Published January 6, 2022 | Version v1
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Cartography of the potential of surface geothermal on the territory of the Metropole du Grand Paris - Final report. Surface geothermal - A performing and sustainable energy adapted to the Metropole du Grand Paris

Creators

  • 1. Bureau de recherches geologiques et minieres - BRGM (France)
  • 2. Metropole du Grand Paris, 15-19 avenue Pierre Mendes-France, 75013 Paris (France)
  • 3. Agence de l'environnement et de la maitrise de l'energie - Ademe Ile-de-France (France)

Description

After a brief presentation of the context and of technologies of exploitation of the surface geothermal source of the Paris metropolitan region, and of arguments in favour of surface geothermal, a report proposes an assessment of energy needs to face heat and hot domestic water consumptions in housing and office buildings. It presents the regulatory framework related to surface geothermal energy, and to water management and to the use of subsoil. Then, it precisely describes the geological and hydrogeological context of the region. It presents a methodology of assessment of the potential of geothermal energy for systems on water sheet or on probes. Results are then commented and analysed (statistics and cartography). Numerous maps are provided in appendix. The second document, illustrated by examples (relevant characteristics are provided) presents good reasons to choose geothermal energy for the Paris metropolitan region: a well controlled energy bill, an environmental exemplarity, a promotion of local resources, an energy which can be adapted to anticipate future challenges, an energy which is harmoniously integrated into its environment, and technologies which have proved their worth

Abstract (French)

Le 12 novembre 2018, le Conseil de la Metropole du Grand Paris a adopte son Plan Climat Air Energie Metropolitain (PCAEM). Ce document strategique a pour objectif d'atteindre la neutralite carbone a l'horizon 2050 et vise l'acceleration de la transition energetique, avec un parc immobilier bati 100% bas-carbone et un mix energetique compose a 60% d'energies renouvelables et de recuperation en 2050, dont 30% produites localement. La geothermie de surface consiste a exploiter les 200 premiers metres de sol pour produire de l'energie thermique (chauffage, eau chaude sanitaire, rafraichissement, climatisation), souvent au moyen d'une pompe a chaleur. Le programme d'etude s'inscrit dans le cadre de la Convention signee en date du 16 mars 2020 entre le BRGM et la Metropole. Il comporte deux phases principales: - La premiere phase consiste a etablir un argumentaire sur la geothermie de surface (0 - 200 m) a partir des retours d'experience des operations de geothermie sur le territoire de la Metropole du Grand Paris (action en partie BRGM en lien avec APUR, et en partie ADEME et Metropole). - La seconde phase consiste a mener une etude du potentiel de developpement de la geothermie de surface sur le territoire de la Metropole du Grand Paris. La premiere phase a abouti a la creation d'un Webservice permettant de visualiser la localisation des installations existantes et d'un plaidoyer pour la geothermie de surface ancree dans le territoire de la Metropole. En ce qui concerne l'etude du potentiel de developpement, trois aquiferes de proche surface (Lutetien, Ypresien-Cuisien et Craie) peuvent etre exploites pour couvrir les besoins en energie thermique grace aux solutions dites de doublet sur nappe (encore appelees solutions en boucle ouverte) utilisant des forages de production et d'injection. Cette etude a ete l'occasion de mettre a jour les connaissances relatives a ces 3 aquiferes, en termes de temperature, conductivite hydraulique et piezometrie. En ce qui concerne les sondes geothermiques verticales, le peu de donnees disponibles (une vingtaine de tests de reponses thermiques), ne permet pas d'etablir une relation claire entre la conductivite thermique des terrains traverses et la lithologie. Une methodologie a ete mise en place pour estimer l'adequation entre ressources geothermales et besoin energetique en surface. Cette methodologie s'appuie sur des modeles simplifies visant a estimer un taux de couverture par sondes et par doublets sur nappe. A l'echelle de la metropole, la consommation actuelle en energie thermique, i.e. en chauffage, eau chaude sanitaire et en froid, a ete estimee a 50,94 TWh/an (donnees BURGEAP). Par la presente etude, on estime que la geothermie de surface pourrait couvrir 29,75 TWh/an (soit 58%) de la consommation actuelle. La geothermie de surface pourrait ainsi contribuer a remplacer les chaudieres au gaz ou au fioul pour couvrir la consommation de chaud (i.e. chauffage et Eau Chaude Sanitaire), tout en donnant la priorite au remplacement des chaudieres par un raccordement aux reseaux de chaleur et a leurs eventuelles extensions. Dans ces conditions, la geothermie pourrait remplacer de l'ordre de 10,71 a 13,92 TWh/an de la consommation de gaz. C'est ainsi de l'ordre de 22 % a 29 % de la consommation de chauffage actuellement assuree par du gaz qui pourrait etre couverte par de la geothermie de surface, apres avoir donne priorite aux reseaux de chaleur existant et a leurs eventuelles extensions, qui pourraient s'etendre a 250 m autour des reseaux. Ce taux de remplacement est d'autant plus marque que l'on se situe en peripherie de la metropole ou la densite de consommation est moins elevee, le foncier disponible plus important, et les grands reseaux de chaleur urbains plus eloignes. En ce qui concerne les equipements actuels de production de froid, le taux de remplacement n'a pas ete calcule: en effet, dans la BD de BURGEAP, on ne dispose d'aucune information sur les moyens de production de froid (climatisation centralisee, etc.), ni sur les consommations electriques afferentes

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Original title (French)
Cartographie du potentiel de la geothermie de surface sur le territoire de la Metropole du Grand Paris - Rapport final. Geothermie de surface - Une energie performante et durable adaptee a la Metropole du Grand Paris - 7 bonnes raisons de choisir la geothermie

Publishing Information

Imprint Pagination
167 p.
Report number
INIS-FR--22-0335

INIS

Country of Publication
France
Country of Input or Organization
France
INIS RN
53049501
Subject category
S15: GEOTHERMAL ENERGY; S29: ENERGY PLANNING, POLICY AND ECONOMY;
Descriptors DEI
AQUIFERS; BUILDINGS; CALCULATION METHODS; DECISION MAKING; ENERGY DEMAND; ENERGY SOURCE DEVELOPMENT; ENVIRONMENTAL POLICY; FRANCE; GEOLOGIC FORMATIONS; GEOTHERMAL ENERGY; GEOTHERMAL HEATING; LEGAL ASPECTS; NATIONAL ENERGY PLANS; REGIONAL ANALYSIS; RESOURCE ASSESSMENT; RESOURCE POTENTIAL; SITE CHARACTERIZATION; SUSTAINABLE DEVELOPMENT; TECHNOLOGY IMPACTS; URBAN AREAS
Descriptors DEC
DEMAND; DEVELOPED COUNTRIES; ENERGY; ENERGY POLICY; ENERGY SOURCES; EUROPE; GOVERNMENT POLICIES; HEATING; RENEWABLE ENERGY SOURCES; RESOURCE DEVELOPMENT; WESTERN EUROPE

Optional Information

Notes
20 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses
Secondary number(s)
BRGM-RP--71139-FR