Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
Philippe LAPLAIGE : Docteur en énergétique - Ingénieur expert en charge des programmes de géothermie - Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME), département Énergies renouvelables
-
Jean LEMALE : Ingénieur de l'École nationale supérieure des arts et métiers (ENSAM) - Ancien expert à l'Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie (ADEME)
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La géothermie a pour origine la chaleur de la Terre. Cette chaleur provient pour l'essentiel de la désintégration des éléments radioactifs constitutifs de la croûte terrestre et la dissipation de l'énergie primitive. Ses manifestations les plus visibles sont bien connues (volcans, geysers, sources chaudes...).
Moins connue que la majorité des autres énergies renouvelables (solaire, éolien...), la géothermie présente néanmoins certaines caractéristiques qui lui confèrent des avantages spécifiques appréciables : indépendance vis-à-vis des éléments extérieurs, présence en tous lieux, respect de l'environnement, performances énergétique et économique. Utilisée bien avant les énergies traditionnelles, son potentiel, selon les techniques développées au fil du temps, est quasiment illimité.
Sous le terme géothermie se cache en effet une diversité de techniques et d'applications. Pour les techniques, l'éventail va de la chaleur puisée à grandes profondeurs jusqu'à l'utilisation des propriétés du sous-sol à faible profondeur en passant par l'exploitation de la chaleur de zones volcaniques. En ce qui concerne les applications, on distingue deux grandes applications : la production d'électricité et la fourniture de chaleur. La production d'électricité nécessite une ressource à une température supérieure à 90 oC que l'on trouve notamment dans les zones volcaniques en bordure de plaques lithosphériques. Pour la fourniture de chaleur, les applications vont du chauffage d'une maison individuelle à la création d'un réseau de chaleur susceptible d'alimenter des ensembles urbains de quelques milliers de logements, mais elles concernent également le chauffage des cultures sous serres ou des bassins de pisciculture.
La géothermie a atteint une maturité technique qui permet sa mise en œuvre pour produire de l'électricité à des coûts comparables à ceux d'autres énergies renouvelables (hydraulique et éolien) et de la chaleur à des coûts compétitifs par rapport à ceux des énergies fossiles (gaz, fioul).
De nouvelles formes de géothermie et notamment celles qui permettent de s'affranchir de la présence d'aquifères – comme la géothermie des « roches chaudes profondes et fracturées » – ouvrent des perspectives vers la généralisation de la géothermie en tout lieu.
Comme la plupart des filières d'énergie renouvelable, la géothermie est une filière de type capitalistique, c'est-à-dire qui induit des coûts d'investissement élevés. Son développement suppose :
-
une certaine stabilité des prix des énergies fossiles concurrentes. La perspective actuelle d'un maintien du prix des énergies fossiles à un niveau élevé constitue certes un atout mais la référence aux difficultés rencontrées lors du contre-choc pétrolier de 1985 est aussi pour certains un frein ;
-
des mesures d'accompagnement financier et de garantie des investissements pour lesquelles les pouvoirs publics ont élaboré les outils d'incitation nécessaires ;
-
la mise en place de structures spécifiques à la filière : maîtrise d'ouvrage, financement, maîtrise d'œuvre, gestion technique, recherche...
Cet article traite de l'ensemble des aspects relatifs à cette filière pleine d'avenir.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 2001 par Philippe LAPLAIGE, Jean LEMALE
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Aspects économiques
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4. Utilisations des ressources géothermales
La température de la ressource est l'élément déterminant pour les applications envisageables à partir de la chaleur géothermale. Le diagramme de la figure 18 distingue, entre 20 et 200 oC, deux grandes catégories d'applications, les applications thermiques jusqu'à environ 110 à 120 oC et la production d'électricité à partir de 120 oC.
4.1 Production d'électricité
La production d'électricité d'origine géothermale s'effectue selon deux modes. On distingue ainsi les centrales géothermiques avec cycle à vapeur d'eau (§ 4.1.1), où le fluide géothermal est directement utilisé pour produire de l'électricité par détente dans une turbine de sa fraction vapeur, et les centrales géothermiques à fluide binaire (§ 4.1.2), technique par laquelle le fluide géothermal cède préalablement son contenu énergétique à un second fluide qui est ensuite utilisé pour assurer la conversion thermoélectrique de l'énergie reçue.
HAUT DE PAGE4.1.1 Centrales avec cycles à vapeur d'eau
Ces centrales sont réservées à l'exploitation de ressources géothermales dont la température au réservoir est supérieure à au moins 200 oC. Elles font appel à deux techniques différentes :
-
l'échappement libre ;
-
la condensation.
-
Centrales à échappement libre : il s'agit d'unités modulaires et portables, installées le plus souvent en tête de puits et de puissance unitaire comprise entre 1 et 5 MW. La vapeur, obtenue après séparation par centrifugation dans une enceinte cylindrique des phases liquide et vapeur constituant le fluide géothermal, est directement détendue dans une turbine et rejetée à l'atmosphère à...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LINDAL (B.) - Industrial and other applications of geothermal energy. Dans Geothermal Energy, a review of research and development. - Earth Sciences, 12, UNESCO, Paris (1973).
-
(2) - CATALDI (R.), HODGSON (S.F.), LUND (J.W.) - Stories from a heated earth ; our geothermal heritage. - Special Report – Geothermal Resources Council, 19 (1999).
-
(3) - Blue book on geothermal resources. - Office for official publications of the european communities (1999).
-
(4) - FERRANDES (R.) - La chaleur de la terre : De l'origine de la chaleur à l'exploitation des gisements géothermiques. - ADEME Éditions (1998).
-
(5) - LEMALE (J.), JAUDIN (F.) - La géothermie : une énergie d'avenir « réalité en Île-de-France ». - ARENE (1998).
-
(6) - CHRISTOPHER (H.), ARMSTEAD (H.) - La Géothermie :...
ANNEXES
La lettre d'informations du CITEG (trimestriel) ADEME, BRGM
L'Énergie du Sous-sol, La géothermie en Île-de-France (trimestriel), ADEME, ARENE, BRGM
Systèmes solaires (bimestriel)
Geothermal Resources Council Bulletin (États-Unis)
IGA News (internationale)
Geo Heat Center Quartely Bulletin (États-Unis)
HAUT DE PAGE
La géothermie en Île-de-France et la Semhach (film vidéo)
Coproducteurs : ADEME, AGéMO, ARENE IDF et BRGM
Producteurs délégués : SEMHACH
Production exécutive : Un coin de Paradis, Capa Entreprise (janvier 2006)
Géothermie Bouillante (film vidéo)
Production exécutive :...
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