Etat des lieux de la filière géothermie en Haute-Normandie

ADEME
HAUTE NORMANDIE
État des lieux et perspectives de
développement de la filière
géothermie en Haute Normandie
Rapport
Etat des lieux de la filière géothermie en Haute Normandie
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SOMMAIRE
Glossaire
7
1. Présentation de l’étude et des intervenants
1.1
1.2
1.3
Contexte général
Contexte de l’étude
Présentation des intervenants
10
11
12
2. Présentation de la géothermie
2.1
2.2
2.3
14
Contexte environnemental
Définitions
La géothermie dite de Très Basse Energie
14
14
15
3. La géothermie Très Basse Energie
3.1
3.2
3.3
10
16
Le captage
La production
La distribution
16
33
36
4. Le Montage d’une opération en construction ou en
rénovation 38
4.1
4.2
4.3
La Conception
La Réalisation
Détails des étapes de conception
38
38
38
5. Intervenants & Missions
5.1
5.2
5.3
43
Maîtres d’Ouvrages
Maîtres d’œuvres, prescripteurs techniques
Les Entreprises, prestataires de services
43
43
43
6. Subventions ADEME
6.1
6.2
6.3
6.4
44
Les aides financières à la Conception
Les aides financières à la Réalisation
Délais d’instruction
Prise en charge financière
44
44
44
44
7. Le Phasage d’une opération
7.1
7.2
45
Ordonnancement des études
Prix et délais des études
45
45
8. La géothermie : une solution à la problématique
énergétique
8.1
8.2
8.3
La Réglementation Thermique 2005 (RT 2005)
Label & performances énergétiques
Energie Primaire/Energie Finale
9. Etat de connaissance de la ressource
9.1
9.2
9.3
9.4
48
48
50
51
53
Préambule sur la géologie de la région
Potentiel géothermique de la ressource sous-sol de la Haute
Normandie
La ressource « eaux usées » en Haute Normandie
La ressource « eau de mer » sur le littoral Haut Normand
53
56
60
61
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9.5
10.
Conclusion relative au potentiel géothermique de la région
63
Un état des lieux des opérations existantes 66
10.1
10.2
10.3
Organismes consultés
Les opérations recensées
Exploitation des informations
66
67
71
11.
Un état des lieux réglementaire
84
12.
Un état des lieux financier
92
12.1
12.2
12.3
12.4
12.5
13.
Aides aux études de faisabilité
Aides à l’investissement
Aides à l’exploitation
Financements des projets de géothermie en Haute Normandie en
2009
Diagnostic sur les aides aux projets liés à la géothermie
93
94
96
96
97
Un état des lieux de la filière géothermique 99
13.1
13.2
13.3
Eléments de méthode et sources exploitées
Etat des lieux des acteurs potentiels de la géothermie sur le
territoire de la Haute Normandie
100
Diagnostic des acteurs de la géothermie en Haute Normandie
99
100
108
14.
Analyse préliminaire de la filière
géothermie 110
ANNEXES
112
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TABLEAUX
TABLEAU 1. COMITE DE PILOTAGE DE L’ETUDE ............................................................................................................................12
TABLEAU 2. COMITE DE SUIVI DE L’ETUDE ..................................................................................................................................13
TABLEAU 3. DIFFERENTS TYPES DE GEOTHERMIE..........................................................................................................................15
TABLEAU 4. GEOTHERMIE SUR NAPPE : PRIX & DELAIS DES ETUDES ................................................................................................45
TABLEAU 5.GEOTHERMIE SUR SGV : PRIX & DELAIS DES ETUDES ...................................................................................................46
TABLEAU 6.GEOTHERMIE SUR GEOSTRUCTURES : PRIX & DELAIS DES ETUDES ...................................................................................46
TABLEAU 7.GEOTHERMIE SUR RESEAU EU : PRIX & DELAIS DES ETUDES ...........................................................................................47
TABLEAU 8.ENERGIE THERMODYNAMIQUE DE MER : PRIX & DELAIS DES ETUDES ..............................................................................47
TABLEAU 9 : PUISSANCE DE CHAUFFAGE MOYENNE POUR DES LOGEMENTS .......................................................................................48
TABLEAU 10 : EVOLUTION DES PERFORMANCES ENERGETIQUES DE L’HABITAT A L’ECHELLE DES 40 DERNIERES ANNEES AU NIVEAU NATIONAL 50
TABLEAU 11 : TABLEAU DES CONVERSIONS ENERGIE PRIMAIRE/ENERGIE FINALE...............................................................................51
TABLEAU 12. FORMATIONS AQUIFERES RECENSEES EN HAUTE NORMANDIE POUR LA GEOTHERMIE TRES BASSE ENERGIE ...........................56
TABLEAU 13. CONDUCTIVITES THERMIQUES POTENTIELLES DES HORIZONS GEOLOGIQUES PEU PROFONDS DE LA REGION ...........................59
TABLEAU 14. SYNTHESE DES POTENTIALITES DES AQUIFERES DE HAUTE NORMANDIE..........................................................................63
TABLEAU 15. ORGANISMES CONSULTES POUR LA RECHERCHE DES OPERATIONS EXISTANTES .................................................................66
TABLEAU 16. LISTE DES PROJETS RECENSES EN SEINE MARITIME (76) SUR NAPPE ET SUR SONDES VERTICALES .....................................68
TABLEAU 17. LISTE DES PROJETS RECENSES DANS L’EURE (27) SUR NAPPE, SUR SONDES VERTICALES ET SUR EAUX USEES ...........................69
2
TABLEAU 18 : BILAN ENERGETIQUE COMPARATIF POUR UNE INSTALLATION DE 50 KW - CAS D’UN BATIMENT BBC DE 1 500 A 2 000 M ...79
2
TABLEAU 19 : BILAN ENERGETIQUE COMPARATIF POUR UNE INSTALLATION DE 200 KW - CAS D’UN BATIMENT BBC DE 6 000 A 8 000 M ..80
TABLEAU 20. REGLEMENTATION APPLICABLE EN FONCTION DES RESSOURCES....................................................................................84
TABLEAU 21. LISTE DES FOREURS IMPLANTES DANS DES REGIONS LIMITROPHES DE LA HAUTE NORMANDIE ...........................................101
TABLEAU 22 : LISTE DES BUREAUX D’ETUDES SOUS-SOL EN HAUTE NORMANDIE ..............................................................................102
TABLEAU 23. LISTE DES BUREAUX D’ETUDES FLUIDES OU THERMIQUES ..........................................................................................103
TABLEAU 24. LISTE DES FORMATIONS INITIALES EN HAUTE NORMANDIE ........................................................................................105
TABLEAU 25. ORGANISMES DE FORMATION CONTINUE...............................................................................................................106
TABLEAU 26 : FABRICANTS DE POMPE A CHALEUR EN FRANCE ......................................................................................................108
TABLEAU 27. ATOUTS/FAIBLESSES DE LA FILIERE GEOTHERMIE EN FRANCE ET EN HAUTE NORMANDIE ................................................. 110
TABLEAU 28. OPPORTUNITES / MENACES POUR LE DEVELOPPEMENT DE LA GEOTHERMIE EN FRANCE ET EN HAUTE NORMANDIE .............111
FIGURES
FIGURE 1 : PRODUCTION ACTUELLE DE GEOTHERMIE ET OBJECTIFS DU GRENELLE DE L’ENVIRONNEMENT, SOURCE SYNDICAT DES ENERGIES
RENOUVELABLES ...........................................................................................................................................................10
FIGURE 2. DOUBLET DE FORAGES SUR NAPPE D’EAU SOUTERRAINE..................................................................................................16
FIGURE 3 : PRINCIPE DE LA GEOTHERMIE SUR NAPPE ....................................................................................................................18
FIGURE 4. SCHEMA DE PRINCIPE DE FORAGE AU MARTEAU FOND DE TROU ET AU ROTARY ....................................................................20
FIGURE 5 : PRINCIPE D’UN FORAGE EQUIPE POUR LA GEOTHERMIE NAPPE ........................................................................................21
FIGURE 6 : SONDES GEOTHERMIQUES VERTICALES ......................................................................................................................22
FIGURE 7 : FORAGE EQUIPE D’UNE SONDE GEOTHERMIQUE VERTICALE ............................................................................................24
FIGURE 8 : PRINCIPES DE GEOSTRUCTURES ................................................................................................................................26
FIGURE 9 : RECUPERATION DE CHALEUR DEPUIS LES EAUX USEES DES BATIMENTS/DES RESEAUX D’EAUX USEES ET DES EAUX CLARIFIEES DE STEP
(SOURCE SWISS ENERGY 2005) ...................................................................................................................................28
FIGURE 10 : PRINCIPE DE FONCTIONNEMENT D’UNE PAC SUR RESEAUX D’EAUX USEES .......................................................................29
FIGURE 11 : INSTALLATION D’ETM, PROJET DE « LA SEINE SUR MER » ..........................................................................................31
FIGURE 12 :CYCLE THERMODYNAMIQUE D’UNE PAC GEOTHERMIQUE UTILISANT L’ENERGIE DU SOUS-SOL..............................................33
FIGURE 13. RESEAU DE CHALEUR : REPRESENTATION D’UN DISPOSITIF DE DISTRIBUTION SUR BOUCLE D’EAU FROIDE .................................37
FIGURE 14 : COEFFICIENT DE CORRECTION ET ZONAGE EN METROPOLE ............................................................................................49
FIGURE 15. COUPE SCHEMATIQUE DU BASSIN PARISIEN ENTRE LE MASSIF ARMORICAIN ET LA PLAINE D’ALSACE .....................................53
FIGURE 16. CARTE GEOLOGIQUE SIMPLIFIEE DE HAUTE NORMANDIE [EXTRAIT DE L’OUVRAGE « AQUIFERES ET EAUX SOUTERRAINES EN FRANCE
– BRGM, 2006 »].......................................................................................................................................................55
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FIGURE 17. LE LITTORAL CAUCHOIX ..........................................................................................................................................61
FIGURE 18. TEMPERATURE MOYENNE DE SURFACE DES BASSINS DU HAVRE ....................................................................................62
FIGURE 19 : LOCALISATION DES OPERATIONS REALISEES EN HAUTE NORMANDIE (NAPPE ET SONDES) ....................................................70
FIGURE 20. DIAGRAMME ILLUSTRANT L’ABOUTISSEMENT DES PROJETS ............................................................................................73
FIGURE 21. RATIO DES PROJETS SUR NAPPE / PROJETS SUR CHAMPS DE SONDES VERTICALES ................................................................74
FIGURE 22. DEBITS PRELEVES POUR LES PROJETS DANS LA NAPPE DE LA CRAIE ...................................................................................75
FIGURE 23 : COUTS DE L’ENERGIE ELECTRIQUE TARIF JAUNE EDF AU 15/10/2009 ...........................................................................77
FIGURE 24. LES AIDES MOBILISABLES AU COURS D’UN PROJET DE GEOTHERMIE..................................................................................92
FIGURE 25. TYPOLOGIE DES ACTEURS DE L’OFFRE POTENTIELLEMENT INTERESSES PAR LA GEOTHERMIE EN HAUTE NORMANDIE, A L’EXCEPTION
DES FOREURS, FABRICANTS DE PAC ET ORGANISMES DE FORMATION CONTINUE EN FRANCE.......................................................100
FIGURE 26 : ADHESION A LA CHARTE DE QUALITE DES FOREURS D’EAU POUR LES FOREURS ADHERENTS AU SFE .....................................101
FIGURE 27. TYPOLOGIE DES BUREAUX D’ETUDES EN HAUTE NORMANDIE.......................................................................................104
FIGURE 28 : TYPOLOGIE DES INSTALLATEURS DE POMPES A CHALEUR EN HAUTE NORMANDIE ............................................................107
ANNEXES
ANNEXE 1 : DONNEES NECESSAIRES A LA MISE EN PLACE DE GEOTHERMIE SUR NAPPE.........................................................113
ANNEXE 2 : TECHNIQUES DE FORAGE ADAPTEES A LA REGION (AVANTAGES / INCONVENIENTS) ...........................................118
ANNEXE 3 : DONNEES NECESSAIRES POUR LA MISE EN PLACE D’UN PROJET SUR SONDES VERTICALES ..................................120
ANNEXE 4 : DONNEES NECESSAIRES POUR LA MISE EN PLACE D’UN PROJET DE GEOSTRUCTURES..........................................123
ANNEXE 5 : LOG STRATIGRAPHIQUE DE LA REGION HAUTE NORMANDIE ............................................................................126
ANNEXE 6 : CARTE DES MASSES D’EAU ET FICHES INDIVIDUELLES DES FORMATIONS...........................................................128
ANNEXE 7 : FICHES OPERATIONS ......................................................................................................................................130
ANNEXE 8. EXTRAITS DU DECRET N°78-498 DU 28 MARS 1978 RELATIF AUX TITRES DE RECHERCHES ET D’EXPLOITATION DE
GEOTHERMIE ET IMPRIME DE DECLARATION DE FORAGE..............................................................................................131
ANNEXE 9. CONTENUS D’UN DOSSIER DE DECLARATION ET D’UN DOSSIER D’AUTORISATION AU TITRE DE LA « LOI SUR L’EAU »
...............................................................................................................................................................................132
ANNEXE 10. CONTENUS D’UN DOSSIER DE DECLARATION ET D’UN DOSSIER D’AUTORISATION AU TITRE DE LA REGLEMENTATION
DES ICPE ................................................................................................................................................................133
ANNEXE 11. FICHE FINANCEMENTS GEOTHERMIE FEDER ..................................................................................................134
ANNEXE 12. AIDE A LA DECISION ADEME .............................................................................................................................135
ANNEXE 13. FICHE GARANTIE GEOTHERMIE AQUAPAC .................................................................................................... 136
ANNEXE 14. FICHE FINANCEMENT FOND CHALEUR .............................................................................................................137
ANNEXE 15. FICHE SOUTIEN AUX ENR CONSEIL GENERAL DE L’EURE ET AIDES DU CONSEIL GENERAL DE SEINE MARITIME A LA
RENOVATION DES BATIMENTS....................................................................................................................................138
ANNEXE 16. FICHE FINANCEMENTS GEOTHERMIE CEE .......................................................................................................139
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Glossaire
AFPAC : Association française pour les Pompe A Chaleur. www.afpac.org
AFPG : Association Française des Professionnels de la Géothermie. www.afpg.asso.fr
Aquathermie : principe de géothermie utilisant l’énergie extraite de l’eau souterraine,
Aquifère : formation géologique contenant de façon permanente ou temporaire de l’eau mobilisable,
constitué de roches perméables et capables de la restituer naturellement ou par exploitation. On distingue :
•
Aquifère de nappe libre : l’aquifère repose sur une couche très peu perméable et est surmonté d’une
zone non saturée en eau
•
Aquifère captif : dans une nappe captive, l’eau souterraine est confinée entre deux formations très
peu perméables. Lorsqu’un forage atteint une nappe captive, l’eau remonte dans le forage.
Cimentation : la cimentation d’un tubage dans un forage consiste à remplir de ciment l’espace annulaire
entre le tubage et la paroi naturelle du forage. Cette cimentation a pour but de sceller le tubage aux terrains
traversés ce qui permet de protéger la qualité des eaux souterraines.
Colonne de production : conduite verticale disposée dans le forage et servant à pomper l’eau souterraine
COP : Coefficient de performance, appliqué à la pompe à chaleur seule (puissance produite / puissance
utilisée par le compresseur) ou à l’ensemble du système ((puissance produite – pertes) / (puissance utilisée
par le compresseur et tous les auxiliaires))
Crépine : partie perforée du tube cylindrique servant à aspirer ou réinjecter l’eau de la nappe tout en
retenant les particules fines des terrains. Les types de crépines sont déterminés suivant la forme et le
pourcentage de vides du tubage pour allier résistance mécanique et vitesse de l’eau dans les ouvertures ou
« slots ».
Développement d’un puits : opération permettant d’améliorer les performances d’un puits en réduisant le
volume de particules fines présentes à proximité de l’ouvrage ou en augmentant l’ouverture des fractures.
Diagraphie : enregistrement dans un forage, en fonction de la profondeur, d’une grandeur physique
déterminée.
Doublet : ensemble de deux forages, l’un assigné à la production, l’autre à la réinjection dans l’aquifère
d’origine.
EER : Coefficient d’efficacité au rafraichissement. Il représente la performance énergétique de la pompe à
chaleur fonctionnant en mode rafraîchissement.
Essais de pompage : tests de pompage dans un puits permettant de définir son débit d’exploitation et les
caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère sollicité.
ETM : Energie Thermodynamique de Mer.
Fluide caloporteur : fluides assurant l’échange thermique entre les capteurs géothermiques, le dispositif de
production et le dispositif de distribution.
Free cooling : rafraichissement « gratuit » dans le cas d’utilisation d’aquifères : il s’agit d’utiliser la capacité
de refroidissement du fluide sans utiliser la Pompe à Chaleur.
Géostructures : Fondations profondes disposant de capteurs géothermiques disposés dans l’ouvrage
structurel de la fondation. Plus communément appelées fondations énergétiques.
Gravier filtrant : gravier utilisé lors de la réalisation d’un forage. Il est placé entre le terrain naturel et le
tubage afin de maintenir les tubages, et d’éviter l’entrainement de particules fines à l’intérieur du forage.
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Hydrodynamique : les caractéristiques hydrodynamiques d’un aquifère désignent la facilité des terrains à
laisser circuler l’eau. Elles s’expriment en particulier par la perméabilité en m/s et la transmissivité en m2/s
(perméabilité X épaisseur de l’aquifère).
Massif filtrant : massif de gravier mis en place entre la crépine et le terrain naturel d’un forage dans le but
d’empêcher le passage des éléments les plus fins de l’aquifère capté.
Nappe alluviale : nappe contenue dans les terrains situés de part et d’autre d’une rivière et contenue dans
les alluvions de celle-ci. Les eaux des ces nappes peuvent être en liaison hydraulique directe avec les eaux du
cours d’eau associé (nappe d’accompagnement).
Nappe phréatique : nappe libre souterraine proche de la surface.
Norme FD X10-980 : Forage d'eau et de géothermie - Réalisation, suivi et abandon d'ouvrage de captage
ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages - Démarches administratives.
Norme NF X10-970 : Forage d’eau et de Géothermie - Réalisation, mise en œuvre, entretien, abandon de la
Sonde Géothermique Verticale.
Norme NF X10-999 : Forage d'eau et de géothermie - Réalisation, suivi et abandon d'ouvrage de captage
ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages (AFNOR),
PAC : Pompe A Chaleur
Piézométrie : hauteur d’eau dans l’aquifère, exprimé en cote comme une cote topographique.
Pompage d’essai : pompage et ensemble des essais permettant de vérifier la capacité de production du
forage et d’évaluer l’influence du futur prélèvement sur les ouvrages voisins.
Qualiforage : Engagement Qualité pour les entreprises de forages (respect des normes en vigueurs (NF X10999, FD X10-980, NF X10-970), de la réglementation et justifie la souscription à une garantie décennale).
www.qualiforage.fr
QualiPac : est une appellation de confiance créée par l'AFPAC en 2007 avec le soutien de l'ADEME et d'EDF.
Elle a pour but de faciliter la mise en relation des particuliers intéressés par un chauffage performant et
respectueux de l'environnement avec des installateurs spécialistes de la pompe à chaleur et soucieux de la
satisfaction de leurs clients.
SFE : Syndicat des Foreurs d’Eau. www.sfe-foragedeau.com
SGV : Sondes Géothermiques Verticales.
SER : Syndicat des Energies Renouvelables. www.ser-fra.com
Thermofrigopompe : utilisation de l’énergie de l’eau souterraine pour des besoins en chaud et en froid
simultanés.
TRT : Test de Réponde Thermique permet d’identifier les caractéristiques géothermiques (Conductivité
thermique du terrain, Température initiale du terrain, résistance thermique de la sonde) nécessaires au
dimensionnement de champ de SGV et géostructures.
Zone d’emprunt d’un puits : zone dans laquelle toute l’eau souterraine qui circule rejoint le puits concerné.
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Présentation
de l’étude et des intervenants
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1.
Présentation de l’étude et des intervenants
1.1 Contexte général
Dans le cadre de la directive européenne pour lutter contre le réchauffement climatique, la France a retenu
un objectif ambitieux de 23 % d’énergie renouvelable pour son bilan énergétique à l’horizon 2020.
La transcription de la directive européenne s’est faite via les comités opérationnels du Grenelle de
l'environnement qui ont établi des objectifs quantitatifs en terme de développement des énergies
renouvelables et plus particulièrement de la géothermie : objectif ambitieux de production de 2 Mtep (tonnes
équivalent pétrole) supplémentaires de chaleur à partir de la géothermie et de pompes à chaleur en France à
l’horizon 2020.
Figure 1 : Production actuelle de géothermie et objectifs du Grenelle de l’Environnement,
source Syndicat des Energies Renouvelables
Production de chaleur en ktep
1600
1600
1200
1400
2008
1200
Objectif 2012
Objectif 2020
1000
800
460
600
250
400
50
100
200
0
Pompes à Chaleur
Géothermie intermédiaire
La définition de ces objectifs s’est accompagnée de la mise en place du Fonds Chaleur Renouvelable par
l’ADEME. Doté d’un montant d’un milliards d’euros pour la période 2009-2011, l’objectif du Fonds Chaleur est
de permettre aux installations produisant de la chaleur à partir d’énergies renouvelables (dont la géothermie)
d’être compétitives par rapport aux installations utilisant de l’énergie traditionnelle.
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1.2 Contexte de l’étude
En Haute Normandie, la présence d'aquifères superficiels rend à priori propice le développement de la
géothermie très basse température. Le Fonds Chaleur pourra favoriser le développement d’opérations de
géothermie dans la région, qu’il convient d’accompagner pour permettre un développement durable et
raisonné.
C'est dans ce contexte que l’ADEME Haute Normandie a commandé une étude sur l’état des lieux et les
perspectives de développement de la filière géothermie de la région. L’étude est financée par l’ADEME et le
FEDER.
L’étude porte sur la géothermie utilisant des ressources dites de très basse énergie (température de la
ressource inférieure à 30°C) et nécessitant l’utilisation de pompes à chaleur.
•
Eau de nappe peu profonde (<100/200m) ;
•
Sous-sol pour les champs de sondes verticales ;
•
Réseaux d’eaux usées urbains ;
•
Eau de mer.
L’accent est toutefois mis sur la ressource « eau de nappe » qui représente l’essentiel des opérations
recensées en Haute Normandie.
Le secteur du grand public, dont les projets ne sont pas financés par l’ADEME, mais qui peut bénéficier des
crédits d’impôts, est exclu du champ de l’étude. Il est toutefois tout à fait concevable que le développement
d’opérations de géothermie par des Maîtres d’Ouvrage publics ou privés ait un effet pédagogique incitant les
particuliers à la réalisation de projets de géothermie.
La mission est structurée en 2 phases. Dans un premier temps, elle porte sur un diagnostic de la ressource,
des acteurs, des opérations existantes et du contexte financier et réglementaire afin de dresser un état des
lieux de la filière géothermie dans cette région.
La seconde phase vise à établir des propositions d’actions détaillées et ciblées à destination des différents
acteurs de la filière en vue de promouvoir et de favoriser le développement de la géothermie en Haute
Normandie. Par ailleurs, l’impact de la géothermie de très basse énergie sur l’environnement faite partie
intégrante de cette deuxième phase.
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1.3
Présentation des intervenants
1.3.1 L’ADEME, Maître d’Ouvrage de l’étude
La Direction Régionale Haute Normandie de l’ADEME est en charge de la promotion de la géothermie dans la
région et valide les dossiers de demande de financement qu’elle reçoit. Or la géothermie très basse énergie
est un domaine complexe lié une multiplicité d’acteurs potentiels et l’état connaissance de la ressource, des
aides, de la règlementation, des formations, est encore imprécis.
C’est dans ce cadre que l’ADEME a souhaité la réalisation de cette étude, en y associant les acteurs qui se
sont investis dans ces projets.
1.3.2 Rouen Seine Aménagement, Assistant au Maître d’Ouvrage
Aménageur public, Rouen Seine Aménagement (RSA) met en œuvre de nombreux projets tournés vers le
développement durable, tels l’éco-quartier LUCILINE, partenaire du programme européen (intérêt IVB)
FUTURE CITIES - URBAN NETWORK TO FACE CLIMATE CHANGES et MARTAINVILLE (ROUEN INNOVATION
SANTE) dont les réseaux de chaleur intégreront la géothermie basse énergie.
En raison de son investissement dans ces projets, l’ADEME a souhaité déléguer la maîtrise d’œuvre de l’étude
à ROUEN SEINE AMENAGEMENT.
1.3.3 Comité de pilotage de l’étude
Le comité de pilotage de l’étude est constitué de huit membres (tableau 1), représentant les principales
institutions et administrations qui entrent dans le processus du montage des dossiers de géothermie.
Il a été constitué préalablement au lancement de l’étude en vue d’en valider les différentes étapes.
Tableau 1. Comité de pilotage de l’étude
REPRESENTANT
ORGANISME
M. HUMBERT
AGENCE DE L’EAU SEINE NORMANDIE
Mme TARDIEU
CONSEIL REGIONAL
M. LECOUTEY
CONSEIL GENERAL 76
Mme AUBERT-DOZEVILLE
CONSEIL GENERAL 27
Mme STEIN
DREAL
Mme BORGNE
SGAR
M. TOPIN
DDEA
M. GOMEZ
BRGM
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1.3.4 Comité de suivi de l’étude
Le comité de suivi de l’étude a été constitué pendant sa première phase, dans l’optique de proposer un panel
des divers acteurs, Maîtres d’Ouvrage, assistants à maîtrise d’ouvrage, architectes, bureaux d’études
techniques, foreurs, installateurs, exploitants, organismes de formation et d’information (tableau 2).
Tableau 2. Comité de suivi de l’étude
REPRESENTANT
ORGANISME
TYPOLOGIE
RICHIR Laurent
GTR Forage
Foreur
ARPAIA Julien
CETE NC
Centre d’Etudes Techniques
CHARRIER Frédéric
Ville de Rouen
Ville
BLANCFUNEY Samuel
CRAM SAS
Installateur et exploitant de chauffage
PINCON Stéphane
QUILLE
Aménageur privé
DAVID Pierre-Yann
BRGM Haute Normandie
Bureau Régional de Géologie Minière
LE BOUETTE Laurent
Architecte Environnement
Architecte
GUILBERT Quentin
Bureau d’Etude Echos
AMO HQE
HARLIN Olivier
Harlin SAS
Installateur
BACHELET Mathieu
DALKIA
Installateur et exploitant de chauffage
BABAZ Gilbert
DALKIA
Installateur et exploitant de chauffage
LAINE Evelyn
CREA
Communauté d’Agglomération
PINON Luc
CREA
Communauté d’Agglomération
VANDERPLAETUE
SILOGE
Bailleur social
BRAURE Vincent
ID Consult
Bureau d’Etudes Thermiques
TALONI Lily
Penicaud
Architecture et conseil environnemental
LEFEBVRE
Habitat 76
Bailleur social
BOUDOT Elisabeth
EDF
Exploitant du réseau électrique
1.3.5 BURGEAP et ERNST and YOUNG
La réalisation de l’étude a été confiée à BURGEAP en association avec ERNST AND YOUNG. Ces deux bureaux
d’études sont complémentaires depuis la connaissance de la ressource mobilisable jusqu’au plan d’actions
pour le développement économique de la filière locale tout en maitrisant l’impact de son exploitation sur
l’environnement.
BURGEAP est un bureau d’études qui intervient dans tous les métiers de l’environnement, depuis plus de 60
ans. ERNST AND YOUNG est un bureau d’études spécialisé dans les activités d’audit et de conseil qui couvre
tous les champs de la vie économique.
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2. Présentation de la géothermie
2.1 Contexte environnemental
En 1992, lors de la conférence de Rio sur l'environnement, les dirigeants de toutes les nations témoignaient
de leur prise de conscience d'une dégradation avancée de l’état de la planète (diminution des ressources,
pollution des mers et des terres, effet de serre, pluies acides, etc.).
Pour infléchir la tendance avant qu'il ne soit trop tard, la plupart des pays - dont les Etats membres de l'Union
Européenne – ont travaillé à la traduction du concept de développement durable dans leurs politiques. Celui-ci
s’est défini par la nécessité de satisfaire les besoins exprimés aujourd'hui sans compromettre les besoins des
générations à venir.
Comme les autres énergies renouvelables, la géothermie s'est alors retrouvée sur le devant de la scène, car
elle est depuis toujours par excellence une option du développement durable.
Le contexte écologique est petit à petit en train de prendre le pas sur l’aspect économique. La nécessité de
substituer les énergies fossiles par des énergies renouvelables s’inscrit non plus comme une nécessité mais
comme une urgence.
Les premières analyses de risques présentées lors de la conférence de Rio se sont avérées vraies. (cf. les
bouleversements climatiques, les inondations aux Etats-Unis d’Amérique, les typhons qui se succèdent dans le
golfe du Mexique, la fonte de la calotte glaciaire en Antarctique, les tempêtes dans le Sud-Ouest de la
France…).
Depuis l’entrée en vigueur à compter du 16 février 2005 du Protocole de Kyoto, les Etats membres de l’Union
Européenne se sont imposé de réduire d’ici 2012 leurs émissions de G.E.S de près de 8% par rapport aux
niveaux de l’année 1990.
Le Protocole de Kyoto représente un traité international potentiellement contraignant. Si les objectifs
conjointement fixés entre pays membres ne sont pas respectés, des taxes écologiques seront appliquées aux
pays dits « polluants ».
2.2 Définitions
Depuis l'aube de l'humanité, l'homme a toujours su tirer parti de la géothermie dont geysers, sources chaudes
et éruptions volcaniques lui manifestaient l'existence. Mais la découverte d'énergies plus facilement
mobilisables (charbon, pétrole) n'a guère encouragé son développement. Aujourd'hui, face à l’épuisement
programmé des réserves d'énergies fossiles, la nécessité de préserver l'environnement et le réchauffement
climatique dû à l'effet de serre, le Protocole de Kyoto, imposent de faire toute leur place aux énergies
renouvelables. La géothermie est de celles-ci.
La géothermie est l’exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol. L’utilisation des ressources
géothermales se décompose en 2 grandes familles : la production d’électricité et la production de chaleur.
La chaleur de la terre provient de la désintégration d'éléments radioactifs présents dans les roches et du
noyau terrestre qui génèrent un flux de chaleur vers la surface. Plus la profondeur est grande, plus la chaleur
est élevée, augmentant en moyenne de 3°C tous les 100 mètres. Mais ce gradient géothermique peut être
beaucoup plus élevé dans certaines configurations géologiques particulières.
En fonction de la ressource, de la technique utilisée et des besoins, les applications sont multiples. Le critère
qui sert de guide pour bien cerner la filière est la température. Selon le niveau de température, on distingue
différents types de géothermie, auxquels correspondent différents usages.
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Tableau 3. Différents types de géothermie
Type de géothermie
Très basse
énergie
Caractéristiques du ‘réservoir’
Utilisations
Terrains à moins de 100 m de
Chauffage et
profondeur
rafraîchissement de locaux, avec pompe
(avec ou sans nappe d’eau)
à chaleur
Température < à 30°C
Basse énergie
30°C < Température < 150°C
Chauffage urbain, utilisations
industrielles, thermalisme,
balnéothérapie
Moyenne et Haute
énergie
180°C < Température <
350°C
Production d’électricité
Géothermie profonde
Roches chaudes sèches à plus
de
3 000 m de profondeur
Au stade de la recherche, pour
l’électricité ou le chauffage
L’étude réalisée concerne la géothermie dite de Très Basse Energie – les autres étant plus aléatoires en Haute
Normandie. D’une manière générale, la température considérée est insuffisante pour le chauffage direct de
locaux (T°<30°C). Il est donc nécessaire de recourir à des Pompes A Chaleur permettant d’exploiter les
gradients géothermiques de la géothermique dite de Très Basse Energie.
2.3 La géothermie dite de Très Basse Energie
La géothermie Très Basse Energie est définie par l’exploitation d’une ressource présentant une température
inférieure à 30°C, qui ne permet pas, dans la plupart des cas, une utilisation directe de la chaleur par simple
échange.
Elle nécessite la mise en œuvre d’équipements thermodynamiques (Pompes A Chaleur : PAC) qui prélèvent
cette énergie à très basse température pour l’augmenter à une température suffisante pour le chauffage des
bâtiments.
La géothermie très basse énergie concerne l’exploitation de deux types de ressources :
•
L’énergie naturellement présente dans le sous-sol à quelques mètres, voire centaines de mètres,
•
l’énergie naturellement présente dans les aquifères et effluents qui s’y trouvent.
Un projet utilisant la géothermie Très Basse Energie se caractérise par trois composantes :
•
Le dispositif de captage (géothermie sur nappe, champ de SGV, géostructures, eaux usées, Energie
Thermodynamique de Mer),
•
Le dispositif de production : La pompe à chaleur (PAC),
•
Le dispositif de distribution.
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3. La géothermie Très Basse Energie
3.1 Le captage
Le dispositif de captage géothermique constitue la source de chaleur qui assurera le fonctionnement de
l’installation. Cette source de chaleur peut provenir de différents dispositifs :
•
Sur nappe,
•
Sur champ de Sondes Géothermiques Verticales,
et par extension
•
Sur eaux usées,
•
Sur Energie Thermodynamique de Mer,
•
Sur géostructures,
Toutes ces solutions sont fonctions de la localisation du projet étudié. La solution retenue impose de recouper
la disponibilité de la ressource en rapport avec les besoins énergétiques à couvrir.
3.1.1 Captage sur nappe
Les pompes à chaleur sur eau souterraine sollicitent l’eau présente dans le sous-sol par l’intermédiaire d’un
doublet géothermique constitué de deux forages, l’un servant au pompage des eaux souterraines et l’autre à
leur rejet dans la nappe. L’eau pompée circule jusqu’à la pompe à chaleur qui récupère les calories
nécessaires au chauffage et est réinjectée dans la nappe souterraine, avec une température plus basse en cas
de chauffage et plus élevée en cas de refroidissement.
Figure 2. Doublet de forages sur nappe d’eau souterraine
Source : www.geothermie-perspectives.fr
Les eaux sont rejetées dans la nappe d’origine. Elles peuvent également être rejetées en rivière ou dans le
réseau eaux pluviales. Dans la région Haute Normandie, les opérations éligibles aux aides de l’ADEME sont les
opérations pour lesquelles les eaux sont rejetées dans la nappe d’origine, et de façon exceptionnelle en
rivière.
