Arcueil et Gentilly s’engagent dans la géothermie Une énergie durable et locale
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Géothermie : comment ça marche ?
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La géothermie, une énergie locale, disponible et compétitive
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La terre est une chaudière
Préserver son cadre de vie
La géothermie à Arcueil et Gentilly : un projet au service des habitants, des équipements publics et des entreprises Lexique
Arcueil et Gentilly s’engagent dans la géothermie /// Une énergie durable et locale
Une solution « propre » renouvelable et locale, en contribuant à la réduction des émissions de gaz à effets de serre (…) une réponse solidaire face à la montée de la précarité énergétique qui touche de plus en plus de ménages
Madame, Monsieur, Dans la dynamique de l’opération de renouvellement urbain menée au Chaperon Vert, nous avons décidé de nous engager dans un projet ambitieux et durable : réaliser un réseau de géothermie commun à nos deux villes. La géothermie répond en effet à un double objectif environnemental et social. Contrairement aux nuisances des sources d’énergies fossiles (charbon, pétrole, gaz), elle apporte une solution « propre » renouvelable et locale, en contribuant à la réduction des émissions de gaz à effets de serre. De plus, dans un contexte de raréfaction et d’envolée des prix des énergies fossiles, elle garantit une maîtrise des coûts, et donc des factures de chauffage, sur le moyen et le long terme. C’est là une réponse solidaire face à la montée de la précarité énergétique qui touche de plus en plus de ménages, les factures de gaz, de fioul et d’électricité qui ne cessent d’augmenter amputant gravement leur budget. Les études préalables menées par le Sipperec ayant démontré la faisabilité technique et économique de ce projet à l’échelle d’Arcueil et de Gentilly, nous pouvons maintenant lancer sa mise en œuvre, avec l’objectif que le réseau soit opérationnel en 2015. A cette date, environ 6 000 logements collectifs, de nombreux équipements publics (écoles, centres administratifs et culturels) ainsi que des bureaux et centres commerciaux situés sur le territoire de nos deux communes seront alimentés par ce réseau, à partir d’un puits foré à proximité immédiate de l’autoroute à Arcueil. Nous espérons vous faire partager notre engagement commun autour de ce projet d’avenir, bénéfique pour les habitants et les usagers de nos deux villes. Patricia Tordjman,
Daniel Breuiller,
Présidente de la CAVB
Conseiller général
Maire de Gentilly,
Maire d’Arcueil,
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Géothermie : comment ça marche ? 20-30 km
La géothermie consiste à exploiter la chaleur naturellement contenue dans le sous-sol, pour produire de l’électricité ou de la chaleur. Aujourd’hui, quatre-vingt-dix pays utilisent la géothermie. Certains en tirent jusqu’à 22% de leur production nationale. La géothermie occupe actuellement en France la 3ème place des énergies renouvelables*, en terme d’énergie produite, derrière la biomasse* et l’hydraulique*. Les engagements pris lors du Grenelle de l’Environnement (diviser par 4 les émissions de gaz à effet de serre d’ici 2020) encouragent son développement : d’ici à 2020, la production d’énergie par géothermie devra être multipliée par six. Pour atteindre cet objectif, les pouvoirs publics envisagent - entre autres - le développement du chauffage par géothermie dans les bâtiments tertiaires, les équipements publics et l’habitat collectif, dans des régions où la ressource est importante, notamment en Île-de-France et en particulier dans le Val-de-Marne et à Arcueil et Gentilly. Encore peu connue aujourd’hui, la géothermie - énergie renouvelable, locale, respectueuse de l’environnement, associant performance énergétique et économique - représente un potentiel considérable.
1000°C
2900 km
3000°C 3500°C
5200 km 4300°C 6370 km
La chaleur naturelle de la Terre
La chaleur de la Terre est localisée en son centre, dans le noyau. Ainsi, plus la profondeur est grande, plus la chaleur est élevée. Elle augmente de 3°C tous les 100 mètres en moyenne. La croûte terrestre est composée de plusieurs couches, qui se sont formées successivement au fil des siècles. Certaines couches recèlent des nappes d’eau dont les températures sont comprises entre 30 et 100° C. Ces eaux contiennent une énergie thermique*, que l’on exploite en géothermie.
