La
géothermie, un enjeu énergétique crucial
(1)
État des lieux
Contexte - Géothermie de surface - Géothermie profonde
Un plan d’action national ambitieux
La décarbonation de la chaleur constitue un levier considérable
puisque celle-ci représente 50 % de la consommation énergétique
du pays
et est produite à 75 % à partir de gaz et de fioul. Pour
relever ce défi, nous devons prendre conscience de l’importance
stratégique de notre
sous-sol. Celui-ci se caractérise notamment par une chaleur naturelle
inépuisable liée au fonctionnement géologique de
notre planète mais également par la présence de lithium
géothermal. La géothermie peut ainsi devenir une source
de chaleur renouvelable produite localement
Pourtant, la géothermie est largement sous-utilisée puisqu’elle
ne représente que 1 % de la consommation de chaleur dans notre
pays.
Agnès
Pannier-Runacher, ministre de la Transition énergétique
Cf : Géothermie : un plan d’action pour
accélérer - 2 février 2023
| Contexte | |||||||||||||||||||||||||||
| En
France, la chaleur représente environ la moitié
de la consommation finale énergétique et reste
majoritairement produite par des énergies fossiles très
émettrices de gaz à effet de serre : gaz naturel,
fioul… Le chauffage, la production d’eau chaude
sanitaire et la climatisation constituent près de 80
% de la consommation finale du secteur résidentiel, plus
de 60 % de la consommation finale du secteur tertiaire, et plus
de 30 % de la consommation finale du secteur industrie
(1). Le développement de la chaleur issue d’énergies renouvelables, couplé à la réduction de la consommation, doit permettre de réduire les émissions de CO2 dans l’ensemble des secteurs. En 2021, les énergies renouvelables représentaient 24 % de la consommation finale brute de chaleur et de froid, contre 19 % en 2015. Les
solutions géothermiques, elles, ne représentaient
que 1% de la consommation finale de chaleur - environ 6 TWh
de chaleur renouvelable géothermique - et 5% de l’énergie
entrante des réseaux de chaleur - environ 2 TWh - en
France métropolitaine. Dans ce contexte, le Gouvernement lance un plan d’action en faveur du développement de la géothermie de surface et de la géothermie profonde en France métropolitaine, qui devra contribuer au renforcement de notre souveraineté énergétique et à l’atteinte de nos objectifs climatiques en 2030. Ambitieux, ce plan d'action s'appuie sur le rapport du Haut-Commissariat au plan dédié à la géothermie de surface. Construit autour de six axes, il mobilisera l'Agence de la transition écologique (Ademe), le Bureau de recherches géologiques et minières (BRGM), la filière et les fédérations professionnelles concernées, ainsi que les services de l’État, à l’échelon national, et à l’échelon régional sous l’égide des préfets. Chaque préfet de région veillera à élaborer et mettre en œuvre trois actions adaptées au contexte régional, avec l’appui de l’administration centrale et de la filière. (1)
Source : SDES, bilan énergétique de la France
pour 2020 Édition 2022. Géothermie de surface La
géothermie de surface, dite de très basse énergie,
désigne des systèmes énergétiques
qui exploitent une ressource géothermale de température
inférieure à 30 °C et de profondeur généralement
inférieure à 200 mètres.
