs, R. Cataldi (1984) chiffre de son côté les

économies annuelles correspondantes à 20 000 TEP (Abano et Galzignano),

14 000 (Larderello), et 300 TEP pour un autre site à Bulera (0,5 ha de

serres) .

Metanopoli-San Donata Milanese

Il s'agit d'un doublet de démonstration, en réservoir gréseux. L'injection

se ferait à 25°C, 50 m3/h et 80 kg/cm2. C'est avec Thisted le seul pilote

dans ce domaine, celui de Melleray ayant cessé de fonctionner en tant que

doublet.

A cette liste, il faut ajouter des projets très avancés, sur le point

d'être mis en exploitation ou susceptibles de l'être à court terme :

Vicenza

Un réservoir carbonaté fournit une production de 120 m3/h à 67°C, avec une

salinité très faible (moins de 0,5 g/1). Un réseau de chaleur doit

desservir environ 4000 logements ; des pompes à chaleur réversibles sont

prévues pour la fourniture d'eau fraîche en été à un hôpital. L'économie

d'énergie est de l'ordre de 3400 TEP/an.

Bagno di Romana

Une source produit 20 m3/h à 45°C, et trois puits peu profonds (50 à

130 m) 70 m3/h à un maximum de 40°C. La puissance géothermale fournie est

de 1,6MW. Des PAC électriques permettent de remonter la température

jusqu'à 75°-85°C, qui est celle du circuit de chauffage. L'ensemble

desservi correspond à un volume de 160 000 m3, soit 500

équivalents-logements ; l'économie est de l'ordre de 530 TEP, soit 67 % de

la consommation.

Pantani

L'exploitation d'un réservoir de calcaires karstiques conduit à un débit

potentiel de 800 m3/h (48°C, salinité 3 g/1). L'eau est utilisée pour le

chauffage de serres ; 12 ha ont déjà été construites, et à terme c'est un

total de 50 ha qui devraient être équipés.

- A/44 -

Canino

Près de Viterbo (Toscane) une source (35 ra3/h à 40°C) alimente une petite

installation pilote de 0,16 ha de serres.

Les projets :

Ferrara

Les sondages ont montré la possibilité d'exploiter un réservoir carbonaté

à 400 m3/h, le fluide extrait étant à plus de 100°C avec une salinité de

65 g/1. La puissance géothermale correspondante est 14 MW. Avant la mise

en service, les problèmes à résoudre concernant essentiellement les dépôts

de carbonates ce calcium (calcite, aragonite).

Acqui Terme

L'exploitation prévue est celle d'une source chaude (70°C, 30 m3/h) située

au centre de la ville. Il est prévu de construire une centrale

géothermique de 4,65 MW de puissance, de remonter la température à 80°C

par deux PAC à gaz, et de construire un réseau de chaleur.

Grosseto

Comme pour le projet précédent, il s'agit de l'exploitation thermique

d'une ressource existante. Environ 700 m3/h sont produits par une source

chaude (45°C) et deux sondages courts de 100 à 150 m. Des PAC sont

prévues.

Rodigo

Le projet consiste à utiliser un forage existant artésien, qui produit

80 m3/h à 60°C, avec une très faible salinité. La chaleur est destinée à

des serres, (0,8 ha) du séchage de fourrage, et à de l'aquaculture.

Grado

Le projet consiste à capter un aquifère à 32°-35°C, vers 200 m de

profondeur à produire 100 à 200 m3/h, à installer un système de PAC à gaz,

et à construire un réseau de chaleur. La substitution d'hydrocarbures

(fuel) serait de 3800 TEP/an. L'intérêt du projet au plan technique.

- A/44 -

Canino

Près de Viterbo (Toscane) une source (35 ra3/h à 40°C) alimente une petite

installation pilote de 0,16 ha de serres.

Les projets :

Ferrara

Les sondages ont montré la possibilité d'exploiter un réservoir carbonaté

à 400 m3/h, le fluide extrait étant à plus de 100°C avec une salinité de

65 g/1. La puissance géothermale correspondante est 14 MW. Avant la mise

en service, les problèmes à résoudre concernant essentiellement les dépôts

de carbonates ce calcium (calcite, aragonite).

Acqui Terme

L'exploitation prévue est celle d'une source chaude (70°C, 30 m3/h) située

au centre de la ville. Il est prévu de construire une centrale

géothermique de 4,65 MW de puissance, de remonter la température à 80°C

par deux PAC à gaz, et de construire un réseau de chaleur.

Grosseto

Comme pour le projet précédent, il s'agit de l'exploitation thermique

d'une ressource existante. Environ 700 m3/h sont produits par une source

chaude (45°C) et deux sondages courts de 100 à 150 m. Des PAC sont

prévues.

Rodigo

Le projet consiste à utiliser un forage existant artésien, qui produit

80 m3/h à 60°C, avec une très faible salinité. La chaleur est destinée à

des serres, (0,8 ha) du séchage de fourrage, et à de l'aquaculture.

Grado

Le projet consiste à capter un aquifère à 32°-35°C, vers 200 m de

profondeur à produire 100 à 200 m3/h, à installer un système de PAC à gaz,

et à construire un réseau de chaleur. La substitution d'hydrocarbures

(fuel) serait de 3800 TEP/an. L'intérêt du projet au plan technique.

- A/45 -

réside dans la circulation par aqueduc sous marin du fluide géothermal,

sur 5 kilomètres. Une réinjection après refroidissement est prévue dans

l'aquifère sableux d'origine.

On doit signaler pour mémoire, car ce n'est pas à proprement parler une

ressource géothermale de basse température mais plutôt un rejet thermique,

l'exploitation de Monte Amiata. Les rejets de l'usine géothermale de

Piancastagnaio sont utilisés pour le chauffage de 24 ha de serres : le

débit dans l'échangeur primaire à plaques est de 2000 m3/h (températures

d'entrée/sortie : 86/46°C). Il est envisagé de porter la surface cultivée

à 35 ha, la production énergétique étant alors équivalente à

50 000 TEP/an.

La récapitulation des exploitations géothermiques actuels et des projets

les plus avancés (hors électricité), conduit au tableau 1. Les résultats

paraissent moins optimistes que ceux publiés par R. Cataldi (1984) ; cela

tient probablement à ce que certains projets, achevés (Metanopoli,

Ferrara...) n'ont pas été pris en compte ici.