« Un forage de géothermie présente-t-il les mêmes dangers qu’un forage pour extraire des gaz de schiste ? » NON. Les techniques employées sont différentes. La technique utilisée pour réaliser les puits géothermiques est une technique conventionnelle analogue à celle utilisée dans l’industrie pétrolière. Il n’est pas prévu ici d’extraction par fragmentation hydraulique et chimique comme pour les gaz de schiste.
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La terre est une chaudière La géothermie permet d’alimenter le chauffage urbain...
...et de chauffer l’eau sanitaire
Le chauffage d’un quartier ou d’un ensemble d’immeubles groupés s’effectue grâce à un réseau de canalisations dédiées au chauffage qui va distribuer la chaleur au pied de chaque bâtiment ou de chaque groupe de bâtiments.
Une installation de géothermie peut également servir à chauffer de l’eau sanitaire. Les régimes de température entre les besoins de chauffage et d’eau chaude sanitaire sont complémentaires. Si le niveau de température de l’eau est suffisant après satisfaction des besoins en eau chaude sanitaire, elle peut alimenter les besoins en chauffage selon un mécanisme de « cascade ». En période estivale, où le chauffage n’est pas nécessaire, il est possible de satisfaire l’ensemble des besoins en eau chaude sanitaire des « abonnés » du réseau de chaleur.
« L’eau géothermale peut-elle être utilisée directement dans les radiateurs des logements ? » NON. L’eau géothermale est très corrosive, son utilisation directe occasionnerait de graves désordres dans les installations de chauffage des immeubles. La technique employée consiste à séparer les fluides : la boucle primaire (géothermale) cédant sa chaleur à travers un échangeur au réseau secondaire (réseau urbain). La boucle primaire est en revanche conçue et dimensionnée pour résister aux phénomènes de corrosion.
« Est-ce que je vais prendre ma douche avec l’eau de la terre ? » NON. Cette eau circule uniquement dans la boucle primaire (géothermale). L’eau chaude sanitaire utilisée a les mêmes propriétés, qu’elle soit chauffée avec la géothermie ou avec un chauffage conventionnel.
Centrale de géothermie
L’accès à la chaleur
Réseau de chaleur urbain
1500 à 2000 mètres
Dogger Puits de production Source BRGM
Puits de réinjection
Pour amener l’énergie à la surface, il faut extraire l’eau chaude accumulée dans la terre. Différentes techniques peuvent être utilisées. Pour la construction de la centrale de géothermie d’Arcueil-Gentilly, la méthode consiste à utiliser deux puits pour aller chercher l’eau chaude dans une couche de la terre appelée le Dogger. Le premier puits dit « de production » va servir à puiser l’eau naturellement chauffée à environ 70° dans le soussol, à une profondeur pouvant aller jusqu’à plus de 1 600 mètres. Elle sera ensuite acheminée dans un échangeur de chaleur* situé en surface ; l’eau puisée dans le sous-sol va transmettre sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage. Elle sera ensuite réinjectée dans la nappe du Dogger, grâce à un second puits. Une chaufferie d’appoint complètera le dispositif, pour assurer la totalité des besoins du réseau, ou en cas de secours.
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La géothermie, une énergie locale, disponible et compétitive Une énergie fiable et continue
Une énergie disponible dans votre commune
L’énergie géothermique est disponible vingt-quatre heures sur vingt-quatre, sept jours sur sept. La chaleur, présente pratiquement en tout lieu, ne nécessite pas de stockage spécifique (c’est le sous-sol lui-même qui sert de stockage). La production d’énergie géothermique est de ce fait fiable et continue.