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Lorsque le choix se porte sur l’aquathermie, le débit nécessaire aux besoins estimés précédemment peut être
calculé selon la formule suivante pour le débit d’hiver :
DH =
(1 − 1 / COP ) × PCH
1,16 × ∆T °
Avec
DH le débit d’hiver, en m3/h,
PCH, la puissance de chauffage en kW,
COP, le coefficient de performance de la machine,
∆T° la différence entre la température de pompage et la température de rejet
Par exemple, pour une puissance de chauffage de 100 kW, une température de pompage de 12° et une
température de rejet de 8°, le débit nécessaire serait de 12 m3/h. Il y aura donc un compromis à trouver
entre la variation de température et le débit de pompage, en fonction du contexte local.
D’une manière générale, un débit de l’ordre de 10 m3/h correspond à une puissance de 100 kW.
Par ailleurs, il faut citer deux modes de fonctionnement particuliers :
•
le fonctionnement en thermofrigopompe est également possible, pour une production simultanée de
chaud et de froid via la mise en œuvre de réseaux de distribution d’eau chaude et d’eau glacée
alimentant les différents systèmes de traitement. L’énergie excédentaire (énergie chaude ou froide)
est alors évacuée à l’extérieur (aquifère). En fonction des besoins à satisfaire, 5 schémas de
fonctionnement peuvent être envisagés (chaud, chaud et froid avec rejet froid sur le forage, chaud et
froid sans rejet, chaud et froid avec rejet chaud sur le forage, froid seulement). La production de
chaud et de froid peut se faire, soit par un système centralisé qui distribue les fluides à partir du
même local technique, soit par un système décentralisé où chaque local à climatiser possède son
propre système thermodynamique.
•
Le refroidissement gratuit ou free-cooling, consiste à utiliser l’eau de la nappe en été pour rafraîchir
les bâtiments par simple circulation, sans faire fonctionner la pompe à chaleur.
La mise place d’ouvrages de géothermie sur nappe nécessite l’acquisition préalable de diverses données
importantes, d’une part pour le choix des ouvrages et leur dimensionnement et d’autre part pour assurer la
pérennité de l’installation. Ces informations sont développées en annexe 1 et synthétisées ci-après.
•
Les terrains rencontrés sont importants à connaitre afin de définir les profondeurs de forage et les
méthodes les plus adaptées, et d’identifier les risques géologiques éventuels (fracturation,
artésianisme…) ;
•
Le sens d’écoulement des eaux souterraines doit être connu afin de localiser les puits de pompage et
de rejet, ce dernier devant être situé à l’aval hydraulique, afin d’éviter les risques de recyclage ;
•
Le niveau d’eau souterraine doit être connu ainsi que ses variations afin de préciser la hauteur
crépinée nécessaire ;
•
Les caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère doivent être connues afin de calculer la baisse du
niveau d’eau attendue dans le puits de pompage (rabattement) et la remontée du niveau d’eau dans
le puits de rejet. Dans le premier cas, l’information permet de définir la hauteur crépinée nécessaire.
Dans le second cas, elle permet de vérifier les risques d’inondation éventuels et de prendre les
mesures compensatoires nécessaires ;
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•
Les zones d’emprunt des puits doivent être calculées afin de s’assurer de l’absence de recyclage des
eaux entre les puits de pompage et de rejet, ce qui réduirait la performance du système ;
•
La qualité de l’eau doit être vérifiée afin d’estimer les risques de colmatage, voir la nécessité de
prévoir des filtres ou des appareillages adaptés du système de la pompe à chaleur. De même,
l’existence d’une pollution connue peut générer une restriction d’usage de l’eau qui doit être prise en
compte.
•
L’existence de puits voisins doit être vérifiée afin de s’assurer de l’absence d’incidence du projet sur
ces utilisations.
Le schéma suivant illustre le principe de la géothermie sur nappe souterraine.
Figure 3 : Principe de la géothermie sur nappe
Pour les opérations recensées en Haute Normandie, la profondeur moyenne des forages est de 30 mètres, et
la distance moyenne entre les deux ouvrages est d’une centaine de mètres.
Réalisation des ouvrages
La réalisation des ouvrages doit être confiée à une entreprise de forage spécialisée.
Dans la perspective de pérenniser l’activité de la géothermie verticale, EDF, l’ADEME et le BRGM ont créé la
qualification « QUALIFORAGE » afin de mieux encadrer l’activité du Forage.
« QUALIFORAGE » impose à toute entreprise souhaitant adhérer à la qualification, la souscription à une
garantie décennale. Cette qualification implique un degré de compétences de l’entreprise qui lui permet de
faire valoir le respect des normes en vigueurs.
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Comme toute autre solution, le forage pour la géothermie répond aux normes :
• NF X10-999 - Forage d'eau et de géothermie - Réalisation, suivi et abandon d'ouvrage de
captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages (AFNOR),
• FD X10-980 - Forage d'eau et de géothermie - Réalisation, suivi et abandon d'ouvrage de
captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages - Démarches
administratives.
La méthode de forage qui sera retenue doit être adaptée aux terrains rencontrés. Les trois méthodes de
forage les plus fréquentes sont les suivantes :
•
Forage à percussion ou battage,
•
Forage en rotation, comme le rotary par exemple,
•
Forage en percussion et rotation comme le marteau fond de trou ou le havage.
Les caractéristiques principales des différentes méthodes sont récapitulées en annexe 2.
Les méthodes de foration les plus répandues en Haute Normandie sont le marteau fond de trou
et le rotary.
En effet, le forage au rotary permet de traverser tous les types de terrains, même lorsque ces derniers
présentent une hétérogénéité verticale. Cependant, compte tenu de l’utilisation de fluide liquide, la gestion
des boues de forage est à prévoir.
Le marteau fond de trou est aussi très utilisé lorsque les terrains sont assez durs et homogènes. Dans le cas
de terrains meubles, il est nécessaire d’avoir recours au tubage à l’avancement afin d’éviter l’éboulement des
terrains dans le trou de forage.
Ces deux techniques de foration sont illustrées sur la figure de la page suivante :
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Figure 4. Schéma de principe de forage au marteau fond de trou et au rotary
Forage au marteau fond de trou
Marteau fond de trou
Forage au rotary
Tricône
Source : www.geothermie-perspectives.fr
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Les terrains les plus fréquents rencontrés en Haute Normandie correspondent à la craie. Cette
formation peut être forée aussi bien par les deux méthodes décrites.
En cours de réalisation du forage, l’équipe sur place doit disposer du matériel nécessaire pour réagir de
manière adaptée en cas de rencontre d’un aquifère captif, voir artésien. Il est important de noter que les
contacts entre deux aquifères distincts est proscrit. Les foreurs ayant signé la « chartre des foreurs d’eau » se
sont engagés à respecter ce principe. Le suivi technique du forage par un professionnel compétent en
hydrogéologie est conseillé.
Figure 5 : Principe d’un forage équipé pour la géothermie nappe
Protection de tête
Tubages pleins
Cimentation
Crépine
Graviers filtrants
Un chantier de forage se déroule généralement en plusieurs phases qui peuvent varier pour s’adapter à
chaque contexte :
•
Installation du chantier, avec mise en œuvre d’une plateforme de forage si besoin, permettant de
disposer d’un atelier de forage stable, horizontal, et organisé pour le bon déroulement des travaux,
•
Forage jusqu’à la profondeur requise, avec enregistrement des paramètres de forage, prise
d’échantillons de terrains, suivi des terrains rencontrés et des arrivées d’eau. Selon les cas, les
diamètres de forage peuvent être réduits en profondeur.
•
Equipement du forage à adapter en fonction des observations, avec mise en place d’un tubage plein
et crépiné et selon les cas, d’un gravier filtrant entre les terrains forés et le tubage crépiné, et d’un
coulis de ciment face au tubage plein. L’ouverture des crépines et le calibre des graviers du massif
filtrant doivent en particulier permettre une sollicitation adéquate des terrains, et favoriser les
écoulements laminaires et la filtration de l’eau. La cimentation de l’espace entre le tubage plein et les
terrains est une étape très importante qui doit être réalisée avec soin, avec un remplissage du bas
vers le haut.
•
Développement de l’ouvrage permettant de nettoyer les tubages, d’améliorer la réponse de l’ouvrage
à la sollicitation et d’augmenter la perméabilité des terrains au voisinage du puits en éliminant les
particules les plus fines présentes dans les terrains. Cette phase ne doit pas être négligée, en
particulier dans les terrains meubles. La durée de développement est variable de quelques heures à
plusieurs jours en fonction du terrain.
•
Une fois les ouvrages en place, des essais de pompage doivent être réalisés et interprétés par un
spécialiste. Ces essais permettent de préciser le débit possible dans l’ouvrage et de donner des
recommandations vis-à-vis de l’exploitation.
•
Mise en place d’une tête de protection du puits.
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A titre indicatif, la réalisation d’un forage équipé, à 40m de profondeur, dans la craie, se fait sur une durée de
3 à 5 jours.
Enfin, il est conseillé d’accompagner la réception des ouvrages d’une inspection vidéo. Elle permet de
s’assurer du bon état de l’ouvrage et de disposer d’un état de référence de l’ouvrage qui pourra être comparé
aux états futurs lors de l’entretien.
3.1.2 Captage sur champ de Sondes Géothermiques Verticales (SGV)
Les Sondes Géothermiques Verticales permettent d’exploiter la chaleur des terrains superficiels sans mobiliser
l’eau souterraine. Ce sont des échangeurs thermiques verticaux constitués de deux tubes de polyéthylène en
U, installés dans un forage et scellés dans celui-ci par une cimentation. On y fait circuler en circuit fermé un
fluide caloporteur (mélange eau + glycol, mono propylène Glycol) au travers duquel l’énergie se transmet.
Elle est ensuite extraite de ce liquide par la pompe à chaleur.
Dans le cas de figure où l’installation couvre des besoins de chauffage et de refroidissement, le
fonctionnement se déroule sur un cycle annuel, avec une extraction de la chaleur du terrain pendant la saison
de chauffage (injection de froid) et une extraction de froid pendant la période de climatisation (injection de
chaleur dans le terrain).
En hiver, le fluide prend les calories du terrain ce qui permet de chauffer le bâtiment.
A l’inverse, en été, la chaleur accumulée dans le bâtiment est réinjectée dans le sol et la récupération du froid
injecté pendant l’hiver permet de rafraîchir le bâtiment.
Figure 6 : Sondes Géothermiques Verticales
Profondeur du capteur vertical comprise généralement entre 10 et 100 m mais pouvant dépasser 100 m
Source : www.geothermie-perspectives.fr
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Une sonde permet dans la région de Haute Normandie de prélever dans le sol entre 30 et 50 W/mètre
linéaire, soit pour une sonde de 100m, profondeur souvent optimale pour des raisons de coûts, de recharge
thermique et de facilité administrative de montage de dossier, entre 3 et 5 kW. Toutefois, plus on prélève des
calories dans le sol, plus le sol risque de s’épuiser sans recharge thermique. La conception de systèmes de
SGV (Sondes Géothermiques Verticales) s’avère donc là aussi primordial. La photographie suivante montre le
déroulement d’une sonde géothermique.
Source : magazine Géosciences – BRGM – décembre 2009
Connaissances nécessaires
La mise place de sondes géothermiques verticales nécessite l’acquisition préalable de diverses données
importantes, d’une part pour le choix des ouvrages et leur dimensionnement et d’autre part pour assurer la
pérennité de l’installation. Ces informations sont développées en annexe 3 et synthétisées ci-après.
•
Les terrains susceptibles d’être rencontrés sont importants à connaitre afin de préciser la méthode de
forage utilisée et d’identifier les risques géologiques éventuels (fracturation, artésianisme…),
•
Les caractéristiques géothermiques des terrains sont importantes à connaitre afin de dimensionner au
mieux le champ de sondes verticales à mettre en place. Dans ce but, des Tests de Réponse
Thermique (TRT) doivent être réalisés. La prestation du TRT impose un délai de 2 semaines entre
l’opération préalable du forage Test et la prise de données géothermiques sur site. La réaction
exothermique générée par la prise du coulis d’injection comblant l’espace annulaire du forage doit
être terminée de façon à ce que le terrain retrouve son équilibre thermique. Le Test de Réponse
Thermique est effectué au moyen d’un module spécifique. La réalisation d’un TRT sur la sonde test
est d’une durée de 7 jours, y compris le montage et démontage du système de mesure. Le test est
réalisé par soutirage d’une puissance thermique constante et stable dans le terrain, avec mesure de la
réponse thermique sur la base de la théorie de Kelvin. Le TRT permettra de donner les paramètres
préalables nécessaires aux dimensionnements, la conductivité thermique effective du terrain (λ en
W/(m.K)), la température moyenne initiale du terrain (T°C init en K), la résistance thermique effective
de la sonde (Rb en K/(W.m)).
•
La présence d’eau doit également être vérifiée de même que sa circulation. L’eau peut être
considérée soit comme un atout dans le cas d’une nappe libre qui permettra une recharge thermique
plus aisée, soit comme un risque majeur s’il s’agit d’un aquifère captif, voir artésien. Cet élément est
donc primordial à connaitre.
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•
L’espacement disponible sera pris en compte également. L’espacement entre les sondes est
habituellement compris de 6 à 15 m ; ainsi chaque sonde représentera au moins 36 m2 de surface
utile et en moyenne 100 m2. Les sondes peuvent être implantées sous un bâtiment ou sous un
parking.
•
Le dimensionnement est basé sur l’interprétation des résultats du TRT, des besoins énergétiques
(chauffage/refroidissement), du choix de la PAC installée, du choix des émetteurs, de la surface utile
nécessaire à la mise en œuvre du dispositif des capteurs. Le dimensionnement du champ de sondes
se fait en tenant compte de l’évolution thermique du sous-sol au cours de 25 années d’exploitation.
Des logiciels spécifiques dédiés aux dimensionnements de champ de SGV tels que PILESIM2 et EED
permettent de simuler l’exploitation du dispositif géothermique afin de s’assurer de la pérennité du
système.
Réalisation des ouvrages
La réalisation des ouvrages doit être confiée à une entreprise de forage spécialisée.
Dans la perspective de pérenniser l’activité de la géothermie verticale, EDF, l’ADEME et le BRGM ont créé la
qualification « QUALIFORAGE » afin de mieux encadrer l’activité du Forage.
« QUALIFORAGE » impose à toute entreprise souhaitant adhérer à la qualification, la souscription à une
garantie décennale. Cette qualification implique un degré de compétences de l’entreprise qui lui permet de
faire valoir le respect des normes en vigueurs.
Comme toute autre solution, le forage pour la géothermie répond aux normes :
• NF X10-999 - Forage d'eau et de géothermie - Réalisation, suivi et abandon d'ouvrage de
captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages (AFNOR),
• FD X10-980 - Forage d'eau et de géothermie - Réalisation, suivi et abandon d'ouvrage de
captage ou de surveillance des eaux souterraines réalisés par forages - Démarches
administratives.
• NF X10-970 - Forage de Géothermie - Réalisation, mise en œuvre, entretien, abandon de la
sonde géothermique verticale.
La méthode de forage qui sera retenue doit être adaptée aux terrains rencontrés. Les deux méthodes de
forage les plus fréquentes sont les suivantes :
•
Forage en rotation, comme le rotary par exemple,
•
Forage en percussion et rotation comme le marteau fond de trou ou le havage.
Les caractéristiques principales des différentes méthodes sont récapitulées en annexe 3. Un chantier de
forage se déroule généralement en plusieurs phases qui peuvent varier pour s’adapter à chaque contexte :
Figure 7 : Forage équipé d’une Sonde géothermique verticale
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Source NORME NF X10-970
•
Installation du chantier, avec mise en œuvre d’une plateforme de forage si besoin, permettant de
disposer d’un atelier de forage stable, horizontal, et organisé pour le bon déroulement des travaux,
-
Forage jusqu’à la profondeur requise, avec enregistrement des paramètres de forage, prise
d’échantillons de terrains, suivi des terrains rencontrés et des arrivées d’eau. Selon les cas, les
diamètres de forage peuvent être réduits en profondeur. Réalisation d’un forage en Ø 130-165mm
jusqu’a une profondeur de 100m,
-
Mise en place des capteurs géothermiques verticaux sur une profondeur de 95m. Ces capteurs
géothermiques verticaux ou SGV sont des sondes constituées d’une tuyauterie double-U en PEHD,
(PE100, PN16, éprouvées en usine) de diamètre externe DN 32, épaisseur 2.9mm, de longueur 100
m, munies de cunettes de décantation au niveau du pied de sonde (type : HAKA GERODUR, FRANCK,
GEOTEC, REHAU). Une attention particulière sera attachée à espacer les tubes à des intervalles
réguliers à l’aide d’un dispositif de centreurs-écarteurs,
-
Le remplissage de l'espace annulaire entre les sondes géothermiques et le forage (0-100m) sera
effectué par injection avec un coulis à haute conductivité thermique (1,5< λ <2,0 W.m/K), injecté par
le bas du forage (canne d’injection),
-
Le remplissage des tubes de la sonde (avant test) sera fait avec de l'eau propre afin d'annuler la
poussée d'Archimède, pour faciliter la mise en place des sondes,
-
Un essai d’étanchéité est à entreprendre sur la sonde Test. Un test de pression devra être entrepris
avant injection du coulis. Ce test, réalisé à 3 bars, d’une durée de 30 min, doit être effectué avant le
remplissage du puits de forage. La pression ne doit pas chuter de plus de 0,6 bar pour que l’essai soit
concluant,
-
Une protection en tête des tubes de PEHD de la sonde thermique sera mise en place prévenant les
dégradations ou actes de vandalisme à la fin de l'équipement.
3.1.3 Captage sur géostructures
La pertinence de ce système géothermique est de recouper les besoins structurels aux besoins énergétiques
du bâtiment projeté.
Les géostructures ou fondations profondes énergétiques demeurent une technique non courante en
France.
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Cela signifie réglementairement qu’aucun DTU (Document Technique Unifié) ou Norme n’existent pour
assurer la Conception et Réalisation de ce type d’opérations. Pour entreprendre la réalisation d’un tel dispositif
il convient de procéder à une demande d’ATEX (Appréciation Technique d’EXpérimentation) auprès des
instances publiques qui légifèrent les principes de constructions du Bâtiment (Centre Scientifique et Technique
du Bâtiment : CSTB). Si la demande d’ATEX instruite par le CSTB est acceptée, cette démarche permet au
maître d’ouvrage la souscription à une garantie dommage ouvrage pour assurer son projet.
Pour des projets de construction où des fondations profondes sont nécessaires, il est possible de disposer des
échangeurs de chaleur au sein même de ces ouvrages. Les fondations profondes deviennent des
géostructures énergétiques qui permettent de fournir chaleur en hiver et froid en été.
Les géostructures sont des ouvrages mis en place dans le sol ou en contact avec lui. Il s'agit principalement
de pieux, servant de fondation pour un bâtiment lorsque la portance du sol est trop faible, ou pour assurer la
stabilité du massif dans lequel il est construit. Les géostructures sont généralement en béton ou en béton
armé.
La conductivité thermique et la capacité de stockage font du béton un matériau de construction idéal pour des
absorbeurs d'énergie thermique. De plus, à quelques mètres sous Terre (10 - 20 m), la température devient
très rapidement constante (12-16°C). Ce niveau de température peut être utilisé pour le refroidissement de
bâtiments en été et pour le chauffage en hiver.
Les géostructures nécessaires au soutènement et aux fondations de bâtiments de toute taille peuvent être
équipées d'échangeurs de chaleur. Les pieux et les parois en béton en contact avec le terrain contiennent des
tubes échangeurs (Sondes Géothermiques) en matière synthétique (PEHD), pour échanger la chaleur ou le
froid du terrain. Ces conduites rejoignent un collecteur qui alimente une ou plusieurs pompes à chaleur.
Le fonctionnement de l'installation se déroule sur un cycle annuel, avec une extraction de la chaleur du terrain
pendant la saison de chauffage (injection de froid) et une extraction de froid pendant la période de
climatisation (injection de chaleur dans le terrain).
En hiver, le fluide prend les calories du terrain ce qui permet de chauffer le bâtiment.
Figure 8 : Principes de Géostructures
A l’inverse, en été, la chaleur accumulée dans le bâtiment est réinjectée dans le sol et la récupération du froid
injecté pendant l’hiver permet de rafraîchir le bâtiment. Le coût de mise en place faible du fait de l’utilisation
des structures existantes du bâtiment rend cette solution extrêmement intéressante économiquement,
indépendamment de son excellence pour ce qui concerne le bilan CO2.
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Les points clés de la réussite d’une opération sur fondations énergétiques (cf. annexe 4) sont :
-
L’étude structurelle du projet (Calcul des descentes de charges),
-
L’étude géotechnique du site,
-
L’étude des fondations profondes (détermination du type de fondations profondes, leurs nombres,
leurs implantations (calepinage), leurs diamètres et leurs linéaires,
-
L’étude thermique
refroidissement),
-
L’étude géothermique du projet :
du
projet
(définitions
des
besoins
énergétiques
en
chauffage
et
en
o
Détermination de la vitesse d’écoulement des eaux souterraines (Darçy),
o
Forage Test,
o
La réalisation d’un Test de Réponse Thermique,
o
L’analyse de l’adéquation des différents dispositifs constituant les dispositifs géothermiques
(captage, production, distribution),
o
La réalisation d’un dimensionnement (EED et PILESIM2) permettant de simuler l’exploitation
du dispositif géothermique afin de s’assurer de la pérennité du système.
En parallèle il convient d’entreprendre toutes les démarches administratives nécessaires à la validation du
concept énergétique des géostructures.
-
Présentation du projet et du concept énergétique au CSTB,
-
Constitution du dossier technique de conception et de réalisation des géostructures soumis à
l’instruction du CSTB.
3.1.4 Captage sur réseaux d’eaux usées
L’eau usée est une source d’énergie qui peut être utilisée pour chauffer les bâtiments à l’aide d’une pompe à
chaleur. La technologie est simple et efficace. Les premières installations ont été construites en Suisse il y a
une vingtaine d’années.
Les effluents circulant dans les réseaux d’assainissement ont une température variant entre 13°C et
20°C (selon la région et les saisons). Issues de nos cuisines, salles de bain, lave-linge et lave-vaisselle, ces
effluents représentent une source d’énergie gratuite et renouvelable pouvant être utilisée pour chauffer l’eau
ou l’air ambiant des habitations situées à proximité. Partant de cette constatation, la récupération de l’énergie
des eaux usées peut être envisagée par un procédé similaire à celui utilisé en géothermie.
On distingue trois systèmes de récupération de chaleur sur eaux usées :
•
Récupération de chaleur sur eaux usées des bâtiments (A) ;
•
Récupération de chaleur sur réseaux d’eaux usées, utilisant des échangeurs intégrés aux canalisations
transportant les eaux usées (B) ;
•
Récupération de chaleur sur eaux usées clarifiées en sortie de station d’épuration avant rejet au
milieu naturel (C).
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Figure 9 : Récupération de chaleur depuis les eaux usées des bâtiments/des réseaux
d’eaux usées et des eaux clarifiées de STEP (source SWISS ENERGY 2005)
A
B
C
A Récupération de chaleur sur eaux usées des bâtiments.
La récupération de chaleur à partir des eaux usées de bâtiments peut être employée avec débits constants ou
débits variables : pour les installations ayant des débits d’eaux usées constants, des échangeurs thermiques
tubulaires sont utilisés ; pour des débits variables, des systèmes de stockages et de filtration avec échangeurs
en spirale intégrés doivent être utilisés.
Ce procédé est utilisé en Suisse pour plus de 200 installations dans l’industrie, les piscines les établissements
scolaires, les hôpitaux et les résidences diverses. La chaleur récupérée sert au chauffage de l’eau chaude
sanitaire.
B Récupération de chaleur sur réseaux d’eaux usées.
Un échangeur thermique placé dans le radier d’un collecteur, récupère l’énergie des eaux usées et la transmet
à un liquide caloporteur circulant sous le radier.
Celui-ci transporte l’énergie emmagasinée jusqu'à une pompe à chaleur située en pied des bâtiments. Celle-ci
va utiliser l’énergie provenant du réseau d’assainissement pour chauffer l’air ambiant ou l’eau sanitaire du
bâtiment. Le procédé se caractérise par une source de chaleur disponible à proximité directe des besoins, au
cœur des agglomérations.
En l’état actuel des produits existants, le principe de fonctionnement est soumis à certaines limites et
conditions de faisabilité portant sur les caractéristiques du réseau d’assainissement lui-même mais aussi sur
les besoins à satisfaire en termes d’énergie ou de chaleur.
Pour être rentable, la récupération de chaleur à partir des eaux usées exige un débit supérieur ou égal à
15 l/s (moyenne quotidienne par temps sec); cela représente un bassin versant urbain d’environ 8 000
habitations.
Le diamètre minimum pour la pose du système dans une canalisation neuve est de 400 mm sur un linéaire
compris entre 20 et 200 ml en ligne droite de préférence. Enfin la surface minimum de l’échangeur thermique
est de 40 m² pour obtenir un rendement correct.
La performance du système varie de 2 à 5 kW /m² d’échangeur soit 1,8 à 8,4 kW/ml.
Le procédé est particulièrement adapté à un habitat urbain dense.
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Afin de limiter les déperditions de chaleur, le réseau d’assainissement, lieu de production de l’énergie, doit se
situer à une distance comprise entre 100 m et 300 m du bâtiment où l’énergie sera utilisée via la pompe à
chaleur.
Figure 10 : Principe de fonctionnement d’une PAC sur réseaux d’eaux usées
C. Récupération de chaleur sur eaux usées en sortie de station d’épuration (STEP)
L’énergie potentielle de l’eau usée clarifiée est bien supérieure à celle de l’eau brute car elle admet un
refroidissement supérieur. En termes de rejet dans le milieu naturel ce refroidissement est même souhaitable.
Toutefois l’inconvénient de ce procédé réside dans l’éloignement des Stations d’Epuration, installées
généralement à l’écart des zones résidentielles ce qui exclut l’utilisation pour des chauffages collectifs ou
individuels. Par contre certaines stations sont situées au cœur d’activités industrielles ou commerciales.
Idéalement, l’énergie de l’eau usée peut être utilisée par la STEP elle-même pour son chauffage propre et ces
procédés comme le séchage de boues. Ces applications peuvent être rentables si les stations développent un
programme de réduction de consommation d’énergie fossile. C’est donc dans cette optique de réseau de
chaleur que cette technologie revêt tout son intérêt.
Ce type d’échange d’énergie est réversible, ainsi l’hiver les effluents étant à une température supérieure à
celle de l’air ambiant permettent de chauffer les bâtiments ; et l’été la température des effluents étant
inférieure à celle de l’air ambiant, ils permettent le refroidissement des locaux. La limite d’utilisation est liée
aux températures de rejet qui dépendent in fine de la qualité des eaux de surface où se fait le rejet.
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3.1.5 Captage sur Energie Thermodynamique de Mer
L’eau de mer est une excellente source de chaleur sous certaines conditions et peut être principalement
utilisée pour des projets de moyenne à grande importance. A une profondeur de 25 à 50 m, la température
de l’eau de mer est constante et proche en moyenne de 8°C sur le littoral de la Manche pour la période
hivernale. Il est fondamental d’utiliser des échangeurs de chaleur résistant à la corrosion et de traiter les eaux
pour réduire la prolifération d’organismes marins (algues, moules,…) au niveau des tuyauteries, des
échangeurs et évaporateurs.
Des projets ont été développés en Europe du Nord où la mer est à des températures moyennes inférieures à
celles du littoral Haut Normand en hiver :
•
Réchauffage de 789 logements neufs à Scheveningen (La HAYE). L’eau de mer est pompée entre 0 et
4°C en hiver. Elle est ensuite préchauffée à 11°C par une pompe à chaleur (nécessaires pour le
fonctionnement des PAC des bâtiments). Pour éviter toute corrosion, les pompes et les échangeurs de
chaleur sont fabriqués en titanium et les conduits en plastique. Les pompes à eau sont désactivées
par le système lorsque la température de l’eau de mer dépasse les 11°C pendant une longue période
de l’année. L’eau fournit alors directement de la chaleur au réseau grâce à un échangeur. Le système
permet une économie d’énergie et réduit de 50% les rejets en CO2. (source : bulletinselectroniques.com)
•
Pompe à chaleur sur eau de mer pour chauffer 54 000 m2 à la Seyne sur mer (installation
réceptionnée en 2009). Le maître d’ouvrage est la mairie de la SEYNE SUR MER. Le bureau d’études
fluides est INGETEC. L’installation atteint une puissance thermique de 4800 kW (information : portail
expert de la performance énergétique XPAIR.com).
•
Pompes à chaleur sur eaux de mer à Monaco. Ces pompes à chaleur fournissent 74% de la
production d’énergie totale de la principauté. Dès 1960, l’auditorium RAINIER 3 profite de cette
technique. Les COP oscillent entre 3 et 4.
•
Ville de STOCHOLM Suède. Un réseau de chaleur du district Värtan se chauffe à plus de 60% avec de
la chaleur récupérée sur eau de mer. En hiver l’eau est pompée à 15 m de profondeur pour une
température de +3°C. 6 pompes à chaleur ont été achetées entre 1984 et 1986 pour une capacité de
180 MW. L’eau est prélevée directement en mer Baltique.
L’approche réglementaire de ce type d’opération consiste à entreprendre une étude d’impact. Au préalable il
convient d’appréhender l’aspect environnemental de ce procédé. La variation de la température d’eau de rejet
du système, peut ponctuellement avoir une influence sur le biotope du site.
Cette technologie est encore peu répandue et en tout cas applicable à des projets de 3 à 5 MW
minimum, en raison des coûts d’installation (génie civil, équipements de traitement d’eau) et de
maintenance.
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Présentation de l’installation d’Energie Thermodynamique de Mer de « La Seine sur Mer ».
Figure 11 : Installation d’ETM, Projet de « La Seine sur Mer »
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3.2 La production
La géothermie Très Basse Energie se caractérise par un recours systématique à une Pompe A Chaleur (PAC)
placée en tant qu’intermédiaire entre le circuit de captage qui fournit les calories à la PAC et le circuit de
distribution qui distribue le chauffage ou le refroidissement dans le bâtiment.
3.2.1 La PAC
Le principe de fonctionnement d’une PAC requiert de l’énergie électrique et l’utilisation de la source de chaleur
assurée par le dispositif de captage.
Le fonctionnement d’une PAC est basé sur l’exploitation du cycle thermodynamique des fluides frigorigènes.
Ces fluides frigorigènes sont confinés en circuit fermé. Le changement d’état du fluide frigorigène de par la
transformation du fluide de l’état de vapeur à l’état liquide, permet de transférer les calories captées dans le
sous-sol vers les bâtiments
Un fluide frigorigène à très basse température d’ébullition circule en boucle fermée et absorbe les calories du
milieu sollicité.
•
Dans l’évaporateur, le fluide récupère les calories nécessaires depuis le circuit du sous-sol. Sa
température augmente et il se vaporise et devient gazeux.
•
Il est ensuite comprimé dans le compresseur et la vapeur passe en haute pression.
•
Dans le condensateur, le fluide transfert sa chaleur au circuit de chauffage et redevient liquide
toujours sous haute pression
•
En fin de parcours, le détendeur abaisse la pression, le liquide passe en basse pression et un nouveau
cycle peut commencer.
Ce cycle thermodynamique est illustré en figure suivante.
Figure 12 :Cycle thermodynamique d’une PAC géothermique utilisant l’énergie du soussol.
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Les principaux fluides utilisés sont des hydrofluorocarbures, non inflammables et sans effet négatif sur la
couche d'ozone, mais contribuent cependant très fortement à l'effet de serre. Exemples : R134a, R410a,
R407c, R404a. Ils remplacent les chlorofluorocarbones (CFC) interdits depuis 2001 et les hydro
chlorofluorocarbones interdits à partir de 2015, car très néfastes pour la couche d’ozone.
Ainsi, une pompe à chaleur qui assure 100% des besoins de chauffage d’un projet consomme seulement 20 à
30% d’énergie électrique, les 70 à 80% restants étant puisés dans le milieu naturel.
Notons que les PAC sont en mesure de produire du chauffage et du refroidissement si le dispositif de la PAC
est réversible.
3.2.2 Le COP/EER
Le fonctionnement d’une installation de géothermie repose sur l’association de capteurs géothermiques à une
PAC.
Le COP, ou COefficient de Performance représente la performance énergétique de la pompe à chaleur
fonctionnant en mode chauffage.
L’association des différentes sources de chaleurs qui composent le système nous permet de définir la relation
de Puissances qui les unies.
• PCALO du projet = PFR + PElec
Avec :
• PCALO = Puissance calorifique de chauffage nécessaire au fonctionnement de l’installation
• PElec = Puissance électrique consommée par la PAC et les auxiliaires du système
• PFR = Puissance frigorifique fournie par la source froide développée par les capteurs
géothermiques.
La performance d’une PAC est évaluée par un COP (COefficient de Performance) qui lui est attribuée.
Nous savons que le COP correspond à la Puissance de l’installation nécessaire au chauffage (PCALO) divisé par
le Puissance Electrique (PElec) qui est consommée par la PAC et ses auxiliaires (pompage de l’eau pour la
solution sur nappe phréatique ou circulateurs dans le cas de champ de Sondes).
En intégrant le COP dans la relation des Puissances du système, cela permet d’identifier la Puissance à fournir
pour la source froide développée par la solution des capteurs géothermiques.
• COP = PCALO/PElec
La puissance prélevée sur la source froide (capteur géothermique) est
• PFR = PCALO – PElec
Où
• PFR = PCALO x (1– (1/COP))
Le COP Annuel de fonctionnement ou COPA de l’installation est considéré à l’échelle d’une année
d’exploitation du dispositif de géothermie (Considération des conditions climatiques). Le COPA est
représentatif du degré de performance d’une d’installation comparativement au COP qui ne considère la
performance d’un système qu’à l’échelle instantanée du procédé thermodynamique.