- A/45 -

réside dans la circulation par aqueduc sous marin du fluide géothermal,

sur 5 kilomètres. Une réinjection après refroidissement est prévue dans

l'aquifère sableux d'origine.

On doit signaler pour mémoire, car ce n'est pas à proprement parler une

ressource géothermale de basse température mais plutôt un rejet thermique,

l'exploitation de Monte Amiata. Les rejets de l'usine géothermale de

Piancastagnaio sont utilisés pour le chauffage de 24 ha de serres : le

débit dans l'échangeur primaire à plaques est de 2000 m3/h (températures

d'entrée/sortie : 86/46°C). Il est envisagé de porter la surface cultivée

à 35 ha, la production énergétique étant alors équivalente à

50 000 TEP/an.

La récapitulation des exploitations géothermiques actuels et des projets

les plus avancés (hors électricité), conduit au tableau 1. Les résultats

paraissent moins optimistes que ceux publiés par R. Cataldi (1984) ; cela

tient probablement à ce que certains projets, achevés (Metanopoli,

Ferrara...) n'ont pas été pris en compte ici.

- A/46 -

1 PROJET

1 Abano et Galzignano

1 Vicenza

1 Larderello

1 Castelnuovo

1 Bulera

1 Amiata

1 Canino

1 Bagno di Romagna

1 Pantani

1 Acqui Terme

¡TOTAL

EQUIVALENTSLOGEMENTS

4 000

1 750

-

-

-

-

500

-

?

SERRES M2

20 000(1)

15 000

7 000(2)

5 500

240 000(1)

1 500

-

120 000(4)

-

409 000

ECONOMIE ANNUELLE(TEP)

20 000(3)

3 400(4)

2 000(6)

1 100(3)

300(3)

7 000(6)

50(6)

500(5)

4 000(6)

490

38 840

(dont rejets Amiata) (240 000) (7 000 ?)

Sources

(1) Ferrara et al., 1985(2) Rapport du contrat CEE 640-78-EGF ; 1 équivalent-logement = 1 TEP en

économie annuelle (estimation en tant qu'ordre de grandeur).(3) Cataldi, 1984(4) Banque de données SESAME CEE

(5) Colloque Pise, 1987 (à paraître)(6) Estimation sur la base de 300 TEP par ha.

- A/46 -

1 PROJET

1 Abano et Galzignano

1 Vicenza

1 Larderello

1 Castelnuovo

1 Bulera

1 Amiata

1 Canino

1 Bagno di Romagna

1 Pantani

1 Acqui Terme

¡TOTAL

EQUIVALENTSLOGEMENTS

4 000

1 750

-

-

-

-

500

-

?

SERRES M2

20 000(1)

15 000

7 000(2)

5 500

240 000(1)

1 500

-

120 000(4)

-

409 000

ECONOMIE ANNUELLE(TEP)

20 000(3)

3 400(4)

2 000(6)

1 100(3)

300(3)

7 000(6)

50(6)

500(5)

4 000(6)

490

38 840

(dont rejets Amiata) (240 000) (7 000 ?)

Sources

(1) Ferrara et al., 1985(2) Rapport du contrat CEE 640-78-EGF ; 1 équivalent-logement = 1 TEP en

économie annuelle (estimation en tant qu'ordre de grandeur).(3) Cataldi, 1984(4) Banque de données SESAME CEE

(5) Colloque Pise, 1987 (à paraître)(6) Estimation sur la base de 300 TEP par ha.

- A/47 -

LES PERSPECTIVES

Les conclusions du rapport fait dans le cadre du contrat CEE 640-78 EDG,

étaient les suivantes :

"l'Italie dispose avec AGIR et ENEL de deux entreprises très compétentes

dans les problèmes de géothermie. Par ailleurs, de nombreuses sociétés de

service ou entreprises fournisseurs d'équipement sont présentes sur le

marché italien. De nombreux atouts existent donc pour un développement

rapide de projets basse énergie.

La mise en place d'une législation adaptée devrait favoriser ce

développement. Il conviendra toutefois d'examiner les obstacles éventuels

apportés par la situation de quasi-monopole accordée aux deux entreprises

nationales. Une participation des collectivités locales au développement

des projets de chauffage urbain pourrait s'avérer nécessaire afin

d'apporter le complément de motivation indispensable au démarrage de tels

projets".

Il semble qu'actuellement les conclusions soient toujours valables,

d'autant plus que les collectivités locales se sont effectivement lancées

dans les investissements en géothermie (Vicenza, Bagno di Romagna,

Ferrara. . . ) .

- A/47 -

LES PERSPECTIVES

Les conclusions du rapport fait dans le cadre du contrat CEE 640-78 EDG,

étaient les suivantes :

"l'Italie dispose avec AGIR et ENEL de deux entreprises très compétentes

dans les problèmes de géothermie. Par ailleurs, de nombreuses sociétés de

service ou entreprises fournisseurs d'équipement sont présentes sur le

marché italien. De nombreux atouts existent donc pour un développement

rapide de projets basse énergie.

La mise en place d'une législation adaptée devrait favoriser ce

développement. Il conviendra toutefois d'examiner les obstacles éventuels

apportés par la situation de quasi-monopole accordée aux deux entreprises

nationales. Une participation des collectivités locales au développement

des projets de chauffage urbain pourrait s'avérer nécessaire afin

d'apporter le complément de motivation indispensable au démarrage de tels

projets".

Il semble qu'actuellement les conclusions soient toujours valables,

d'autant plus que les collectivités locales se sont effectivement lancées

dans les investissements en géothermie (Vicenza, Bagno di Romagna,

Ferrara. . . ) .

- Allt8

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17)

LUXEMBOURG

W/Z/Á Trias (reservoir)

- Allt8

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17)

LUXEMBOURG

W/Z/Á Trias (reservoir)

- A/49 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les principales ressources

Le Luxembourg est bien pourvu en ressource aquifères souterraines, dans sa

moitié Sud. Les grès et dolomies du Trias affleurent suivant une bande

Est-Ouest, et constituent des réservoirs s'enfonçant doucement vers le Sud

(Binz, 1981). Aux frontières avec l'Allemagne et la France, la profondeur

atteint 900 ra, et une utilisation pour balnéothérapie est pensable : la

température dépasse en effet 40°C ; l'eau est salée (15 g/1) et

l'exploitation géothermique ne serait donc pas possible, en puits unique.