À la différence des énergies fossiles - dont les réserves sont situées dans quelques sites particuliers, la chaleur du soussol est disponible en Île-de-France et en particulier dans le sous-sol du Val-de-Marne et des villes d’Arcueil et Gentilly. Des villes voisines utilisent déjà cette énergie comme Fresnes, Chevilly-Larue, Cachan, l’Haÿ-les-Roses.
Elle ne dépend pas non plus des conditions atmosphériques (soleil, pluie, vent), contrairement à d’autres énergies renouvelables.
La géothermie en Île-de-France
équivalents logements*, soit une économie de plus de 130 000 tonnes d’équivalent-pétrole (Tep)* par an.
Le bassin parisien est l’un des bassins sédimentaires qui bénéficie de conditions géologiques favorables à l’exploitation de la géothermie.
La géothermie représente 10 % de l’énergie distribuée par les réseaux de chaleur en Île-de-France et plus de 50 % pour le Val-de-Marne.
Il constitue l’un des deux réservoirs les plus importants de France : 80 % de l’énergie géothermique française y est produite. Suite au premier choc pétrolier qui a encouragé de nouvelles idées en France en matière d’énergie, des collectivités ont misé sur la géothermie. Trente ans plus tard, cette énergie renouvelable, naturelle et accessible, est toujours d’actualité. En Île-de-France, on compte 33 installations de géothermie en fonctionnement, qui alimentent 170 000 VILLERS-LE-BEL GONESSE
En Île-de-France, la direction régionale de l’ADEME*, le BRGM (Bureau de Recherches Géologiques et Minières) et le Conseil régional ont lancé, en 2005, un plan de relance de la géothermie visant à accompagner la réhabilitation d’opérations existantes et à favoriser la création de nouvelles installations pour doubler, à terme, le nombre d’équivalents logements chauffés par cette énergie.
TREMBLAY MEAUX P.COLLINET
BLANC-MESNIL
LA COURNEUVE NORD ET SUD
MEAUX HÔPITAL MEAUX BEAUVAL 1 ET 2
CLICHY-SOUS-BOIS CHELLES CHAMPIGNY
THIAIS
CACHAN 1 ET 2
CRÉTEIL
MAISON ALFORT 1 ET 2 SUCY-EN-BRIE
L’HAŸ-LES-ROSES CHEVILLY-LA-RUE
ALFORVILLE
FRESNES
VILLENEUVE-SAINT-GEORGES
ORLY 1 ET 2 VIGNEUX
ÉPINAY-SOUS-SENART MONGERON
RIS-ORANGIS LE MÉE-SUR-SEINE MEULUN L’ALMONT
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COULOMMIERS
BONNEUIL-SUR-MARNE
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Carte des opérations exploitant la géothermie au Dogger en Île-de-France
Préserver son cadre de vie « L’eau de la nappe en sous-sol exploitée est-elle polluée ? » NON. Les propriétés de l’eau réinjectée sont fréquemment contrôlées, les seuls produits utilisés sont des traitements antibactérien et anticorrosion qui n’ont pas d’impact néfaste sur la nappe d’eau puisée.
La géothermie c’est une énergie renouvelable, non polluante, locale, disponible 24 heures sur 24, 365 jours par an, indépendante du coût des énergies fossiles. Son exploitation ne nécessite ni transformation, ni stockage, ni transport.
Depuis 20 ans et la conférence de Rio en 1992, les pouvoirs publics ont pris conscience qu’il était urgent d’anticiper l’épuisement des réserves d’énergies fossiles, de préserver l’environnement et de prévenir le réchauffement climatique. En France, cela s’est traduit par la prise d’un engagement de diviser par quatre les émissions nationales de gaz à effet de serre* du niveau de 1990, d’ici à 2050. L’objectif fixé lors du Grenelle de l’Environnement est de réduire de 38 % la consommation énergétique des bâtiments existants d’ici à 2020 (loi de programmation du 3 août 2009). Différents axes sont à développer pour atteindre cet objectif : diminuer les besoins énergétiques, améliorer l’efficacité de certains équipements et utiliser des énergies renouvelables. La géothermie, énergie propre et renouvelable, constitue l’une des réponses pour préserver les ressources naturelles et réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2)* liées à la production d’énergie. En plus de préserver les ressources naturelles et de réduire les émissions de CO2, la géothermie contribue localement au confort et à la préservation du cadre de vie des habitants. Une centrale géothermique évite la multiplication des petites chaufferies, sources de pollution atmosphérique. La production d’énergie étant silencieuse, elle limite également les nuisances liées au bruit.