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Lorsque que le dispositif de Pompe A chaleur est réversible, (production de chauffage et de refroidissement),
la performance au refroidissement d’une PAC est défini par le coefficient d’efficacité frigorifique EER (Energy
Efficiency Ratio ) ;
Le EER, ou coefficient d’efficacité frigorique représente la performance énergétique de la pompe à chaleur
fonctionnant en mode refroidissement.
Les dispositifs de Géothermie permettent de produire du free-cooling ou géo-cooling.
Le géo-cooling est basé sur l’exploitation de la fraîcheur du sous-sol comme source de rafraîchissement.
Le principe de fonctionnement consiste à exploiter le gradient thermique du sous-sol (12-18°C) pour rafraîchir
les bâtiments.
Le free-cooling ou géo-cooling permet d’atteindre des EER à la production de rafraichissement supérieur à 10.
La PAC n’intervient plus dans le dispositif de production. Seul les circulateurs des dispositifs de captages
(Pompage sur nappe, circulateurs pour fluides caloporteurs des dispositifs géothermiques) génèrent des
consommations électriques et optimise les performances et le rendement de l’installation géothermique.
Le facteur de conversion énergie primaire / énergie finale de l’énergie électrique est évalué à 2,58 comme vu
précédemment. Cela explique pourquoi l’ADEME exige un COP minimal de 4 pour l’éligibilité des opérations
sur nappe (3,7 pour les sondes), pour qu’il n’y ait pas de surconsommation en énergie primaire.
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3.3 La distribution
Une fois la chaleur (ou le refroidissement) fournie, les fluides réchauffés (ou refroidis) doivent alimenter
l’ensemble du bâtiment. C’est le rôle de la distribution, qui va faire appel à des systèmes auxiliaires tels que
des pompes de distribution, des ventilateurs. La conception des réseaux de distribution est aussi un élément
important afin de limiter les pertes de charge et les consommations des appareils auxiliaires.
3.3.1 Distribution sur réseau de chaleur
Un réseau de chaleur, est un chauffage central à l’échelle d’une ville ou d’un quartier. Il permet d’alimenter
des bâtiments (privés, publics, industriels) en eau chaude. Le réseau de chaleur est un réseau, qui transporte
la chaleur sous forme d’eau chaude dans des canalisations enterrées. Les clients se raccordent sur ce réseau
pour s’approvisionner en chaleur.
Cette chaleur peut être générée à partir :
• De l’exploitation d’un doublet géothermique sur nappe phréatique,
• De l’exploitation d’une Energie Thermodynamique de Mer.
La chaleur est produite par une unité de production et ensuite transportée par un fluide caloporteur (de l'eau
sous pression) dans divers lieux de consommation.
Le principe consiste à extraire les calories du sous-sol ou de la mer en les couplant à un échangeur thermique
qui par le biais d’une unité de production (Pompe A Chaleur) alimentera en eau chaude le réseau de chaleur.
Pompe à chaleur géothermique sur boucle d’eau froide
Le système de PAC sur boucle d’eau permet d’individualiser le chauffage et le rafraîchissement de locaux et
de récupérer les apports spécifiques. Cette technique est particulièrement adaptée aux cas où les besoins
sont variables selon les zones (besoins simultanés de chaud et de froid). Une boucle d’eau froide parcourt
l’ensemble des locaux à rafraîchir (ou à chauffer: il s’agit d’un système réversible), chaque local étant équipé
d’une PAC branchée sur cette boucle. La PAC permet de transférer de la chaleur du local vers la boucle, ou de
la boucle vers le local, selon le fonctionnement désiré (rafraîchissement/chauffage). La boucle d’eau permet
donc un transfert d’énergie d’un local vers un autre, et sa température est fonction de l’ensemble de ces
transferts. Associée à un forage, la boucle peut prélever et évacuer la chaleur selon les besoins de la période.
Le principe de la boucle d’eau peut également être envisagé dans le cas d’un lotissement de pavillons
individuels. Chaque pavillon dispose de sa propre pompe à chaleur et peut prélever en tant que de besoin,
hiver comme été, la quantité dont il a besoin pour le chauffage ou le rafraîchissement.
La réalisation d’un éventuel réseau de chaleur implique de déterminer le tracé du réseau, l’implantation de la
centrale de production et des sous-stations, le raccordement par type de logement entre le réseau et les
bâtiments.
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Figure 13. Réseau de chaleur : représentation d’un dispositif de distribution sur boucle
d’eau froide
3.3.2 Distribution sur émetteurs de chaleur
Le choix des émetteurs est fondamental pour l’aboutissement du projet.
Pour être performant, le système doit limiter les besoins en énergie. Ainsi, une distribution en régime basse
température (35/45°C) demandera moins d’énergie au dispositif de production (PAC) ; mais nécessitera un
choix d’émetteurs adaptés. Les radiateurs conventionnels dans le cadre de réhabilitations de projets ne seront
généralement plus adaptés du fait des régimes haute température (55/65°C) des émetteurs en place.
L’adéquation entre le choix des émetteurs et le dispositif de production énergétique est prépondérante dans la
performance du système.
Plus il y a d’écarts de températures entre la source de chaleur du dispositif de captage et le régime de
température du dispositif de distribution, moins le COP du système est bon. L’idéal étant de projeter une
installation de géothermie TBE distribuant des régimes basses températures. Les performances énergétiques
(COP/EER) seront optimisées.
Les émetteurs de chaleur possibles en fonction des besoins énergétiques à couvrir sont les suivants :
•
•
•
Radiateurs basse température (chauffage par rayonnement) ;
Planchers chauffants (circulation de l’eau dans des gaines intégrées au plancher) ou plafonds
chauffants ; Les planchers chauffants assurent généralement les meilleures sensations en termes de
confort de chauffage ;
Ventilo-convecteurs basse température.
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4. Le Montage d’une opération en construction ou en rénovation
4.1 La Conception
La conception d’une opération de géothermie réside en 4 points.
• L’étude énergétique du projet (à ne pas confondre avec l’étude réglementaire RT),
• L’étude de Pré Faisabilité*, en parallèle de l’étude énergétique,
• L’Etude de Faisabilité* comprenant l’étude économique du projet de géothermie
• L’Assistance à Maîtrise d’Ouvrage** (AMO) ou la Maîtrise d’Œuvre** des opérations de
Géothermie(MOE).
* : En préalable, constitution du dossier AQUAPAC (géothermie sur nappe) et, en cas de demande de
financement de la préfaisabilité ou de la faisabilité par l’ADEME, constitution du dossier de demande d’aide,
** : En préalable, constitution du dossier AQUAPAC et en cas de demande de financement de l’investissement
géothermie par l’ADEME, constitution du dossier de demande d’aide Fond Chaleur Renouvelable (demande de
subventions pour l’exécution des travaux),
4.2 La Réalisation
La Réalisation d’une opération de géothermie réside en 4 points.
• La réalisation du dispositif de captage géothermique et la mise en place des équipements,
• Les connexions horizontales (entre les forages et PAC),
• La fourniture & la pose de la Pompe A Chaleur,
• La mise en place d’un dispositif de comptage et de suivi des performances (télécomptage par
télégestion recommandé).
4.3 Détails des étapes de conception
4.3.1 L’étude thermique
L’étude énergétique du projet permet de dresser la problématique à laquelle la solution de géothermie
répondra. En prenant en considérations toutes les caractéristiques thermiques du bâtiment existant ou en
projet, l’étude énergétique établira les besoins énergétiques à couvrir et les différentes solutions
envisageables.
L’étude énergétique ne doit pas être confondue avec l’étude thermique réglementaire qui ne vise qu’à vérifier
la conformité du projet avec la RT en cours.
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L’étude énergétique vise à fournir aux concepteurs et aux décideurs les éléments pertinents qui leur
permettront de choisir les meilleures solutions techniques afin de maintenir des conditions satisfaisantes de
confort thermique dans les locaux, tout en limitant les consommations et l’impact sur l’environnement.
L’étude énergétique a pour objet la comparaison de différents choix techniques nécessaires au maintien de la
qualité du confort thermique dans les bâtiments étudiés, tout en maîtrisant les consommations d’énergie dans
le respect des coûts d’investissement et d’exploitation.
Les résultats en consommation d’énergie finale et d’énergie primaire seront comparés pour chaque solution.
L’étude énergétique permettra de déterminer tous les besoins calorifiques et frigorifiques du projet en rapport
avec la typologie du bâtiment étudié.
L’étude énergétique réalisée nous informera sur :
•
les puissances à installer (kW),
•
les consommations énergétiques (en kWh, mensuelles, annuelles),
•
le nombre d’heures d’utilisation en rapport avec les besoins à couvrir (h),
•
le nature et le type d’émetteurs disposés dans le bâti (plancher chauffant, radiateurs, ventiloconvecteurs…),
•
les régimes de température de distribution pour la production de chauffage, de refroidissement,
d’ECS,
•
Les températures de consignes Hiver et Eté,
•
Les courbes monotones (Chauffage/Refroidissement).
Ces données sont nécessaires pour définir et dimensionner l’installation de géothermie.
Pour une opération en rénovation, une étape préalable est l’étude descriptive du bâtiment et de
l’environnement (diagnostic énergétique du bâti).
Choix des équipements
Dans le cadre de la présentation de l’installation de géothermie, le BETh (Bureau d’Etudes Thermiques)
décrira les caractéristiques du système à travers la description détaillée de l’installation mise en place. La
description de l’installation présentera :
•
Le dispositif de capteurs géothermiques,
•
Le système de production (PAC), (Avec COP/EER),
•
Le dispositif de distribution de chauffage et de refroidissement,
•
Le dispositif d’émission dans le bâtiment,
•
Le système de régulation,
•
Le dispositif de comptage.
La description de chaque dispositif sera accompagnée de schémas de principes et de notes explicatives
présentant le principe de fonctionnement, les caractéristiques des équipements, le mode de fonctionnement
et les performances du système.
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NOTA : Le BETh proposera des équipements de contrôles et de télétransmission à mettre en place pour le
dispositif de télécomptage, afin de faire valoir auprès de l’ADEME la mise en conformité de l’installation, en
rapport avec les critères d’éligibilités du « Fonds Chaleur » tel qu’il est demandé.
Etude Environnementale
Le BETh évaluera l’impact environnemental comparativement entre les deux solutions étudiées pour la
production de chauffage/rafraîchissement.
Devront être estimés :
•
Les gains en kWh/an et en Tep/an,
•
La réduction des émissions de CO2 en Tonne/an.
4.3.2 L’étude de pré faisabilité
L’étude de pré faisabilité permet de définir les conditions de pré faisabilité des différentes solutions de
géothermie de TBE étudiées, en les recoupant avec les données du projet. Elle doit être menée parallèlement
à l’étude thermique.
Les conditions de pré faisabilité correspondent à l’étude :
•
des données administratives & réglementaires (Code Civil, Code Minier, Code de l’Environnement, Loi
sur l’eau, Périmètre de Protection),
•
des données hydrogéologiques ou maritimes générales du site (Coupe lithologique bibliographique,
présence d’artésianisme ou non, détermination par interprétation de la conductivité thermique),
•
des données techniques (Pré dimensionnement/Vérification des Conditions Techniques de pré
faisabilité),
•
des données financières (évaluation des coûts de l’opération/planning prévisionnel de l’opération/
Inventaire des subventions ADEME & démarches administratives à entreprendre).
4.3.3 L’étude économique et l’étude de faisabilité
4.3.3.1 L’étude économique
L’étude économique du projet s’effectuera en rapport avec la fiche d’instruction du Fonds Chaleurs de
l’ADEME qui permet le financement de l’opération de Géothermie.
Les projets de géothermie dont la puissance thermique délivrée par la PAC est supérieure à 30kW (SGV) ou
50 kW (nappe ou Mer) disposent d’aides financières de la part de l’ADEME pour les parties Conception &
Réalisation.
Récapitulatif des investissements liés à la PAC
Le BETh s’attachera à définir les investissements nécessaires à la réalisation de l’installation en décomposant
par poste le dispositif géothermique.
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La décomposition du prix de l’opération de géothermie devra être établie sur les 4 postes suivants :
•
Le coût à la réalisation du dispositif de captage géothermique,
•
Le coût à la réalisation des connexions horizontales,
•
Le coût de la PAC,
•
Le coût du dispositif de télécomptage par télégestion.
Eventuellement, en fonction des d’émetteurs (chauffage/rafraichissement) retenus, seront également définis :
•
Le coût des émetteurs,
•
Le coût du dispositif de régulation.
Coûts d’exploitation prévisionnels
Le BETh présentera les différents coûts de l’installation de géothermie, les coûts d’exploitations, de
maintenance et de renouvellement du dispositif de PAC géothermique.
•
P1 :
•
P’1 :
•
P2 :
Coût des prestations de conduite, de l’entretien, montant des redevances et frais divers.
•
P3 :
Coût de renouvellement des installations.
Coût de la fourniture du ou des combustibles (Consommations énergétiques de la PAC)
Coût de l’électricité utilisée mécaniquement pour assurer le fonctionnement des installations
primaires (consommations énergétiques de la pompe de circulation).
Conformément à la fiche d’instruction du Fonds Chaleur, il sera précisé le coût de l’énergie utilisée (€/MWh)
pour l’installation de géothermie (P1).
Autres solutions de production de chaleur et de rafraichissement
De la même manière, en rapport avec un dispositif énergétique de référence projeté dans le calcul
réglementaire des besoins énergétiques le BETh établira le récapitulatif des investissements et des coûts
d’exploitations prévisionnels d’un dispositif de chauffage au gaz et de rafraîchissement.
Conformément à la fiche d’instruction du Fonds Chaleur, il sera précisé le coût de l’énergie utilisée (€/MWh)
pour l’installation de chauffage au gaz et de climatisation à l’électricité.
Bilan économique entre les deux solutions (PAC-Traditionnelle)
De façon à clairement identifier l’intérêt économique que représente une installation de géothermie le BETh
établira une étude financière comparative entre le dispositif de géothermies et les dispositifs énergétiques de
références (Gaz, fioul, etc.)
Pour chaque solution, seront établis comparativement :
•
Les coûts d’investissements intégrant les subventions,
•
les coûts d’exploitation des deux modes de fonctionnement (chauffage/rafraîchissement) de chaque
solution, P1, P2, P3 (coûts des consommations énergétiques annuelles, de maintenance,
d’abonnement, et de renouvellement),
•
l’écart de coûts en termes d’investissement et d’exploitation,
•
Le coût global de financement, P4 (Plan de Financement : apport, prêt, taux d’intérêt, durée de
l’emprunt, annuité) en concertation avec le Maître d’Ouvrage,
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•
La durée de vie de chaque installation.
Le BETh déterminera le coût global actualisé de chaque installation rapporté à la durée de vie de chaque
installation en considérant un taux d’actualisation de 3% par an.
Nous proposons 3 scénarios possibles :
•
Cas1 : Coût sur 20 ans actualisé avec taux d'actualisation de 3% et hausse du coût de l'énergie de
3% par an,
•
Cas2 : Coût sur 20 ans actualisé avec taux d'actualisation de 3% et hausse du coût de l'énergie de
6% par an,
•
Cas3 : Coût sur 20 ans actualisé avec taux d'actualisation de 3% et hausse du coût de l'énergie de
9% par an.
Le BETh à travers cette analyse financière calculera :
•
Temps de Retour Actualisé (TRA),
•
Taux de Rentabilité Interne (TRI),
•
Gain ou Valeur Actuelle Nette (VAN).
La rentabilité économique du dispositif de géothermie devra être définie.
4.3.3.2 L’étude de faisabilité
L’étude de faisabilité a pour objectif de définir le dimensionnement du dispositif de captage de géothermie
Cette étude définit les caractéristiques géothermiques du site étudié afin d’entreprendre un dimensionnement
de l’opération en rapport avec le potentiel géothermique exploitable et les exigences thermiques du projet.
Cette étude comprend :
•
Etude administratives & réglementaires (déclaration, autorisation),
•
Dispositif de reconnaissance (forage test, investigations in situ, sonde test),
•
Dispositif d’évaluation de la ressource : Test de Réponse Thermique, Essai de Développement,
Analyse de la vitesse d’écoulement souterraine (vitesse de Darcy), diagraphie,…
•
Dimensionnement de l’opération,
•
Etudes économiques du projet (Définition précise des coûts de l’opération/planning prévisionnel de
l’opération/ démarches administratives).
4.3.4 L’assistance à Maîtrise d’Ouvrage ou la Maîtrise d’œuvre de l’opération
Elle est assurée par le Bureau d’étude thermique qui sous-traite l’AMO ou la MOE de l’opération en
amont de la PAC (de la ressource jusqu’à la PAC) à un bureau d’étude sous-sol. La mission du Maître
d’œuvre est détaillée au chapitre 7.
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5. Intervenants & Missions
Le montage d’une opération regroupe différents intervenants :
•
•
•
•
Le Maître d’Ouvrage :
L’assistant au Maître d’Ouvrage :
Le Maître d’œuvre :
L’Entrepreneur :
responsable de la passation des marchés d’études
responsable techniquement de ses études
obligation de résultat (décennale)
obligation de résultat (décennale)
5.1 Maîtres d’Ouvrages
5.1.1 Maîtres d’Ouvrages Publics
Les Maîtres d’Ouvrages Publics concernés sont :
•
Les Conseil Généraux de la Seine Maritime et de l’Eure,
•
Le Conseil Régional de la Haute Normandie,
•
Les Mairies, les intercommunalités.
5.1.2 Maîtres d’Ouvrages Privés
Les Maîtres d’Ouvrages privés concernés sont :
•
Les promoteurs,
•
Les bailleurs sociaux,
•
Les aménageurs.
5.2 Maîtres d’œuvres, prescripteurs techniques
Les acteurs concernés sont :
•
Les cabinets d’architectes,
•
Les exploitants de chauffage,
•
Les Bureaux d’Etudes Thermiques & Fluides,
•
Les Bureaux d’Etudes Sous-sol.
5.3 Les Entreprises, prestataires de services
Les acteurs concernés sont :
•
Les installateurs CVC,
•
Les foreurs,
•
Les canalisateurs,
•
Les exploitants de chauffage.
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6. Subventions ADEME
Conjointement aux opérations de Conception du projet de géothermie, des démarches administratives auprès
de l’ADEME devront être entreprises.
6.1 Les aides financières à la Conception
L’ADEME, en rapport avec les conditions d’éligibilités prescrites pour ces types d’opérations, prend en charge
le coût à la réalisation d’une étude de préfaisabilité à hauteur de 70 % et une étude de faisabilité à hauteur
de 50%.
6.2 Les aides financières à la Réalisation
En rapport avec les conditions d’éligibilités établies par l’ADEME, les aides portent sur la réalisation de 4
postes pour ces opérations :
• La réalisation des ouvrages de captage,
• Les connexions horizontales (entre les le captage et la production),
• La Fourniture & la Pose des PAC Géothermiques,
• La mise en place d’un dispositif de télécomptage par télégestion.
Les subventions pour ce type d’opérations sont à hauteur de 20 à 60%, en fonction de la taille et du coût
du projet, calculé à partir d’une analyse économique, pour les 4 postes précités.
Il est à noter que le dispositif de télécomptage par télégestion qui est imposé par l’ADEME permet de
recouper les consommations énergétiques théoriques du projet aux consommations réelles de l’installation.
6.3 Délais d’instruction
• Conception : 4 à 8 semaines
• Réalisation : 8 à 12 semaines
6.4 Prise en charge financière
• Conception : à la remise de l’étude de Faisabilité au client.
• Réalisation : 50% au lancement de l’opération, 30% à la réception des travaux et 20% après
une année d’exploitation de l’installation de façon à analyser les résultats des performances
énergétiques de l’installation communiqués par le dispositif de télécomptage.
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7. Le Phasage d’une opération
Le phasage d’une opération de géothermie est primordial dans la réussite d’un projet. Dans la majeure partie
des cas, nous constatons que les études de géothermie ne sont appréhendées que trop tardivement dans la
phasage d’une opération.
7.1 Ordonnancement des études
-
APS (Avant projet Sommaire) :
o
-
APD (Avant Projet Détaillé) :
o
-
Dimensionnement : Etude de Faisabilité,
DET (Direction de l’Exécution des contrats de Travaux) :
o
-
Définition détaillée : Etude de Préfaisabilité,
PRO/DCE (Etude du projet/Dossier de Consultation des Entreprises) :
o
-
Conception du dispositif thermique d’ensemble : Etude Thermique,
Contrôle qualitatif : Contrôle de l’exécution des travaux,
AOR (Assistance apportée au Maître d’Ouvrage pour les Opérations de Réception et pendant la
garantie de parfaite achèvement) :
o
Réception : Contrôle et suivi de la réception des travaux exécutés.
7.2 Prix et délais des études
7.2.1 Géothermie sur nappe
Tableau 4. Géothermie sur nappe : Prix & Délais des études
Désignations
Délais
Coûts
Préfaisabilité
(bibliographie)
2 semaines
< 5 k€
Faisabilité*
2 à 3 mois
Entre
50 k€ et 100 k€
*Prix de l’Etude de Faisabilité : variable en fonction de la profondeur du forage de reconnaissance.
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7.2.2 Géothermie sur Sondes Verticales
Tableau 5.Géothermie sur SGV : Prix & Délais des études
Désignations
Délais
Coûts
Préfaisabilité
(bibliographie)
2 semaines
< 5 k€
Faisabilité*
2 à 3 mois
Entre
20 k€ et 40 k€
*Prix de l’Etude de Faisabilité : variable en fonction de la profondeur du forage Test de reconnaissance.
7.2.3 Géothermie sur géostructures
Tableau 6.Géothermie sur géostructures : Prix & Délais des études
Désignations
Délais
Coûts
Préfaisabilité
(bibliographie)
2 semaines
< 5 k€
Faisabilité
2 à 3 mois
Entre
20 k€ et 60 k€
*Prix de l’Etude de Faisabilité : variable en fonction de la profondeur du forage Test et des études
complémentaires nécessaires au dimensionnement du dispositif.
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7.2.4 Géothermie sur réseau d’eaux usées
Tableau 7.géothermie sur réseau EU : Prix & Délais des études
Désignations
Délais
Coûts
Préfaisabilité
(bibliographie)
2 semaines
< 5 k€
Faisabilité
2 à 3 mois
Entre
25 k€ et 50 k€
7.2.5 Géothermie sur Energie Thermodynamique de Mer
Tableau 8.Energie Thermodynamique de Mer : Prix & Délais des études
Désignations
Délais
Coûts
Préfaisabilité
(bibliographie)
2 semaines
< 5 k€
Faisabilité
2 à 3 mois
Entre
20 k€ et 50 k€
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8. La géothermie : une solution à la problématique énergétique
Le montage d’une opération de géothermie est constitué de différentes étapes.
Au préalable, un projet immobilier est nécessairement défini sous ses performances énergétiques.
Comme tout projet immobilier neuf, quelle que soit la surface et tout projet de rénovation d’une SHON >
1000m², une étude thermique en conformité avec la réglementation thermique en vigueur (RT 2005) est
obligatoirement réalisée.
Le projet entrepris doit justifier le fait de respecter les exigences énergétiques conformément aux
performances énergétiques et environnementales imposées par la RT 2005 et la future RT 2012.
La solution de géothermie demeure une solution à la problématique énergétique.
Le tableau suivant présente la puissance de chauffage moyenne pour des bâtiments de logements.
Tableau 9 : Puissance de chauffage moyenne pour des logements
Puissance moyenne kW
Maison individuelle 150 m2
2-3
Petit collectif
10-50
Grand collectif
>100
On notera que les opérations éligibles pour des subventions de l’ADEME, sont de 30 kW et de 50 kW
respectivement pour les champs de sondes géothermiques et les opérations sur nappe souterraine.
8.1 La Réglementation Thermique 2005 (RT 2005)
La réglementation thermique française (RT 2005) a pour objectif de réduire la consommation d’énergie
primaire d’un bâtiment incluant :
•
Le chauffage,
•
Le refroidissement,
•
L’Eau Chaude Sanitaire,
•
Les auxiliaires,
•
La ventilation,
•
L’éclairage.
Les consommations de référence de la réglementation thermique sont exprimées en kWh d'énergie primaire
par m² de Surface Hors Œuvre Nette et par an. Elles prennent en compte les consommations d’énergie
primaire, c’est à dire l’énergie nécessaire à la fabrication et au transport de chaque kWh. Il convient par
conséquent de mesurer les consommations du bâtiment en multipliant chaque kWh par les facteurs de
conversion (énergie finale/énergie primaire) suivants de 2,58 pour l’électricité et de un pour le gaz naturel.
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Figure 14 : coefficient de correction et zonage en métropole
La réglementation thermique tient compte des variations
régionales avec un facteur correctif à affecter en fonction de la
localisation géographique (coefficient a) et de l’altitude (coefficient
b), selon le schéma suivant.
Le coefficient pour la région Haute Normandie est de 1.3. Aucun
coefficient climatique lié à l’altitude n’est à prendre en compte, car
toute la région est en dessous de 400 m d’altitude.
La RT 2005 a établi une labellisation des projets en rapport avec
les seuils des performances énergétiques atteints.
Une nouvelle réglementation thermique RT2012 va entrer en
vigueur, applicable à l’ensemble des nouveaux bâtiments. Elle
s’inspire du label BBC et fixe une consommation maximale de 50
kWh/m2/an, au niveau national, modulé en fonction du type de
bâtiment (par exemple 65 kWh/m2/an en Haute Normandie pour
des logements).
En lien avec l’évolution de la réglementation thermique, la part de la consommation énergétique
d’un bâtiment pour le chauffage, calculée en énergie primaire, a tendance à diminuer. En raison
du mauvais coefficient de conversion Energie primaire / Energie finale de l’électricité par
rapport au gaz naturel, il est essentiel pour les opérations de géothermie que les COP soient
aussi élevées que possible.
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8.2 Label & performances énergétiques
Les principaux labels sont déclinés comme suit :
•
RT 2005 (Règlement Thermique 2005) :
•
•
130 kWh/m².An. en Haute Normandie
Label HPE 2005 (Haute Performance Énergétique) :
Gain de 10% par rapport à R.T 2005.
•
Label THPE 2005 (Très Haute Performance Énergétique):
Gain de 20%. par rapport à R.T 2005.
•
Label THPE EnR 2005 :
Gain de 30 % et utilisation d’une énergie renouvelable
•
Label BBC 2005 (Bâtiment Basse Consommation Énergétique : label Effinergie
50 kWh/m².An au niveau national et 65 kWh/m².An en Haute Normandie
Comparativement aux exigences énergétiques de la RT 2005 nous vous proposons l’évolution des
performances énergétiques des bâtiments à l’échelle des 40 dernières années.
Tableau 10 : Evolution des performances énergétiques de l’habitat à l’échelle des 40
dernières années au niveau national
350
Conso. KWh.m².an
300
250
1973
300
1982
1988
225
200
RT2000
170
RT2005
130
150
H.P.E 2005
90 81
72 63
100
50
T.H.P.E 2005
45
15
0
LABEL
RT 2005
T.H.P.E EnR 2005
B.B.C 2005
Passif
RT 2012
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8.3 Energie Primaire/Energie Finale
L’énergie primaire, c’est l’énergie brute, c’est-à-dire non-transformée après extraction de la houille, de la
lignite, du pétrole brut, du gaz naturel ou encore de l’électricité primaire qui peut être d’origine nucléaire,
hydraulique, éolienne, photovoltaïque. Quant à l’énergie secondaire, il s’agit de celle requise pour le stockage
et le transport de la matière considérée.
L’énergie finale est celle qui est livrée au consommateur pour sa consommation: essence à la pompe,
électricité à la prise.
Pour passer de l’énergie primaire, pas toujours directement utilisable, à l’énergie finale, il faut souvent
recourir à un processus de transformation ou de conversion : raffinage du pétrole pour avoir de l’essence ou
du gazole ; combustion du charbon pour produire de l’électricité dans une centrale thermique. Entre les deux
notions s’applique un coefficient de conversion par lequel on multiplie l’énergie finale pour obtenir l’énergie
primaire. Quant à la différence entre l’énergie primaire et l’énergie finale, il s’agit des pertes de conversion.
Cela dit, les coefficients de conversion varient d’un pays à l’autre en fonctions des pertes estimées des
systèmes respectifs. Pour le bois, le processus de transformation (coupe) s’avère peu consommateur
d’énergie. Ce qui importe plutôt, c’est son énergie secondaire, c’est-à-dire celle nécessaire à son stockage ou
à son transport, qui varie en fonction de la proximité des approvisionnements.
Tableau comparatif des facteurs de conversion France (Effinergie) / Allemagne (Passivhaus)
Tableau 11 : Tableau des conversions Energie Primaire/Energie Finale
Facteurs de conversion
Effinergie®
Passivhaus PHPP
Fuel
1
1,1
Gaz naturel
1
1,1
Gaz liquéfié
1
1,1
Charbon
1
1,1
Bois
0,6
0,2
Électricité MIX
2,58
2,7
Photovoltaïque
0,7
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Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute Normandie
Etat de connaissance de la ressource
Un état des lieux des opérations existantes
Un état des lieux réglementaire et financier
Un état des lieux de la filière Géothermie en Haute Normandie
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9. Etat de connaissance de la ressource
9.1 Préambule sur la géologie de la région
Bordée au nord-ouest par la Manche, la Haute Normandie est limitée par la Basse-Normandie à l’ouest, la
région Centre et l’Ile-de-France au sud et la Picardie au Nord Est. Avec ses 12 317 km², elle représente 2%
du territoire national. Cette région est divisée en deux départements, la Seine-Maritime et l’Eure.
• La Seine-Maritime, couvant une superficie de 6 280 m², occupe la partie septentrionale de la
Normandie. Elle est limitée à l’ouest et au nord-ouest par la Manche, au sud par la Seine, au nordest par la Bresle. A l’est et au sud-est, les limites sont historiques et recoupent les bassins de
l’Andelle et de l’Epte.
• Le département de l’Eure, situé au sud de la Seine-Maritime, s’étend sur une surface de 6 000 km².
Il recouvre une mosaïque de petites régions de plateaux séparés par les vallées de cours d’eau à
écoulement pérenne.
D’un point de vue géologique, la Haute Normandie fait partie intégrante du Bassin Parisien. Ce territoire est
constitué d’une succession de dépôts sédimentaires alternativement meubles et cohérents affleurants en une
suite d'auréoles concentriques : les terrains les plus anciens affleurent à la périphérie et les plus récents
occupent le centre. Cette forme caractéristique en « pile d’assiettes » est soumise à la subsidence
(enfoncement progressif sous l’effet de la pression des terrains). Ces formations de couverture reposent sur
un socle essentiellement granitique.
Figure 15. Coupe schématique du Bassin parisien entre le Massif Armoricain et la Plaine
d’Alsace
[Cavelier, Mégnier, Pomerol et Rat, 1980]
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D’une manière générale, la Haute Normandie est un vaste plateau crayeux, datant du Crétacé supérieur (65 à
100 millions d’années), période au cours de laquelle la région était recouverte par une mer peu profonde. Les
microorganismes calcaires qui se sont déposés ont alors donné naissance à la roche la plus fréquemment
rencontrée localement : la craie, tendre et friable. Au sud-est du département de l’Eure, ces strates sont
surmontées par une roche plus dure, toujours calcaire : les calcaires du Lutétien, formés plus tardivement, à
l’Eocène (environ 50 millions d’années). Dans la région de Haute Normandie, seul le plateau de Madrie est
concerné par ces dépôts.
Ces dépôts sont généralement recouverts par des formations d’altération argileuses, les argiles à silex, qui
peuvent atteindre 20 mètres d’épaisseur. Des limons ou lœss, sables très fins déposés par le vent, recouvrent
eux-mêmes les argiles. Enfin, les rivières qui s’écoulent dans la région ont entaillé ces formations et déposé
leurs alluvions.
Ce principe de base décrit bien l’ensemble du territoire de la Haute Normandie. Cependant, deux secteurs
atypiques doivent être remarqués :
• La boutonnière du Bray, au nord-est de la Seine-Maritime, correspond à un anticlinal érodé (pli en
forme de cloche) du Bassin parisien qui met à jour des formations plus anciennes non rencontrées
dans le reste de la région : marnes, grès, argiles du Jurassique...
• Le cap d’Ailly (avec des cotes atteignant 104 mètres), localisé aux environs de Dieppe, correspond
à un synclinal (synclinal de Varangeville) (pli en forme de U) dans lequel se sont déposés des
sables argileux éocènes, (formations tertiaires).
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Figure 16. Carte géologique simplifiée de Haute Normandie [Extrait de l’ouvrage
« Aquifères et eaux souterraines en France – BRGM, 2006 »]
Le cap d’Ailly
La boutonnière
du Bray
Le plateau de
la Madrie
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9.2 Potentiel géothermique de la ressource sous-sol de la Haute Normandie
La géothermie basse énergie s’intéresse aux terrains rencontrés jusqu’à 100 m de profondeur, voir 200 m au
maximum. La succession lithologique de la Haute Normandie sur ces épaisseurs est décrite sous forme d’une
représentation stratigraphique présentée en annexe 5. On recense dans la région plusieurs aquifères, dans
ces terrains, favorables à l’exploitation de la géothermie.
9.2.1 Les potentialités locales pour la géothermie sur nappe
Parmi cette succession de terrains, les strates aquifères principales sont les suivantes, des plus
récentes aux plus anciennes (la carte des masses d’eau est présentée en annexe 6) :
•
les alluvions peuvent localement constituer des zones aquifères quand elles sont suffisamment
épaisses et composées d’éléments grossiers,
•
les calcaires et les sables de l’Eocène, peu utilisés du fait de leur faible capacité de production et de
leur profondeur généralement importante,
•
la craie du Crétacé supérieur constitue le principal aquifère de Haute Normandie,
•
les sables verts de l’Albien, siège d’une nappe captive qui fait l’objet d’une réglementation spécifique
visant à en limiter l’exploitation en raison de son faible renouvellement.
Remarque : outre ces formations principales aquifères, d’autres strates potentiellement exploitables et non
mentionnées peuvent être localement rencontrées. Les formations du Jurassique supérieur par exemple
(Portlandien ou Tithonien) sont constituées d’une alternance d’argiles et de calcaires et sont généralement
rencontrées sous la craie du Crétacé. Localement, elles peuvent cependant être observées à des profondeurs
moindres, à la faveur de phénomènes structuraux et d’érosion. C’est le cas dans le pays de Bray où l’aquifère
est associé dans sa gestion à celui des sables de l’Albien dans une seule et même masse d’eau. C’est aussi le
cas à Rouen, dans la partie Est où les calcaires peuvent être rencontrés immédiatement sous les alluvions, la
craie étant alors absente.