Par ailleurs différents captages pour distribution d'eau potable, sont

réalisés dans les aquifères moins profonds du Lias inférieur. Une

récupération thermique par PAC est probablement envisageable dans de

nombreux cas.

REALISATIONS ET PROJETS

A Mondorfs-les-Bains se trouve un forage de 700 m qui exploite l'eau du

Trias ; le débit aurait été de 200 m3/h et la température de 25°C (Waring,

1965). Une récupération thermique non négligeable (quelques dizaines de

TEP, ou plus) est donc possible, et peut-être déjà réalisée.

- A/49 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les principales ressources

Le Luxembourg est bien pourvu en ressource aquifères souterraines, dans sa

moitié Sud. Les grès et dolomies du Trias affleurent suivant une bande

Est-Ouest, et constituent des réservoirs s'enfonçant doucement vers le Sud

(Binz, 1981). Aux frontières avec l'Allemagne et la France, la profondeur

atteint 900 ra, et une utilisation pour balnéothérapie est pensable : la

température dépasse en effet 40°C ; l'eau est salée (15 g/1) et

l'exploitation géothermique ne serait donc pas possible, en puits unique.

Par ailleurs différents captages pour distribution d'eau potable, sont

réalisés dans les aquifères moins profonds du Lias inférieur. Une

récupération thermique par PAC est probablement envisageable dans de

nombreux cas.

REALISATIONS ET PROJETS

A Mondorfs-les-Bains se trouve un forage de 700 m qui exploite l'eau du

Trias ; le débit aurait été de 200 m3/h et la température de 25°C (Waring,

1965). Une récupération thermique non négligeable (quelques dizaines de

TEP, ou plus) est donc possible, et peut-être déjà réalisée.

- Also -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17)

PAYS-BAS

.:;..;..

Reservoirs(grès)

t^^Û^ /rrrrr

'}y:.'i-.\Z:.'-.-''z':: ^* « #

1

- Also -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17)

PAYS-BAS

.:;..;..

Reservoirs(grès)

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1

- A/51 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

La géologie du sous-sol des Pays-Bas est très bien connue grâce à plus de

1 500 forages profonds à objectif essentiellement pétrolier (Ungemach,

1984). Les données géologiques ainsi recueillies ne sont pas publiques,

mais le Service Géologique des Pays-Bas a néanmoins pu les utiliser

partiellement, à fin de synthèse. Selon ce travail 4 aquifères principaux

seraient ainsi à distinguer (Milius et al., 1983) :

- Les grès du Permien Inférieur (Slochteren Sandstone) présentent

localement les bonnes propriétés (porosité, perméabilité, épaisseur).

Malheureusement, le fluide contenu est extrêmement salé (300-350 g/1) ;

ceci imposerait une exploitation par doublet avec les risques inhérents

à la réinjection.

- Les grès du Trias contiennent de nombreux niveaux argileux, qui en

diminuent l'intérêt. Une épaisseur d'au moins 50 m pourrait être trouvée

dans le Sud du pays, tandis que dans l'Ouest et le Nord-Est, une mise en

production simultanée de plusieurs niveaux serait nécessaire pour

obtenir un débit suffisant.

- Les sables du Crétacé Inférieur représentent un objectif possible, mais

il sont de faible extension.

- Les calcaires plus ou moins karstiques du Dinantien sont localisés à la

frontière avec la Belgique, à l'extrême Sud-Est du pays, dans la région

de Maastricht.

Enfin l'existence, sur de larges surfaces et sur une profondeur pouvant

dépasser 50 mètres, de formations superficielles à bonne perméabilité (Van

Dalfsen, 1981) constitue un atout pour le développement des pompes à

chaleur sur nappes. D'après Van Den Horst, (1984), une vingtaine de PAC à

gaz auraient déjà été installées aux Pays-Bas.

- A/51 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

La géologie du sous-sol des Pays-Bas est très bien connue grâce à plus de

1 500 forages profonds à objectif essentiellement pétrolier (Ungemach,

1984). Les données géologiques ainsi recueillies ne sont pas publiques,

mais le Service Géologique des Pays-Bas a néanmoins pu les utiliser

partiellement, à fin de synthèse. Selon ce travail 4 aquifères principaux

seraient ainsi à distinguer (Milius et al., 1983) :

- Les grès du Permien Inférieur (Slochteren Sandstone) présentent

localement les bonnes propriétés (porosité, perméabilité, épaisseur).

Malheureusement, le fluide contenu est extrêmement salé (300-350 g/1) ;

ceci imposerait une exploitation par doublet avec les risques inhérents

à la réinjection.

- Les grès du Trias contiennent de nombreux niveaux argileux, qui en

diminuent l'intérêt. Une épaisseur d'au moins 50 m pourrait être trouvée

dans le Sud du pays, tandis que dans l'Ouest et le Nord-Est, une mise en

production simultanée de plusieurs niveaux serait nécessaire pour

obtenir un débit suffisant.

- Les sables du Crétacé Inférieur représentent un objectif possible, mais

il sont de faible extension.

- Les calcaires plus ou moins karstiques du Dinantien sont localisés à la

frontière avec la Belgique, à l'extrême Sud-Est du pays, dans la région

de Maastricht.

Enfin l'existence, sur de larges surfaces et sur une profondeur pouvant

dépasser 50 mètres, de formations superficielles à bonne perméabilité (Van

Dalfsen, 1981) constitue un atout pour le développement des pompes à

chaleur sur nappes. D'après Van Den Horst, (1984), une vingtaine de PAC à

gaz auraient déjà été installées aux Pays-Bas.

- A/52 -

LES PERSPECTIVES

Comme dans d'autres pays européens, il est possible qu'un projet de

démonstration voie le jour. Néanmoins il faut bien reconnaître que

plusieurs facteurs ne jouent pas dans un sens favorable.