Une énergie renouvelable
Contrairement aux réserves fossiles, l’exploitation géothermique ne provoque pas d’assèchement de ressources et ne diminue pas la quantité de ressource disponible, puisque l’eau puisée est réinjectée dans le sous-sol. En effet, si l’eau réinjectée dans le sous-sol l’est à une température plus faible que l’eau puisée, celle-ci est réinjectée à plus d’1 km du point de pompage. Au contact de la roche, l’eau se réchauffe petit à petit et circule avant de pouvoir être puisée à nouveau. L’énergie géothermique est une solution particulièrement intéressante, à l’heure où les réserves de gaz et de pétrole commencent à diminuer au niveau mondial.
Une énergie propre
La chaleur terrestre utilisée par la géothermie ne produit pas d’émission de CO2, l’exploitation de cette chaleur nécessite peu de combustibles fossiles. Aujourd’hui, la pollution engendrée par le chauffage représente environ un quart des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. Ainsi les installations de géothermie existantes en Île-de-France évitent le rejet de 240 000 tonnes de CO2 - soit la pollution annuelle émise par 125 000 voitures. En Île-de-France, une installation géothermale permet en moyenne d’éviter l’utilisation de 3000 Tep* d’énergie fossile.
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La géothermie à Arcueil et Gentilly : un projet au service des habitants, des équipements publics et des entreprises Une réponse à l’envolée des prix de l’énergie Les villes d’Arcueil et Gentilly ont décidé de s’associer pour développer une centrale de géothermie et un réseau de chaleur commun. L’objectif est de développer une énergie locale renouvelable, dont les coûts sont maîtrisables pour chauffer les logements collectifs et les bâtiments publics. Face à l’augmentation des coûts des énergies (électricité, gaz, fuel) c’est une solution alternative pour les habitants, en particulier pour ceux qui rencontrent des difficultés à payer leur facture. La volonté de développer des énergies telles que la géothermie est d’ailleurs inscrite dans la convention signée avec l’Agence Nationale pour la Rénovation Urbaine (ANRU) sur le quartier du Chaperon Vert. Cette opération pourra bénéficier de financements de l’État (via l’ADEME*), de la région (via le Conseil régional Île-de-France) et de l’Europe (via le FEDER*).
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À savoir
Le chauffage représente aujourd’hui le plus gros poste de la consommation énergétique des ménages (74%, source ADEME). Toute personne devant consacrer plus de
10 %
de son revenu disponible au paiement de ses factures d’énergie est en situation de précarité énergétique.
Un objectif commun : se chauffer par la géothermie en 2015
La centrale et le réseau de chaleur associé (étendu sur presque 11 000 mètres de canalisations) couvriront les besoins énergétiques d’environ 9000 logements ou équivalents logement* (équipements publics, entreprises) sur les deux communes. La géothermie devrait assurer entre 60 et 70 % des besoins annuels du réseau. Des chaufferies d’appoint semi-centralisées permettront de fournir le complément des besoins de chauffage, ainsi que le chauffage « de secours » en cas de non fonctionnement de l’installation de géothermie.
« Tous les habitants vont-ils être raccordés au réseau de chaleur ? » NON. Le raccordement au réseau de chaleur n’est pas viable pour l’ensemble des logements des 2 communes. Dans la majeure partie des cas, l’habitat dense (habitat social, copropriété) ou les sites à forte consommation (bâtiments communaux, entreprises…) sont ciblés en priorité. En effet, le fait de tirer des centaines de mètres de réseau vers un poste de faible consommation peut induire un déséquilibre économique sur l’opération.