Les formations susceptibles d’être exploitées pour la géothermie basse énergie sur nappe font l’objet d’une
fiche de synthèse individuelle (cf. annexe 7). Une carte géologique synthétique sur format A3 en annexe 4
permet de lire les fiches en parallèle avec la localisation géographique des formations.
Tableau 12. Formations aquifères recensées en Haute Normandie pour la géothermie très
basse énergie
Formations aquifères
N° de fiche
Alluvions (Quaternaire)
1
Sables et calcaire de l’Eocène
2
Craie (Crétacé supérieur)
3
Sables verts de l’Albien (Crétacé inférieur)
4
Les caractéristiques principales de ces quatre formations qui peuvent être retenues pour les projets de
géothermie sont synthétisées ci-après.
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Les alluvions : Les alluvions sont des formations meubles constituées de sables, graviers et argiles. L’eau
peut donc y circuler facilement et si elles sont assez épaisses, ces formations peuvent fournir des débits
intéressants et suffisants pour des projets de petite envergure, avec des besoins de l’ordre de 5 à 100 kW. La
proximité de l’eau rend cependant la formation assez vulnérable aux pollutions de surface.
Dans la région de haute Normandie, la vallée de la Seine et la vallée de l’Eure sont en particulier très
favorable à la géothermie. A proximité de la mer, le risque de présence d’eau saumâtre doit être pris en
compte.
Vallée alluviale de la Seine coupe de principe
Les sables et calcaires de l’Eocène : cette formation est constituée d’une alternance de sables, calcaires
et terrains imperméables. Les sables sont meubles et permettent un stockage et une circulation d’eau. Les
calcaires sont compacts et permettent la circulation d’eau lorsqu’ils sont fissurés et fracturés. Ces terrains sont
rencontrés au dessus de la craie. Ils présentent un intérêt pour l’exploitation géothermique uniquement dans
les secteurs de Varangeville, du Cap d’Ailly et du plateau de Madrie.
La nappe de la craie : la craie est la formation principale de la région qui recouvre l’essentiel du territoire
haut normand. Elle présente un excellent potentiel géothermique pour des opérations de petite à grande
ampleur (les débits possibles peuvent atteindre plus de 100 m3/h et une puissance supérieure à 1 MW peut
être fournie par un seul forage). Cependant, la productivité de la craie est très variable et dépend de sa
fissuration. Les études de faisabilité préalables recommandées d’une manière générale sont indispensables
pour la nappe de la craie, y compris dans la plupart des cas la réalisation d’un forage d’essai.
Les zones les plus productives sont généralement celles où la craie est affleurante ou au droit des vallées,
sous les alluvions.
La nappe des sables de l’Albien : cette formation constitue le substratum de la craie. De ce fait, elle n’est
intéressante à prospecter que lorsque l’épaisseur de la craie est limitée, comme dans le pays de Bray
(absence de craie) ou à l’embouchure de la Seine et en rive gauche de Rouen.
Son épaisseur importante et sa bonne perméabilité en font un réservoir intéressant pour la géothermie. Des
débits supérieurs à 100 m3/h sont disponibles dans la région voisine d’Ile de France. Cependant, c’est
également une ressource protégée pour l’eau potable et son exploitation a été restreinte et sera plus
difficilement autorisée.
Remarque : les sables de l’Albien ont été le premier aquifère exploité pour la géothermie en France, en
1964, pour le chauffage de la maison de la radio à Paris. Captée à 550 mètres de profondeur, l’eau avait une
température de 27°.
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Les calcaires du Jurassique : ces calcaires constituent un réservoir perméable lorsqu’ils sont fissurés ou
fracturés. Rencontrés au-dessous des formations de l’Albien, le recensement des masses d’eau souterraines
de l’agence de l’Eau les associent aux formations de l’Albien. Comme les terrains sus-jacents, ils sont
rarement présents à faible profondeur, principalement dans le pays de Bray (absence de craie) ou à
l’embouchure de la Seine et en rive gauche de Rouen.
Leur potentialité peut être intéressante pour la géothermie et est déjà exploitée dans le cadre de plusieurs
projets sur Rouen. La productivité reste très variable du fait de son lien avec la fracturation de la roche et
nécessite une étude préalable, avec dans la plupart des cas un forage de reconnaissance.
Les aquifères de ces horizons superficiels présents en Haute Normandie couvrent une grande
partie de la région et sont souvent productifs ce qui confère à la région un bon potentiel de
géothermie sur nappe.
La synthèse réalisée sur la base des données disponibles a mis en évidence certaines lacunes d’informations
utiles aux projets de géothermie. Parmi les principales :
•
Manque de connaissance de la qualité des eaux (à l’exception de la nappe de la craie) ;
•
Manque de connaissance sur la salinité des eaux en zone littorale ; des eaux saumâtres génèrent des
difficultés pour l’exploitation des pompages géothermiques ;
•
Manque d’information sur la piézométrie et en particulier pour les fluctuations saisonnières ;
•
Les perméabilité/transmissivité sont très difficiles à prévoir : la craie étant très hétérogène en termes
de compacité et de fracturation et les alluvions plus ou moins riches en limons, les perméabilités
rencontrées présentent une forte variabilité avec une fourchette de 1 à 100.
9.2.2 Les potentialités locales pour la géothermie sur sondes
La géothermie sur sondes peut s’envisager aussi bien dans les terrains aquifères que non aquifères.
Cependant, pour les projets importants, le nombre de sondes nécessaires pourra être multiplié. De ce fait, si
un aquifère est exploitable, la géothermie sur nappe est souvent privilégiée, afin de limiter la superficie de
terrains nécessaire à la mise en place des installations.
Les formations non aquifères de la succession décrite précédemment peuvent être envisagées pour une
sollicitation par sondes. Elles correspondent à :
•
le complexe de limons et de colluvions de surface,
•
les argiles à silex,
•
la craie compacte en profondeur, hors zones de fractures,
•
les argiles du Gault,
•
les sables et argiles du Crétacé inférieur,
•
les marnes, grès et argiles du Pays de Bray.
L’intérêt des terrains sollicités par la géothermie sur sondes dépendra essentiellement de la conductivité
thermique des terrains et de l’incidence des projets sur le milieu.
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Les données de conductivité thermique des terrains de la région sont présentées dans le tableau suivant, pour
des fourchettes de valeurs. Des logiciels de calculs ont été développés et sont disponibles sur le marché pour
une évaluation affinée de la conductivité en fonction des données géologiques.
Tableau 13. Conductivités thermiques potentielles des horizons géologiques peu profonds
de la région
Conductivité thermique (W/(m.K))
Fourchette
de valeurs Valeur recommandée
Formation
Sables secs
0,27
à
0,75
0,4
Sables secs compacts 1,11
à
1,25
1,2
Sables
Sables humides
0,58
à
1,75
1
Sables saturés d'eau 1,73
à
5,02
2,4
Limons secs
0,38
à
1
0,4
Limons des plateaux avec
Limons saturés
1
à
2,3
1,8
nappe perchée
Craie
2,12
à
3,36
2,4
Argiles sèches
0,4
à
0,9
0,4
Argiles à silex
Argiles saturées
0,9
à
2,22
1,6
Dépend de la teneur en argiles, sables et graviers
Alluvions
Ces données sont d’ordre théorique et la connaissance effective des réponses thermiques des terrains n’est
pas répertoriée. La réalisation de Tests de réponse thermique devra être prévue dans le cadre des projets afin
de préciser ces valeurs. D’une manière générale, la puissance qui peut être fournie par les sondes est en
moyenne de l’ordre de 30 à 50 W par mètre de sonde. L’énergie prélevée peut s’estimer entre 50 et 100 KWh
par mètre linéaire et par an.
D’une manière générale, la région est très propice au développement des opérations sur champs
de sondes géothermiques pour les raisons suivantes :
•
Présence de niveau d’eau très proche de la surface sur quasiment toute la région, ce qui favorise la
recharge thermique naturelle des sondes, y compris lorsque la productivité est insuffisante pour une
exploitation sur nappe ;
•
Bonne conductivité thermique des sols de la région : craie, silts de la Seine pour la région du Havre,
limons des plateaux sur le pays de Caux.
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9.3 La ressource « eaux usées » en Haute Normandie
Les réseaux d’eaux usées qui permettent d’envisager la récupération de chaleur se situent au niveau des
grandes agglomérations de la région. En effet pour ces seules agglomérations, les diamètres des réseaux
auront un diamètre de plus de 400 mm nécessaire à la récupération de chaleur.
En Haute Normandie,, les principales agglomérations au-delà de 50 000 Habitants et pour lesquelles le
potentiel sera le plus important sont :
•
ROUEN : communauté ROUEN ELBEUF AUSTREBERTHE (CREA)
•
LE HAVRE : Communauté d’agglomération du Havre (CODAH)
•
EVREUX : communauté d’agglomération d’Evreux
C’est au niveau de ces communautés d’agglomération que sont disponibles les informations relatives aux
caractéristiques des réseaux.
Les
stations
d’épuration
de
la
région
http://assainissement.developpement-durable.gouv.fr/
sont
accessibles
sur
le
site
internet :
On dénombre dans la région 3 stations équipées d’un système de récupération des calories des eaux usées
sur eaux clarifiées (toutes dans l’Eure, aucune recensée en SEINE MARITIME) :
•
STEP de Bourg Achard,
•
STEP de Léry Poses,
•
STEP Ecoparc2 à Heudebouville.
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9.4 La ressource « eau de mer » sur le littoral Haut Normand
9.4.1 Le littoral de la Manche en Haute Normandie
Les falaises du littoral Cauchois (figure suivante) représentent un site remarquable en Europe. Les sites
NATURA 2000 couvrent par ailleurs une grande partie d’un littoral (figure suivante) peu accessible pour des
aménagements urbains. L’exploitation de la chaleur de l’eau de mer dans ces conditions est envisageable au
niveau des agglomérations directement à proximité de la mer, et en particulier sur les bassins d’eau de mer
(LE HAVRE, DIEPPE, FECAMP par exemple).
Figure 17. Le littoral Cauchoix
9.4.2 Les bassins du HAVRE : état de connaissance de la ressource
Au niveau des bassins du HAVRE, les masses d’eau en jeu sont de remarquables tampons thermiques. Le
phénomène de stratification d’eaux de températures distinctes est parfois noté. La salinité de l’eau des
bassins est proche de celle de la MANCHE : 3,2 à 3,4 % avec des baisses de salinité localement atteignant au
maximum 0.4 %.
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Au Port du Havre, la qualité de l’eau des bassins de marée et des bassins à niveau constant (Grand Canal du
Havre, Canal de Tancarville) est régulièrement suivie depuis 1977. En 1997, le Ministère de l’Environnement a
décidé que ce type de suivi devait être mené dans tous les ports maritimes français avec l’aide de crédits
d’Etat, créant ainsi le « REPOM » (Réseau de surveillance des Ports Maritimes) pour évaluer la qualité des
milieux aquatiques portuaires de l’ensemble du littoral national.
Depuis le 1er janvier 2007, une double surveillance est en place : les services de la DDE Littoral assurent la
poursuite du REPOM et, en complément, le Port du Havre a mis en place son propre suivi de la qualité des
eaux des bassins. Différents paramètres représentatifs de la qualité des eaux sont suivis (température,
oxygène, matières en suspension, nitrates, phosphates…) à raison de 5 campagnes par an.
Depuis 1982, on observe un réchauffement des eaux portuaires, avec une température moyenne de 12°C.
En hiver, la température moyenne minimale est de l’ordre de 8°C, mais très variable suivant les
bassins. Ainsi, pour le suivi d’une opération sur eau de mer, il conviendra de disposer d’une
étude spécifique sur les températures et la physico-chimie des eaux du bassin (salinité,
envasement,…).
La variation de température est relativement faible dans les bassins ce qui est très favorable pour
l’exploitation de cette ressource.
Figure 18. Température moyenne de surface des bassins du HAVRE
Source : GPMH (Grand Port Maritime du Havre)
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9.5 Conclusion relative au potentiel géothermique de la région
Le tableau suivant récapitule de manière synthétique les principales potentialités des formations aquifères de
Haute Normandie, ainsi que les potentialités de la ressource SGV et de la ressource eau de mer.
Tableau 14. Synthèse des potentialités des aquifères de Haute Normandie
RESSOURCE
Nappe
alluvions
des
POTENTIALITE GEOTHERMIQUE
Puissance thermique des projets associés
Potentialité moyenne, intéressante pour de petits 5 -100 kW
projets, essentiellement dans les vallées de
(ponctuellement >100 kW dans la région de
la Seine et de l’Eure. Débits possibles
Rouen)
3
généralement inférieurs à 50 m /h.
Risque d’eau saumâtre à proximité de la mer.
Nappe des sables
et calcaires du
Tertiaire
Potentialité variable, selon la fracturation pour les
calcaires. Quelques dizaines de m3/h possibles.
5 kW – 500 kW (très variable)
Extension réduite des formations. Limitée aux
secteurs de Varangeville et au plateau de Madrie.
Risques liés à la présence de fer dans les sables.
Nappe de la craie
du
Crétacé
supérieur
Nappe des sables
de l’Albien
Bonne potentialité, principalement dans les 20 kW -1 à 2MW
formations rencontrées à moins de 100 m de
Les petites puissances sont possibles surtout dans
profondeur. Plus de 100 m3/h possibles.
les régions ou la craie est affleurante ou proche de
la surface (région de Bolbec par exemple), sinon
Meilleures performances dans les vallées.
les coûts de forage peuvent être importants
Bonne
potentialité
mais
profondeur 50 kW – 500 kW
généralement importante en dehors du pays
Nécessite des puissances supérieures car les coûts
de Bray. Plusieurs dizaines de m3/h
d’installation et d’étude sont plus lourds. Peu
possibles.
exploitée pour des gros débits, cette ressource
Risques liés à la présence de fer.
peut être intéressante ponctuellement
Zone de répartition des eaux (ZRE) donc protégée
Formation associée aux sables de l’Albien
Nappe
calcaires
Jurassique
des
du
5 kW – 1 MW (très variable)
Bonne potentialité lorsqu’ils sont fracturés
et peu profonds. Plusieurs dizaines de m3/h
possibles.
5 kW – 500 kW
Sondes
Géothermiques
Verticales
Très bonne potentialité sur les secteurs hors
nappe exploitable (en particulier dans la craie)
Eau de mer
Fort potentiel pour les secteurs de la ville Réservé à priori pour des gros projets (de l’ordre
basse du Havre, de Fécamp et de Dieppe, au du MW)
niveau des bassins ou des darses
Nota Bene : pour mémoire, 10 kW de puissance chauffage permettent de chauffer environ 250 à 350 m² de
bâtiment BBC
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Pour le sous-sol, la région possède un potentiel géothermique très basse température équivalent
à celui de la région parisienne ou de la Picardie pour les couches concernées (nappe de la craie
en particulier).
•
les formations alluviales sont présentes dans les vallées et en particulier celle de la Seine ; la région
de Haute Normandie bénéficie de la présence de l’embouchure du fleuve avec des dépôts alluviaux
plus importants. En contrepartie, la présence d’eau saumâtre doit être prise en compte (ville basse du
Havre).
•
Les formations du Tertiaire (sables et calcaires) sont très présentes dans la région parisienne, avec
des extensions plus importantes qu’en Haute Normandie. L’aquifère multicouches est considéré
comme moyennement perméable et est fortement exploité. Il est déjà utilisé pour des besoins de
géothermie.
•
La craie du Crétacé supérieur est également bien représentée dans la région parisienne et en Picardie
et cet aquifère est bien exploité, y compris pour la géothermie.
Le potentiel de la géothermie très basse énergie reste largement sous-exploité au vu de la
disponibilité de la ressource.
Une estimation grossière permet d’évaluer cette potentialité à plus de 2 000 MW (2 GW) en se fondant
uniquement sur la recharge des aquifères par la pluie. Cette estimation fait abstraction de la recharge des
nappes par les rivières. Elle est donc sous-estimée mais apporte un premier ordre de grandeur.
•
La Haute Normandie a une superficie de l’ordre de 12 000 km2 de surface. En considérant
une recharge annuelle des aquifères de l’ordre de 175 mm/an (25% de la pluie annuelle
de l’ordre de 700 mm), le volume d’eau disponible infiltré annuellement est de 2 milliards
de m3, Pour une production moyenne de 100 kW pour 100 000 m3/an (environ 10 m3/h en
continu), ce volume représenterait une capacité de production de 2 millions de KW, soit
2 000 MW. Au moins la moitié de cette capacité concerne la craie qui couvre plus
de 50% du territoire.
Note importante : il n’existe pas pour la région d’atlas géothermique (BRGM) comme c’est le cas en région
Centre ou en Lorraine notamment. D’autres régions sont en cours de réalisation de cet atlas. Il permet
notamment de localiser géographiquement le potentiel géothermique pour permettre à un Maître d’Ouvrage
de décider si oui ou non une opération de géothermie sur nappe est réalisable pour un lieu donné.
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Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute Normandie
Etat de connaissance de la ressource
Un état des lieux des opérations existantes
Un état des lieux réglementaire et financier
Un état des lieux de la filière Géothermie en Haute Normandie
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10.
Un état des lieux des opérations existantes
10.1 Organismes consultés
Les organismes institutionnels qui peuvent ou doivent intervenir au moment de la constitution d’un projet de
géothermie ont été consultés, soit :
•
Au niveau règlementaire : Police de l’eau 76 et 27, DREAL, BRGM ;
•
Au niveau du financement : AESN, ADEME, CONSEIL REGIONAL ;
•
Au niveau du contrat de garantie : AQUAPAC.
Les différents organismes consultés ont permis d’obtenir, pour chaque opération de géothermie, les
informations listées dans le tableau suivant.
Tableau 15. Organismes consultés pour la recherche des opérations existantes
Organismes consultés
Cadre règlementaire et
financier
Information récoltée
Dossiers Loi sur l’Eau :
- liste de projets recensés dans
chaque département
- caractéristiques techniques des
projets
Police de l’eau 76
Code de l’Environnement
Police de l’eau 27
(Loi sur l’Eau)
DREAL de
Haute Normandie
Code
de
l’environnement Déclarations de forage :
- informations techniques sur les
(règlementation ICPE)
forages de géothermie
- coordonnées
des
maitres
Code minier
d’ouvrage
BRGM de
Haute Normandie
Banque de données du
sous-sol (BSS)
Liste de forages géothermiques recensés
dans la BSS en Haute Normandie
ADEME de
Haute Normandie
Liste de projets
Normandie
recensés
en Haute
Demande de subventions
Conseil Régional
Demande de subventions
Liste de projets
Normandie
recensés
en Haute
AQUAPAC
AESN
Contrat de garantie
Demande de subventions
sur projets sur réseaux
d’eaux usées
Liste de projets en Haute Normandie
Liste de projets
Normandie
recensés
en Haute
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10.2 Les opérations recensées
Les tableaux suivants présentent les cas recensés dans la région. D’autres opérations ont été réalisées et
mises en service avant 2006 mais il n’en existe pas de recensement. On note une augmentation des projets
de géothermie ces dernières années, en lien avec la promotion des énergies renouvelables. Ils permettent
d’identifier, pour chaque département :
-
les opérations :
Maitre
d'ouvrage
-
Dénomination
Type de
bâtiment
Coût de
l'opération/
financement
Bilan du maitre
d'ouvrage sur
son choix de
géothermie
les acteurs et l’état d’avancement du projet :
Assistant à
maitrise
d'ouvrage
-
Commune
Motivations
initiales
Bureau d'études Bureau d'études
sous-sol / foreurs thermiques
Stade
d'avancement
les données techniques du projet :
Ressource
Débit de
pompage (max)
m3/h
Réinjection
Utilisation
Puissance de
chauffage
33 opérations ont été recensées et ont permis de renseigner les tableaux de données.
Chaque maitre d’ouvrage de projet de géothermie recensé a été contacté afin de récolter toutes les
informations nécessaires et existantes et de compléter ainsi les onglets du tableau.
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Tableau 16. Liste des projets recensés en SEINE MARITIME (76) sur nappe et sur sondes verticales
INFORMATIONS RELATIVES AU MAITRE D'OUVRAGE
INFORMATIONS SUR LES ACTEURS ET L'AVANCEMENT
INFORMATIONS TECHNIQUES
AMO
Maitre d'ouvrage
Commune
Dénomination
Motivations initiales
Type de bâtiment
Coût de
l'opération
Bilan du maitre
d'ouvrage sur son
choix de géothermie
BE soussol
Bilan des difficultés
Faisab.
Utilis
Chauf Clim
.
. Puissance de
chauffage
Ressource
Débit de
pompage
(max)
m3/h
Réinjectio
n
nov. 2009
nappe de la craie
pompage à 40 m
3,5
nappe de la
craie
rejet à 25 m
2005/200
6
2008
nappe de la craie
23 m débit 35
m3/h à 12/13°C
35
rivière Le
Commerce
(échec
réinjection) DT
= 0,5 °C (rejet à
7°C)
X
2006
2008
nappe de la craie
2 forages 35 m
190
dans réseau
eaux pluviale
puis exutoire
Seine
X
Stade d'avancement
BE fluides
Essais
Exploit.
PROJETS SUR NAPPE
En fonctionnement
Bâtiment BBC
Label EFFINERGIE
Respect de
l'environnement
Crèche 600 m²
-
Positif
Positif
ASSOCIATION LIBERTY
ALLIANCE SEINE OUEST
Le Petit Quevilly
Crèche
Interentreprises
SYNDICAT MIXTE DU
VALASSE
Gruchet-leValasse
Parc EANA
(cité des matières)
Démarche HQE
grande halle (T°souhaitée
17°c) et restaurant
abbaye(plancher chauffant)
(5054 m²)
IKEA
Tourville la Rivière
Magasin IKEA
Directive IKEA projet neuf
100% énergie renouvelable
retour sur investissement
prévu : 8 ans
Magasin 30 000m²
Forages : 145 k€
Pompes à
chaleur : 135 k€
ASSOCIATION DE
PARENTS ET AMIS DE
PERSONNES
HANDICAPEES DE LA
REGION DIEPPOISE
Saint-aubin-leCauf
Démarche écologique en
Parc Naturel Educatif lien avec le thème général
"Guy WEBER"
du bâtiment (maison de
l'eau et de la nature)
Bureaux
Coût total : 46 k€
VILLE DE ROUEN
Rouen
Auberge de Jeunesse éviter les énergies fossiles
VILLE DU HAVRE
Le Havre
Piscine Edouard
Thomas
Agenda 21. Eviter énergies
fossibles (remplacement
du gaz)
Rénovation bâtiments en
brique avec isolation par
l'intérieur (+ une partie neuf)
Eau de la pisicne
61,8 K€
96 k
63,7 K€
Profondeur de pompage
estimée à 25 m : problème
d'alimentation en eau:
approfondissement de
l'ouvrage jusqu'à 40 m
Très positif
grand confort des
occupants
EDF optimal
ALTO (Paris)
HQE AMO et
difficultés/réinjection + premier TERRAO HQE
hiver températures trop froides
du Moe
Michel
RAOUST
Coordination différents
intervenants
BODREAU
ETC
INGETEC
Louis
CHOULET
ANTEA
BOPLAN
2008
2006
24 KW
COP suggéré 3,5
X
1260 KW
nappe
Motivation des acteurs. .
Pour l'instant l'exploitant
Aquapac compliqué; pas de
satisfait. Chauffage PAC
financement car anciens
suffisant jusqu'à -2°C
bâtiments et pas de bilan
l'hiver
énergétique préalable fourni!
eau saumâtre
Positif
Economie 80
ANTEA
COFELY
2006
2009
2010
Nappe des sables
de l'Albien, Forage
à 65m
18-24
Réinjection en
nappe
X
130 Kw
PLANAIR
ANTEA
CRAM
2007
2008
2009
Nappe des
alluvions 25 m
9
Réinjection en
nappe
X
83 KW COP 4,1
aucune difficulté rencontrée
ANTEA
ANTEA
2008
2008
en attente
2011
nappe des
calcaires du
portlandien
40 - 80 en
pointe
Réinjection en
nappe
X
62 KW
aucune difficulté rencontrée
ANTEA
ANTEA
ITEC
(BET
architectes
Pittaras
Dufresne)
2008
2008
Bâtiment
nappe de la craie
en attente
30
nappe de la
craie
X
BURGEAP
SOGETI
Ingénierie
2009
nappe de la craie
40
nappe de la
craie
X
En cours de réalisation
Conseil Régional
Rouen
Pôle régional des
savoirs
bâtiment BBC
VILLE de CANTELEU
Canteleu
Groupe Scolaire
Bapeaume
Eviter l'utilisation
d'énergies fossiles
Bâtiment THPE
CONSEIL GENERAL 76
Duclair
Collège G. Flaubert
Préservation de
l'environnement
Eviter l'utilisation
d'énergies fossiles
CREA (Elbeuf)
Elbeuf-sur-Seine
Ilot GAMBETTA
Rouen
Futur palais des
sports
ROUEN SEINE
AMENAGEMENT
Rouen
Rouen innovation
santé
ROUEN SEINE
AMENAGEMENT
Rouen
ZAC Luciline
CREA (Rouen)
Rénovation bâtiments en
brique avec isolation par
l'intérieur
Positif
Ecole (1532m²), acceuil petite
enfance (368 m²), salle
Très positif la nappe est
forages : 95 K€ HT
polyvalente (360 m²) et loacl
très productive (70 m3/h)
technique (91 m²)
Collège 5 000 m²
90 k€
Démarche de
Réhabilitation d'une
développement durable et ancienne usine (13000 m²)
retour sur investissement musée, archives, formations
estimé à 2/3 ans
et MJC
Bâtiment THPE
Volonté d'inscrire le projet
au programme européen
Future cities : urban
networks to change urban
changes
délais et AQUAPAC
Positif. Réhabilitation d'un
puits exhistant sur le site
Démarche réglementaire
confuse
Ne connait pas AQUAPAC
SAUNIER &
Associés
SAUNIER &
Associés
Problème de rejet (recyclage
des eaux dans nappe alluviale
car variation du sens
d'écoulement en fonction des
marées de la seine). Voir pour
rejet direct en Seine (via
INGETEC
INGETEC
Salles de réception et de
sport
3 000 m²
Essais : 70 k€ HT
(réutilisation du
forage d'essai
pour le pompage
définitif)
Positif pour l'instant
(projet non terminé)
Bureaux,logements
COP ≥ 4
Forages d'essais
sur nappe +
étude de
faisabilité sur
réseaux
Négatif : sur réseaux trop
coûteux car nécessité de
réintervention sur les
réseaux existants, sur
nappe : impossibilité
technique
ANTEA
ANTEA
Bureaux,logements
Etiquette A 1,5 kg CO2/m²
émis
Forages d'essais
(dont certains
réutilisables ) :
128 k€
Très positif à ce stade
PENICAUD
ANTEA
ANTEA
ANTEA
ALTO
Ingénierie
2007/200
8
2010
prévu en
mai 2010
nappe de la craie
Puits à 40 m
60
réseau eau
pluviale
(exutoire :
Seine)
X
X
2 x 260 kW
2008
2008
Prévu en
mai 2012
nappe alluviale
60
en Seine
(problème
recyclage)
X
X
600 kW
nappe
30
nappe
X
nappe des
alluvions + calcaire
du portlandien
450
nappe
X
-
X
2009
PENICAUD
381 kW
2008
2008/200
9
A venir
61,6 KW
X
Abandonné
CREA (Rouen)
Rouen
Hangar 2
Bâtiment THPE
Auditorium, espace d’accueil
et de découvertes pour les
enfants
-
Négatif
Malgré la localisation en bord
de Seine, la productivité de la
nappe, après essai de pompage
est insuffisante
CREA (Rouen)
Rouen
Hangar 106
Bâtiment THPE
Salle des musiques actuelles
-
Négatif
Malgré la localisation en bord
de Seine, la productivité de la
nappe a été jugée insuffisante
compte tenu de la nature des
sols et du contexte
hydrogéologique
VILLE DE SAINT-SAIRE
Saint Saire
Ancienne gare
Faisabilité
technico-eco :
11,6 k€
Négatif : retour sur
investissement mauvais
et besoins schauffage pour
gite non réguliers
Projet abandonné
Economique / retour sur Commerces et hébergements
investissement
touristiques
SAUNIER &
Associés
Nappe des
calcaires du
Portlandien
20 m de prof.
Ab.
ANTEA
Ab.
Nappe des
calcaires du
Portlandien
SAUNIER &
Associés
Ab.
Sondes verticales
(x4)
PROJETS SUR SONDES
En cours de réalisation
LOGEAL
Malaunay
MAIRIE DE PETIT
COURONNE
Petit Courrone
COMUNAUTE DE
COMMUNES DE FECAMP
Les Loges
VILLE DE SAINT SAIRE
Saint Saire
ALCEANE
Le Havre
Bâtiment BBc +
2 immeubles de logements
Logements collectifs panneaux photovoltaïques
COP = 4,6
et thermiques
2 293 m²
-
plutôt positif pour l'instant
-
ID CONSULT
-
ID CONSULT
BETHERM
Crêche
Démarche écologique pour
bâtiment bioclimatique
Crêche 835 m2 BBC,
-
Mise en service en cours
Crèche
(accueil petite
enfance)
Solution la plus rentable
pour une démarche de
développement durable
sur le projet
+ toiture végétalisée
Crèche
180 m²
-
Positif
-
-
BE
Stephanne
Lainé
Positif
-
SAUNIER &
Associés
SAUNIER &
Associés
Faisabilité
Salle de spectacle et Economique / retour sur Salle de spectacle et de loisir
technico-eco :
de loisirs
investissement
(494 m²)
10 k€
Bâtiment THPE
Logements ville
55 logements 4 288 m²
Haute
+ proposition du MOE
rue Georges PIAT
fluide
Motivation des acteurs pour une Prévention
démarche innovante
Consultants
LOHR
CONSULT
FORASUD
2009
Test de
réponse
sondes
18 sondes à 99,9
m
X
X
2010
4 sondes à 90 m
X
X
prévu en sondes verticales
2010
4 sondes à 30 m
2009
A2GC
Ingenierie
2010
2008
Sondes verticales
(x4) à 10 m de
prof
champs de
Prévu en
sondes
2011
+ puits canadien
2010
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X
Chauff.
eau
chaude
X
X
Chauff.
eau
26,2 Kw - COP 4,5
15,3 Kw
34MWh/an
205 kW - COP
4,2
Tableau 17. Liste des projets recensés dans l’Eure (27) sur nappe, sur sondes verticales et sur eaux usées
INFORMATIONS RELATIVES AU MAITRE D'OUVRAGE
INFORMATIONS SUR LES ACTEURS ET L'AVANCEMENT
INFORMATIONS TECHNIQUES
AMO
Maitre d'ouvrage
Commune
Dénomination
Motivations initiales
Type de bâtiment
Coût de
l'opération
Bilan du maitre
d'ouvrage sur son
choix de géothermie
BE soussol
Bilan des difficultés
Ressource
Débit de
pompage
(max)
m3/h
Stade d'avancement
BE fluides
Faisab.
Essais
Exploit.
Réinjectio
n
Utilis
Chauf Clim
.
. Puissance de
chauffage
PROJETS SUR NAPPE
En fonctionnement
Communauté
d'Agglomération SEINE
EURE
Val de Reuil
Hôtel d'entreprises
Agenda 21. HQE
RT2005
Positif
Manque de retour
d'expériences des enrteprises
(locales)
CDE'EX
2006
2006
2008
Nappe alluviale
6 m3/h
X
X
36 Kw
Communauté
d'Agglomération SEINE
EURE
Val de Reuil
crèche
interentreprises
Agenda 21. HQE
RT2005
Positif
Manque de retour
d'expériences des entreprises
(locales)
INGECLIM
2006
2006
2007
Nappe alluviale
15 m3/h
X
X
95 Kw
en
suspens
nappe de la craie
60
En cours de réalisation
VILLE D'EVREUX
Evreux
SMAC
CCI d'EVREUX
Evreux
Hôtel consulaire
SYNDICAT MIXTE DE LA
BASE DE PLEIN AIR ET DE
LOISIRS
LERY-POSES
Léry-Poses
Base de loisir
VILLE DE LOUVIERS
Louviers
COMMUNAUTE DE
COMMUNES DE PONT
AUDEMER
Pont Audemer
Ecole de musique
Démarche HQE
Salle des musiques
actuelles, studio
d'enregistrement,
logements
Coûts estimatifs
ouvrages
définitifs : 77 k€
HT
Bâtiment administratif
(3000 m²)
Forage de
reconnaissance
et essais :
43 k€ HT
Projet abandonné (trop fines
dans les eaux et très faible
productivité)
Négatif
Logement, bureau, salle de
Etude de
Trop tôt
situé en zone des NPHE
Démarche
poses, restauration, salle de
faisabilité : 6 k€ Connaisance d'AQUAPAC
connues : aménagement
développement durable /
musculation
HT
mais n'a pas souscrit
d'une tête de forage étanche
Retour sur investissement
(1000 m²)
Première opération
concluantes - Essai de
géothermie sur nappe
Bâtiment très basse
Site de la cartonnerie énergie et proximité de la
nappe et du cours d'eau
BURGEAP
BURGEAP
INEX
2009
G2H
ICSEO
IOSIS
2009
INGECLIM
ANTEA
INGECLIM
2009
Bâtiment
(1100 m²)
Trop tôt
Trop tôt
Opus 5
SAGA
Atelier et bureaux
(2 000 m²)
Trop tôt
Ne connait pas AQUAPAC
Procédure difficile
GéoTerre
H2O
Louis
CHOULET
nappe de la craie
2010
2007
2011
2008
2010
2010
nappe de la craie
12
nappe de la
craie
X
100 kW
nappe de la
craie
X
164 kW
nappe de la
craie
X
10,3 kW
153 KW
nappe
15
rivière
X
(appoin
t
élect.)
