• un usage de la géothermie en mix avec d’autres énergies renouvelables et de récupération,
• une gestion optimisée sur un mode smart grid,
• une évolutivité du réseau et un lissage des investissements.

Témoignage Géothermie : champ de sondes du double Smart Grid de Nanterre

La géothermie de surface est l'outil central de production d’énergie renouvelable sur l'écoquartier Nanterre Cœur Université. Il est composé d’un champ d’une centaine de sondes sèches installées sur 150 m de profondeur sous l’empreinte du quartier. La surface totale d’échange d’énergie avec le sol est considérable, l’équivalent de plus de la moitié d’un terrain de football ! Elle permet, d'une part de puiser efficacement chaleur et froid renouvelables toute l'année, d'autre part d'agir comme un gigantesque réservoir d'énergie, permettant de stocker, l'été, la chaleur émise par la climatisation afin de la restituer l'hiver pour le chauffage, et vice-versa. De plus, la complémentarité entre énergies thermiques et électriques au sein de l'écoquartier fait de Nanterre Cœur Université le premier Double Smart Grid de France qui permet de garantir à long terme la fourniture d'une énergie locale, durable, décarbonée et compétitive. Et c’est une énergie solidaire que nous mettons à disposition du quartier : au travers des deux réseaux de chaleur et d’électricité, nous partageons les énergies au bénéfice de tous les utilisateurs quotidiens : logements, bureaux et commerces.
Arnaud Westrich, Président, Dalkia Smart Building

• Usage : La géothermie est la ressource principale des 5 ressources énergétiques utilisées pour la production de chaud et de froid du double Smart Grid du quartier Nanterre Cœur Université. Il fonctionne sur un principe du stockage intersaisonnier permettant de limiter le gaspillage énergétique et de favoriser l'utilisation d'une ressource ENR locale.
• Besoins : Chaud : 1406 MWh/an. Froid : 1589 MWh/an.
• Installation de réseau achevée en 2020 : 90 sondes à 150 m de profondeur.
• Données économiques : Investissement : 5 005 k€HT.
  Aide : 738 k€HT sur la géothermie, 250 k€HT sur les réseaux, 105 k€HT sur l’installation de récupération de chaleur sur eaux grises. Temps de retour brut : 12 ans avec subventions.
• Gain environnemental : 422 tonnes CO2 évitées par an par rapport à une solution au gaz.

Complexe omnisports Albert-Smirlian
© Ville de Bois-Colombes

École Saint-Exupéry © Ville de Bois-Colombes

Une énergie renouvelable économe d’espace

Émissions de CO2/an : - 34 t/an

Au moment des travaux de forage, le terrain doit être accessible et dégagé. Une fois les forages réalisés, le chantier peut faire place à un jardin ou à des constructions. Les travaux de forages peuvent aussi se faire en réhabilitation de bâtiments, dans des parkings en sous-sol avec des foreuses adaptées.
Le local technique nécessaire au fonctionnement des installations est restreint. Aucun espace de stockage n’est requis et, en l’absence d’approvisionnement extérieur, cela ne génère pas de trafic supplémentaire.
L’occupation foncière de la géothermie, fort réduite, lui permet, notamment en milieu urbain dense, d’être une énergie renouvelable décisive pour l’obtention des labels Bâtiments Bas Carbone (BBCA) et de Haute Qualité Environnementale (HQE).

Disponible localement, la géothermie de surface n’implique pas de transport. En effet, elle est, par nature, consommée directement là où elle est produite. Ce sont donc autant d’émissions de CO2 et de particules fines qui sont évitées. Cela en fait un véritable atout pour la qualité de l’air des territoires.

Témoignage

• Usage : Besoins énergétiques du complexe omnisports Albert-Smirlian de 6 643 m² et du groupe Saint-Exupéry de 4 311 m², maternelle et élémentaire.
• Besoins : Chaud : 316 MWh/an, 46,5 % couverts par géothermie.
• Installation : Géothermie sur nappe du Lutétien ; 2 forages de 50 m de profondeur : un de production, un d’injection. Prélèvement à 14,5°C, rejet dans la nappe à 9,5°C.
• Données : Investissement géothermie : 919 k€. économiques - Aide : 576 k€. Économies sur les coûts d’exploitation par rapport à solution classique : environ 10 500 € par an.
• Gain environnemental : 34 tonnes CO2 évitées par an par rapport à la solution gaz.

Installation - achevée en 2018 - de géothermie mutualisée pour le complexe sportif Albert-Smirlian et l’école Saint-Exupéry à Bois-Colombe (92)

La Ville de Bois-Colombes est engagée depuis de nombreuses années dans une politique de renouvellement urbain d’envergure, à laquelle est annexé un volet environnemental multiforme et ambitieux. Avec la précédente installation de géothermie similaire, mutualisée pour le groupe scolaire Pierre-Joigneaux et la crèche ÀTire d’Aile - en cours de réhabilitation -, la Ville
possède désormais deux installations de géothermie sur nappe, avec l’objectif d’utiliser au maximum les énergies renouvelables pour les besoins de chauffage des bâtiments communaux.
En partenariat avec différents acteurs tels que l’ADEME, la Région Île-de-France et l’Union Européenne - Fonds Européen de Développement Régional FEDER -, la Ville met en œuvre l’ensemble des actions sur la recherche de solutions d’aménagement, de construction et de gestion ultérieure de son patrimoine, engendrant de moindres nuisances environnementales, une efficacité technique et énergétique démontrée, et une compatibilité avec un tissu urbain parmi les plus denses de la première couronne parisienne.
Yves Révillon, Maire de Bois-Colombes, Vice-Président du Département des Hauts-de-Seine
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Une énergie discrète

Une fois les travaux réalisés, la géothermie est discrète : sous terre, elle est invisible. Elle ne produit ni bruit, ni odeur. Elle est particulièrement adaptée aux bâtiments patrimoniaux, mais aussi à ceux pour lesquels l’esthétisme, le calme et le confort sont importants.