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Localisation de la centrale et des sites des deux villes concernées par le réseau Boulevard périphérique
La centrale de géothermie Autoroute A6 a
La centrale de géothermie sera localisée en bordure de ville, sur un terrain à proximité de l’autoroute A6. Au cours du chantier sur le site de forage, l’utilisation d’une machine compacte et électrique ainsi que des panneaux antibruit sont envisagés afin de limiter les nuisances pour les riverains.
Gentilly Arcueil
Autoroute A6 b
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Les étapes du projet
Les deux communes se sont rapprochées en 2010 du Sipperec, syndicat intercommunal de la périphérie de Paris pour l’électricité et les télécommunications, qui regroupe plus de 100 collectivités et a développé une expertise dans le développement des énergies renouvelables en particulier dans le solaire et la géothermie. Arcueil et Gentilly sont déjà adhérents à ce syndicat qui gère le service public de la distribution et de la fourniture d’électricité et le développement des réseaux publics très haut débit. L’intercommunalité favorise la mutualisation des expertises techniques, juridiques et financières pour qu’un tel projet soit maîtrisé, notamment en termes de coûts et de délais.
Exemple de machine de forage électrique et compacte
« L’exploitation géothermique induit-elle un risque sur la nappe phréatique et donc sur l’eau potable ? » NON. La nappe exploitée ici l’est à une profondeur bien plus importante que pour l’eau potable. Le forage est conçu pour être complètement hermétique à la nappe phréatique (épaisseur accrue des canalisations). Ce point est contrôlé par la DRIEE* (ex DRIRE) .
« Combien de temps les travaux de voirie vont-ils durer ? » Les travaux de forage sont prévus sur une durée de 3 mois. Les travaux pour la réalisation des réseaux vont durer quelques semaines par secteur concerné. La mutualisation avec d’autres enfouissements de réseau (électriques ou Telecom…) sera recherchée au maximum.
Depuis février 2011, différentes études technico-économiques ont été entreprises pour s’assurer de la faisabilité du projet, déterminer la localisation du site de forage, vérifier la température et le débit, recenser les logements et abonnés potentiels du futur service, déterminer les coûts d’investissement et le niveau de prix de revente de la chaleur. Une enquête publique sera lancée avant la fin 2011 pour permettre un démarrage des travaux mi 2013. Ces travaux de forage dureront 4 mois, le temps nécessaire pour creuser profondément dans le sol. La construction du réseau de chaleur commencera au dernier trimestre 2013. Elle débutera à proximité de la centrale de géothermie, puis s’étendra petit à petit, pour irriguer progressivement les quartiers concernés des villes d’Arcueil et de Gentilly. La mise en service de la centrale et du réseau de chaleur sont prévus pour fin 2015.
Une machine de forage électrique et compacte.
Février 2011 Début des études
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Enquête publique
Fin 2011
Mi 2013 Démarrage des travaux
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Fin 2015 Mise en service de la centrale et du réseau de chaleur
Le coût et l’impact sur la facture énergétique
Si les travaux initiaux sont coûteux, l’eau chaude puisée en sous-sol est gratuite. L’objectif de l’opération est d’obtenir un coût de la chaleur géothermique inférieur d’au moins 5% au prix payé actuellement par les futurs « abonnés » du réseau de chaleur.
Le financement dépendra du mode de gestion retenu.
Le montant total des investissements est estimé en première approche autour de 32 millions d’euros. Il est intégré dans le financement de l’opération, des subventions de l’ADEME, du Conseil Régional d’Île-de-France et du FEDER. Les 2 communes réfléchissent au meilleur mode de gestion pour réaliser les travaux et l’exploitation du réseau de chaleur (investissements liés aux travaux et au réseau portés par la collectivité ou par une entreprise privée).