Prévu en
2011
Abandon?
nappe alluviale
40
nappe alluviale
X
PROJETS SUR SONDES
En fonctionnement
VILLE DE LOUVIERS
Louviers
Salle de quartier
ouest
Première opération de
géothermie - Volonté de
découvrir les potentialités
géothermies
Salle de réception
(100 m²)
25 k€ HT
Très positif
Couillard
Architectes
Technic
consult
2008
sondes
horizontales (250
m)
-
X
10 KW
VILLE DE LOUVIERS
Louviers
Salle du Clos Morlet
Première opération de
géothermie - Volonté de
découvrir les potentialités
géothermies (peu de
surface foncière disponible
pour sonde horizontale)
Salle de réception
(220 m²)
-
Très positif
Bump
Architecte
TONON
SIMONETTI
2008
sondes verticales
(60 m X4)
-
X
15,7 KW
Groupe
Ternois
2009
eaux usées
X
Océade
Ingénierie
2008
eaux usées
X
X
Cabinet Merlin
2008
eaux usées
X
X
PROJETS SUR EAUX USEES
En fonctionnement
MAIRIE DE BOURG
ACHARD
Communauté
d'Agglomération SEINE
EURE
Communauté
d'Agglomération SEINE
EURE
Bourg achard
STEP
Séchage des boues
Lery-Poses
STEP
Volonté
politique/pédagogique.
1ère en France
Heudebouville
STEP EcoParc
Volonté
politique/pédagogique.
1ère en France
Trop tôt
Chauffage des locaux de la
STEP
inclus dans
investissement
global
positif
Chauffage des locaux de la
STEP + revente à un
industriel
inclus dans
investissement
global
positif
Difficultées liées au terrain
(trop perméable)
Difficultés liées à la teneur en
fines des eaux clarifiées.
Filtres à ajouter
Difficultés liées à la teneur en
fines des eaux clarifiées.
Filtres à ajouter
Groupe
Ternois
Les opérations en fonctionnement sont localisées sur la figure suivante.
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5
16,8 KW
Figure 19 : localisation des opérations réalisées en Haute Normandie (nappe et sondes)
Zoom sur la région de Rouen
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10.3 Exploitation des informations
Motivations initiales
Les maîtres d’ouvrages expriment au moment du choix de projet incluant la géothermie, une ou plusieurs
motivations principales parmi lesquelles :
•
Réglementation thermique des bâtiments neufs et/ou rénovation (bâtiments basse
consommation, très haute efficacité énergétique,…) ;
•
Volonté politique, bâtiment bioclimatique, programmation à l’agenda 21 ;
•
Eviter les énergies fossiles ou 100% Energies renouvelables et économie de rejets en CO2 ;
•
Volonté de découvrir les potentialités géothermiques ;
•
Pour un des projets, motivation économique avec un retour sur investissement rapide.
La majorité des projets est le fait de Maîtres d’Ouvrage publics. La volonté politique est à ce jour
déterminante.
Types de bâtiments et/ou d’usage
L’utilisation de cette énergie est appliquée à plusieurs types d’usage ou de bâtiments :
•
Logements, y compris habitat collectif à l’échelle d’une ZAC;
•
Etablissements recevant du public (salles de musiques, musée,…) ;
•
Etablissements scolaires, y compris gymnases, crèches ;
•
Industries ;
•
Grandes surfaces et centres commerciaux ;
•
Chauffage de l’eau de piscine ;
•
Autres usages : industriel, procédés utilisant la vapeur d’eau.
Coût de l’opération
Les coûts des différentes phases ne sont pas souvent disponibles tant ils sont intégrés au budget
global de l’opération et difficilement extractibles de ces budgets.
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Garantie AQUAPAC
Les opérations pour lesquelles une demande de garantie AQUAPAC a été demandée sont listées dans le
tableau suivant.
N°
MAITRE
D'OUVRAGE
GARANTIES
SOUSCRITES
OBSERVATIONS
1
Pôle des Savoirs à Rouen (76)
Conseil Régional Hte-Normandie
(Recherche)
en attente rapport final
du 1er forage
2
Réseau de chaleur dans ZAC
Luciline-Rives de Seine à Rouen
(Recherche)
Echec partiel 1er forage
Succès sur 2ème forage
3
Magazin IKEA à Tourville (76)
(Pérennité)
en cours d'instruction
4
Siège de la CCI de l'Eure à Evreux (27)
(Recherche)
Echec total du 1er forage
5
Piscine Edouard Thomas
Ville du Havre
6
Restaurant municipal de la commune
de Mesnière-en-Bray (76)
(Recherche)
en cours d'instruction
7
Auberge de jeunesse - Ville de Rouen
(Pérennité)
en cours d'instruction
8
ROUEN HABITAT - Ile Lacroix
(Recherche)
en signature
9
Mairie de St-Laurent
de Bredevent
(Pérennité)
Echue le
31.12.89
10 Abbaye de Saint
Wandrille
Recherche
-
11 SCIC - Rouen
(Pérennité)
12 Le Logement
Familial de l'EURE
(Recherche)
En cours
Annulé
Echue le
15.05.90
Echec
total
(Recherche) : essais de faisabilité
(Pérennité) : mise en œuvre du doublet géothermique
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Soit un total de 12 opérations, parmi lesquelles :
• 6 opérations parmi les 23 recensées sur nappe au chapitre précédent, soit environ 1 opération sur 4
(IKEA, Pôle des savoirs, Auberge de jeunesse, piscine Edouard Thomas, siège de la CCI à Evreux,
ZAC Luciline) ;
• 4 opérations « anciennes », dont 2 abandonnées (abbaye de Saint Wandrille et le logement familial
de l’Eure) et 2 opérations qui semblent avoir fonctionnées (Mairie de Saint Laurent de Brédevent –
nous avons questionné la mairie sur son projet mais n’avons obtenu aucun renseignement en retour –
et SCIC Rouen, Maître d’Ouvrage non identifié) ;
• 2 opérations au stade de la recherche (Rouen Habitat sur l’Ile Lacroix, nappe des alluvions, et
commune de Mesnières en Bray, nappe de la craie).
Le rôle du bureau d’études sous-sol est essentiel pour prescrire au Maître d’Ouvrage de mettre en œuvre une
procédure AQUAPAC, en particulier pour la phase « recherche » lorsqu’il y a doute sur la disponibilité de la
ressource.
Bilan du maître d’ouvrage et principales difficultés rencontrées
Le bilan est difficile à établir car il s’agit de projets récents (moins de 5 ans de durée de vie). Peu de projets
ont été abandonnés (diagramme ci-dessous) et globalement pour 80 % des projets le retour est positif. Le
diagramme suivant illustre la proportion de projets aboutis, en cours ou abandonnés parmi les 33 listés.
Figure 20. Diagramme illustrant l’aboutissement des projets
Les principales difficultés rencontrées sont liées :
•
Difficultés techniques liées à la variabilité des informations sur la qualité des eaux souterraines, à la
productivité des ouvrages entre la théorie et la pratique ;
•
Difficultés et complexités des démarches administratives ;
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•
Méconnaissance ou complexité du mécanisme de garantie AQUAPAC.
En résumé, une forte volonté politique initiale est nécessaire pour initier la démarche et
substituer cette nouvelle énergie aux sources d’énergies traditionnelles non renouvelables.
Cette volonté est toutefois souvent insuffisante en regard de la complexité de la démarche par
rapport aux démarches simples pour les énergies fossiles.
La ressource
La ressource nappe est prépondérante. A l’inverse la ressource eau de mer n’est pas utilisée. Un seul projet a
été recensé, celui de la chambre de commerce et d’industries du Havre construit dans les années 80 mais
abandonné après quelques années en raison des difficultés d’exploitation. Le diagramme suivant illustre la
répartition des projets en fonction des ressources utilisées entre la nappe et les sondes verticales.
Figure 21. Ratio des projets sur nappe / projets sur champs de sondes verticales
Pour les projets sur sondes, aucune analyse comparative ne peut être réalisée à ce stade, en raison du faible
nombre de projets aboutis.
Pour les projets sur nappe, les aquifères concernés sont les suivants :
•
Nappe de la craie et nappe des alluvions représentant la quasi totalité des projets ;
•
Nappe des calcaires du Portlandien : 2 ou 3 projets.
Les débits prélevés dans la nappe de la craie sont illustrés par le diagramme suivant :
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Figure 22. Débits prélevés pour les projets dans la nappe de la craie
Débits de pompage pratiqués
Nappe de la craie
1
1
2
Q <10 m3/h
10<Q<50 m3/h
50<Q<100 m3/h
6
Q >100 m3/h
10.3.1 Critères économiques
NOTA : L’aspect économique est présenté pour les opérations sur nappe uniquement ; pour les autres
ressources nous n’avons pas de recul suffisant dans la région.
Au niveau européen, les coûts d’investissement pour la géothermie sur nappe sont en moyenne compris dans
une fourchette de prix : 2 000 à 2 200 €/kW (Données estimées – Ecofys).
Ce niveau d’investissement est reproduit pour divers projets étudiés dans l’état des lieux, peu de projets ont
toutefois permis d’identifier les coûts clairement. Toutefois, pour ces projets, les investissements oscillent
entre 475 €/kW et 3000 €/kW.
Dans le cadre d’un projet neuf, on s’intéresse aux surcoûts générés par l’installation d’une pompe à chaleur
sur la ressource considérée. Pour un projet sur nappe, au vu des 7 projets dont les coûts détaillés ont été
fournis, ces surcoûts oscillent en moyenne autour de 1 000 €/kW (analyse des données liées aux forages et
aux équipements y afférents pour les projets recensés).
Ce surcoût intègre :
•
La réalisation des études et d’un forage d’essai ;
•
La réalisation du doublet géothermique et ses équipements ;
•
La mise en place de la pompe et des instrumentations ;
•
Le raccordement des forages à la PAC.
Nous considérons en effet que l’installation de la PAC et des émetteurs de chaleur basse énergie n’implique
pas de surcoût par rapport à l’installation d’une chaufferie traditionnelle (hypothèse évoquée lors du comité
de suivi n°2).
NOTA : Pour un très gros projet tel que celui d’IKEA, le coût d’investissement lié aux forages et à leurs
équipements est évalué à 265 €/kW ; tandis que pour un petit projet, tel que la crêche de PETIT-QUEVILLY,
le surcoût est évalué à 2666 €/kW. Ainsi on dénote un effet d’échelle pénalisant pour les petits projets.
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Coût de l’énergie
Pour la plupart des opérations recensées la dépense de chauffage pour un chauffage électrique serait basée
sur un contrat tarif jaune d’EDF, utilisation longue (UL).
Les coûts sont donnés dans la figure suivante pour la période hivernale.
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Figure 23 : Coûts de l’énergie électrique tarif jaune EDF au 15/10/2009
L’hiver correspond à la période du 1er novembre au 31 mars ; la période heures creuses couvre la tranche
horaire de 23h à 7h. Pour une installation fonctionnant 24h/24h, avec l’essentiel des consommations en hiver,
le coût moyen de l’énergie électrique est de 7,708 c€/kWh. De nombreux projets de géothermie utiliseront
des PAC de moins de 36 KVA, soit des installations soumises au tarif bleu plus élevé à l’unité consommée :
évalué à 10,847 c€/kWh.
Pour le gaz naturel, le tarif pro moyen pour août 2010 est de 4,57 c€/kWh.
Entretien et maintenance
Pour conserver longtemps les avantages d’un système de géothermie, une maintenance des installations doit
être assurée. Elle doit être programmée et prévue dans les budgets annuels de fonctionnement.
Le contrôle et la maintenance concernent aussi bien les installations de surface que du sous-sol.
Pour les installations de surface, le contrôle et la maintenance doivent intégrer les opérations suivantes :
•
Contrôle de la production de chaleur avec pose d’un compteur thermique, et suivi régulier ;
•
Contrôle de la consommation électrique avec pose d’un compteur électrique et suivi régulier ;
•
Contrôle consécutif du COP, permettant de mettre en évidence des dysfonctionnements éventuels ;
•
Vérification de la Pompe à chaleur deux fois par an ;
•
Entretien avec recharge en fluide, vérification de l’étanchéité, purges des circuits si besoin, réglages.
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Pour les installations de sous-sol et en particulier les forages, le contrôle et la maintenance doivent intégrer
les opérations suivantes :
•
Contrôle de la température de pompage et de rejet, qui peut être fait par l’exploitant ;
•
Contrôle des débits, qui peut être fait par l’exploitant ;
•
Contrôle des rabattements associés, qui peut être fait par l’exploitant ou lors d’une visite de contrôle ;
•
Contrôle du couple
dysfonctionnements ;
débit/rabattement,
permettant
de
mettre
en
évidence
d’éventuels
Ces contrôles peuvent être pris en charge par l’exploitant (contrat P2) ou réalisés lors d’une visite semestrielle
de vérification des installations sous traitée à un foreur par exemple. Le Coût est évalué à 2000 €HT/an dans
les 2 cas + 500 €HT/an de frais analytiques et petits matériels (sondes, etc…).
Pour la maintenance, les dépenses (P3) sont essentiellement :
•
Démontage de la pompe et inspection vidéo pour les 2 ouvrages, tous les 5 ans : 2000 € ;
•
Remplacement de la pompe inox à une fréquence estimée décennale : 3500 € ;
•
Nettoyage complet des forages en fonction des résultats de l’inspection vidéo, estimé à une
fréquence décennale : 5000 € ;
•
total annuel P3 : 1250 €/an.
Une dépense moyenne P2 + P3 est évaluée à 3750 €HT/an pour un doublet géothermique type.
Selon les résultats de l’inspection vidéo, un essai de pompage par paliers pourra s’avérer nécessaire afin de
contrôler l’évolution des capacités du puits. Son coût est estimé entre 1500 et 2000 € s’il est réalisé avec le
matériel en place.
En ce qui concerne les sondes sèches, la maintenance consiste essentiellement à s’assurer de l’étanchéité du
système avec un contrôle annuel. Le fluide caloporteur doit être remplacé tous les 5 ans. L’ordre de grandeur
d’une maintenance annuelle pour les sondes est de 500 €.
Ces coûts sont issus d’une synthèse d’opérations recensées et de l’expérience de BURGEAP pour
des opérations sur la nappe de la craie.
Bilan de l’aspect économique
Le tableau suivant présente le bilan comparatif pour 2 installations de 50 et 200 kW. Le bilan est établi selon
les hypothèses suivantes :
•
Le coût d’installation de la PAC et des émetteurs de chaleur est similaire à celui d’une chaufferie
traditionnelle ; il n’est pas intégré au bilan ;
•
Le coût d’investissement est basé sur un coût unitaire de 1400 €/kW pour un opération de l’ordre de
50 kW et 800 €/kW pour une opération de 200 kW, de manière à s’approcher des budgets donnés;
•
70 % d’aide à l’investissement et un amortissement calculé sur 10 ans ;
•
Le coût de maintenance d’une pompe à chaleur, évalué entre 500 et 1500 €/an suivant la puissance
est de l’ordre de grandeur de celui d’une chaufferie traditionnelle (information fournie par COFELY
lors de la visite de l’Auberge de Jeunesse). Ce coût n’est donc pas intégré au bilan.
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.
Tableau 18 : Bilan énergétique comparatif pour une installation de 50 kW - Cas d’un
bâtiment BBC de 1 500 à 2 000 m2
Electricité
gaz naturel
géothermie TBE
COP 4
Coût en €HT
Amortissement
investissement sur 10 ans
Abonnement énergie
Coût de l’énergie hors
abonnement
Coût de maintenance et
d’entretien lié au forage
Coût total annuel base
amortissement 10 ans
avec 70 % de subventions
Coût total annuel base
amortissement 10ans sans
subventions
-
-
341*
146**
26 978
-
*
**
***
2 100
468***
15 995
-
9 491
3 750
27 319
16 141
15 509
27 319
16 141
20 409
Tarif jaune UL 42,6 €/an/KVA (octobre 2009)
Tarif GDF Pro (août 2010)
Tarif bleu EDF (avril 2010), 30 KVA
Pour une installation de 50 kW, l’amortissement n’est viable économiquement qu’avec un niveau
de subventions élevé (comparable à une solution gaz traditionnelle dans ce cas). Pour des
installations de puissance inférieure les investissements ont un poids trop important pour
espérer qu’ils soient amortis, même avec des subventions.
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Tableau 19 : bilan énergétique comparatif pour une installation de 200 kW - cas d’un
bâtiment BBC de 6 000 à 8 000 m2
Electricité
géothermie TBE
COP 4
gaz naturel
Coût en €HT
Amortissement
investissement sur 10 ans
Abonnement énergie
Coût de l’énergie hors
abonnement
Coût de maintenance et
d’entretien lié au forage
Coût total annuel base
amortissement 10 ans
avec 70 % de subventions
Coût total annuel base
amortissement 10ans sans
subventions
-
-
341*
146**
53 956
-
*
4 800
341*
31 990
13 489
-
3 750
54 297
32 136
22 380
54 297
32 136
33 580
Tarif jaune UL 42,6 €/an/KVA (octobre 2009)
**
Tarif GDF Pro (août 2010)
***
Tarif jaune UL 42,6 €/an/KVA (octobre 2009)
Pour une installation de cette taille, l’utilisation de la géothermie très basse énergie est une
solution économique grâce au niveau élevé de subventions. Sans subvention le coût du kWh
géothermique est légèrement plus élevé que le coût du kWh gaz (en tenant en compte d’un
amortissement sur 10 ans).
Ainsi, le critère économique sera un critère de choix pour l’utilisation de la géothermie. Les investissements
peuvent être amortis en quelques années et l’installation devenir rentable, sous réserve que les critères
suivants soient respectés :
•
Subventions entre 20 % et 70 %. Plus les subventions baissent, plus l’amortissement sera long. Un
montant de subventions élevé est souhaitable pour des opérations entre 50 et 100 kW.
•
Evolution du prix de l’électricité et du gaz. Plus l’écart diminue, plus la géothermie devient rentable ;
•
Installation de plus de 36 kVA pour la géothermie (application du tarif bleu EDF est pénalisante) ;
•
COP le plus élevé possible.
On notera que le projet d’IKEA, réalisé sans subventions, est dimensionné pour un amortissement des
investissements sur environ 7 ans. De même pour l’auberge de jeunesse de Rouen, réalisé sans subvention,
l’amortissement des coûts liés à la géothermie est prévu sur 10 ans.
10.3.2 Sélection de projets pour élaboration de fiches types
Le choix des fiches a été validé par le comité de pilotage. Il a été guidé par une diversité dans les critères de
ressources, types de bâtiments, usages, localisations et parce que ces opérations sont reproductibles.
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Fiches Opérations
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Les fiches opérations suivantes ont été réalisées :
•
Géothermie sur eau de la nappe des alluvions pour le chauffage des eaux de la piscine Edouard
Thomas du Havre (76)
•
Géothermie sur eau de la nappe de la craie, nouveau magasin IKEA à Pavilly (76)
•
Géothermie sur eau de la nappe de la craie, crèche interentreprises à Petit Quevilly (76)
•
Géothermie sur champs de sondes et sur nappe à Louviers (27)
•
Géothermie sur réseau d’eaux usées à la station d’épuration ECOPARC (27), fiche complétée par 2
projets sur nappe des alluvions (crèche interentreprises et hôtel interentreprises)
•
Géothermie sur eau de nappe, nouvelle auberge de jeunesse de Rouen (76)
Elles sont présentées en annexe 7.
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Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute Normandie
Etat de connaissance de la ressource
Un état des lieux des opérations existantes
Un état des lieux réglementaire et financier
Un état des lieux de la filière Géothermie en Haute Normandie
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11. Un état des lieux réglementaire
Le tableau suivant présente les différentes réglementations auxquelles sont soumises les installations de
pompe à chaleur pour chacune des ressources objet de l’étude.
Tableau 20. Réglementation applicable en fonction des ressources
Nappe
Installations classées pour
protection de l’environnement
Champs
sondes
de
Eau
mer
de
Eaux
usées
Réseaux
d’eaux usées
la
Code minier
Loi sur l’eau (prélèvement)
Loi sur l’eau (rejet)
En bleu : réglementation applicable.
Tous les types de projets peuvent être concernés par la réglementation des installations classées pour
l’environnement, en application de la rubrique 2920 qui concerne les Installations de réfrigération ou de
compression fonctionnant à des pressions effectives supérieures à 105 Pa.
Les fluides caloporteurs utilisés entrent dans cette réglementation. Les principaux fluides utilisés sont des
hydrofluorocarbures, non inflammables et sans effet négatif sur la couche d'ozone, mais contribuent
cependant très fortement à l'effet de serre. Exemples : R134a, R410a, R407c, R404a. Ils remplacent les
chlorofluorocarbones (CFC) interdits depuis 2001 et les hydro chlorofluorocarbones interdits à partir de 2015,
car très néfastes pour la couche d’ozone.
Les diagrammes présentés pages suivantes illustrent les démarches à suivre en fonction du projet.
Le contenu des dossiers réglementaires et les documents administratifs sont donnés en annexe 8 à 10 :
-
annexe 8 : Extraits du Décret n°78-498 du 28 mars 1978 relatif aux titres de recherches et
d’exploitation de géothermie
-
annexe 8 : Imprimé de déclaration de forage au Code Minier ;
-
annexe 9 : Contenu d’un dossier de déclaration au titre de la « Loi sur l’eau » ;
-
annexe 9 : Contenu d’un dossier d’autorisation au titre de la « Loi sur l’eau » ;
-
annexe 10 : Contenu d’un dossier de déclaration au titre de la réglementation des ICPE ;
-
annexe 10 : Contenu d’un dossier d’autorisation au titre de la réglementation des ICPE ;
Le délai moyen d’instruction d’un dossier de déclaration est de 2 mois. Pour un dossier
d’autorisation, le délai moyen est de 6 mois (y compris enquête publique). En cas de refus
d’autorisation, l’administration fournit un argumentaire détaillé des causes du refus. Le dossier pourra être représenté en tenant compte des observations ; dans le cas contraire, il sera abandonné. C’est pourquoi l’étude
de faisabilité préalable, qui comprend une notice d’incidence, est indispensable pour définir les mesures
adaptées pour que ces opérations soient autorisées.
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Les coordonnées des organismes à consulter sont :
1. BRGM
10 rue Sakharov
76130 MONT SAINT AIGNAN
02 35 60 12 00
2. Police de l’Eau Seine Maritime
Direction départementale des Territoires et de la Mer – Service Ressources, Milieux et Territoires – Bureau
de la Police de l’Eau – Cité administrative – 2 rue Saint Sever
76 032 Rouen cedex
02 32 18 94 94
3. Police de l’Eau Eure (DDTM)
1 avenue Maréchal Foch
27 022 EVREUX cedex
02 32 29 60 60
4. DREAL Haute Normandie
Cité administrative – 2 rue Saint Sever
76 032 Rouen cedex
02 35 58 53 27
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Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute Normandie
Etat de connaissance de la ressource
Un état des lieux des opérations existantes
Un état des lieux réglementaire et financier
Un état des lieux de la filière Géothermie en Haute Normandie
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12. Un état des lieux financier
En réponse à l’objectif du Grenelle de l’environnement de développement des énergies renouvelables et plus
particulièrement de production de 2Mtep supplémentaires de chaleur à partir de la géothermie et de pompes
à chaleur d’ici 2020, de nombreux mécanismes de soutiens ont été mis en place. Ces aides se déclinent à tous
les niveaux : Europe, Etat, Départements de l’Eure et de la Seine-Maritime.
Les financements sont de deux types :
•
les financements des études de pré-faisabilité et de faisabilité,
•
les financements des investissements nécessaires à la réalisation des travaux.
A ces financements s’ajoutent des garanties permettant de couvrir notamment les risques liés aux opérations
de géothermie très basse température avec pompe à chaleur (PAC) sur aquifères superficiels.
Figure 24. Les aides mobilisables au cours d’un projet de géothermie
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12.1 Aides aux études de faisabilité
Le soutien aux études de faisabilité concerne à la fois le diagnostic des besoins en énergie, les études de
préfaisabilité et de faisabilité hydrogéologique ainsi que la réalisation de forages d’essai ou de tests de
réponse thermique.
L’ADEME, ainsi que l’Europe via le FEDER –Fonds Européen de Développement Economique et Régionaldispensent des aides à la décision pour les projets en Haute Normandie.
Le Fonds Européen de Développement Economique et Régional – FEDER- est l’un des principaux
outils de financement européen dont l’objectif est de contribuer au renforcement de la cohésion économique
et sociale de l’Europe en réduisant les disparités régionales. Le développement des énergies renouvelables,
dont fait partie la géothermie, est un des objectifs communautaires fixés sur la période 2007-2013. La
préfecture de région, la Région, les Départements et divers acteurs socio-économiques ont élaboré une
stratégie dénommée « Programme opérationnel régional FEDER » ou « PO » qui donne les orientations fixées
tout en tenant compte des spécificités et des besoins du territoire.
Ainsi, via le FEDER, l'Europe s'engage en Haute Normandie à hauteur de 219,3 millions d'euros dont 34,1
millions d’euros dédiés à l’environnement (Axe 3) afin de garantir les conditions d'un environnement maîtrisé
et mieux gérer la consommation énergétique et le développement des énergies renouvelables.
Ce Fonds permet ainsi le financement d’études de faisabilité mais également d’opérations d’investissements.
Le taux maximum d’intervention du Fonds est plafonné à 50% et des règles de non cumul des aides
publiques existent. Ainsi, le cumul de l’aide de l’ADEME et du FEDER ne peut dépasser 80% des coûts éligibles
(cf. fiche détaillée « FEDER » en annexe 11).
A titre d’exemple, l’aide totale instruite par le Fonds Chaleur pour la ville du Havre pour permettre d’atteindre
un prix de vente de la chaleur renouvelable 5% moins cher que celui de la chaleur produite à partir d’une
énergie conventionnelle s’élevait à 75% du montant total (140 000€) de l’opération. FEDER ayant décidé de
financer à 50% le projet de la ville du Havre, le Fonds Chaleur a financé la part restante, soit 25%, afin
d’atteindre la totalité du montant de l’aide prévue par le Fonds Chaleur.
L’ADEME propose des financements d’aides à la décision (cf. annexe 12) dans le cadre de la promotion des
énergies renouvelables et de l’augmentation de la production de chaleur issue de la géothermie. Les études
de pré-faisabilité et de faisabilité ont pour objectif d’analyser la faisabilité technique et financière d’une
technique ou d’un procédé sur un bâtiment. Elles peuvent être financées à hauteur respectivement de 70
% et de 50%.
Il existe également un Fonds de garantie le FOGIME (Fonds de Garantie des Investissements de Maîtrise de
l'Energie) destiné à encourager les investissements des PME en faveur de la maîtrise de l’énergie. Ce Fonds
vient en supplément des crédits bancaires demandés par une entreprise pour la réalisation de son projet. Le
FOGIME a été créé par la Banque de Développement des PME –BDPME- via sa filiale SOFARIS qui en a la
gestion ainsi que par l’ADEME en coordination également avec EDF et Charbonnages de France. Les
financements attribués proviennent du Fonds National de Garantie du Développement des PME et TPE gérés
par SOFARIS. Les opérations soutenues sont celles engagées par les PME-PMI en vue d’une maîtrise de
l’énergie. Sont éligibles au FOGIME les entreprises créées depuis plus de 3 ans, réalisant un chiffre d’affaires
inférieur à 40 millions d’euros et employant moins de 250 personnes, quel que soit leur secteur d’activité et
leur forme juridique.
Les investissements concernés par le Fonds sont ceux permettant l’utilisation d’énergies renouvelables, dont
la géothermie, ainsi que les investissements concernant les matériels performants de production, d’utilisation,
de récupération et de stockage de l’énergie permettant des économies globales d’énergie et les
investissements relatifs aux modifications d’installations industrielles et de procédés à des fins de diminution
des consommations énergétiques.
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Lors de la consultation du dossier, la PME envoie sa demande de financement à sa banque qui se met en
contact avec la BDPME-SOFARIS pour bénéficier du FOGIME. L’ADEME est alors consulté pour donner son avis
technique au dossier. Le FOGIME permet de garantir jusqu'à 70% des encours de prêts pour un montant
garanti de 750 000 € par entreprise.
A ces mécanismes de soutien qui interviennent lors des études d’aides à la décision s’ajoute la garantie
AQUAPAC. Cette assurance couvre les risques géologiques liés à la possibilité d’exploitation énergétique
d’une ressource aquifère (garantie de recherche) puis au maintien de ses capacités dans le temps (garantie
de pérennité).
En cas d’échec total, le versement des indemnités est égal au montant garanti. (cf. fiche détaillée « Garantie
AQUAPAC» en annexe 13). Entre 1999 et 2009, AQUAPAC a déjà travaillé sur 13 dossiers en Haute
Normandie, dont 4 entre 2009 et 2010. La majorité des garanties souscrites concerne les opérations de
recherche (62%) alors que la garantie de pérennité ne s’élève qu’à 38%. Le contexte géologique en Haute
Normandie est favorable car moins de 10% des projets ont rencontré un échec total et à peine 8% ont
échoué partiellement (succès à partir du deuxième forage).
Dans le cadre de la souscription à AQUAPAC pour des maîtres d’ouvrages, cette garantie équivaut
financièrement à des montants de primes de l’ordre de :
•
10% sur le coût des ouvrages réalisés pour couvrir le risque financier encouru lors de la réalisation de
forages de reconnaissance,
•
4% sur le coût des ouvrages réalisés pour apporter une garantie décennale sur le potentiel
d’exploitation de la nappe.
12.2 Aides à l’investissement
En 2009, le gouvernement a mis en place un Fonds Chaleur destiné à soutenir la production de chaleur à
partir d'énergie renouvelable et ainsi atteindre l'objectif de la directive ENR en 2020 de 10 Mtep de chaleur
d'origine renouvelable supplémentaire (par rapport à 2007). Destinées à l’ensemble des maîtres d’ouvrage, les
aides sont mises en place au niveau des directions régionales de l'ADEME. Le principe est de « vendre » de
la chaleur renouvelable à un prix 5% moins élevé que celui de la chaleur produite à partir d’une énergie
conventionnelle (gaz, électricité, énergie fossile, etc.). (cf. fiche détaillée « Le Fonds Chaleur renouvelable »
en annexe 14).
A titre indicatif, en Haute Normandie, les aides apportées via le Fonds Chaleur par l’ADEME peuvent s’élever
jusqu’à 80% des dépenses éligibles pour toutes les opérations (champs de sonde, réseaux d’eaux usées, eau
de nappe et eau de mer) pour le secteur non concurrentiel et sont de l’ordre de 50% à 70% pour le secteur
concurrentiel en fonction du statut du maître d’ouvrage.
La ville du Havre a ainsi bénéficié d’un financement du Fonds Chaleur à hauteur de 25% (35 000€) en
complément de la participation à 50% par le FEDER afin d’atteindre l’aide totale instruite par le Fonds Chaleur
permettant un prix de vente de la chaleur renouvelable 5% moins cher que celui de la chaleur produite à
partir d’une énergie conventionnelle, soit 75% du montant total (140 000€) de l’opération.
A une échelle plus locale, la Région Haute Normandie apporte un soutien aux investissements des
entreprises dans les technologies environnementales. Le montant des aides allouées peut atteindre jusqu’à
20% dans le cas d’aides à l’énergie. La Région contribue également à l’aide à la performance énergétique
des bâtiments. Les bénéficiaires de ce soutien sont les logements sociaux ou les bâtiments publics /
parapublics à condition que les travaux de rénovations permettent d’économiser entre 20% et 40% d’énergie
par m2, et que pour les travaux de construction de bâtiments neufs la norme BBC - Bâtiment Basse
Consommation- soit obtenue.
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Le montant des aides allouées varie en fonction des types de travaux engagés : de 150€/m2 pour un
logement neuf jusqu’à 2 500€ par logement pour des travaux de rénovation.
Les départements s’engagent également sur leur territoire dans le soutien aux projets d’investissement. Ainsi,
le Département de l’Eure a mis en place une politique de soutien du recours aux énergies
renouvelables (cf. annexe 15) afin de promouvoir les projets d’expérimentation de production d’énergies
renouvelables et favoriser l’émergence de projets innovants sur son territoire. Le secteur de la géothermie
bénéficie de cette aide à l’investissement.
Cette aide est à destination des collectivités et structures publiques, bailleurs sociaux, associations,
entreprises et agriculteurs/sociétés agricoles. Un seul projet par type d’énergie est éligible par canton. Dans le
cas de soutien des pompes à chaleur et de la géothermie à usage collectif, le COP - coefficient de
performance d’une pompe à chaleur- doit être supérieur à 3,3. Ce coefficient correspond au rapport entre la
puissance thermique et la consommation électrique de la machine, il s’agit donc du nombre de kWh produit
pour 1 kWh consommé. L’aide apportée par le département correspond à 10% de l’investissement ou du
surcoût par rapport à un équipement classique, avec un plafond fixé à 30 000€ pour les agriculteurs/sociétés
agricoles et à 60 000€ pour les autres maîtrises d’ouvrage.
Le Département de la Seine-Maritime a quant à lui mis en place une politique de soutien des travaux
de réhabilitation de bâtiments existants des collectivités (cf. annexe 16) à condition que cela
conduise à une économie d’énergie globale d’au moins 20%. Sont éligibles les bâtiments existants nécessitant
des travaux de réhabilitation lourds ou légers. Des objectifs sont fixés en fonction des bâtiments sur lesquels
des travaux sont réalisés.
Ainsi pour les travaux de réhabilitation lourds à effectuer sur des bâtiments supérieurs à 1000 m2, la condition
d’obtention des aides est le respect de la Réglementation Thermique « globale », tandis que pour les
bâtiments inférieurs à 1000 m2, la condition est la réalisation d’au moins 20% d’économie d’énergie. Enfin,
pour les travaux de réhabilitation légers, deux types d’opérations minimum doivent être mis en œuvre
(excepté l’éclairage) pour atteindre 20% d’économie d’énergie. A noter que les travaux de réhabilitation sont
considérés comme « lourds » dès lors que les coûts des travaux sont supérieurs à 25% du coût de la
construction.
La subvention accordée par le Département de la Seine-Maritime est de l’ordre de 20% à 30% du montant
Hors Taxe avec une bonification possible de 10% dès lors que 40% d’économie d’énergie ont été atteints sur
des travaux de réhabilitation légers ou dans le cas des travaux de réhabilitation lourds lors de la mise en
place d’une démarche HQE ou de l’obtention du niveau BBC - Bâtiment Basse Consommation-.
L’Agence de l’Eau Seine Normandie –AESN- apporte également un soutien aux collectivités territoriales
pour leurs opérations sur réseaux d’eaux usées. Le financement accordé est généralement de l’ordre de 40%
à 50% et ne peut dépasser 80% du montant total des travaux. Pour le département de la Seine-Maritime,
l’AESN fait part d’un avis consultatif, tandis que pour les projets du département de l’Eure elle fait part d’un
avis délibératif.
