Energia geotermală Ministerul Tranziției Ecologice

Principiul energiei geotermale profunde

Definiție

Printre diferitele tipuri de recuperare a căldurii geotermale, pot fi menționate următoarele:

Energia geotermală de suprafață numită și energie geotermală cu temperatură foarte scăzută sau energie geotermală cu energie foarte scăzută. Utilizează căldura solului sau a apei din subsol la adâncimi în general mai mici de 200 de metri adâncime, pentru temperaturi sub 30 ° C. .
Energia geotermală cu temperatură scăzută (sau cu energie scăzută) valorifică căldura din depozitele de apă situate la adâncimi de câteva sute de metri până la aproximativ 2.000 m, pentru temperaturi în general cuprinse între 30 ° C și 90 ° C.
Energia geotermală la temperatură ridicată (numită și entalpie ridicată) privește fluidele cu temperaturi peste 150 ° C. Acestea sunt puse în producție prin forare, în general, la o adâncime de peste 1.500 de metri. Resursele geotermale cu temperatură ridicată sunt situate în zone cu un gradient geotermal anormal de ridicat (până la 30 ° C la 100 m).

Energie electrică geotermală

În 2016, Franța are două centrale electrice:

o instalație electrică de 16 MW la Bouillante din Guadelupa, operată de mai bine de 20 de ani de către compania Géothermie Bouillante pe baza unei concesiuni din partea municipiului Bouillante acordată prin decret din 17 iunie 2009 (JORF din 19.06.2009).
uzina Soultz-sous-Forêts operată de (G.E.I.E.) „Exploatarea termică este capabilă să producă 12.000 MWh de electricitate pe an, corespunzător consumului de energie electrică din aproximativ 2.400 de locuințe. Această concesiune este prima operațiune geotermală din Franța Metropolitană, a fost atribuită prin decret din 22 septembrie 2015 publicat în JORF din 24.09.2015.

În Franța continentală, potențialul energiei geotermale pentru producerea de energie electrică este astfel puțin exploatat până în prezent. Proiectul Soultz-sous-Forêts folosește așa-numita tehnologie a sistemului geotermic îmbunătățit (EGS), care constă în încălzirea apei la aproape 200 ° C prin injectarea acesteia adânc în contact cu roci fierbinți. Când apa se ridică la suprafață sub formă gazoasă, aceasta este valorificată pentru a genera electricitate. Pentru a putea produce electricitate geotermală, este necesar să se lucreze într-un interval de temperatură relativ ridicat: rezervoarele cu temperaturi cuprinse între 120 ° C și 200 ° C sunt căutate în Franța continentală. Au fost acordate sau sunt în curs de examinare mai multe autorizații exclusive de cercetare pentru rezervoare de acest tip, care demonstrează dinamismul real care va veni pentru acest sector.

În context vulcanic, fluxul de căldură este mai mare decât în altă parte. Prin urmare, energia geotermală vulcanică este caracterizată de o resursă a cărei temperatură, în general cuprinsă între 180 ° C și 350 ° C, este suficientă pentru a permite producerea de electricitate. În plus, contextul vulcanic este foarte adesea favorabil, printr-o rețea de fracturi naturale, circulației sau chiar creșterii fluidelor încălzite la adâncime până la suprafața apropiată. Acest fluid, format în principal din apă, poate fi găsit în diferite stări din interiorul rezervorului geotermal: lichid, vapori sau chiar un amestec al celor două (așa-numitul amestec „difazic”). Forajul geotermic, la rândul său, poate produce abur singur sau un amestec al celor două în condiții de presiune și temperatură, care va permite producerea de energie electrică fie dintr-o centrală de condensare care utilizează abur direct din depozitul geotermal, fie o centrală electrică de fluid unde fluidul geotermic renunță la o parte din energia sa unui fluid organic numit fluid de lucru care va opera turbina producătoare de electricitate.