En dehors de la région de Maastricht, les aquifères connus sont de type

détritique avec des fluides très salés exigeant une réinjection. Compte

tenu des problèmes actuellement non résolus en réinjection, de tels

projets ne semblent pas être économiques à court terme.

Par ailleurs, les Pays-Bas ont aisément la possibilité de s'approvisionner

en énergie grâce aux gisements d'hydrocarbures de la mer du Nord. Comme le

dit E. Mot (1982), ceci limite le rôle possible de la géothermie.

Enfin, le caractère très perméable des terrains superficels des pays-Bas

(Van Dalfsen, 1981), devrait permettre le développement des PAC sur

nappes. On remarquera qu'à la différence de R. Haenel (1985 ; cf fiche

"République Fédérale d'Allemagne"), E. Mot (1982) ne semble pas considérer

les PAC comme faisant partie de la géothermie ; il en fait une rubrique

distincte, avec le commentaire "A heat pump is no source of energy".

- A/52 -

LES PERSPECTIVES

Comme dans d'autres pays européens, il est possible qu'un projet de

démonstration voie le jour. Néanmoins il faut bien reconnaître que

plusieurs facteurs ne jouent pas dans un sens favorable.

En dehors de la région de Maastricht, les aquifères connus sont de type

détritique avec des fluides très salés exigeant une réinjection. Compte

tenu des problèmes actuellement non résolus en réinjection, de tels

projets ne semblent pas être économiques à court terme.

Par ailleurs, les Pays-Bas ont aisément la possibilité de s'approvisionner

en énergie grâce aux gisements d'hydrocarbures de la mer du Nord. Comme le

dit E. Mot (1982), ceci limite le rôle possible de la géothermie.

Enfin, le caractère très perméable des terrains superficels des pays-Bas

(Van Dalfsen, 1981), devrait permettre le développement des PAC sur

nappes. On remarquera qu'à la différence de R. Haenel (1985 ; cf fiche

"République Fédérale d'Allemagne"), E. Mot (1982) ne semble pas considérer

les PAC comme faisant partie de la géothermie ; il en fait une rubrique

distincte, avec le commentaire "A heat pump is no source of energy".

- A/53 -

LES PROJETS

Deux opérations géothermiques soutenus n'ayant pas été réalisées ces

dernières années à cause de problèmes de financement (Delft, Maastricht),

le premier puits géothermique néerlandais a été foré en 1986 avec le

soutien de la Communauté (DG XII) à Asten.

L'objectif est constitué par un réservoir sableux (Dongen), les premiers

essais montrent un potentiel de 120 m3/h à 60°C qui devrait conduire à la

réalisation d'un doublet et utilisation de la chaleur dans les serres

existantes en surface (Boissavy, 1988).

Le combustible substitué est du gaz naturel. Il faudra attendre les essais

en boucle sur le futur doublet pour savoir si les problèmes de réinjection

ne limitent pas le débit, et par voie de conséquence les performances

énergétiques.

- A/53 -

LES PROJETS

Deux opérations géothermiques soutenus n'ayant pas été réalisées ces

dernières années à cause de problèmes de financement (Delft, Maastricht),

le premier puits géothermique néerlandais a été foré en 1986 avec le

soutien de la Communauté (DG XII) à Asten.

L'objectif est constitué par un réservoir sableux (Dongen), les premiers

essais montrent un potentiel de 120 m3/h à 60°C qui devrait conduire à la

réalisation d'un doublet et utilisation de la chaleur dans les serres

existantes en surface (Boissavy, 1988).

Le combustible substitué est du gaz naturel. Il faudra attendre les essais

en boucle sur le futur doublet pour savoir si les problèmes de réinjection

ne limitent pas le débit, et par voie de conséquence les performances

énergétiques.

- Al5h -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17)

PORTUGAL

o Source chauile

Bassins

sédimentaires

- Al5h -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et Minières

Service d'Informationsur l 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n" 86-B-7031-11-002-17)

PORTUGAL

o Source chauile

Bassins

sédimentaires

- A/55 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Le Portugal continental possède des ressources géothermiques de basse

énergie, connues ou potentielles, que l'on peut regrouper en deux

catégories :

- les réservoirs situés dans des bassins sédimentaires, tertiaires et

secondaires, dont la température provient essentiellement de

l'enfouissement ; elle peut être supérieure à celle correspondant à un

gradient moyen et présenter donc une anomalie positive.

- les réservoirs situés dans des zones granitiques associées à des

fractures majeures. Ces gisements sont la plupart du temps signalés par

la présence de sources d'eau chaudes.

Les réservoirs des bassins sédimentaires mésozoïques

Il existe deux grands bassins sédimentaires, un situé à l'Ouest du

Portugal s'étendant de Aveiro au Sud de Setubal, l'autre à l'extrémité Sud

du Portugal (Algarve). Ces bassins sédimentaires qui se prolongent tous

les deux sous la mer peuvent atteindre jusqu'à 4000 m de profondeur. Les

reconnaissances pétrolières ont montré la présence de zones perméables.

Des températures voisines de 50°C à 1500 m ont été mesurées, ce qui

correspond à un gradient géothermique normal.

Le bassin occidental a été affecté par des failles importantes au

Quaternaire, qui ont provoqué l'émergence de nombreuses sources chaudes

comme celles d'Estoril ou celles de la région de Caldas-da-Rainha et

Figueira-da-Foz .

- A/55 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Le Portugal continental possède des ressources géothermiques de basse

énergie, connues ou potentielles, que l'on peut regrouper en deux

catégories :

- les réservoirs situés dans des bassins sédimentaires, tertiaires et

secondaires, dont la température provient essentiellement de

l'enfouissement ; elle peut être supérieure à celle correspondant à un

gradient moyen et présenter donc une anomalie positive.

- les réservoirs situés dans des zones granitiques associées à des

fractures majeures. Ces gisements sont la plupart du temps signalés par

la présence de sources d'eau chaudes.

Les réservoirs des bassins sédimentaires mésozoïques

Il existe deux grands bassins sédimentaires, un situé à l'Ouest du

Portugal s'étendant de Aveiro au Sud de Setubal, l'autre à l'extrémité Sud

du Portugal (Algarve). Ces bassins sédimentaires qui se prolongent tous

les deux sous la mer peuvent atteindre jusqu'à 4000 m de profondeur. Les

reconnaissances pétrolières ont montré la présence de zones perméables.