Dans une tendance haussière du gaz, le coût de la chaleur géothermique est de plus en plus compétitif année après année. En effet, le réseau sera moins sensible aux augmentations du prix du gaz dans la mesure où 60 à 70% de l’eau chaude sera puisée en sous-sol. Une meilleure maîtrise des coûts de la chaleur sera donc possible.
Lexique ADEME
L’agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie est un établissement public national à caractère industriel et commercial sous la tutelle des ministres chargés de la recherche, de l’écologie et de l’énergie. Ses principaux domaines d’intervention concernent la gestion des déchets, la préservation des sols, l’efficacité énergétique, les énergies renouvelables, la qualité de l’air, la lutte contre les nuisances sonores, le management environnemental et l’éco conception.
Biomasse
La biomasse regroupe l’ensemble des matières organiques pouvant devenir des sources d’énergie. La biomasse est une énergie renouvelable tant que sa consommation ne dépasse pas l’accroissement biologique.
Dioxide de carbone (CO2)
Le dioxyde de carbone est un gaz incolore, inerte et non toxique. C’est le principal gaz à effet de serre à l’état naturel, avec la vapeur d’eau. Sa durée de vie dans l’atmosphère est d’environ 100 ans. Il est produit lorsque des composés carbonés sont brûlés et en présence d’oxygène.
Ses sources naturelles sont très nombreuses : éruptions volcaniques, respiration des plantes, des animaux et des hommes, incendies naturels de forêts, décomposition de la matière organique morte de plantes et d’animaux…Ses sources liées aux activités humaines sont notamment la production d’énergie à partir de gaz, de fuel, d’électricité, les transports (voiture, avion…), certaines activités industrielles…
DRIEE
La Direction Régionale et Interdépartementale de l’Environnement et de l’Énergie est un service déconcentré du Ministère en charge de l’environnement. Elle met en œuvre sous l’autorité du Préfet de la Région, les priorités d’actions de l’État en matière d’Environnement et d’Énergie et plus particulièrement celles issues du Grenelle de l’Environnement.
Échangeur de chaleur
C’est un dispositif permettant de transférer de l’énergie thermique d’un fluide vers un autre, sans les mélanger. Le flux thermique traverse la surface d’échange qui sépare les fluides.
Énergies renouvelables
Ce sont des formes d’énergies dont la consommation ne diminue pas la ressource à l’échelle humaine.
Énergie thermique
Énergie produite par la transformation de l’eau en vapeur grâce à la chaleur dégagée par une combustion (pétrole, charbon, etc.) ou par une réaction nucléaire.
Équivalent logement
Un équivalent logement est un ordre de grandeur qui permet de comparer la consommation énergétique d’un bâtiment public ou tertiaire à celle d‘un logement d’habitation.
FEDER
Le fonds européen de développement régional vise à renforcer la cohésion économique et sociale au sein de l’Union européenne en corrigeant les déséquilibres régionaux. Il finance notamment des projets de réseau de chaleur dans les zones urbaines denses.
L’augmentation de leur concentration dans l’atmosphère terrestre est un facteur soupçonné d’être à l’origine du récent réchauffement climatique.
Énergie hydraulique
Énergie fournie par le mouvement de l’eau. Ce mouvement peut être converti, par exemple en énergie électrique.
Tep
La tonne d’équivalent pétrole est une unité d’énergie. Elle est notamment utilisée dans l’industrie et l’économie. Elle correspond au pouvoir calorifique d’environ une tonne de pétrole.
Gaz à effet de serre
Les gaz à effet de serre (GES) sont des composants gazeux qui absorbent le rayonnement infrarouge émis par la surface terrestre, contribuant à l’effet de serre.
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Partenaires
Pour tous renseignements : • Erwan Cornen
• Arnaud Brunel
Sipperec
Sipperec
01.44.74.85.68 ecornen@sipperec.fr
Responsable du pôle maîtrise de l’énergie et énergies renouvelables,
01.44.74.83.95 abrunel@sipperec.fr Crédits photo : GPC IP et IGN - 2011
Ingénieur Energies Renouvelables,