A noter qu’en région Haute Normandie, 3 projets de chauffage et de climatisation des locaux à partir de
récupération de chaleur de station d’épuration ont été menés à terme : deux pour la communauté
d’agglomération Seine Eure (station d’épuration de Lery Poses et Ecoparc) et un pour la mairie de Bourg
Achard.
Le détail des financements des projets de géothermie se trouve dans les fiches spécifiques par type d’aides en
annexes 11 à 15.
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12.3 Aides à l’exploitation
Une fois la faisabilité de l’exploitation assurée et les investissements acquis, l’étape finale du projet consiste à
faire fonctionner l’ouvrage. Pour cela, il existe des aides pour soutenir et garantir les exploitations.
Les Certificats d'Economie d'Energie (CEE) visent à promouvoir les actions de maîtrise de la
consommation énergétique et la substitution d'énergie fossile par des énergies renouvelables en fixant des
obligations aux gros acteurs dits « obligés ». Les autres acteurs "non obligés" peuvent réaliser volontairement
des opérations d'économie d'énergie et obtenir des certificats délivrés par la DREAL pour des opérations
standardisées. La valeur des CEE est comprise entre 0 et 2 centimes d’euros/ kWh dits CUMAC (cumulés et
actualisés). La part de la chaleur utilisée pour le chauffage des bâtiments résidentiels est éligible au dispositif.
(cf. fiche détaillée « Certificat d’Economie d’Energie » en Annexe 16). Au 30 juin 2009, la DREAL a ainsi
délivré 451 GWh cumac de certificats d’économies d’énergie pour la Haute Normandie, dont près de 70% au
bénéfice d’obligés.
Il est important de noter que l’on ne peut à la fois être bénéficiaire des CEE et des aides publiques de
l’ADEME.
De plus, comme présenté dans la section 7.1 « Aides aux études de faisabilité », la garantie AQUAPAC
couvre également le maintien des capacités de la ressource dans le temps une fois mise en exploitation
(garantie de pérennité).
12.4 Financements des projets de géothermie en Haute Normandie en 2009
En Haute Normandie, l’ADEME a subventionné six projets en 2009 dont deux ont également reçu un
co-financement de la Région et un a reçu un co-financement par le FEDER pour un montant total des
subventions de 146 700 €.
Parmi ceux-ci, trois projets d’aide à la décision ont été soutenus, pour une enveloppe globale de 16 400 €. Il
s’agissait de projets de collectivités pour des études de « pré-faisabilité » (simulation, étude technicoéconomique) :
•
étude de pré-faisabilité de la construction d'une salle de spectacles et loisirs à Saint-Saire,
•
étude de la réhabilitation de l'ancienne gare en commerces et hébergement touristique de Saint-Saire
•
étude de faisabilité à Mesnières en Bray.
Concernant l’aide à l’investissement, deux projets publics ont été soutenus en 2009 (Forage d’eau à la
caserne Pelissier de la ville de Rouen et Piscine du Havre) ainsi qu’un projet privé dans le cadre d’une
démarche globale de Bâtiment Basse Consommation (Opération de géothermie sur sonde à Malaunay). Le
montant total des aides aux investissements versées s’élevaient en 2009 à 130 300€.
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12.5 Diagnostic sur les aides aux projets liés à la géothermie
Suite au recensement des aides financières ainsi que des projets en ayant bénéficiées en Haute Normandie et
aux entretiens réalisés avec les acteurs de la géothermie en Haute Normandie, il ressort les éléments de
diagnostic suivants :
•
Un grand nombre de financements mobilisables en Haute Normandie à la fois pour les études de
faisabilité et les investissements.
•
Les sources de financement permettent de couvrir les projets de géothermie dans la région de Haute
Normandie qui se caractérisent par leur petite taille ;
•
Des difficultés d’identification des opérations de géothermie ayant bénéficié de ces aides : manque de
suivi des opérations effectuées et à venir.
•
Un manque de cohérence entre les aides que ce soit au niveau des organismes qui donnent des aides
que des critères demandés. Ainsi, le COP doit être supérieur à 3,3 pour les opérations de soutien aux
énergies renouvelables du département de l’Eure alors qu’il doit être supérieur à 4 pour le Fonds
Chaleur excepté pour les opérations sur champs de sonde (COP > 3,7)). Par ailleurs, les organismes
de financement de projets ne semblent pas avoir perçu que les aides allouées par le Fonds Chaleur
seraient versées dans leur intégralité même si aucune collectivité ne participait au financement. En
effet, les financements apportés par les collectivités font partie de l’enveloppe prévue par le Fonds
Chaleur et réduisent ainsi d’autant l’aide apportée par l’Etat.
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Etat des lieux de la filière géothermie
en Haute Normandie
Etat de connaissance de la ressource
Un état des lieux des opérations existantes
Un état des lieux réglementaire et financier
Un état des lieux de la filière Géothermie en Haute Normandie
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13. Un état des lieux de la filière géothermique
13.1 Eléments de méthode et sources exploitées
La base de données élaborée pour l’étude recense les différents acteurs intervenant dans la filière
géothermique en Haute Normandie. Elle a été construite à partir des données issues :
•
des contacts identifiés par la direction régionale de l’ADEME (mailing ADEME)
•
du guide économique de la région Haute Normandie
•
des contacts fournis par les départements de la Seine-Maritime et de l’Eure
•
des annuaires des pôles, fédérations et organismes tels que le CSTB -Centre Scientifique et Technique
du Bâtiment- et le SER -Syndicat des Energies Renouvelables-
•
des données de l’ONISEP (www.onisep.fr)
•
des listes d’organismes ayant reçu les certifications Qualiforage, AQUAPAC ou Qualit’EnR ;
•
de la base de données professionnelle Diane qui regroupe des informations sectorielles et financières
sur plus de 600 000 sociétés en France
Cette base de données a été soumise à commentaires et a été enrichie par les retours des participants du
Comité de Suivi.
En fonction de la disponibilité des données et de leur qualité, nous avons cherché à obtenir des informations
sur les entreprises du secteur de la géothermie. Nous avons retenu les critères suivants :
•
Source
•
Typologie
•
Localisation
•
Statut
•
Chiffre d’affaire 2009 et part liée à la géothermie
•
Existence et nombre de projets de géothermie menés en Haute Normandie
•
Puissances installées et coûts des opérations
A l’exception des foreurs, des fabricants de pompe à chaleur et des organismes de formation
continue, nous n’avons retenu que les acteurs localisés en Haute Normandie. Les organismes dispensant des
formations en lien avec la géothermie étant peu nombreux, nous avons étendu leur recherche à la France
entière. De même, pour les foreurs nous avons retenu ceux localisés en Haute Normandie, mais également
ceux des départements des régions limitrophes à la Haute Normandie. Enfin, les fabricants de pompe à
chaleur étant très limités en France, nous les avons identifiés à l’échelle nationale sans distinction
départementale.
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13.2 Etat des lieux des acteurs potentiels de la géothermie sur le territoire de la
Haute Normandie
En Haute Normandie (départements de l’Eure et de la Seine-Maritime), on recense un grand nombre d’acteurs
pouvant potentiellement intervenir dans le domaine de la géothermie. La notion de « potentialité » est
nécessaire car il subsiste une grande incertitude sur les acteurs réellement impliqués dans la géothermie et
sur la part réelle de celle-ci dans leurs activités. Ainsi, la quantification des opérations de géothermie est
difficile à obtenir. Les acteurs identifiés ci-dessous sont tous des acteurs « potentiels » à l’exception des
bureaux d’études pour lesquels, un enrichissement a pu être fait via le recensement des opérations de
géothermie en Haute Normandie et les bureaux d’études associés. Sont donc comptés pour cette catégorie les
bureaux d’études effectivement impliqués dans des opérations de géothermie en Haute Normandie et ceux
pouvant être potentiellement impliqués.
Figure 25. Typologie des acteurs de l’offre potentiellement intéressés par la géothermie
en Haute Normandie, à l’exception des foreurs, fabricants de PAC et organismes de
formation continue en France
70
Eure
Seine-Maritime
Hors Haute-Normandie
60
50
24
40
30
32
29
20
5
10
20
14
8
0
2
2
11
8
Formation BE sol/sousBE
sol
Thermique
15
1
2
Conseil
Public
Foreurs
Installateurs Fabricant
de PAC
PAC
On constate une bonne représentation de la diversité des acteurs intervenant dans le secteur de la
géothermie en Haute Normandie, notamment des bureaux d’études thermiques et des installateurs. Malgré
cela, on note l’absence de foreurs et de fabricants de pompe à chaleur en Haute Normandie.
On compte deux fois plus d’installateurs et quatre fois plus de bureaux d’études thermiques dans le
département de la Seine-Normandie par rapport à l’Eure. Cependant, cela résulte d’une difficulté
d’identification plutôt que d’un déséquilibre avéré entre les deux départements. A noter que la structure de
conseil public CEP -Conseil Energie Partagée- a été initiée par la CASE –Communauté d’Agglomération SeineEure- pour délivrer des conseils aux deux départements de la Haute Normandie.
Au sein des 46 bureaux d’études recensés en Haute Normandie, moins de 15 % ont effectivement été
impliqués dans un projet dans la région.
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13.2.1 Description détaillée des acteurs de la filière
13.2.1.1 Foreurs
Tableau 21. Liste des foreurs implantés dans des régions limitrophes de la Haute
Normandie
Raison Sociale
Départeme
nt
Status
Certifié
Qualiforage
Adhérent
SFE
Signature 2009 Charte de
Qualité des Forages
d'Eau
Van Ingen Forages
37
Entreprise
Non
Oui
Oui
AGROFORE
41
Entreprise
Oui
Oui
Oui
SETRAFOR
50
Entreprise
Non
Oui
Oui
GTR Forage
61
Entreprise
Oui
Oui
Oui
SADE CGTH
75
Entreprise
Non
Oui
Oui
COTRASOL
78
Entreprise
Non
Oui
Oui
Sefi-Intrafor
91
Entreprise
Non
Oui
Oui
COFOR
91
Entreprise
Non
Oui
Oui
CISSE
72
Entreprise
Oui
Oui
Non
Syndicat des entreprises de puits et Forages d'Eau
(S.F.E)
SANFOR
75
Association
Oui
Oui
Non
77
Entreprise
Non
Oui
Non
Villedieu Frères
28
Entreprise
Non
Non
Oui
OUEST FORAGES
50
Entreprise
Oui
Non
Non
AQUAFOR NORMANDIE
50
Entreprise
Oui
Non
Non
VERBEKE ESSAIS DE SOL
59
Etablissement
Oui
Non
Non
PONTIGNAC
59
Entreprise
Oui
Non
Non
MANGOT EURL
61
Entreprise
Oui
Non
Non
FORAGES GEOTHERMIQUES - Dominique CISSE
72
Entreprise
Oui
Non
Non
UNISOL
78
Entreprise
Oui
Non
Non
RUCKEBUSCH et Cie
80
Entreprise
Oui
Non
Non
Il existe une multitude de foreurs implantés sur le
territoire français. Cependant, les foreurs sélectionnés
pour la base de données sont ceux présents dans les
départements des regions limitrophes de la Haute
Normandie présentant une démarche qualité. Le
label Qualiforage, qui concerne la réalisation des sondes
géothermiques, a donc été le premier critère retenu. Suite
à des échanges avec des professionnels des forages lors
des comités de suivi, des critères de qualité propres aux
forages d’eau ont été ajoutés. En effet, du fait du
contexte régional, le potentiel de forages sur nappes en
Haute Normandie est élevé.
Figure 26 : Adhésion à la Charte de
qualité des foreurs d’eau pour les
foreurs adhérents au SFE
Non Signataire
30%
Signataire Charte
70%
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En utilisant ces critères, on dénombre 20 foreurs en France intégrant des critères de qualité dans leurs
opérations : label « Qualiforage » pour la réalisation des sondes géothermiques - démarche mise en place
par l’ADEME avec le BRGM et EDF - et/ou, pour la réalisation des forages d’eau, adhésion au Syndicat des
entreprises de puits et Forages d’Eau –SFE-. La liste de ces foreurs a été établie à partir des foreurs adhérents
au label de qualité « Qualiforage », des foreurs adhérents au SFE ainsi qu’à partir de ceux ayant signé en
2009 la Charte Qualité des forages d’eau.
Les foreurs adhérents à la démarche « Qualiforage » (60% des foreurs recensés) s’engagent notamment à
réaliser des sondes géothermiques dans les « règles de l’art ». Il est à noter que ce label a perdu de sa
pertinence depuis juin 2010, date à laquelle la norme AFNOR NF X10-970 relative à la réalisation, la mise en
œuvre, l’entretien et l’abandon des sondes géothermiques verticales actuellement en cours de validation sera
publiée. Ainsi, les foreurs auront l’obligation de réaliser leurs poses de sondes conformément à cette norme,
et respecteront donc de facto les engagements demandés par la démarche « Qualiforage ».
Par ailleurs, la majorité des opérations de géothermie installées en Haute Normandie étant alimentée par
nappe phréatique, un critère de qualité lié aux forages d’eau a été inclus : adhésion au SFE et/ou signature de
la Charte de Qualité des Forages d’Eau. Ainsi, sur les vingt foreurs recensés en France, 50% sont membres du
Syndicat des entreprises de puits et Forages d’Eau.
Au sein de ces foreurs adhérents, 70% sont réellement engagés dans la démarche qualité car sont également
signataires de la Charte de qualité des forages d’eau.
On constate qu’il n’y a pas de foreurs en Haute Normandie répondant aux critères de qualité
choisis. Cela met en évidence le fait que bien qu’il y ait de nombreux foreurs dans la région,
ceux-ci ne sont pas organisés autour d’une démarche qualité et donc ne sont pas connus.
13.2.1.2 Bureaux d’études
Deux types de bureaux d’études présentent un lien avec les activités de géothermie : les bureaux d’études
thermiques et les bureaux d’études sur le sol/sous-sol.
Les bureaux d’études sol/sous-sol sont spécialisés dans la conception de diagnostics géologiques et
hydrogéologiques pour la mise en place et la Maîtrise d’œuvre de projets ayant une interaction avec le sol et
le sous-sol. Ils sont faiblement représentés dans la région.
Tableau 22 : liste des bureaux d’études sous-sol en Haute Normandie
Source
Raison Sociale
Type/ Domaine Département
Burgeap
INGETEC
BE sol/ sous-sol
Burgeap
BURGEAP
BE sol/ sous-sol
Guide éco
Airele
BE sol/ sous-sol
COSU
Ant ea
Burgeap
SAUNIER &
Associés
76
Status
Année de CA (k€) du dernier
Basé en HN Projet en HN
création exercice disponible
Ent reprise
/
/
Oui
Oui
Ent reprise
/
/
Oui
Oui
27
Ent reprise
1994
2 632
Oui
BE sol/ sous-sol
14
Et ablissement
1993
51 194
Non
Oui
BE sol/ sous-sol
92
Ent reprise
/
/
Non
Oui
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Les bureaux d’études thermiques sont des bureaux d’études spécialisés qui conduisent les études ayant pour
but de faire un état des lieux et de proposer une optimisation des performances énergétiques d'un bâtiment.
Les compétences de tels bureaux d'étude vont de l'audit énergétique au conseil aux maitres d'ouvrages, en
passant par le choix de techniques et de matériaux. Ils sont qualifiés pour réaliser le suivi énergétique de sites
et réaliser des simulations visant au dimensionnement des installations de chauffage, ventilation et
conditionnement d'air. Ils interviennent en Maîtrise d’œuvre des opérations.
Tableau 23. Liste des bureaux d’études fluides ou thermiques
Source
Raison Sociale
Basé
Projet
Burgeap
INGECLIM
Type/ Domaine Département
BE thermique
27
Ent reprise
Status
Année de CA (k€) du dernier
/
/
Oui
oui
Burgeap
IOSIS
BE thermique
76
Ent reprise
/
/
Oui
oui
Mailing ADEME
ACT ENER
BE Thermique
76
Ent reprise
2007
80
Oui
Guide éco
Auxit ec Bât iment
BE Thermique
76
Ent reprise
1966
14 739
Oui
Mailing ADEME
BE LECACHEUR
BE Thermique
76
Ent reprise
1984
/
Oui
Mailing ADEME
BE TRAN
BE Thermique
76
Ent reprise
1991
/
Oui
Mailing ADEME
BET INCA
BE Thermique
76
Ent reprise
2002
519
Oui
Mailing ADEME
BET PRISME
BE Thermique
76
Ent reprise
2005
1 629
Oui
Mailing ADEME
BETHERM
BE Thermique
76
Ent reprise
2006
53
Oui
COSU
Ceden
BE Thermique
76
Ent reprise
2006
366
Oui
Mailing ADEME
CED'EX
BE Thermique
76
Ent reprise
2007
600
Oui
Mailing ADEME
CETE APAVE
BE Thermique
76
Et ablisseme
1998
168 775
Oui
COSU
ECHOS
BE Thermique
76
Ent reprise
2005
565
Oui
Mailing ADEME
EGE
BE Thermique
76
Ent reprise
1996
383
Oui
Mailing ADEME ENERGIE INGENIERIE BE Thermique
76
Ent reprise
2006
196
Oui
Mailing ADEME
1 427
Oui
ETC
BE Thermique
76
Ent reprise
1997
Mailing ADEME
EUREKO
BE Thermique
76
Ent reprise
2005
/
Oui
Mailing ADEME
GEODEM
BE Thermique
27
Ent reprise
2003
1 003
Oui
Mailing ADEME
GIPIM
BE Thermique
27
Ent reprise
1995
87
Oui
Mailing ADEME
ICN
BE Thermique
76
Ent reprise
1994
397
Oui
Oui
COSU
ID Consult
BE Thermique
76
Ent reprise
2007
176
Mailing ADEME
INFRATEC
BE Thermique
76
Ent reprise
1993
995
Oui
Mailing ADEME
INGECLIM
BE Thermique
27
Ent reprise
/
Oui
Oui
Mailing ADEME
LECOQ
BE Thermique
76
Ent reprise
2006
/
Mailing ADEME
SAGE SERVICES
BE Thermique
27
Ent reprise
2006
1 063
Oui
Mailing ADEME
SERO
BE Thermique
76
Et ablisseme
1967
1 701
Oui
COSU
Soget i
BE Thermique
76
Ent reprise
1955
198 479
Oui
Mailing ADEME
TECHNIC CONSULT
BE Thermique
76
Ent reprise
1996
548
Oui
Mailing ADEME
THERMI CLIM
BE Thermique
76
Ent reprise
2002
491
Oui
Mailing ADEME
VECTEUR SCAN
BE Thermique
27
Ent reprise
1994
4 568
Oui
Mailing ADEME
WOR INGENIERIE
BE Thermique
76
Ent reprise
1991
636
Oui
CG 76
ATMOS Ingénierie
BE Thermique
76
Ent reprise
/
/
Oui
CG 76
PRISME Ingénierie
BE Thermique
76
Ent reprise
/
/
Oui
CG 76
ENERGY CONSULT
BE Thermique
27
Ent reprise
/
/
Oui
CG 76
Sylvain HUNOST
BE Thermique
27
Ent reprise
/
/
Oui
CG 76
VESA Climatique
BE Thermique
76
Ent reprise
/
/
Oui
CG 76
IDEE
BE Thermique
76
Ent reprise
/
/
Oui
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Ces deux types de bureaux d’études sont ceux pouvant potentiellement travailler sur des opérations de
géothermie en Haute Normandie. Il est assez difficile d’obtenir des données sur l’implication réelle de ces
bureaux d’études dans des opérations de géothermie et leurs détails.
Cependant, via le recensement fait par Burgeap des projets ayant eu lieu en Haute Normandie, certains
bureaux d’études ayant effectivement été impliqués dans un projet en Haute Normandie ont pu être
identifiés. Ainsi, moins de 10% des bureaux d’études thermiques implantés en Haute Normandie ont
réellement été impliqués dans un projet de géothermie dans la Région. Cette proportion est plus élevée pour
les bureaux d’études spécialisés dans le sol/sous-sol (40%).
Les bureaux d’études thermiques installés en Haute Normandie sont bien représentés. En effet, à eux-seuls ils
constituent 87% des bureaux d’études potentiellement en lien avec la géothermie sur le territoire de la Haute
Normandie. Cette prédominance des bureaux d’études thermiques par rapport aux bureaux d’études sol/soussol est normale. Elle s’explique par le fait que ces derniers travaillent sur des thématiques spécialisées et
demandent de ce fait des compétences techniques particulières les rendant donc plus rares.
Figure 27. Typologie des bureaux d’études en Haute Normandie
Typologie des bureaux d'études en Haute-Normandie
BE sol/sous-sol
17%
BE Thermique
83%
BE Thermique
BE sol/sous-sol
13.2.1.3 Formations
Des formations en lien avec les énergies renouvelables et plus spécifiquement la géothermie ont vu le jour en
Haute Normandie.
Ces formations sont de deux types :
•
Les formations initiales dispensées dans les universités et autres structures éducatives. Ne pouvant
identifier de manière spécifique le contenu des enseignements dispensés, les organismes identifiés
sont donc potentiellement concernés par la géothermie.
•
Les formations continues dispensées par des organismes à des professionnels du secteur ou à des
personnes moins initiées. Ces formations présentant des modules spécifiques à la géothermie,
l’identification des organismes est donc bien plus fiable que pour les formations initiales. Les acteurs
identifiés sont donc effectivement liés à la géothermie.
A la différence des organismes dispensant des formations initiales, pour les organismes de formation
continue, le champ de recensement a été étendu à la France entière car les formations spécialisées sur le
thème de la géothermie ne sont pas nombreuses.
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13.2.1.4 Formation initiale
Tableau 24. Liste des formations initiales en Haute Normandie
Raison Sociale
Type/
Domaine
BTP-CFA Maurice Pierre
Formation
Vallette
Initiale
CFA-IFA M. Sauvage
(antenne)
Formation
Initiale
Ecole nationale supérieure
Formation
d'architecture de
Initiale
Normandie
ville
Départem
ent
Status
Basé en
Divers
HN
Evreux
27
Université
Oui
Elbeuf
76
Université
Oui
Bac pro Technicien en installation des
systèmes énergétiques et climatiques
BTS Fluides, énergies, environnements
option B génie climatique
Bac pro Technicien de maintenance des
systèmes énergétiques et climatiques
Diplôme d'Etat d'architecte (grade de
master)
Rouen
76
Ecole
Oui
Diplôme d'études en architecture (grade de
licence)
Habilitation à l'exercice de la maîtrise
d'oeuvre en son nom propre
IUT site de Mont -SaintAignan
Formation
Initiale
Mont -SaintAignan
76
Université
Oui
DUT Génie thermique et énergie
Lycée Auguste Perret
Formation
Initiale
Le Havre
76
Université
Oui
Bac pro Technicien de maintenance des
systèmes énergétiques et climatiques
Lycée Guy de Maupassant
Formation
Initiale
Licence pro Sciences, technologies, santé
Rouen
76
Université
Oui
électricité et électronique spécialité
ingénierie intégrée pour la conception et la
gestion des systèmes à énergies alternatives
Lycée Le Corbusier
Lycée professionnel du
bâtiment Augustin Hébert
UFR des sciences et
techniques - Université du
Havre
INSA Rouen
Formation Saint-ÉtienneInitiale
du-Rouvray
Formation
Initiale
Evreux
76
Université
Oui
27
Ecole /
Université
Oui
Bac pro Technicien en installation des
systèmes énergétiques et climatiques
BTS Fluides, énergies, environnements
option B génie climatique
Bac pro Technicien de maintenance des
systèmes énergétiques et climatiques
Licence pro Sciences, technologies, santé
Formation
Initiale
Le Havre
76
Université
Oui
électricité et électronique spécialité
ingénierie intégrée pour la conception et la
gestion des systèmes à énergies alternatives
Format ion
Init iale
Le Havre
76
Ecole
Oui
Formation à la géothermie au sein du cursus
environnement, Département Energétique et
Propulsion
La Seine-Maritime présente une forte prédominance de l’offre de formation initiale. En effet, ce département
concentre 7 des 9 structures éducatives en lien avec la géothermie.
Le spectre des personnes formées est large car le niveau d’étude des participants auquel s’adressent ces
formations est varié. Il s’étend du bac professionnel au diplôme d’Etat d’architecture, en passant par le DUT
et la licence professionnelle.
A noter, que la formation opérée par l’ADEME pourrait être proposée dans une ville de Haute Normandie.
13.2.1.5 Formation continue
Les acteurs proposant des offres de formation continue en lien avec la géothermie présentent une grande
diversité. On retrouve ainsi des entreprises, organismes, établissements et associations.
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Tableau 25. Organismes de formation continue
Raison Sociale
Type/
Département
Domaine
CETE Normandie Format ion
Cent re -LRPC
Cont inue
COSTIC
Format ion
Cont inue
76
78
Status
Organisme
public
Ent reprise
Basé en
HN
Divers
Oui
www.cet e-nc.equipement.gouv.f r/
cent re d’Et udes t echniques de
l’Equipement
02 35 68 81 00
Non
st ages prat iques et t echniques pour
le personnel t echnique du secteur de
l'équipement technique du bâtiment,
de l'ouvrier à l'ingénieur.
Format ion ENER GEO à Paris,
Nant es, Bordeaux; Lille; Lyon;
Mont pellier; Tours;Toulouse,
St rasbourg. 1j de f ormation.
Séminaires de f ormat ion (3 j.) à
t ravers la France (Nant es, Marseille,
Bordeaux en 2010)
SOCOTEC
Format ion
Cont inue
14
Et ablissement
Non
ADEME
Format ion
Cont inue
Nat ional
Organisme
public
Non
Associat ion
Qualit é Energies Format ion
Renouvelables - Cont inue
Qualit ’EnR
75
Association
Non
Format ion QualiPAC
CSTB
Format ion
Cont inue
75
Et ablissement
Non
Module de f ormat ion sur l'énergie
ADEME/ BRGM
Format ion
Cont inue
45
Organisme
public
Non
séminaire de 1.5j d’int roduct ion à la
géot hermie pour les prescript eurs,
décideurs, maît res d’ouvrages
On dénombre un organisme dispensant des formations sur cette thématique en Haute Normandie, situé en
Seine-Maritime.
Parmi ces offres de formation, on peut mentionner celles délivrées par le Centre
Scientifique et Technique du bâtiment -CSTB- qui contiennent un module complet sur
l’énergie adressé à une grande diversité de public : maîtrise d’œuvre, maîtrise d’ouvrage,
exploitants et entreprises.
Par ailleurs, le groupe SOCOTEC propose des sessions de formation d’une journée sur
l’approvisionnement en énergie pour les bâtiments, pompes à chaleur et géothermie dans de
nombreuses grandes villes françaises.
BURGEAP propose également des formations à destination des maîtres d’ouvrages.
Les formations continues existantes en France et en Haute Normandie sont des formations qui traitent surtout
des aspects techniques de la géothermie. On ne recense pas de formations au montage de projets ou
obtention de financements.
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13.2.1.6 Installateurs de pompes à chaleur
Les installateurs sont largement représentés en Haute Normandie. On en dénombre 46 répartis entre l’Eure
(30%) et la Seine-Maritime (70%).
La typologie de ces acteurs est assez diverse. En effet, ces installateurs sont majoritairement des entreprises
mais on recense également des établissements et des associations.
L’analyse des acteurs au regard de leur chiffre d’affaire et de leur nombre d’employés n’a pu être réalisée par
manque de données disponibles.
Figure 28 : Typologie des installateurs
de pompes à chaleur en Haute
Normandie
Etablissement
7%
Association
4%
Entreprise
89%
Entreprise
Association
Etablissement
13.2.1.7 Fabricants de pompe à chaleur
Les fabricants de pompe à chaleur ne sont pas nombreux sur le territoire. En utilisant le recensement réalisé
par EDF identifiant l’ensemble des fabricants de Pompe à Chaleur alimentant le pays, on en recense
seulement 11 à l’échelle de toute la France, dont environ 30% ont deux usines implantées en Haute
Normandie.
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Tableau 26 : fabricants de pompe à chaleur en France
Source
Raison Sociale
Type/ Domaine
Nationalité
Département
Implantation en HN
EDF
Ciat
Fabricant PAC
France
76
Oui
EDF
France Géothermie
Fabricant PAC
France
76
Oui
EDF
Sofath
Fabricant PAC
Hollande
27
Oui
EDF
Technibel
Fabricant PAC
filiale du groupe
italien AER.FI. SpA
1
Non
EDF
Airmat
Fabricant PAC
France
40
Non
EDF
Airwell
Fabricant PAC
France
78
Non
EDF
Ajtech
Fabricant PAC
France
44
Non
EDF
Atlantic
Fabricant PAC
France
92
Non
EDF
Giordano
Fabricant PAC
France
13
Non
EDF
Multibeton
Fabricant PAC
France
57
Non
EDF
Revel’air
Fabricant PAC
France
92
Non
Lemasson
Fabricant PAC
France
50
Non
ADEME
La faible représentativité des fabricants de pompes à chaleur est à mettre en relation avec la forte technicité
demandée dans le savoir de fabrication de ces équipements ainsi qu’au faible développement actuel de la
filière.
13.2.1.8 Certificateurs
Les organismes de certification des équipements sont généralement d’envergure nationale.
Ainsi, le label « QualiPAC » à destination des installateurs de pompes à chaleur, anciennement géré par
l’Association Française pour les pompes à chaleur – AFPAC-, est délivré par Qualit’EnR. Ce label repose sur 10
engagements vis-à-vis du client, un cursus de formation des installateurs, des conditions d’entrée et
d’exclusion (avec audit annuel), la proposition de produits NF PAC et un suivi qualité des réalisations. Cette
structure n’est pas localisée en Haute Normandie mais à Paris.
Le label « Qualiforage » pour les foreurs est quant à lui délivré par le BRGM. La Haute Normandie compte une
antenne régionale en Seine-Maritime à Mont-Saint-Aignan.
13.3 Diagnostic des acteurs de la géothermie en Haute Normandie
Suite au recensement des acteurs potentiels de l’offre de géothermie en Haute Normandie, il ressort les
éléments de diagnostic suivants :
•
Le secteur de la géothermie en Haute Normandie n’est pas structuré induisant une grande difficulté
de recenser les acteurs présentant effectivement une offre dans le domaine de la géothermie. Les
acteurs liés à la demande (bailleurs sociaux, maîtres d’ouvrage, etc.) sont peu connus et les
opérations en cours ou à venir sont peu suivies ;
•
Les foreurs à l’échelle de la France sont peu nombreux et on n’en recense pas en Haute Normandie
répondant aux critères de qualité retenus ;
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•
La base initiale d’acteurs potentiellement en lien avec la géothermie identifiée est satisfaisante car, à
l’exception des foreurs et des fabricants de PAC, la gamme d’acteurs intervenant à toutes les étapes
d’un projet de géothermie est représentée en Haute Normandie ;
•
Les bureaux d’études thermiques ne sont pas forcément spécialisés en géothermie et peuvent ne pas
avoir les compétences pour les projets de géothermie ;
•
Des structures de formation sur les techniques de la géothermie existent déjà et s’adressent à un
large spectre de publics. Il manque cependant des formations sur les financements ou le montage de
projets
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14. Analyse préliminaire de la filière géothermie
Cette analyse préliminaire de la filière géothermie en Haute Normandie s’appuie sur la cartographie de la
ressource géothermique en Haute Normandie ainsi que celle des acteurs, de la réglementation, des
financements existants et des entretiens et réunions avec les acteurs du Comité de Suivi. Certains éléments
de la matrice sont propres à la Haute Normandie et d’autres sont valables pour l’ensemble de la géothermie
en France mais impactent directement le développement de la filière en Haute Normandie.
Tableau 27. Atouts/faiblesses de la filière géothermie en France et en Haute Normandie
Atouts (+)
Faiblesses (-)
France
•
•
•
•
•
•
•
Technique mature (ressource nappe)
Energie renouvelable aux coûts
d’exploitation faibles
Ressource disponible
Existence d’experts
Aides financières existantes pour les
études et l’investissement (ADEME,
FEDER)
Assurances AQUAPAC
•
•
•
•
•
•
Déficit d’image de la géothermie : souvent
associée à des études trop techniques et
confondues avec l’aérothermie
Manque de structuration de la filière
géothermie : absence d’inventaire et suivi des
opérations de géothermie en France
Manques de visibilité des garanties de
financement
Nombre restreint de foreurs qualifiés en France
Temps long de développement des projets de
géothermie sur bâtiment
Délais d’études souvent trop courts pour avoir
recours à la géothermie
Complexité de la mise en œuvre des
démarches administratives et des demandes
d’aides, diversité des dossiers
Haute Normandie
•
•
•
•
•
•
Grande zone aquifère exploitable :
prépondérance de la Craie du Crétacé
supérieur
Multiples couches géologiques exploitables
par sondes géothermiques
Base initiale satisfaisante d’acteurs
potentiellement en lien avec la géothermie
présente sur le territoire
Aides financières existantes pour les
études et l’investissement
Structures de formation déjà existantes et
gamme large des publics visés
Mobilisation des acteurs régionaux
•
•
•
•
•
•
Manque de structuration de la filière
géothermie : absence d’inventaire et suivi des
opérations de géothermie en Haute Normandie
Manque de connaissance des acteurs de la
demande (bailleurs sociaux, maîtres d’ouvrage
publics, …)
Manque de visibilité des coûts et des
investissements nécessaires
Absence de foreurs sur la région adhérant à
une démarche qualité
Manque de démonstrateurs et de sites témoins
Manque d’adéquation du type de géothermie /
bâtiment
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Tableau 28. Opportunités / Menaces pour le développement de la géothermie en France
et en Haute Normandie
Opportunités
Menaces
France
•
•
•
•
•
Création de l'Association française de
géothermie en juin 2010
Prévision d’une explosion du marché de
la géothermie en France
Validation et publication d’une norme
(AFNOR NF X10-970) règlementant les
opérations de sondes géothermiques
verticales
Développement technique en cours :
champs de sondes
Volonté politique affirmée : objectif fixé
par le Grenelle de production de 2 Mtep
supplémentaire de chaleur en France à
partir de la géothermie et de pompes à
chaleur d’ici 2020 (RT 2012)
•
Haute Normandie
•
Peu d’opérations de géothermie réalisées
(potentiel non exploité)
•
Délais importants des opérations de
forages et retards possibles des projets
du fait du nombre limité de foreurs
certifiés en France
•
Manque de retour d’expérience sur la
pérennité de la ressource en Haute
Normandie
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ANNEXES
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Annexe 1 : Données nécessaires
à la mise en place de
géothermie sur nappe
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Données nécessaires à la mise en place de géothermie sur nappe
Sources
-
Le projet
Hydrologie
Géologie
Sous-sol et
hydrologie
Hydrogéologie
Modes de rejet
Le projet sur le site
Implantation
des ouvrages
1
2
3
4
Puissance thermique et besoins thermiques nécessaires
Emetteurs de chaleur, loi d’eau des émetteurs
Débit maximal d’exploitation
Période de fonctionnement annuel et durée de fonctionnement annuel
Durée de fonctionnement journalière maximale
Volume total annuel prélevé
Variation maximale de température
•
•
Maitre d’Ouvrage
BET thermique
Localisation des cours d’eau dans un rayon de 1 km autour du site
•
Cartes topographiques
Identification des horizons géologiques au droit du site (nature, profondeur, épaisseur)
•
•
Cartes géologiques
Caractéristiques des ouvrages de la BSS1
Identification des nappes disponibles au droit du site d’étude :
- type de nappe,
- piézométrie et fluctuations saisonnières,
- sens d’écoulement
- caractéristiques hydrodynamiques de l’aquifère
- identification des indices de fissuration et/ou de karstification
- recensement des ouvrages AEP2, AEI3 et géothermiques du secteur d’étude
- qualité de l’eau souterraine (TH4, Ca, Fe, SO4, Mg, Cl et température)
-
en nappe
en cours d’eau
dans le réseau d’eau pluvial
Détermination de la localisation (amont/aval) de la profondeur et de la distance minimale entre les
ouvrages (pompage et la réinjection) (notion de zone d’emprunt)
•
•
Géologie du site d’étude définie
précédemment,
Caractéristiques des ouvrages d’eau de la
BSS recensés dans le secteur d’étude,
Carte hydrogéologique du département
•
•
Maitre d’Ouvrage
Résultats de l’étude de faisabilité
•
Résultats de calculs
•
Banque de données du Sous-sol
Alimentation en eau potable
Alimentation en eau industrielle
Titre hydrométrique (°F) : dureté de l’eau
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Le Potentiel thermique de la ressource
En fonction du projet et notamment de la superficie et des performances thermiques du bâtiment ou de
l’installation à chauffer et de la durée de fonctionnement de la pompe à chaleur, le débit maximal
d’exploitation est défini par le maitre d’ouvrage et/ou le bureau d’études fluide en charge du projet. Cette
donnée sera ensuite comparée aux données de productivité de l’aquifère disponibles dans le secteur d’étude.