Des températures voisines de 50°C à 1500 m ont été mesurées, ce qui

correspond à un gradient géothermique normal.

Le bassin occidental a été affecté par des failles importantes au

Quaternaire, qui ont provoqué l'émergence de nombreuses sources chaudes

comme celles d'Estoril ou celles de la région de Caldas-da-Rainha et

Figueira-da-Foz .

- A/56 -

Les réservoirs grani-biques

Leur présence est signalée par l'existence de nombreuse sources chaudes

dans toute la région Nord du pays. Ces sources sont associées à des

failles majeures, et la plupart sont dans des zones plutoniques. Les

températures atteintes sont de 75°C environ à Chaves, de près de 70°C à

Sao Pedro Do Sul. Ces tempérautres attestent soit de circulations d'eau à

des profondeurs très grandes, soit de la présence d'anomalies thermiques

importantes .

Les actions en cours en géothermie de basse enthalpie

Les projets sont rares ou inexistants ; cependant, l'Université de Vila

Real tente de promouvoir l'utilisation de la géothermie locale, et

certaines municipalités semblent intéressées par les perspectives

existantes.

En effet, le Nord du Portugal offre la conjonction d'un climat frais avec

la présence de ressources géothermales nombreuses.

Si le potentiel du pays est modeste dans l'ensemble, les opportunités sont

loin d'être nulles, et il serait souhaitable que des projets de

démonstration voient le jour.

- A/56 -

Les réservoirs grani-biques

Leur présence est signalée par l'existence de nombreuse sources chaudes

dans toute la région Nord du pays. Ces sources sont associées à des

failles majeures, et la plupart sont dans des zones plutoniques. Les

températures atteintes sont de 75°C environ à Chaves, de près de 70°C à

Sao Pedro Do Sul. Ces tempérautres attestent soit de circulations d'eau à

des profondeurs très grandes, soit de la présence d'anomalies thermiques

importantes .

Les actions en cours en géothermie de basse enthalpie

Les projets sont rares ou inexistants ; cependant, l'Université de Vila

Real tente de promouvoir l'utilisation de la géothermie locale, et

certaines municipalités semblent intéressées par les perspectives

existantes.

En effet, le Nord du Portugal offre la conjonction d'un climat frais avec

la présence de ressources géothermales nombreuses.

Si le potentiel du pays est modeste dans l'ensemble, les opportunités sont

loin d'être nulles, et il serait souhaitable que des projets de

démonstration voient le jour.

- A157 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur 1 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n° 86-B-7031-11-002-17)

ROYAUME-UNI

RESERVOIRS

feaSi-a Mesozoïque

Autres

^O" United DownsSouthampton

300 400 SOO 600

- A157 -

Commissiondes

Communautés Européennes

Bureau de RecherchesGéologiques et MinièresService d'Information

sur 1 'Energie

Ressources géothermiques Basse Enthalpiedans la Communauté Européenne(contrat n° 86-B-7031-11-002-17)

ROYAUME-UNI

RESERVOIRS

feaSi-a Mesozoïque

Autres

^O" United DownsSouthampton

300 400 SOO 600

- A/58 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les principales ressources

Si l'on excepte les "Hot Dry Rocks", les ressources potentielles sont

divisées en deux grandes catégories : celles liées aux bassins

sédimentaires mésozoïques d'une part, et d'autre part celles liées aux

bassins plus anciens, plissés et fracturés d'âge dévonien et carbonifère.

Les ressources potentielles géothermales des bassins mésozoïques

Ont été retenus comme critères de sélection la température des fluides,

ainsi que la transmissivité des aquifères correspondants . Les bassins

mésozoïques étudiés sont représentés figure 1 ; à l'intérieur de ces

bassins, certaines zones présentent des températures dépassant 40°C (et

même 70°C), et des transmissivités de plus de 10 Dm. Ce sont ces zones qui

sont considérées par R.A. Downing et D.A. Gray (1986) comme des champs

géothermaux potentiels, de basse énergie. Les réservoirs seraient surtout

les grès du Permo-Trias, c'est-à-dire à la base de la série mésozoïque.

Des cinq bassins, trois ont fait l'objet de sondages de reconnaissance ;

les principaux résultats figurent dans le tableau 1.

Le point essentiel à souligner est l'extrême salinité des aquifères

("brines"), qui va de 100 à 200 g/1 et plus. C'est là un caractère général

de la nappe du Permo-Trias. On retiendra, pour mémoire, une petite

ressource d'eau douce à très faible température ( 20-30° C) dans les grès du

Lower Greensand (Wessex).

Les ressources potentielles des bassins permo-carbonifères

Elles sont considérées comme beaucoup plus hypothétiques, l'essentiel de

la perméabilité est en effet une perméabilité de fissures, beaucoup plus

aléatoire qu'une perméabilité matricielle.

Les meilleures chances résideraient dans deux unités : le Fell Sandstone

(Dinantien détritique) dans le Northumberland, et les grès de la Knox

- A/58 -

LE POTENTIEL GEOTHERMIQUE

Les principales ressources

Si l'on excepte les "Hot Dry Rocks", les ressources potentielles sont

divisées en deux grandes catégories : celles liées aux bassins

sédimentaires mésozoïques d'une part, et d'autre part celles liées aux

bassins plus anciens, plissés et fracturés d'âge dévonien et carbonifère.

Les ressources potentielles géothermales des bassins mésozoïques

Ont été retenus comme critères de sélection la température des fluides,

ainsi que la transmissivité des aquifères correspondants . Les bassins

mésozoïques étudiés sont représentés figure 1 ; à l'intérieur de ces

bassins, certaines zones présentent des températures dépassant 40°C (et

même 70°C), et des transmissivités de plus de 10 Dm. Ce sont ces zones qui

sont considérées par R.A. Downing et D.A. Gray (1986) comme des champs

géothermaux potentiels, de basse énergie. Les réservoirs seraient surtout

les grès du Permo-Trias, c'est-à-dire à la base de la série mésozoïque.