Les installations de géothermie de surface représentent les deux tiers de la chaleur produite par géothermie - 200 000 pompes à chaleur géothermiques en fonctionnement en 2020 -, mais peinent à décoller malgré les mesures mises en place ces dernières années pour stimuler la demande : réforme réglementaire de la géothermie de minime importance en 2015, prise en compte du rafraîchissement par géothermie dans la réglementation thermique RT2012 en 2017, parution du décret éco énergie tertiaire pour les bâtiments tertiaires existants de plus de 1 000 m² en 2019, différenciation des forfaits pompe à chaleur géothermique et pompe à chaleur air-eau dans les aides MaPrimeRénov’ en 2020, nouvelle réglementation environnementale RE2020 favorable à la géothermie dans l’habitat neuf… Dans le secteur individuel, les ventes annuelles de pompes à chaleur géothermiques individuelles restent comprises entre 3 000 et 3 500 unités depuis 2016 (figure 2), alors qu’elles s’élevaient à 21 725 unités en 2008. Les 3 220 unités vendues en 2021 - habitat existant 80 %, habitat neuf 20 % - restent marginales en regard des 253 000 pompes à chaleur air-eau individuelles vendues la même année : habitat existant 79 %, habitat neuf 21 %. Si les pompes à chaleur géothermiques présentent des coûts d’investissement plus élevés que les technologies alternatives comme les pompes à chaleur air-eau, ces coûts sont amortis sur la durée de vie de l’équipement grâce à une moindre consommation électrique à l’usage (4). Les pompes à chaleur géothermiques permettent aussi de répondre aux besoins de rafraîchissement estival des locaux par simple circulation d’eau : utilisation de la fraîcheur naturelle du sous-sol. Le recours à la géothermie peut ainsi limiter la consommation électrique associée à la climatisation et éviter l’aggravation des îlots de chaleur urbains durant les épisodes caniculaires (5). De plus, en période de grand froid, la consommation électrique d’une pompe à chaleur géothermique est plus faible que celle d’une pompe à chaleur aérothermique, ce qui permet de maîtriser la pointe électrique nationale. (3)
Ces installations sont encadrées par un titre minier,
cf. décret n°78-498 du 28 mars 1978 modifié
relatif aux titres de recherches et d’exploitation de
géothermie. |
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| Programmation pluriannuelle de l’énergie La programmation pluriannuelle de l’énergie - PPE2, 2019-2023 et 2023-2028 - fixe un objectif de 5 à 7 TWh de consommation finale de chaleur renouvelable issue de pompes à chaleur géothermiques en 2028, avec un objectif intermédiaire de 4,6 TWh en 2023. |
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| Géothermie profonde | |||||||||||||||||||||||||||
Figure 3 : aquifères profonds en France métropolitaine Source : BRGM |
La géothermie profonde exploite des nappes d’eau souterraines de températures comprises entre 30 °C et 200 °C, à des profondeurs généralement comprises entre 500 et 3 000 mètres. Ces aquifères profonds - formations géologiques suffisamment poreuses ou fissurées et gorgées d’eau - se situent dans des bassins sédimentaires - sable, grès, calcaire, craie - comme les bassins parisien et aquitain, le fossé rhénan, le couloir rhodanien, la Limagne et le Hainaut (figure 3). Les caractéristiques des aquifères profonds permettent un échange direct de chaleur sans pompe à chaleur. La valorisation de ces aquifères sous forme de chaleur repose sur un doublet géothermique, composé d’un puits de production pour l’extraction de la ressource et d’un puits de réinjection du fluide. En
France métropolitaine, la géothermie profonde est
principalement orientée vers la production de chaleur pour
des réseaux de chaleur urbains (figure 4). En 2021, sur
les 833 réseaux de chaleur de France métropolitaine,
47 avaient recours à la géothermie directe. La géothermie
profonde peut également être utilisée pour
des applications industrielles - procédés utilisant
la vapeur, l’air chaud ou l’eau chaude -, des applications
agricoles - chauffage de serres, pisciculture, séchage
-, des applications aqua-ludiques : piscines, centres nautiques,
thermes. Le fonds chaleur, géré par l’Ademe,
et le fonds de garantie géothermie, géré
par la SAF-Environnement et abondé par l’Ademe, constituent
les principaux mécanismes de soutien de la filière. |
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Programmation pluriannuelle de l’énergie La programmation pluriannuelle de l’énergie fixe un objectif de 4 à 5,2 TWh de consommation finale de chaleur issue de géothermie profonde en 2028, avec un objectif intermédiaire de 2,9 TWh en 2023. |
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| .... Un plan d’action national ambitieux |
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| Nous
présentons un plan d’action national qui vise à
faire de la France un leader de la géothermie en Europe,
tant en termes de production d’énergies
Ce plan d’action, dans le prolongement du projet sur les énergies renouvelables, doit permettre à la France de réussir cette accélération sans précédent des énergies renouvelables dans notre pays, au service de notre indépendance énergétique et de la lutte contre le réchauffement climatique. |
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| Cas type Une ville de 80 000 habitants se lance dans une opération de géothermie profonde avec la création d'un réseau de chaleur. Grâce aux dispositifs mis en place par l’État, dont le fonds chaleur, la ville bénéficie d’un accompagnement sur les coûts fixes de déploiement et les coûts de distribution de l’ordre de 20 millions d'euros. A ceci peuvent s’ajouter des aides de la Région. Le montant d’investissement est couvert à plus de 35 %. Les certificats d’économie d’énergie viennent en complément, et réduisent le coût de l’énergie de l’ordre de 23 %, pour un montant supérieur à 2,5M€. Le résultat : la ville décarbone sa chaleur à plus de 65 %, réduit sa facture et gagne en indépendance énergétique. Agnès Pannier-Runacher, ministre de la Transition énergétique - Cf : Géothermie : un plan d’action pour accélérer - 2 février 2023 |
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