Le volume total annuel prélevé et la puissance absorbée par le compresseur de la PAC1 permettront de définir
en partie, le contexte réglementaire de l’opération.
Le débit nécessaire dépend du coefficient de performance, de la puissance et de la différence de température
entre le pompage et le rejet.
Les débits nécessaires peuvent être approchés en appliquant la formule suivante :
DH =
(1 − (1 / COP )) × PCH
1,16 × ∆T °
Avec :
1,16, la capacité calorifique volumique de l’eau en kWh/m3C°
DH le débit d’hiver, en m3/h,
PCH, la puissance de chauffage en kW,
∆T° la différence entre la température de pompage et la température de rejet,
Par exemple, pour une puissance de chauffage de 100 kW, un COP de 4, une température de pompage de
12° et une température de rejet de 8°, le débit nécessaire serait de 12 m3/h.
La formule démontre bien qu’il y a un compromis à trouver entre le débit et la différence de température. Un
écart de température plus élevé permettra de réduire le débit à prélever.
A titre d’exemple, le tableau ci-dessous présente les différents débits ou variations de température à
envisager pour une puissance de 100 kW et pour un COP croissant.
10 m3/h
15 m3/h
20 m3/h
COP de 3
5,8°C
3,8°C
2,9°C
COP de 4
6,5°C
4,3°C
3,2°C
COP de 5
6,9°C
4,6°C
3,4°C
Le contexte environnemental du site
•
L’hydrologie :
L’identification et la localisation des cours d’eau du secteur d’étude permettent d’évaluer les possibles
interférences entre le projet et les eaux superficielles (notion de rayon d’influence définie ci-dessous).
Certains projets peuvent par ailleurs prévoir un rejet dans un cours d’eau.
1
Pompe à chaleur
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Annexes
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•
La géologie :
Au travers de l’étude des cartes géologiques de la zone d’étude et des caractéristiques des ouvrages recensés
dans la Banque du Sous-Sol (BSS, http://infoterre.brgm.fr ), la géologie au droit du site d’étude est décrite et
sont notamment mentionnées la nature, la profondeur et l’épaisseur de chaque couche identifiée. Cette étude
consistera également en une première approche du contexte hydrogéologique (horizons aquifères).
•
L’hydrogéologie :
A partir de la géologie définie au droit du site d’étude, des ouvrages de la BSS recensés comme points d’eau
et de la carte hydrogéologique du département, la synthèse hydrogéologique vise à identifier les différentes
nappes d’eaux souterraines présentes au droit du site d’étude.
Le niveau piézométrique de la nappe d’eau ainsi que les fluctuations saisonnières sont a prendre en compte
dans le dimensionnement des ouvrages afin d’éviter le risque de dénoiement de la pompe ou de débordement
de l’ouvrage de réinjection.
La détermination du sens d’écoulement général de la nappe permet de positionner l’ouvrage de pompage en
amont hydraulique et le rejet en aval hydraulique afin d’éviter les risques de recyclage des eaux.
Les caractéristiques hydrodynamiques de la nappe permettent de définir la productivité théorique de l’aquifère
au droit du site. Elles sont généralement issues de résultats d’essais de pompage. Elles peuvent être
disponibles pour les ouvrages recensés dans la banque de données du sous-sol (BSS). La karstification de
terrains est un élément important à connaître dans le cadre d’un projet, le comportement de l’eau souterraine
étant alors très aléatoire. La présence de bétoires et/ou de traçages positifs est un indice de karstification de
l’aquifère et donc de circulation rapide des eaux.
Le recensement des ouvrages AEP (eau potable), AEI (eau industrielle), AEA (eau agricole) et géothermiques
permet d’évaluer les éventuelles interférences entre le projet géothermique et les autres sollicitations de la
nappe de la zone d’étude. L’existence de fondations sous eau peut constituer un élément à prendre en
compte dans le cadre des incidences du projet (risque de remontée de nappe à proximité du point de rejet
par exemple).
Afin d’éviter les risques de colmatage (présence de particules fines) et/ou de corrosion ou d’entartage du
système, la connaissance de la qualité physico-chimique de l'eau pompée est nécessaire. Elle permettra
l’utilisation de matériaux adéquats et la prise en compte de traitement chimiques ou mécaniques. Par ailleurs,
la présence de pollutions reconnues doit aussi être prise en compte, le pompage et le rejet de l’eau
souterraine pouvant conduire à un déplacement de cette pollution.
Le Rejet
•
mode de rejet des eaux pompées
Après utilisation par la pompe à chaleur, les eaux pompées devront être rejetées soit :
o en nappe : c’est le mode de rejet préférable d’un point de vue écologique car il permet d’établir un
bilan quantitatif nul (quantité d’eau pompée = quantité d’eau rejetée). L’eau est rejetée dans la nappe
d’origine ;
o en rivière : ce rejet est soumis à des rubriques réglementaires spécifiques de la Loi sur l’eau et est
conditionné par la température et le débit de rejet ;
o dans le réseau d’eau pluviale : ce mode de rejet est quant à lui soumis à autorisation de l’exploitant du
réseau.
Afin de préserver la ressource, les opérations éligibles pour les aides de l’ADEME sont les
opérations pour lesquelles le rejet se fait dans la nappe d’origine, et exceptionnellement
pour certains rejets en rivière.
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•
Implantation des ouvrages sur le site
Le fonctionnement d’un doublet de pompe à chaleur doit être optimisé de façon :
o
à placer le puits de pompage en amont hydraulique du site ;
o
à placer le puits de rejet en aval hydraulique du site ;
o
à minimiser le recyclage entre le doublet hydraulique (récupération des eaux de rejet par le
puits de pompage).
Pour minimiser le recyclage entre les puits de captage et d’injection, les zones d’emprunt des ouvrages ne
doivent pas se recouper.
La zone d’emprunt de l’ouvrage de captage correspond à sa zone d’alimentation. C'est-à-dire que les lignes
d’écoulement de la nappe qui sont situées dans l’emprise de la zone d’emprunt seront toutes captées par le
puits. A l’inverse, la zone d’emprunt pour l’ouvrage de rejet correspondra à un dôme piézométrique dont le
sommet est situé au droit du puits de rejet.
A noter que les dimensions de la zone d’emprunt du puits de captage et du puits de rejet seront identiques
lorsque la quantité d’eau pompée et le débit d’exploitation sont identiques pour le pompage et le rejet.
La zone d’emprunt est définie par les trois dimensions suivantes L, la largeur à l’amont, l la largeur au droit de
l’ouvrage et x0 la distance à l’aval :
x0
L
l
Sens d’écoulement de la nappe
Une fois la distance minimale entre les ouvrages définie, il est nécessaire de vérifier que cette distance est
disponible sur le site d’étude. En Haute Normandie, la plupart des cas recensés disposaient de deux puits
distants d’une centaine de mètres. Cet aspect est important à prendre en compte pour la maîtrise foncière
des terrains.
•
Réalisation des ouvrages
La réalisation des ouvrages doit être confiée à une entreprise de forage spécialisée. Cette étape doit respecter
la norme AFNOR NF X10-999 intitulée « réalisation, suivi et abandon d’ouvrages de captage ou de surveillance
des eaux souterraines ».
La méthode de forage qui sera retenue doit être adaptée aux terrains rencontrés. Les trois méthodes de
forage les plus fréquente sont les suivantes :
•
Forage à percussion ou battage,
•
Forage en rotation, comme le rotary par exemple,
•
Forage en percussion et rotation comme le marteau fond de trou ou le havage.
Il est conseillé de confier le suivi du forage à un professionnel.
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Annexes
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Annexe 2 : Techniques de
forage adaptées à la région
(avantages / inconvénients)
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Annexes
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Comparaison des principales méthodes de foration
Méthode de foration
Type de roche
Type de foration
Outil
Fluide injecté
Points forts
Points faibles
Forage au marteau fond de
trou
Terrain dur
Percussion en fond de trou et
poussée sur l’outil en rotation.
Soufflage pour évacuer les
déblais
Marteau percutant
pneumatique actionné par air
comprimé
Air comprimé
Rapidité d’avancement
Risque de bouchons de cuttings : fréquents
nettoyages par soufflage
ou
meuble
(avec tubage à l’avancement)
Grandes profondeurs d’investigation (jusqu’à
300 m avec télescopage)
Bonne observation des zones productrices
Fluide de forage adapté au forage d´eau, pas
d´interférence entre la ressource et des boues
ou de l´eau).
Forage au rotary
Tous types de terrain
Rotation. Remontée des
cuttings par circulation d’un
fluide injecté.
Trépan : tricône
Eau ou boue
La profondeur peut être très importante
Foration non perturbée par les terrains peu
stables ou plastiques (sous réserve de
l´utilisation d´un fluide de forage adapté)
Bon contrôle des paramètres de forage (poids
de l´outil, vitesse de rotation, qualité de la
boue, débit d´injection de la boue)
Utilisation de compresseurs très puissants
peu adaptée dans les terrains plastiques ou
boulants : tubage à l´avancement possible
Fluide de forage ne permet pas d´observation
directe de la qualité des eaux des formations
traversées.
Colmatage possible des formations aquifères par
utilisation de certaines boues (bentonite).
Difficulté d´observation des cuttings
Gestion des boues
Consolidation des parois en terrains meubles
Forage par battage
Tous types de terrain
Effet de martellement du à
l’énergie cinétique. Les déblais
sont évacués par la soupape.
Trépans et soupape pour
évacuer les déblais
-
Simple et peu coûteux
Vitesse d´avancement assez faible
Pas de fluide de forage
Méthode peu adaptée dans les terrains
plastiques ou boulants : tubage à
l´avancement :
Forages de moyenne profondeur
Absence d´information sur les niveaux
producteurs (qualité/production) sauf si mise en
place de dispositif de pompage en parallèle à la
foration
Forage par havage (procédé
Benoto)
Terrains meubles de type
alluvions fines
Les tubages pénètrent dans la
formation sous l´effet de leur
propre poids ou sous l´action
de vérins hydrauliques. Les
déblais sont évacués par la
benne à coquille
Bennes à coquilles et trépans
en chute libre en présence
d´éléments grossiers ou de
blocs
-
Avancement rapide à faible profondeur dans
des formations meubles, notamment
alluvionnaires (en l´absence d´éléments
grossiers)
Bonne observation des cuttings
Ouvrages en gros diamètre
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Inadaptée aux terrains durs
Frottement du tubage mis en place à
l´avancement
profondeur réduite
Difficulté pour arracher les tubages de
soutènement
Annexe 3 : Données nécessaires
pour la mise en place d’un
projet sur sondes verticales
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BGP JV/LD/FJ
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Annexes
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Données nécessaires à la mise en place de géothermie sur champs de sondes verticales
Sources
-
Le projet
Géologie
Puissance thermique et besoins thermiques nécessaires
Emetteurs de chaleur, loi d’eau des émetteurs
Période de fonctionnement annuel et durée de fonctionnement annuel
Durée de fonctionnement journalière maximale
Variation maximale de température
Identification des horizons géologiques au droit du site
- Nature
- Profondeur
- Epaisseur
- Température
- Conductivité thermique
Sous-sol et
hydrologie
•
•
•
•
•
•
Hydrogéologie
Aménagement
Identification des horizons mouillés
- Nappe peu productive
- Ressource en eau à protéger (AEP, nappe captive)
- Risques de perturbation
-
Surface disponibles
-
Fondations
Le projet sur le site
Implantation
des ouvrages
Présence d’autres sondes
Pérennité du projet
•
•
Maitre d’Ouvrage,
BET Thermique,
Cartes géologiques
Caractéristiques des ouvrages de la
BSS
Test de Réponse Thermique (TRT)
Géologie du site d’étude définie
précédemment,
Caractéristiques des ouvrages d’eau
de la BSS recensés dans le secteur
d’étude,
Carte hydrogéologique du
département
•
Maitre d’Ouvrage
•
•
Résultats de calculs
Résultats de l’étude de faisabilité et du
test de réponse thermique
Logiciels de simulation thermique
•
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
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Annexes
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Le projet
En fonction du projet et notamment de la superficie du bâtiment ou de l’installation à chauffer (refroidir) et de
la durée de fonctionnement de la pompe à chaleur, des puissances d’extraction et d’injection du projet, la
longueur de sondes nécessaire est définie par le bureau d’étude. Cette donnée sera ensuite comparée aux
données du contexte local pour proposer le nombre de sondes à prévoir, leur profondeur et leur espacement.
Le contexte environnemental du site
•
La géologie :
Au travers de l’étude des cartes géologiques de la zone d’étude et des caractéristiques des ouvrages recensés
dans la Banque du Sous-Sol (BSS, http://infoterre.brgm.fr ), la géologie au droit du site d’étude est décrite et
sont notamment mentionnées la nature, la profondeur et l’épaisseur de chaque couche identifiée. Cette étude
consistera également en une première approche du contexte hydrogéologique (horizons aquifères).
Les caractéristiques thermiques du sol doivent aussi être appréhendées. Dans ce but, il existe des estimations
moyennes pour chaque type de terrain, mais elles ne remplacent pas les mesures in-situ. Pour se faire la
réalisation d’un test de réponse thermique (TRT) est nécessaire afin de préciser cette donnée. (Conductivité
thermique du sous-sol (λ en (W/(m K). Ce test permet de définir la conductivité thermique du sous-sol, la
température initiale du terrain et la résistance thermique effective des pieux. (La durée du Test de Réponse
Thermique est de 5 à 7jrs).
•
L’hydrogéologie :
A partir de la géologie définie au droit du site d’étude, des ouvrages de la BSS recensés comme points d’eau
et de la carte hydrogéologique du département, la synthèse hydrogéologique vise à identifier les différentes
nappes d’eaux souterraines présentes au droit du site d’étude.
La présence d’eau est à considérer avec attention afin d’éviter les risques de mise en contact de plusieurs
aquifères ou de perturbation d’un aquifère sous pression.
Le projet sur le site
Les sondes devront être installées sur site et leur dimensionnement pourra dépendre de l’espacement
disponible. D’une manière générale, certaines règles de précaution doivent être respectées avec par exemple
une superficie de 100 m2 à prévoir pour une sonde en cas de chauffage uniquement.
La pérennité du système passe par un dimensionnement adapté qui requiert l’utilisation d’un logiciel
permettant de vérifier les fluctuations de températures du fluide dans le circuit hydraulique des sondes, à long
terme afin d’analyser le comportement de la température du terrain en rapport avec les puissances
d’extractions/injections du dispositif géothermique.
•
Réalisation des ouvrages
La réalisation des ouvrages doit être confiée à une entreprise de forage spécialisée et disposant de la
Qualification « Qualiforage ». Cette étape doit respecter la norme AFNOR NF X10-970 intitulée « réalisation,
suivi et abandon d’ouvrages de Sondes Géothermiques Verticales».
La méthode de forage qui sera retenue doit être adaptée aux terrains rencontrés. Les deux méthodes
principales existantes sont décrites dans le corps du texte du rapport.
Après réalisation du forage, les sondes doivent impérativement être noyées dans un coulis conducteur qui
exploitera le gradient thermique de la terre et évitera les interférences avec d’éventuels aquifères. La qualité
du coulis est primordiale pour la pérennité des sondes.
Comme pour les forages de puits pour pompes à chaleur sur nappe, il est conseillé de confier le suivi
technique des forages par un professionnel compétent en hydrogéologie.
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Annexe 4 : Données nécessaires
pour la mise en place d’un
projet de géostructures
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Annexes
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Données nécessaires à la mise en place de géostructures
Sources
-
Le projet
Géologie
Sous-sol et
hydrologie
Hydrogéologie
Aménagement
Puissance thermique et besoins thermiques nécessaires (IMPERATIF : Chauffage &
Refroidissement),
Emetteurs de chaleur, loi d’eau des émetteurs,
Période de fonctionnement annuel et durée de fonctionnement annuel,
Durée de fonctionnement journalière maximale,
Variation maximale de température,
Etudes structurelles du projet (Calcul des descentes de charges du bâtiment),
Etude géotechnique
Etude des fondations profondes (Fondation profonde de type Pieux, Diamètre, linéiare,
plan de calpinage des fondations)
Identification des horizons géologiques au droit du site
- Nature
- Profondeur
- Epaisseur
- Température
- Conductivité thermique
Identification des horizons mouillés
- Nappe peu productive
- Ressource en eau à protéger (AEP, nappe captive),
- Etude de l’écoulement des eaux souterraines (Vitesse de Darçy),
- Risques de perturbation
- Surface disponibles
-
Maitre d’Ouvrage,
BET Thermique,
•
•
BET Structure,
BET Géotechnique.
•
•
•
Cartes géologiques
Caractéristiques des ouvrages de la BSS
Test de Réponse Thermique (TRT)
•
•
Géologie du site d’étude définie
précédemment,
Caractéristiques des ouvrages d’eau de la
BSS recensés dans le secteur d’étude,
Carte hydrogéologique du département
•
Maitre d’Ouvrage
•
•
Résultats de calculs
Résultats de l’étude de faisabilité et du test
de réponse thermique
Logiciels de simulation thermique
•
Fondations
Le projet sur le site
Implantation
des ouvrages
•
•
Présence d’autres sondes
Pérennité du projet
•
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Le projet
En fonction de la nature des fondations profondes (Type pieux) projetées (Plan de calepinage des fondations,
diamètres, linéaires), des puissances de chauffage et de refroidissement à couvrir, du gradient géothermique
du sous-sol, la puissance thermique injectées et extraite par les pieux énergétiques est définie par le bureau
d’étude. La puissance thermique est fonction de la capacité de transfert thermique du dispositif de captage
rapporté aux caractéristiques des fondations profondes et hydrogéologiques du terrain.
Le contexte environnemental du site
•
La géologie :
Au travers de l’étude des cartes géologiques de la zone d’étude et des caractéristiques des ouvrages recensés
dans la Banque du Sous-Sol (BSS, http://infoterre.brgm.fr ), la géologie au droit du site d’étude est décrite et
sont notamment mentionnées la nature, la profondeur et l’épaisseur de chaque couche identifiée. Cette étude
consistera également en une première approche du contexte hydrogéologique (horizons aquifères).
Les caractéristiques thermiques du sol doivent aussi être appréhendées. Dans ce but, il existe des estimations
moyennes pour chaque type de terrain, mais elles ne remplacent pas les mesures in-situ. Pour se faire la
réalisation d’un test de réponse thermique (TRT) est nécessaire afin de préciser cette donnée. (Conductivité
thermique du sous-sol (λ en (W/(m K). Ce test permet de définir la conductivité thermique du sous-sol, la
température initiale du terrain et la résistance thermique effective des pieux. (La durée du Test de Réponse
Thermique est de 5 à 7jrs).
•
L’hydrogéologie :
A partir de la géologie définie au droit du site d’étude, des ouvrages de la BSS recensés comme points d’eau
et de la carte hydrogéologique du département, la synthèse hydrogéologique vise à identifier les différentes
nappes d’eaux souterraines présentes au droit du site d’étude.
Les caractéristiques hydrogéologiques du sous-sol doivent être définies impérativement. Il convient d’évaluer
si un écoulement souterrain au droit du site est recensé, et pour se faire, identifier :
-
la capacité thermique volumique du terrain Cv (J/(m3K),
-
la pente hydraulique « i », également connue sous le nom de gradient hydraulique (Il s’agit
de la composante horizontale qui revêt le plus d’intérêt. Elle peut être mesurée par mesures
piézométriques),
-
la perméabilité de Darçy KD en m/s, aussi appelée conductivité hydraulique,
- la vitesse de Darçy VD en m/s ou vitesse de filtration.
Le projet sur le site
Les géostructures seront disposées en lieu et place des fondations profondes du projet. La pérennité d’une
installation de fondations énergétiques ou géostructures réside dans l’équilibre énergétique du dispositif. Le
point d’arrêt à la faisabilité d’un projet réside dans le maintien des températures du fluide caloporteur (fluide
circulant dans les capteurs géothermiques disposés dans les fondations profondes) à un régime de
température compris entre 3°C et 30°C. Un fonctionnement au-delà du seuil des températures prescrit
impliquerait un déséquilibre thermique du dispositif de géothermique (Capteurs) et un disfonctionnement du
dispositif qui se répercuterait sur la fonction structurelle de l’ouvrage. D’une manière générale, un projet de
fondations énergétiques n’est envisagé que si des besoins en chauffage et refroidissement sont définis. La
pérennité du système passe par un dimensionnement adapté qui requiert l’utilisation d’un logiciel permettant
de vérifier les fluctuations de températures du fluide dans le circuit hydraulique des capteurs, à long terme
afin d’analyser le comportement de la température du terrain en rapport avec les puissances
d’extractions/injections du dispositif géothermique rapporté aux ouvrages structurels que sont les fondations
profondes.
• Réalisation des ouvrages :
La réalisation des ouvrages doit être confiée à une entreprise spécialisée en fondations profondes et disposant
de la de garantie décennale pour les géostructures.
Après réalisation du forage, les capteurs géothermiques fixés sur la cage d’armatures de la fondation, est
noyées dans le béton de la fondation. Le béton assurera conduction thermique entre les capteurs et le terrain.
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Annexe 5 : Log Stratigraphique
de la région Haute Normandie
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Log stratigraphique simplifié de la Haute Normandie
Formations affleurantes
sur le plateau de la
Madrie et le cap d’Ailly
Formations affleurantes
sur la majorité de la
région, après
abstraction des
formations
superficielles
Formations affleurantes
dans le Pays de Bray
Formations non
affleurantes, peu
peu
profondes dans le pays
de Bray et
ponctuellement dans la
région comme à Rouen
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Annexe 6 : Carte des masses
d’eau et Fiches individuelles des
formations
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Les fiches récapitulent les connaissances sur les formations selon les critères utiles dans le cadre d’un projet
de géothermie.
Les caractéristiques du réservoir décrivent les éléments liés à la formation elle-même :
• la profondeur attendue de la formation, qui conditionne la profondeur du forage.
• son épaisseur et surtout son épaisseur mouillée, qui correspond aux strates qui permettront
d’alimenter le forage. Plus l’épaisseur mouillée sera forte, plus la formation sera potentiellement
intéressante pour une sollicitation de sa capacité aquifère.
• la lithologie rencontrée qui peut présenter des variations et peut être utile à connaître pour le choix
des méthodes de forage.
• la perméabilité et la porosité qui conditionnent la présence et la circulation de l’eau dans le
réservoir. Une perméabilité élevée est le garant d’une bonne productivité. Cependant, le type de
porosité est aussi important à connaître, la porosité matricielle est plus favorable à l’homogénéité
des terrains. La porosité de fractures peut être beaucoup plus aléatoire, un forage productif
pouvant côtoyer un forage peu productif. La porosité karstique elle-même peut être difficile à
maitriser, avec de fortes variations de niveaux et de débits, voire des mises en relation de niveaux
non prévues.
Les caractéristiques de la nappe présentent les éléments liés à l’eau contenue dans le réservoir :
• Le niveau d’eau par rapport au sol conditionne d’une part la profondeur du forage et d’autre part la
possibilité de rejeter l’eau d’un doublet de forage. Un niveau d’eau trop proche de la surface peut
de ce fait apparaître rédhibitoire dans un projet de doublet de pompe à chaleur.
• Les fluctuations de niveaux sont importantes à connaître pour localiser les crépines et prévoir une
longueur de crépines adaptée en toutes saisons.
• Les vitesses d’écoulement, sont données à titre indicatif.
• Les influences locales sont liées aux échanges avec les cours d’eau ou avec les aquifères voisins.
Elles sont importantes à connaître dans la mesure où d’une part elles peuvent conditionner
l’alimentation du réservoir et d’autre part les pompages eux-mêmes peuvent modifier ces
influences.
La carte des masses d’eau est présentées en premier lieu pour pouvoir situer géographiquement les
différentes formations aquifères présentées.
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Masse d’eau alluvionnaire au sens de la DCE
Piézomètre de référence (Commune et indice)
3001 alluvions de la Seine moyenne et aval
Piézomètre du réseau de Bassin Seine-Normandie
Source BRGM
Masse d’eau de la craie et autres
3201 Craie du Vexin normand et picard
3202 Craie altérée de l’estuaire de la Seine
3203 Craie altérée du littoral cauchois
3204 Craie des bassins versants de l’Eaulne, Béthune, Varenne, Bresle et Yères
3211 Craie altérée du Neubourg Iton et plaine de Saint-André
3212 Craie du Lieuvin Ouche et bassin versant de la Risle Pays de Bray
Septembre 2007
3301 Pays de Bray
3102 Tertiaire du Mantois à l’Hurepoix (ouest d’Evreux)
Fond cartographique : BD Carthage – Surcharges : DIREN Hte-Normandie – Cartographie : HD DIREN Hte-Normandie
Les alluvions (Quaternaire)
1
Description générale
Alluvions de la Seine : masse d’eau souterraine 3001
Les alluvions plus anciennes sont représentées par des lits de cailloutis de silex souvent mélangés aux
colluvions. Le fond des vallées humides est comblé par des alluvions grossières, intensément
exploitées lorsqu’elles sont bien développées (vallées de la Seine, de l’Eure et de l’Arques). Les
alluvions récentes sont généralement fines, argileuses et parfois tourbeuses. Leur extension
correspond à celle des plus grandes crues. Elles sont rencontrées le long du lit des principales rivières.
Caractéristiques du réservoir
Profondeur : Affleurants
Epaisseur : de 0 à 20 mètres en moyenne. Peuvent atteindre 40 mètres dans la vallée de la Seine.
Epaisseur mouillée : De quelques mètres à plus de 30 mètres
Les alluvions des vallées humides contiennent une
nappe. Généralement en continuité hydraulique avec
l’aquifère sous-jacent de la craie ou des sables de
l’Albien, les épaisseurs disponibles doivent être
considérées dans l’ensemble des deux aquifères.
Lithologie : sables et cailloutis à silex pour les plus
anciennes, plus favorables à la circulation d’eau.
Sables fins, argiles et tourbes pour les plus récentes.
Dépôts en terrasses.
Exemple de lithologie variable des
alluvions : Extrait de l’ouvrage « aquifères
et eaux souterraines en France – BRGM
2006 »
Perméabilité et porosité : La porosité des alluvions est de type matriciel. La perméabilité sera
meilleure dans les alluvions plus grossières qui caractérisent la partie ancienne. Il n’y a pas de
données chiffrées disponibles.
Caractéristiques de la nappe
Généralement en continuité hydraulique avec l’aquifère sous-jacent de la craie ou des sables de
l’Albien, l’analyse de la nappe des alluvions est rarement faite de manière indépendante.
Niveau d’eau entre -2 et -4 m/sol
Piézométrie :
Alimentation directe par infiltration des précipitations et par la nappe sous-jacente. Forte relation
entre nappe et rivière et donc possible réalimentation en période de crue. Possibilité d’inversion locale
du sens d’écoulement de la nappe en fonction des marées et du niveau piézométrique. Sensible aux
variations saisonnières auxquelles se superposent les variations annuelles.
Il existe au moins un piézomètre de référence contrôlé régulièrement N° 01242X0116/S1 localisé sur
la commune du Vaudreuil (27).
Les cartes hydrogéologiques de Seine Maritime et de l’Eure, dressées respectivement en 1989 et
1990, permettent de visualiser les écoulements souterrains de la nappe des alluvions associée à celle
de la craie.
Vitesse d’écoulement : Pas de données disponibles
Relation avec les eaux de surface et autres aquifères :
Généralement en relation avec les cours d’eau, ces alluvions peuvent être considérées comme des
nappes d’accompagnement. En l’absence de niveau imperméable à la base de la formation, la nappe
des alluvions est en relation hydraulique avec l’aquifère sous-jacent (pour la plus grande majorité avec
l’aquifère de la craie).
Sensible aux fluctuations des marées dans la vallée de la Seine.
Qualité
TH en °F
15 à 30°F
Ca en mg/l
Pas
de
disponibles
SO4 en mg/l
140 mg/l
Fe en mg/l
Pas
de
disponibles
données
Mg en mg/l
Pas
de
disponibles
Cl en mg/l
20 à 25 mg/l
T° en °C
Entre 7 et 15 °C
données
données
Zones de qualité dégradée d’après la carte hydrogéologique (1992) :
-
Seine Maritime :
o
Rive droite de la Seine : embouchure du fleuve, méandre de Saint Aubin les Elbeuf,
o
rive gauche de la seine : méandre de Saint-Etienne-du-Rouvray, Saint Aubin les
Elbeuf,
o
Vallée du Cailly, embouchure de la Durdent, du Dun et de la rivière de Valmont.
Zones à risque d’exclusion
-
zones de pollution avérée, selon l’incidence du projet,
-
zones soumises aux remontées d’eau de mer pour l’aspect qualitatif.
Productivité
Alluvions fines de la vallée de la Seine : transmissivité de 1.10-4 m2/s, inférieure à celle de la craie.
Sur la base de la valeur de transmissivité disponible dans la vallée de la Seine, les alluvions ne
peuvent fournir plus de quelques m3/h pour les épaisseurs rencontrées.
Particularités - Lacunes
Le forage dans les alluvions doit généralement se faire avec un tubage de soutènement.
Généralement, la nappe des alluvions est considérée comme une nappe d’accompagnement du cours
d’eau voisin (réglementation spécifique).
Synthèse
Les nappes alluviales peuvent présenter un intérêt pour la géothermie dans la mesure où le débit est
généralement facilement accessible. Des installations modestes, de 1 à 3 m 3/h suffisent pour le
chauffage d’une maison individuelle et peuvent donc être extraits des zones alluviales.
Dans la région, elles restent cependant peu épaisses et peu étendues et leur utilisation devrait être
limitée aux projets individuels. Pour les immeubles tels que des bureaux, les débits nécessaires sont
de quelques dizaines de m3/h et la capacité des alluvions peut s’avérer insuffisante. Seule la vallée de
la Seine, dans les zones où les alluvions sont épaisses, peut être susceptible d’être exploitée seule
dans ce but.
Des échecs ont été signalés en rive gauche de la Seine à Rouen, à proximité du fleuve, suite à des
sondages infructueux.
Sables et calcaires (Tertiaire)
2
Description générale
Masse d’eau souterraine 3102
Les terrains tertiaires (Cuisien) sont représentés par des alternances de sables, de calcaires et de
niveaux imperméables dont les seuls qui soient d’extension notables sont ceux de Varengeville ou du
cap d’Ailly, (affleurements continus à l'Ouest de Dieppe dans le 76) et du plateau de Madrie (entre la
Seine et l’Eure dans le 27) où ils correspondent à la masse d’eau souterraine 3102. Ils sont
généralement séparés de la craie sous-jacente par les argiles plastiques de l’Eocène inférieur (la
nappe de la craie est alors captive sous ces zones).
Caractéristiques du réservoir
Profondeur : affleurants
Epaisseur : de 0 à 160 mètres.
Epaisseur mouillée : maximale cumulée de 120 mètres.
Lithologie : Aquifère libre multicouches composé d’alternance de formations aquifères et non
aquifères avec une alternance de sables et de calcaires au sein des niveaux aquifères.
Perméabilité et porosité : perméabilité moyenne de 10-4 m/s. perméabilité moyenne dans les
sables : 10-5 à 10-7 m/s ; dans les calcaires 10-2 m/s. Porosité matricielle à fissurée ou karstique dans
les calcaires.
Caractéristiques de la nappe
Ces formations contiennent une série de nappes perchées (70 à 80 m de dénivelée par rapport à la
nappe de la craie dans la région de Varengeville). Dans ce secteur ces nappes se moulent sur la
surface topographique et se déversent à flancs de coteaux par des sources.
Niveau d’eau : de 3 à 30 m de profondeur.
Piézométrie : Nappe libre et réservoir affleurant : Alimentation directe par infiltration des
précipitations et par la nappe sous-jacente en l’absence d’argiles plastiques à la base. Sensible aux
variations saisonnières auxquelles se superposent les variations annuelles. La nappe est
particulièrement sensible aux sécheresses pluviométriques dont les effets se répercutent sur les
années suivantes.