Des cinq bassins, trois ont fait l'objet de sondages de reconnaissance ;

les principaux résultats figurent dans le tableau 1.

Le point essentiel à souligner est l'extrême salinité des aquifères

("brines"), qui va de 100 à 200 g/1 et plus. C'est là un caractère général

de la nappe du Permo-Trias. On retiendra, pour mémoire, une petite

ressource d'eau douce à très faible température ( 20-30° C) dans les grès du

Lower Greensand (Wessex).

Les ressources potentielles des bassins permo-carbonifères

Elles sont considérées comme beaucoup plus hypothétiques, l'essentiel de

la perméabilité est en effet une perméabilité de fissures, beaucoup plus

aléatoire qu'une perméabilité matricielle.

Les meilleures chances résideraient dans deux unités : le Fell Sandstone

(Dinantien détritique) dans le Northumberland, et les grès de la Knox

- A/59 -

Pulpit Formation (grès du Dévonien supérieur) dans la Midland Véilley

d'Ecosse (figure 1) ; il est peu probable néanmoins que la température des

nappes exploitables, dépasse 40°C

La température est plus élevée dans certaines zones des calcaires

carbonifères (Dinantien) ; néanmoins, aucun signe de karstification en

profondeur n'est évident, et il n'est donc pas sûr que cette formation

soit un aquifère.

TABLEAU 1

BASSINS

East YorkshireLincolnshire

Wessex

Worcester

CheshireWest Lancashire

Carlisle

Northern Ireland

TEMPERATUREMAXIMUM (°C)

70°

20°

50°

80°

40°

60°

SALINITE(g/1)

80-200

100-300

5-30

?

?

100-200

TRANSMISSIVITE(D.m)

60-200

15

30-115

10

10?

15?

C'est à des fissures dans ce calcaire carbonifère, que correspondent lessources thermales (20° à 26°C) connues ; le potentiel thermique d'unetelle ressource paraît limité : il n'est du reste pas mentionné dans lasynthèse des ressources, fait par I.N. Gale et K.E. Rollin (in Downing etGray, 1986).

- A/59 -

Pulpit Formation (grès du Dévonien supérieur) dans la Midland Véilley

d'Ecosse (figure 1) ; il est peu probable néanmoins que la température des

nappes exploitables, dépasse 40°C

La température est plus élevée dans certaines zones des calcaires

carbonifères (Dinantien) ; néanmoins, aucun signe de karstification en

profondeur n'est évident, et il n'est donc pas sûr que cette formation

soit un aquifère.

TABLEAU 1

BASSINS

East YorkshireLincolnshire

Wessex

Worcester

CheshireWest Lancashire

Carlisle

Northern Ireland

TEMPERATUREMAXIMUM (°C)

70°

20°

50°

80°

40°

60°

SALINITE(g/1)

80-200

100-300

5-30

?

?

100-200

TRANSMISSIVITE(D.m)

60-200

15

30-115

10

10?

15?

C'est à des fissures dans ce calcaire carbonifère, que correspondent lessources thermales (20° à 26°C) connues ; le potentiel thermique d'unetelle ressource paraît limité : il n'est du reste pas mentionné dans lasynthèse des ressources, fait par I.N. Gale et K.E. Rollin (in Downing etGray, 1986).

- A/60 -

LES MODES POSSIBLES D'EXPLOITATION

En absence d'exploitation actuelle, seules des hypothèses peuvent être

avancées.

Nécessité de PAC en appoint

La température des nappes dépasse rarement 60°C : les valeurs de 70°C et

80°C figurant dans le tableau 1, ne sont que très localisées ,

l'adjonction de PAC sera donc nécessaire la plupart du temps. C'est ee qui

est admis par I.N. Gale et K.E. Rollin pour la principale ressource

potentielle, celle du Permo-Trias.

Réinjection

Les mêmes auteurs soulignent que, pour les bassins côtiers, un doublet ne

sera pas forcément obligatoire puisqu'un rejet en mer du fluide géothermal

est envisageable ; l'exploitation pourra se faire à puits unique, du moins

pendant quelques années. Ultérieurement, la baisse de la pression du

gisement pourrait contraindre une réinjection.

Les aquifères d'eau douce du Crétacé (Wessex), des Fell Sandstone et de la

Knox Pulpit Formation en Ecosse, pourraient également faire l'objet d'une

exploitation en puits unique avec PAC. Dans les deux derniers cas il

s'agit d'un point de vue spéculatif, car la ressource géothermale n'est

pas prouvée.

Aucian exemple d'exploitation par PAC, par exemple sur des forages

existants antérieurement, n'est par ailleurs signalé dans la synthèse de

Downing et Gray.

- A/60 -

LES MODES POSSIBLES D'EXPLOITATION

En absence d'exploitation actuelle, seules des hypothèses peuvent être

avancées.

Nécessité de PAC en appoint

La température des nappes dépasse rarement 60°C : les valeurs de 70°C et

80°C figurant dans le tableau 1, ne sont que très localisées ,

l'adjonction de PAC sera donc nécessaire la plupart du temps. C'est ee qui

est admis par I.N. Gale et K.E. Rollin pour la principale ressource

potentielle, celle du Permo-Trias.

Réinjection

Les mêmes auteurs soulignent que, pour les bassins côtiers, un doublet ne

sera pas forcément obligatoire puisqu'un rejet en mer du fluide géothermal

est envisageable ; l'exploitation pourra se faire à puits unique, du moins

pendant quelques années. Ultérieurement, la baisse de la pression du

gisement pourrait contraindre une réinjection.

Les aquifères d'eau douce du Crétacé (Wessex), des Fell Sandstone et de la

Knox Pulpit Formation en Ecosse, pourraient également faire l'objet d'une

exploitation en puits unique avec PAC. Dans les deux derniers cas il

s'agit d'un point de vue spéculatif, car la ressource géothermale n'est

pas prouvée.

Aucian exemple d'exploitation par PAC, par exemple sur des forages

existants antérieurement, n'est par ailleurs signalé dans la synthèse de

Downing et Gray.