Probleme ale subsolului pentru energia geotermală profundă

Fiecare proiect geotermal începe cu o fază de evaluare a potențialului geologic pentru resursa geotermală care este similară cu a faza de recunoaștere, care are ca scop delimitarea zonelor care par a priori a fi cele mai favorabile înainte de lansarea faza de operare atunci distribuție cu consumatorii.

În Franța, la sfârșitul anului 2016, fuseseră acordate 17 autorizații exclusive de explorare pentru depozitele geotermale.

În plus, la jumătatea anului 2016, alte 7 cereri de permise de cercetare exclusive sunt examinate pe teritoriul francez (Alsacia, Auvergne, Aquitaine, Rhône-Alpes, PACA). Zonele care permit explorarea temperaturilor ridicate acoperă 8265 km². Cererile care fac obiectul anchetei acoperă o suprafață totală de 3813 km² suplimentari.

Energie geotermală cu energie mică și medie

Energia geotermală pentru utilizare exclusiv termică constă în exploatarea resurselor la temperaturi cuprinse între 10 și 15 ° C până la 90 ° C și, uneori, chiar și peste 100 ° C:

Așa-numita energie geotermală de suprafață „cu energie foarte scăzută” (mai puțin de 30 ° C) exploatează primele zeci de metri sub suprafață și găsește aplicații în principal în locuințe colective, sectorul terțiar și individul: este tratată în secțiune „pompe de căldură”
Energia geotermală „cu energie scăzută” (între 30 și 90 ° C) folosește resurse mai profunde (până la aproximativ 2000 m);
Dincolo de aceasta, în zonele favorabile putem avea energie geotermală „cu energie medie” (peste 90 ° C).

În acest caz, este o chestiune de producție centralizată care utilizează direct căldura resurselor întâlnite în acvifere situate între 400 m și 2.500 m adâncime. Această resursă este utilizată în mod obișnuit pentru încălzirea centralizată prin intermediul rețelelor de încălzire sau pentru utilizarea directă (încălzirea serelor, piscinelor și spa-urilor, acvacultură și uscare etc.). În funcție de temperatura resursei și de nivelul de temperatură al cerințelor termice, căldura poate fi preluată prin intermediul pompelor de căldură geotermale (PACg). Utilizarea PACg este obișnuită pentru energie geotermală cu energie foarte scăzută și ocazională pentru temperatură scăzută, dar ar tinde să se răspândească datorită progreselor tehnologice pentru creșterea eficienței instalațiilor. De asemenea, vorbim de producție centralizată pentru a desemna instalații care recuperează direct căldura.

Mizele și obiectivele energiei geotermale

Sectorul de energie electrică geotermală, a cărui producție rămâne marginală în Franța metropolitană, are și avantajul de a produce electricitate de bază fără intermitență. Sectorul este structurat treptat în jurul mai multor proiecte atât în teritoriile de peste mări, cât și în Franța metropolitană, sugerând o creștere a capacității instalate în anii următori.

Obiectivele programului energetic multianual PPE pentru Franța metropolitană sunt:

31 decembrie 2018

31 decembrie 2023

31 decembrie 2018

31 decembrie 2023

Opțiune redusă: 400 ktep

Opțiune ridicată: 500 ktep

Dincolo de aceste obiective cantitative, EIP stabilește orientări generale pentru sector:

utilizarea unui sistem de suport de tip fereastră deschisă pentru a dezvolta primele proiecte geotermale la temperatură înaltă,
înființează un fond de acoperire împotriva riscurilor geologice pentru a asigura apariția unui sector capabil să exporte,
odată ce primele proiecte sunt în funcțiune, planificați o reducere a nivelului de sprijin pentru producția de energie electrică pentru a încuraja o reducere a costurilor de investiții și de exploatare pentru a îmbunătăți competitivitatea sectorului
să mențină ajutorul pentru investiții pentru echipamentele de recuperare a căldurii uzate atunci când este posibilă conectarea la utilizatorii de căldură pentru a îmbunătăți eficiența energetică generală a amplasamentelor.