• la géothermie est réversible, elle est utilisable en chaud comme en froid,
• dans le cas présent elle était peu coûteuse du fait de la présence d’une nappe peu profonde,
• et surtout elle s’insérait parfaitement dans un bâtiment historique, en prenant une place très réduite.

• Usage : Production de chaleur et de froid pour les bâtiments réhabilités de la Samaritaine - 47 447 m².
• Besoins - Chaud : 1053,5 MWh/an, 49 % couverts par géothermie. Froid : 1020,4 MWh/an, 59 % couverts par géothermie.
• Installation : Un forage de pompage et deux forages de réinjection, achevée en 2020 d’une profondeur de 40 m. Installation technique en sous-sol.
• Données économiques : - Surinvestissement géothermie : 973 000 €. Subvention ADEME : 228 714 €. Économies sur les coûts d’exploitation : 62 778 €. Temps de retour brut : 13,1 ans avec subvention.
• Gain environnemental environnemental : 35,4 tonnes CO2 évitées par an par rapport à la solution gaz.

Des technologies éprouvées et pérennes

Plus de 175 000 pompes à chaleur géothermiques fonctionnent en France. C’est donc une technologie éprouvée. De plus, elle est en amélioration constante grâce à la capitalisation sur les bonnes pratiques, aux progrès technologiques et à la recherche.

Des professionnels qualifiés

La mention RGE - Reconnu Garant de l’Environnement - permet d’identifier un réseau de professionnels qualifiés - foreurs et installateurs de pompes à chaleur, maintenance - pour les travaux mais aussi les études : sous-sol et surface.

Les qualifications RGE

Les entreprises de forages spécialisées en géothermie acquièrent leur expérience chantier par chantier, sur le terrain et depuis de nombreuses années. Une bonne connaissance du sous-sol local est indispensable car le succès des opérations en dépend. La technicité des équipes est de mise, du fait de la sensibilité des dispositifs, notamment dans le cadre de la maintenance. La filière participe ainsi à l’emploi local.
Les entreprises de forage géothermique sont donc hautement qualifiées et expérimentées en Île-de-France. Elles sont soumises à la certification RGE Qualiforage, gérée par Qualit’ENR.
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Financement et garantie : un accompagnement institutionnel

Un accompagnement financier incitatif à considérer : le Fonds Chaleur

Il cofinance les investissements nécessaires aux projets de production de chaleur et/ou de froid à partir d’énergies renouvelables et de récupération d’énergie (EnR&R) ainsi que les réseaux de chaleur et de froid liés à ces installations. Ces aides financières permettent à la chaleur renouvelable d’être compétitive par rapport à celle produite à partir d’énergies conventionnelles. En amont, ce dispositif peut également être sollicité pour accompagner les études de projet. En Île-de-France, l’ADEME et la Région lancent chaque année des Appels à Projets Chaleur renouvelable et réseau en commun afin de soutenir le développement de la filière. agirpourlatransition.ademe.fr

Une possibilité de garantie

Cette garantie, gérée par la SAF Environnement, concerne les opérations sur aquifère superficiel et couvre les risques d’échec de l’opération géothermique : débit d’exploitation insuffisant lors de la mise en oeuvre du forage ou non pérenne dans le temps. Elle assure ainsi pendant 10 ans les investissements réalisés pour le captage, le transfert et la réinjection de la ressource. Elle s’adresse à des projets faisant appel à une ressource d’une profondeur de moins de 200 mètres, et utilisant une pompe à chaleur de puissance thermique supérieure à 30 kW.

Témoignage Le mot de la Direction Régionale et Interdépartementale
de l'Environnement, de l'Aménagement et des Transports (DRIEAT)

L'ensemble des projets de géothermie relève du Code minier. La plupart des projets de géothermie de surface s’inscrivent dans le régime de la Géothermie de Minime Importance (GMI), simplifié en 2015 pour faciliter son usage. D’autres projets, en raison de leur implantation ou dimensionnement, relèvent de la procédure de demandes de titres, aménagée en 2019. Les projets de GMI sont soumis uniquement à télé-déclaration. Les déclarations sont à réaliser en ligne sur le site internet geothermie.developpement-durable.gouv.fr. Après le dépôt de la déclaration, un récépissé en ligne est généré automatiquement. La procédure administrative est donc réduite et rapide. Les autres projets de géothermie nécessitent un titre de recherche - permis exclusif de recherche ou autorisation de recherche -, une autorisation de travaux pour les forages puis un titre d'exploitation : permis d'exploitation ou concession. Les procédures sont définies par le décret n° 2019-1518 du 30 décembre 2019. Un guide pour comprendre les procédures est disponible sur le site de la DRIEAT Île-de-France. La durée totale des procédures, de la recherche du gîte à l'obtention du titre d'exploitation dépend des choix du pétitionnaire (voir guide). Elle varie entre 13 mois et 23 mois. En Île-de-France, la moyenne de cette durée totale est plus proche de 13 mois.
B. Lorenzi, chef adjoint du Service Énergie et Bâtiment de la DRIEAT Île-de-France