- A/61 -

REALISATIONS ET PROJETS

les réalisations :

Quatre puits géothermaux d'une profondeur de 1 800 à 2 800 m, ont été

forés ; les deux premiers, près de Southampton, concernent le bassin du

Wessex (Marchwood 1 et Southampton 1). Le troisième a été exécuté dans le

bassin de Northern Ireland (Larne n°2). Le dernier se situe dans le bassin

de l'East Yorkshire - Lincolnshire. Tous ont recoupé des grès triasiques

du Sherwood Sandstone, l'objectif principal.

Le projet le plus avancé est celui de Southampton. Les essais ont fourni

70 m3/h à 74°C Un réseau de chaleur est envisagé, avec en appoint charbon

et PAC à gaz. L'exploitation se ferait en puits unique, le rejet étant

effectué dans un estuaire proche. L'économie serait de l'ordre de 1 500 à

2 000 TEP. Au plan financier, l'opération paraît tendue puisque le temps

de retour (avec des prix de combustibles antérieurs à 1985) serait de

l'ordre de 15 ans.

Un projet récent et intéressant au plan géologique, est celui de United

Downs (Cornonailles) ; la ressource géothermale proviendrait de roches

métamorphiques fracturées. Une production à 70°C de 90 m3/h permettrait le

chauffage de 2 ha de serres (à construire), pour la culture de tomates.

- A/61 -

REALISATIONS ET PROJETS

les réalisations :

Quatre puits géothermaux d'une profondeur de 1 800 à 2 800 m, ont été

forés ; les deux premiers, près de Southampton, concernent le bassin du

Wessex (Marchwood 1 et Southampton 1). Le troisième a été exécuté dans le

bassin de Northern Ireland (Larne n°2). Le dernier se situe dans le bassin

de l'East Yorkshire - Lincolnshire. Tous ont recoupé des grès triasiques

du Sherwood Sandstone, l'objectif principal.

Le projet le plus avancé est celui de Southampton. Les essais ont fourni

70 m3/h à 74°C Un réseau de chaleur est envisagé, avec en appoint charbon

et PAC à gaz. L'exploitation se ferait en puits unique, le rejet étant

effectué dans un estuaire proche. L'économie serait de l'ordre de 1 500 à

2 000 TEP. Au plan financier, l'opération paraît tendue puisque le temps

de retour (avec des prix de combustibles antérieurs à 1985) serait de

l'ordre de 15 ans.

Un projet récent et intéressant au plan géologique, est celui de United

Downs (Cornonailles) ; la ressource géothermale proviendrait de roches

métamorphiques fracturées. Une production à 70°C de 90 m3/h permettrait le

chauffage de 2 ha de serres (à construire), pour la culture de tomates.

- A/62 -

LES PERSPECTIVES

Ainsi que le rappelle D.A. Gray (1986), dans la préface de l'ouvrage

"Geothermal Energy-The potential in the United Kingdom", le Royaume-Uni

est autosuffisant en énergie ; à l'échelle du globe, d'autre part,

l'abondance de l'offre en produits pétroliers conduit à des prix très bas,

ce qui n'est pas en faveur des énergies renouvelables. Toutefois, certains

auteurs ont fait remarquer que pour rester autosuffisant, le Royaume-Uni

devra consentir d'énormes investissements off-shore. Dans la mesure où les

énergies renouvelables sont susceptibles de diminuer la demande, elles

peuvent permettre d'éviter en partie la charge de tels d'investissements.

Même dans le cas de pays pétroliers exportateurs comme le Royaume-Uni , la

question des énergies alternatives reste donc posée.

En ce qui concerne la géothermie, et d'une manière générale l'utilisation

énergétique des nappes souterraines, les perspectives suivantes peuvent

raisonnablement être dégagées :

Exploitations en doublets

Les réservoirs susceptibles d'être exploités par doublets, c'est-à-dire ne

présentant pas de difficultés majeures à la réinjection, existent

probablement dans le Royaume-Uni. Cela pourrait être le cas, par exemple,

des calcaire du carbonifère inférieur. A ce jour toutefois, aucun forage

d'exploration n'a été réalisé pour mettre en évidence une telle ressource,

qui reste donc plutôt hypothétique.

Exploitations en puits unique

a) Aquifères profonds

C'est le cas des quatre forages réalisés à Southampton, Archnwod, Larne

et Cleethorpe dans les formations du Permo-Trias. Leur situation en

bord de mer rend possible le rejet des saumures géothermales

(100-300 g/1) : la réinjection dans les grès est en effet difficile,

économiquement onéreuse, et en tout cas incapable d'absorber des débits

de 100 m3/h ou plus.

- A/62 -

LES PERSPECTIVES

Ainsi que le rappelle D.A. Gray (1986), dans la préface de l'ouvrage

"Geothermal Energy-The potential in the United Kingdom", le Royaume-Uni

est autosuffisant en énergie ; à l'échelle du globe, d'autre part,

l'abondance de l'offre en produits pétroliers conduit à des prix très bas,

ce qui n'est pas en faveur des énergies renouvelables. Toutefois, certains

auteurs ont fait remarquer que pour rester autosuffisant, le Royaume-Uni

devra consentir d'énormes investissements off-shore. Dans la mesure où les

énergies renouvelables sont susceptibles de diminuer la demande, elles

peuvent permettre d'éviter en partie la charge de tels d'investissements.

Même dans le cas de pays pétroliers exportateurs comme le Royaume-Uni , la

question des énergies alternatives reste donc posée.

En ce qui concerne la géothermie, et d'une manière générale l'utilisation

énergétique des nappes souterraines, les perspectives suivantes peuvent

raisonnablement être dégagées :

Exploitations en doublets

Les réservoirs susceptibles d'être exploités par doublets, c'est-à-dire ne

présentant pas de difficultés majeures à la réinjection, existent

probablement dans le Royaume-Uni. Cela pourrait être le cas, par exemple,

des calcaire du carbonifère inférieur. A ce jour toutefois, aucun forage

d'exploration n'a été réalisé pour mettre en évidence une telle ressource,

qui reste donc plutôt hypothétique.

Exploitations en puits unique

a) Aquifères profonds

C'est le cas des quatre forages réalisés à Southampton, Archnwod, Larne

et Cleethorpe dans les formations du Permo-Trias. Leur situation en

bord de mer rend possible le rejet des saumures géothermales

(100-300 g/1) : la réinjection dans les grès est en effet difficile,

économiquement onéreuse, et en tout cas incapable d'absorber des débits

de 100 m3/h ou plus.

- A/63 -

Ce type de projet a un intérêt limité, à cause des contraintes

géographiques imposées par le rejet (bord de mer) ; son pouvoir de

replication reste donc faible. Le risque géologique est élevé, car les

variations de perméabilité dans les grès sont fréquentes. Par ailleurs

l'exemple Français de Melleray montre que ce genre d'exploitation n'est

pas compétitif actuellement ; les 15 000 à 18 000 Mwh/an produits

reviennent aussi cher que le fuel lourd au tarif actuel, compte tenu de

la consommation d'électricité pour le pompage, et des charges de

gestion comme de maintenance. En d'autres termes, l'exploitation ne

permet pas de dégager de marge pour les remboursements des emprunts. De

toute évidence, il est hors de question de voir ce genre de projets se

multiplier dans les conditions économiques présentes.

b) Aquifères superficiels

Les potentialités, bien que non reversées, sont certainement beaucoup

plus importantes. Citons le Greensand Sandstone dans le bassin de

Wessex, et surtout le Fell Sandstone (Northumberland) ainsi que le Knox

Pulpit Formation (Midland Walley of Scotland) . Les agglomérations

urbaines concernés sont Portsmouth, Neveastle, Glasgow, Edinburg, ;

l'ensemble représente une population et plusieurs millions d'habitants,

si 1 ' on y ajoute les communes interurbaines.

Compte tenu de la faible température de ces aquifères, l'essentiel de

l'énergie serait fournie non par échange direct, mais par des PAC a

cause de la situation énergétique du Royaume-Uni, celles-ci seraient à

gaz et non pas électriques. Ces PAC à gaz ont l'inconvénient d'être

beaucoup plus chères que les PAC électriques, en revanche le

combustible est nettement moins coûteux. Une nappe aquifère comme

source froide leur conférerait plusieurs avantages sensibles : une

optimisation plus facile (à cause de la température quasi-constante de

l'eau), pas de problèmes de dégivrage ; enfin, les possiblités de

récupération de chaleur sur échappement permettrait de remonter la

température, ce qui serait utile dans le cas de circuits de chauffage à

haute température.

Dans cette optique, pourraient tout à fait être rapprochées des

aquifères superficiels les nappes phréatiques ou alluviales, abondantes

dans le Royaume-Uni. Elles sont en effet susceptibles de servir de

source froide pour PAC, avec un risque géologique et des dépenses de

forage extrêmement faibles .

- A/63 -

Ce type de projet a un intérêt limité, à cause des contraintes

géographiques imposées par le rejet (bord de mer) ; son pouvoir de

replication reste donc faible. Le risque géologique est élevé, car les

variations de perméabilité dans les grès sont fréquentes. Par ailleurs

l'exemple Français de Melleray montre que ce genre d'exploitation n'est

pas compétitif actuellement ; les 15 000 à 18 000 Mwh/an produits

reviennent aussi cher que le fuel lourd au tarif actuel, compte tenu de

la consommation d'électricité pour le pompage, et des charges de

gestion comme de maintenance. En d'autres termes, l'exploitation ne

permet pas de dégager de marge pour les remboursements des emprunts. De

toute évidence, il est hors de question de voir ce genre de projets se

multiplier dans les conditions économiques présentes.

b) Aquifères superficiels

Les potentialités, bien que non reversées, sont certainement beaucoup

plus importantes. Citons le Greensand Sandstone dans le bassin de

Wessex, et surtout le Fell Sandstone (Northumberland) ainsi que le Knox

Pulpit Formation (Midland Walley of Scotland) . Les agglomérations

urbaines concernés sont Portsmouth, Neveastle, Glasgow, Edinburg, ;

l'ensemble représente une population et plusieurs millions d'habitants,

si 1 ' on y ajoute les communes interurbaines.

Compte tenu de la faible température de ces aquifères, l'essentiel de

l'énergie serait fournie non par échange direct, mais par des PAC a

cause de la situation énergétique du Royaume-Uni, celles-ci seraient à

gaz et non pas électriques. Ces PAC à gaz ont l'inconvénient d'être

beaucoup plus chères que les PAC électriques, en revanche le

combustible est nettement moins coûteux. Une nappe aquifère comme

source froide leur conférerait plusieurs avantages sensibles : une

optimisation plus facile (à cause de la température quasi-constante de

l'eau), pas de problèmes de dégivrage ; enfin, les possiblités de

récupération de chaleur sur échappement permettrait de remonter la

température, ce qui serait utile dans le cas de circuits de chauffage à

haute température.

Dans cette optique, pourraient tout à fait être rapprochées des

aquifères superficiels les nappes phréatiques ou alluviales, abondantes

dans le Royaume-Uni. Elles sont en effet susceptibles de servir de

source froide pour PAC, avec un risque géologique et des dépenses de

forage extrêmement faibles .

BIBLIOGRAPHIE

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Anonyme, 1984 - A Survey of Gas Engine driven Heat Pumps Installations in

the Federal Republic of Germany. I.E. A Newsletter, Heat Pump Center, vol.

2 n° 3, p. 10.

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des mines, sept. 1975, pp. 5-148.

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Publics, Service Géologique.

Boissavy C. , 1987 - Le programme de démonstration de la Commission des

Communautés Européennes en géothermie. Un pré-bilan fin 1987. Géothermie

Actualités, vol. 4, n° 4, pp. 30-34.

Cataldi R. , 1984 - Geothernews from Italy. Geothermal Resources Council,

May 1984, pp. 15-22.

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Paris, 357 P.

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Fouillac C, 1987 - Les traitements par additifs chimiques des phénomènes

de corrosion et de dépôt. Expérience de l'exploitation du Dogger du Bassin

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Figaro, 3 septembre 1987.

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souterraines de l'Europe, ONU (à paraître).

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Heat Pump Center, vol. 3 n° 1/2, p 18-20.

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Libourne à partir d'un forage d'eau potable. Chauffage Ventilation

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(France) , 192 p.

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Libourne à partir d'un forage d'eau potable. Chauffage Ventilation

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88 SGN 021 DIG88 SGN 021 DIG