Il existe 5 points de contrôle de référence dans le département voisin des Yvelines (78) :
N°02181X0013/F ; 01825X0092/P2 ; 01825X0091/P1 ; 01516X0004/S1 et 01516X0021/S1.
Vitesse d’écoulement : lente dans les milieux poreux, à rapides dans les zones calcaires karstifiées.
Pas de données chiffrées disponibles.
Relation avec eaux de surface et autres aquifères : aquifère multi couches : continuité
hydraulique entre l’aquifère des sables et des calcaires et avec l’aquifère crayeux sous-jacent en
l’absence d’argiles plastiques à la base. Phénomène de drainage par la Seine.
Qualité
TH en °F
Ca en mg/l
SO4 en mg/l
Fe en mg/l
Pas de données
disponibles
Pas de données
disponibles
Pas de données
disponibles
Pas de données
disponibles
Mg en mg/l
Cl en mg/l
T° en °C
Les sables Cuisien contiennent une nappe d’eau ferrugineuse.
Pas de données
disponibles
Pas de données
disponibles
Pas de données
disponibles
Productivité
Porosité majoritairement matricielle pouvant devenir karstique au sein des calcaires.
Transmissivité : Pas de données chiffrées disponibles.
Particularités - Lacunes
En raison de la finesse des sables et des problèmes d’ensablement qu’elle génère dans les forages, les
débits prélevés sont réduits.
Synthèse
Les formations du Tertiaire présentent des extensions réduites qui limitent leur potentialité.
L’intérêt des calcaires est lié à leur fissuration et peut donc varier rapidement à faible distance. Les
zones de plis sont à privilégier car elles favorisent la fracturation.
L’intérêt des sables est limité d’une part en raison de la présence de fer qui peut contribuer au
colmatage rapide des crépines des forages et d’autre part en raison de leur finesse qui rend difficile
leur sollicitation, et la pérennité des ouvrages.
La craie (Crétacé supérieur)
3
Description générale
Les aquifères de la craie ont été subdivisés en plusieurs
masses d’eau souterraines : 3201, 3202, 3203, 3204, 3211
et 3212.
La craie constitue l’essentiel des dépôts du crétacé
supérieur. Du plus récent au plus ancien :
La craie du Sénonien est blanche et riche en silex
bruns, roux ou noirs bien lités.
La craie du Turonien se compose de 3 niveaux de
craie marneuse, pauvre en silex et noduleuse à la
base, à silex plus abondant au sommet. Cette craie
est d’une dureté variable en fonction de sa teneur
en argile.
La craie du Cénomanien repose sur un niveau
glauconieux argilo-sableux, appelé glauconie de
base, d’épaisseur variant de 0,5 à 5 m.
Sous les vallées alluviales, la craie constitue un réservoir
bicouche avec les alluvions.
Caractéristiques du réservoir
Profondeur : de 0 à 150 mètres (sous les formations tertiaires)
Epaisseur : de 50 m au sud-ouest à 200 m sur la majorité de la région, voire plus de 300 m dans le
Vexin. Epaisseurs plus réduites dans les vallées du fait de l’érosion.
Epaisseur mouillée : Epaisseur mouillée de la zone fissurée réduite à 3 ou 4 mètres dans le talus
qui borde le lit majeur de la Seine et sur certains tronçons amont des vallées de la Risle et de la
Charentonne. Elle peut atteindre 350 mètres, notamment selon les données disponibles, au nord est
de l’Eure.
Lithologie : au-delà des variations selon les étages, grande variabilité lithologique avec des passages
très durs, à mous, voire des galets de craie durcie dans une matrice pâteuse. La craie fissurée est
appelée craie pourrie par les foreurs.
Perméabilité et Porosité : Milieu mixte, poreux, fissuré et karstique. Les zones soumises à la
tectonique sont favorables à la fracturation. Les principales structures tectoniques sont du nord au
sud : anticlinal de Bray, faille de la Seine, anticlinal Bourgtheroulde, faille de Pont-Authou.
Nombreuses ondulations synclinales et anticlinales dans le Vexin, favorables à la fissuration.
Craie fissurée dans les vallées sèches et humides. Dans la vallée de la Seine, la fissuration est très
développée dans le champ majeur et son intensité diminue en s’éloignant du fleuve : D’une manière
générale, la fissuration affecte les horizons superficiels :
Sur les plateaux, épaisseur de quelques mètres,
Dans les vallées sèches, épaisseur de l’ordre de 20 mètres,
Dans les vallées humides, épaisseur de l’ordre de 50 mètres, voire plus.
Au-delà de 150 mètres, la craie devient très compacte et ne permet plus l’écoulement de l’eau hors
fractures. Indices de productivité vers 100 mètres de profondeur sous les plateaux du Vexin.
Le passage d’un milieu fissuré à karstique peut être très rapide.
Caractéristiques de la nappe
Nappe à caractère principalement libre, avec localement des passages à caractère captif lié à la
présence de formations étanches telles que les argiles à silex ou les formations tertiaires (Plateau de
Madrie). En continuité hydraulique avec l’aquifère sus-jacent des alluvions.
Niveau d’eau entre -2 m/sol (à proximité des cours d’eau) et - 60 m/sol (sous les plateaux).
-2 à -4 m /sol dans la vallée de la Seine, semi-captive sous 8 à 10 m d’alluvions argilo-tourbeuses.
Piézométrie
Dômes d’alimentation sous les plateaux où la craie est peu fissurée et dépressions dans les zones
fissurées (vallées). Alimentation par les eaux de pluies qui traversent les formations superficielles, y
compris les argiles à silex dans la plupart des cas. Evapotranspiration d’avril à octobre. Alimentation
par les pluies d’automne et d’hiver de 400 mm dans le Pays de Caux, 350 mm à l’Ouest du
département de l’Eure, 300 mm sur le littoral, le pays de Bray et la vallée de la Seine, 250 mm à
moins dans la plaine de St André et le plateau de Madrie.
Variations annuelles de l’ordre de 5 m. Les variations maximales seront sensibles dans les zones
karstiques. Elles ont atteint 20 m dans le Pays de Caux. Les variations seront moins rapides dans les
zones peu fissurées. Sensible aux fluctuations des marées dans la vallée de la Seine, jusqu’à une
distance d’1 km du fleuve.
Exemple de fluctuations dans une zone à porosité mixte (A – Catenay - 76) et dans une zone peu
fissurée (B – Fourmetot – 27).
A – Catenay -76
B – Fourmetot -27
Extrait de l’ouvrage « aquifères et eaux souterraines en
France – BRGM 2006 »
Il existe 8 piézomètres de contrôle consultables sur le site Internet de la DIREN Haute-Normandie
(www.haute-normandie.ecologie.gouv.fr)
Les cartes hydrogéologiques de Seine Maritime et de l’Eure, dressées respectivement en 1989 et
1990, permettent de visualiser les écoulements souterrains de la nappe des alluvions associée à celle
de la craie.
Vitesse d’écoulement : 1 à 10 m/an quand la craie est compacte. Plusieurs dizaines à plusieurs
centaines de mètres/an dans les zones fissurées. Plusieurs centimètres/seconde dans les réseaux de
fractures plus larges.
Relation avec les eaux de surface et les autres aquifères : Généralement en continuité
hydraulique avec les alluvions sus-jacentes. Les zones karstiques jouent un rôle de drain de la nappe.
En période de fortes pluies, les eaux de surface peuvent alimenter rapidement les réseaux karstiques
puis le milieu poreux. Les effets des marées peuvent être sensibles dans les zones soumises aux effets
de karsts ou en relation avec les cours d’eau (Seine)
La nappe est drainée par la Seine et ses affluents dans l’Eure et le sud de la Seine-Maritime, par la
Manche et les fleuves côtiers dans le nord.
Qualité
TH en °F
25 à 30°F
Ca en mg/l
Pas
de
disponibles
SO4 en mg/l
10 à >60 dans la vallée
de la Seine
données
Mg en mg/l
Pas
de
disponibles
données
Cl en mg/l
25 à 50 aux abords des
côtes
T° en °C
11 – 12°C
Les réseaux karstiques peuvent présenter des eaux chargées en particules fines. Leur vulnérabilité est
forte vis-à-vis de toute pollution.
Qualité dégradée au droit des zones industrielles.
Productivité
Milieu mixte, poreux, fissuré et karstique. Productivité liée à la fissuration.
Lorsqu’elle est compacte, à grande profondeur, perméabilité égale ou inférieure à 1.10 -6 m/s.
Lorsqu’elle est fissurée, dans les vallées, perméabilité de 1.10-5 à 1.10-3 m/s. La transmissivité peut
atteindre 1 à 4.10-2 m2/s.
Le milieu poreux lui-même présente une transmissivité généralement inférieure à 1.10 -5 m2/s et un
coefficient d’emmagasinement de 5 à 10%.
Productivité des forages dans la vallée majeure de la Seine de 500 à 1000 m 3/h. Sur les versants,
productivité de 100 à 150 m3/h.
Sur la base des transmissivités disponibles, les épaisseurs minimales nécessaires pour obtenir au
moins 10 m3/h sont de plus de 70 m dans les zones compactes. Dans les zones fissurées, elle est de 1
à 30 m.
Pour une épaisseur moyenne de l’ordre de 20 m, le débit possible peut donc être estimé entre 10 et
plus de 1000 m3/h.
Particularités - Lacunes
Galeries de stockage de gaz à 150 m à Grand-Couronne
La présence de fractures peut limiter l’épaisseur de la craie. Des épaisseurs réduites de craie, de
l’ordre d’une dizaine de mètres, ont été notamment rencontrées dans l’embouchure de la Seine et à
l’ouest de Rouen. A l’Est, elle peut être absente en bordure de Seine, avec des sables de l’Albien ou
des calcaires du Portlandien rencontrés directement sous les alluvions.
Synthèse
Le critère de transmissivité est plus intéressant dans les zones de vallées humides puis de vallées
sèches.
Ces terrains aquifères ont une productivité variable selon la fissuration. Les potentialités sont plus
fortes sur les cinquantes premiers mètres d’épaisseur et dans les vallées.
Sur la base des transmissivités disponibles, les épaisseurs minimales nécessaires pour obtenir au
moins 10 m3/h sont de plus de 70 m dans les zones compactes. Dans les zones fissurées, elle est de 1
à 30 m.
Pour une épaisseur moyenne de l’ordre de 20 m, le débit possible peut donc être estimé entre 10 et
plus de 1000 m3/h.
Attention aux réseaux karstiques qui peuvent être mal maîtrisés (origine de l’eau, relations entre
réseaux…)
Sables verts de l’Albien et nappes du pays de Bray
4
Description générale
Albien-Néocomien captif, masse d’eau souterraine 3218 ; Nappes du Pays de Bray : masse d’eau
souterraine 3301
L’Albien est représenté par trois faciès classiques des sables verts, des argiles du Gault et de la glaize.
Sa puissance est de l’ordre de 100 m dans la région de Gournay, et se réduit à 40 m à Neufchâtel où
les sables verts passent latéralement aux argiles du Gault. Présent dans la région de Gisors avec une
puissance de 50 mètres, il est réduit ou absent dans le reste du département de l’Eure. La masse
d’eau souterraine 3218 correspond à l’« Albien-Néocomien captif ».
L’Albien constitue le substratum de la craie. Il est affleurant dans le pays de Bray avec les 3 faciès
caractéristiques, mais d’une épaisseur réduite de part et d’autre. Dans ce secteur du pays de Bray, la
tectonique met à l’affleurement des terrains plus anciens du Jurassique supérieur, rencontrés en
profondeur dans le reste de la région. La masse d’eau souterraine 3301 correspond aux « Nappes du
Pays de Bray », qui sont du plus récent au plus ancien :
-
les sables verts de l’Albien,
-
les formations sablo-calcaires du Wealdien et du Tithonien (Jurassique supérieur).
Coupe géologique simplifiée de la boutonnière du Pays de Bray. D’après le CAUE 76
Caractéristiques du réservoir
Profondeur : entre 140 m et 220 m de profondeur. Environ à 10 m de profondeur sous les alluvions
notamment à l’embouchure de la Seine et dans le secteur Rouen en rive gauche.
Zones affleurantes dans le Pays de Bray.
Epaisseur : 5 à 100 m.
Epaisseur mouillée : de quelques mètres (zones affleurantes, Pays de Bray) à 100 m.
Lithologie : Les sables sont quasi-exclusivement constitués de grains de glauconie qui leur donne
leur couleur verte, à passées de graviers.
Perméabilité et porosité : Milieu poreux à circulation lente.
Caractéristiques de la nappe
Caractéristiques de la nappe : Captive sous les argiles du Gault qui la séparent de la nappe de la
craie, cette nappe est contenue dans la formation des sables verts. Elle peut être aussi libre ou semi
captive dans les zones d’affleurement (Pays de Bray, masse d’eau 3301).
Niveau d’eau :
-
nappe captive : le niveau d’eau est égal à la profondeur du toit de l’aquifère. Le niveau
statique a été mesuré à environ 2 m sur la commune de Saint-Marcel dans l’Eure (captage
01511X0187/F).
-
Nappe libre ou semi-captive : 5 à 10 m nappe des sables verts de l’Albien, 5 m en moyenne
pour les formations du Jurassique supérieur.
Piézométrie
La dépression du Pays de Bray met à l’affleurement la série des terrains de l’Albien au Kimméridgien
(Jurassique supérieur). Son alimentation se fait pour la quasi-totalité par ces affleurements et est donc
relativement faible. Les sables de l’Albien constituent une ressource d’eau potable à préserver. La
nappe est captive sur la quasi-totalité de la région.
Vitesse d’écoulement : Ecoulement de type poreux, très lent. Environ 3 m/an dans la région de
Rouen. Gradient hydraulique inférieurs à 0,01% dans les zones captives et de l’ordre de 0,03% dans
les zones affleurantes (pays de Bray).
Relation avec eaux de surface et autres aquifères : Pas de relation avec les cours d’eau.
Relation avec les eaux de surface dans le Pays de Bray (zone affleurante, masse d’eau 3301).
Qualité
TH en °F
6°F
Mg en mg/l
5
Ca en mg/l
20
Cl en mg/l
10
SO4 en mg/l
20
T° en °C
Environ 20°C
Fe en mg/l
0,5
Frange littorale avec risque d’intrusion saline.
Contient beaucoup de fer et peu d’oxygène. Elle nécessite donc le passage par une phase d’aération
avant la consommation afin de la dégazer et de précipiter le fer.
Pas de zone de pollution avérée.
Productivité
Milieu poreux, à circulation très lente.
Transmissivité : entre 5.10-4 et 10-3 m²/s.
Compte tenu de leur faible productivité, les nappes du Pays de Bray ne sont pas exploitées dans ce
secteur pour l’alimentation en eau potable.
La nappe captive des sables verts de l’Albien (masse d’eau 3218) est utlisée sur la région pour
l’alimentation en eau potable. Trois captages, d’une profondeur de 82 à 110 mètres, sont recensés
(01482X0001, 01511X0187 et 12511X0190) avec des débits pratiqués qui varient de 25 à 50 m3/h.
Sur la base des transmissivités disponibles, les épaisseurs mouillées minimales nécessaires pour
obtenir au moins 10 m3/h sont de 6 à 12 mètres.
Particularités - Lacunes
Zone de répartition des eaux (réglementation spécifique). SDAGE du bassin Seine-Normandie :
ressource d'importance stratégique pour l'alimentation de secours en eau potable de L'Ile-de-France.
Frange littorale avec risque d’intrusion saline.
Présence des sables de l’Albien à faible profondeur (environ 10 mètres) dans l’embouchure de la Seine
et à l’ouest de Rouen.
Synthèse
L’accès aux sables de l’Albien est limité de par sa profondeur généralement importante. Il peut
cependant être envisagé.
Sa protection spécifique réduit néanmoins son intérêt pour une exploitation autre que l’eau potable.
Les terrains du Jurassique supérieur ne sont rencontrés à faible profondeur que dans le pays de Bray
et à l’Est de Rouen. Leur exploitation peut s’envisager mais leur productivité reste généralement
limitée.
Annexe 7 : Fiches opérations
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Géothermie par pompe à chaleur sur eau de nappe
Chauffage du bassin de la piscine Edouard Thomas
au Havre
Economie d’énergie fossile
499 MWh, soit 43,3 TeP*/an par rapport à une
chaufferie traditionnelle au gaz
*TeP : tonne équivalent pétrole
Maître d’Ouvrage
Ville du Havre
Piscine Edouard
Thomas
Rue Pierre Ternon
Le Havre (76)
Mise en service
Données clés
Site
Economie de CO2
Octobre 2010
Coordonnées
130 Téq. CO2/an (y compris l’économie liée à
l’installation complémentaire d’une centrale de
déshumidification)
Caractéristiques de l’installation
géothermique
Pompe à Chaleur eau – eau d’une puissance
thermique de 83 kW assurant le chauffage de
l’eau du bassin.
Le débit géothermal est de 10 m3/h. L’eau
souterraine est prélevée dans la nappe des
alluvions.
Mairie du Havre
Place de l'Hôtel de
Ville BP 51
76610 LE HAVRE
Investissements
Personne à
contacter
Surface du bassin : 250 m²
Volume à chauffer : 361 m3
(Direction des
bâtiments, service
Energie)
Caractéristique du bassin
Consommation
énergétique du bassin
Mme BOQUET
Forages et études de sol : 63.7 k€
Travaux et Maîtrise d’œuvre : 569 k€ (yc
centrale de traitement d’air –CTA-)
Performance de l’installation
géothermique
Puissance de chauffage: 83 kW
COP (Coefficient de performance énergétique) =
4,15.
Motivations du Maître d’Ouvrage
Dans le cadre de sa politique en matière de développement durable, la Ville du Havre a choisi
d’impulser un ensemble de mesures en faveur de l’environnement comme la mise en œuvre
d’un Agenda 21 ou la construction d’un éco-quartier.
Motivations du Maître d’Ouvrage et bilan thermique du bassin
Plus localement, la Ville du Havre souhaite affirmer cette priorité environnementale au sein des
quartiers sud. En effet, l’état dégradé de l’environnement dans ces quartiers (pollution sonore
et atmosphérique entre autres) rend indispensable la mise en place d’actions exemplaires en
faveur de l’environnement.
Le présent projet de pompe à chaleur sur aquifère pour le chauffage du bassin de la piscine
Edouard Thomas poursuit donc un double objectif :


Réduire les consommations de gaz de la piscine ;
Promouvoir une énergie renouvelable (pompe à chaleur sur aquifère superficiel.)
Ce système qui n’a jamais été expérimenté au Havre pour une piscine permet de couvrir près de
60% des besoins énergétiques totaux de la piscine.
En complément de ce projet, les performances thermiques en chaufferie ont été améliorées
courant 2008 : une chaudière haut rendement avec un brûleur modulant à variation de vitesses
a été installée. Il est également prévu dans le contrat d’exploitation de chauffage des bâtiments
communaux liant la société CRAM à la Ville du Havre de réaliser des travaux permettant
d’améliorer le confort de l’usager et d’obtenir une meilleure maîtrise de l’énergie. Ces travaux
(installation d’une centrale de déshumidification avec gaine de ventilation { l’induction dans le
hall bassin et d’un déchloraminateur) ont été réalisés en même temps que les travaux de
géothermie.
Bilan thermique du bassin
Le bassin a une surface de 250 m2 pour un volume de 361 m3. La température de l’eau du
bassin est fixée à 31°C deux jours la semaine (séances « femmes enceintes » et « bébés
nageurs ») et à 28,5°C les autres jours. La puissance de la PAC est de 83 kW.
Géothermie
Chauffage des eaux du bassin PAC sur eau de nappe
100 %
Energies fossiles
0%
L’installation géothermique est implantée en amont de l’installation gaz. En cas de pic de
puissance, l’échangeur gaz peut ainsi fournir l’appoint nécessaire au chauffage de l’eau du
bassin.
Principe de l’installation et description des équipements de pompe à chaleur
Principe de l’installation géothermique
La température de sortie de la PAC est fixée à 40°C, afin d’assurer les besoins en
température pour le bassin. Cette température est suffisamment élevée pour
assurer les besoins du bassin lorsque la consigne de température est la plus
élevée (31°C deux jours par semaine).
Pompe à chaleur
Elle permet le réchauffement de l’eau de nappe d’une température moyenne de
14°C à 40°C. L’eau de la nappe est ensuite rejetée au milieu souterrain.
Le fluide utilisé est un réfrigérant gaz (R407C). La puissance thermique fournie
par la PAC est de 83 kW.
L’air du local technique où sera installée la PAC contient des chloramines dû au
chlore dans l’eau de la piscine. Cet environnement nécessite la mise en œuvre
d’une PAC en aluminium afin d’éviter une dégradation trop rapide dans le temps.
Pour des raisons similaires, les échangeurs installés sont en inox.
Installation et Exploitation
L’installation de la PAC ainsi que de la centrale de déshumidification et
déchloramination est réalisée par la société CRAM qui en assurera
l’exploitation.
La ressource géothermale
Conception
PLANAIR
Crêt 108 – CH 2314 La
Sagne - SUISSE
BET Sous-sol
ANTEA
Citis « le pentacle » avenue de Tsukuba – 14209
Hérouville Saint Clair cedex
Nappe des alluvions : L’eau souterraine est prélevée dans l’aquifère des
alluvions du quaternaire entre 14 et 23 m. A cette profondeur la nappe
est particulièrement productive (transmissivité de l’ordre de
10-3 m2/s).
Description des forages : 2 puits constituent le doublet géothermique :
Le forage d’essais a pu être réutilisé en forage de réinjection. Les deux
puits, distants de 75 m ont été forés jusqu’à 25 m de profondeur. Le
débit de pompage est de 10 m3/h. L’eau est pompée à une température
de 14 °C. La pompe est positionnée à environ 10 m du sol.
Foreur
Sade
24 rue Joliot Curie 37550
Saint Avertin
Equipements hydrauliques
des puits
Jousse
ZA de la Lande – BP 20028
–Parigne sur Braye – 53101
Mayenne Cedex
Installateur PAC et CTA
CRAM
203 rue Demidoff
76600 Le Havre
Subventions
ADEME Haute
Normandie
Europe
Coupe du puits de réinjection
Géothermie par pompe à chaleur sur eau de nappe
Chauffage d’un magasin de vente IKEA à
Tourville-la-Rivière (76)
Economie d’énergie
900 MWh, soit 77 TeP*/an par rapport à une
chaufferie traditionnelle au gaz
*TeP : tonne équivalent pétrole
IKEA
Site
ZAC du Clos aux Antes
Tourville-la-Rivière (76).
Description de
l’activité
Magasin de vente de
meubles au grand
public
DONNEES CLES
Maître d’Ouvrage
Date d’ouverture
Octobre 2009
Avenue Gustave Picard
ZAC du Clos aux Antes,
76410 Tourville-laRivière
Personne à contacter
M. GRIMAUX
630 Téq. CO2 / an
Caractéristiques de l’installation
géothermique
Pompe à Chaleur eau – eau d’une puissance
thermique de 1260 kW assurant le chauffage
des locaux et leur rafraîchissement l’hiver.
Le débit géothermal est de 190 m3/h pour le
chauffage. L’eau souterraine est prélevée
dans la nappe de la craie.
Investissements
Forages et études de sol : 334 k€
Pompes à chaleur 354 k€
Consommation
énergétique du
bâtiment
Coordonnées
Economie de CO2
Caractéristiques des bâtiments
Bâtiment conforme à la RT 2005
Isolation par l’extérieur en toiture et en façade.
Surface du bâtiment : 30 267 m2
Volume à chauffer : 196 380 m3
Performance de l’installation
géothermique
Puissance de chauffage : 1260 kW
Puissance électrique pour les PAC : 280 kW
COP* = 4,5
* Coefficient de Performance
Présentation du projet et motivations du Maître d’Ouvrage
Dans le cadre de sa plus récente implantation en FRANCE le groupe industriel a
choisi de réaliser un bâtiment économe en énergie, sans consommation d’énergie
fossile. La solution de géothermie très basse énergie permet d’assurer l’intégralité
de la puissance de chauffage et de climatisation nécessaire.
Le bâtiment dispose également d’un ensemble d’équipements et d’installations
respectueux de l’environnement. En effet, les panneaux solaires assurant le
chauffage de l’eau sanitaire, le système de récupération des eaux pluviales pour les
toilettes, la ventilation double flux ou encore l’isolation de très haute performance
(260 mm d’isolant en façade et sur les murs) implique IKEA dans une réelle
démarche environnementale.
Description du bâtiment et bilan thermique
L’isolation spécifique du bâtiment a été améliorée par rapport aux autres
implantations en France et permet une consommation énergétique de seulement 80
à 100 kWh/m²/an.
Bilan thermique du bâtiment
Usage
Chauffage des locaux et
rafraîchissement
Géothermie
PAC sur eau de nappe
100 %
Energies fossiles
0%
L’énergie récupérée sur eau de nappe est restituée à une température 40°C par la
pompe à chaleur PAC pour le chauffage du bâtiment grâce à des radiateurs basse
température, des aérothermes et des centrales de traitement d’air.
La pompe à chaleur
Description : Un local a été aménagé pour accueillir 2 PAC, associées à 2 réseaux et 2
puits de pompage différents.
Description des équipements de pompe à chaleur et des émetteurs de chaleur
Un système est exploité (en chaud ou en froid), le deuxième étant réservé pour
l’utilisation de secours (panne ou puissance trop importante sur le premier réseau).
Les pompes à chaleurs assurent le chauffage et le refroidissement du bâtiment à
100%.
La pompe à chaleur est alimentée électriquement en triphasée, puissance : 280
kW : Contrat jaune EDF.
Elle permet le réchauffement de l’eau de nappe d’une température moyenne de 12°C
à 40°C. L’eau de la nappe est ensuite rejetée au milieu naturel (la Seine) via le réseau
des eaux pluviales. La variation de température entre le pompage et le rejet est de
5°C au maximum. Le fluide utilisé est de l’eau glycolée.
La puissance thermique fournie par la PAC est de 1260 kW pour le chauffage et de
700 kW pour le refroidissement.
Emetteurs de chaleur
La diffusion de la chaleur dans le bâtiment se fait essentiellement par air pulsé. La
température est de 19°C.
Exploitation
Exploitant : exploitation assurée par IKEA
Maintenance et entretien : le coût lié à la maintenance et l’entretien est évalué à
21 €/MWh.
La ressource géothermale
Architecte
BODREAU
ARCHITECTURE
Coordonnées
3 ter rue d’Athènes –
ZI Bois Briand
44312 Nantes
BET Fluides
BOPLAN
INGENIERIE SAS
Coordonnées
Nappe de la craie : L’eau est prélevée du sous-sol à 35 m de profondeur
à une température d’environ 12 ou 13°C. La ressource concernée est la
nappe de la craie du crétacé supérieur. Dans le secteur des boucles de
la Seine, sous les alluvions de la Seine, la craie est très perméable
(perméabilité dite « de fissuration ») et donc très favorable aux
opérations de géothermie (débits supérieurs à 100 m3/h pour des
forages de 40 à 50 m de profondeur).
Description des forages : 2 puits de pompages éloignés de 100 m ont
été implantés. Le deuxième est un ouvrage de secours. Les forages ont
été réalisés au marteau fond de trou. Le rejet se fait dans la Seine
(autorisation spécifique de rejet en rivière).
3 ter rue d’Athènes –
ZI Bois Briand
44312 Nantes
Description des équipements : Le forage, diamètre 406 mm, est équipé
en acier inox.
BE sous-sol
Débit fourni : le débit moyen pour chaque forage est de 130 m 3/h et
peut atteindre en pointe 210 m3/h.
ANTEA
Coordonnées
Avenue Tsukuba
14200
Hérouville Saint Clair
L’émetteur
Investissements
Coût en k€
Le chauffage comme le refroidissement se font par air pulsé.
Détail des coûts d’investissement et
de maintenance du système
Exploitation
Etudes et forages
d’essais
110
Exploitant : exploitation assurée
l’industriel
Foragespar
définitifs
et
224
Maintenance et entretien équipements
: le coût lié à la maintenance est évalué à…
Autre données
PAC
354
Maintenance
21 €/MWh/an
Temps de retour sur investissement.
La mise en œuvre de la solution géothermale
correspond à un surcoût d’investissement de
27 % par rapport à une solution traditionnelle
gaz. L’opération a été réalisée sans
subventions.
Le coût d’énergie est réduit de 54 %.
Au total le temps de retour sur investissement
est évalué à 7,2 ans.
Géothermie par pompe à chaleur sur eau de nappe
Chauffage d’une crèche interentreprises au
Petit-Quevilly (76)
Economie d’énergie fossile
68 MWh, soit 5,9 TeP*/an par rapport à une
chaufferie traditionnelle au gaz
*TeP : tonne équivalent pétrole
Association
LIBERTY Alliance
Seine Ouest
Site
Bd Stanislas
Girardin
Le Petit-Quevilly
(76)
DONNEES CLES
Maître d’Ouvrage
Description de
l’activité
Personne à
contacter
Mme BOURDON
(Directrice générale)
Caractéristiques de l’installation
géothermique
Pompe à Chaleur eau – eau d’une puissance
thermique de 24 kW assurant le chauffage des
locaux.
Le débit géothermal est de 3 à 4 m3/h
chauffage. L’eau souterraine est prélevée
dans la nappe de la craie.
Forages et études de sol : 61,8 k€
Consommation
énergétique du
bâtiment
25 rue Kastler
76130 Mont Saint
Aignan
13,7 Téq. CO2/an
Investissements
Crèche
Coordonnées
Economie de CO2
Caractéristique du bâtiment
Bâtiment BBC Bioclimatique à énergie positive
(Label EFFINERGIE)
Surface du bâtiment : 600 m2
Surface à chauffer : 520 m²
Volume à chauffer : 1704 m3
Performance de l’installation
géothermique
Puissance de chauffage maximale : 24,5 kW
Puissance moyenne : 14,4 kW
Le COP est supérieur à 4,4 et évalué en
moyenne à 5,3 (pour une température
extérieure de -7°C.
Le bâtiment et motivations du Maître d’Ouvrage
Le bâtiment est une construction BBC Bioclimatique à énergie positive. Il utilise zéro
énergie fossile et est ainsi conforme au label EFFINERGIE, grâce à l’utilisation des
apports solaires (thermique et photovoltaïque) et de l’énergie du sous-sol.
Le bâtiment est composé d’une ossature bois d’épaisseur 32 cm, recouverte d’une
vêture (isolant associé à un parement) polycarbonate sérigraphiée. Il dispose
également d’une ventilation double flux, d’une toiture végétalisée, de panneaux
photovoltaïques assurant la production d’électricité et d’un doublet géothermique sur
nappe assurant le chauffage du bâtiment..
Le bâtiment est isolé par l’extérieur et par l’intérieur : ossature bois isolée par de la
laine de lin.
Description du bâtiment et bilan thermique
C’est la seule crèche Liberty utilisant l’énergie du sous-sol.
Bilan thermique du bâtiment
Chauffage des locaux
Géothermie
PAC sur eau de nappe
100 %
Energies fossiles
0%
L’énergie récupérée sur eau de nappe est restituée à une température 45°C par la
pompe à chaleur PAC pour le chauffage du bâtiment.
Des tests de perméabilité à l’air ont été réalisés en fin de construction pour évaluer les
fuites du bâtiment. Ils confirment la conformité des locaux à la réglementation BBC
pour l’étanchéité à l’air.
Description des équipements de pompe à chaleur et des émetteurs de chaleur
La pompe à chaleur
Description : Un local, de faible dimension (env. 6 m²) a été aménagé pour
accueillir la PAC. Elle assure à hauteur de 100% le chauffage des locaux
d’accueil des enfants, soit environ 500 m².
La pompe à chaleur est de marque CIAT.
Elle permet le réchauffement de l’eau de nappe d’une température
moyenne de 12°C à 29°C.
L’eau de la nappe est ensuite rejetée au milieu souterrain.
Le fluide utilisé est un réfrigérant gaz (R410A) pour un poids total de 1,9
kg. La puissance thermique fournie par la PAC est de 24,5 kW.
Emetteurs de chaleur
Le système de diffusion de la chaleur dans le bâtiment est constitué par un
plancher chauffant à eau basse température. La température est de 29°C, ce
qui génère une sensation de chaleur douce, propice au confort des enfants
pouvant marcher pieds nus. La surface du plancher chauffant est de 456,8
m2.
Les locaux, représentant un volume à chauffer de 1704 m3, sont aérés par
une ventilation double flux fonctionnant à un débit d’air de 2600 à 2750
m3/h.
Exploitation
Exploitant : exploitation assurée par la Société Etudes Chauffage
Climatisation (SECC).
La ressource géothermale
Architectes
G.B. ARCHITECTURE
1642 rue du Bout d’Aval
76690 Saint
Georges/Fontaine
et
ATELIER SAINT
GEORGES
71 rue du Bout d’Aval
76690 Saint
Georges/Fontaine
BET Fluides
ETC
5 place des Martyrs de la
Résistance
Le Vancouver
76300 Sotteville-LèsRouen
Maître d’Oeuvre
EDF Optimal Solution
Foreur
Forages de la Varenne
76680 Saint Hellier
Subventions
ADEME
Direction Régionale
Haute Normandie
Nappe de la craie : L’eau du sous-sol est prélevée à 40 m de profondeur
à une température d’environ 13°C. La ressource concernée est la nappe
de la craie du crétacé supérieur. Sur ce secteur, la craie est très
perméable ce qui favorable à l’utilisation de la géothermie
(perméabilité de fissures).
Description des forages : 2 puits constituent le doublet géothermique :
1 puits de pompage à 40 m de profondeur et 1 puits de rejet à 25 m de
profondeur. Les 2 ouvrages sont éloignés de moins de 100m. Les
forages sont équipés en acier inox. Le débit de pompage est de 3,5
m3/h.
Géothermie par pompe à chaleur sur sondes et sur
eaux de nappe
Chauffage de bâtiments par pompe à chaleur sur
sondes et sur eaux souterraines.
Commune de Louviers (27)
Economie d’énergie fossile
Pour l’ensemble des 3 projets, la consommation
de 15,5 tonnes d’énergie fossile est évitée
annuellement.
Sites
Salle du Clos Morlet à
Louviers (27)
Salle du quartier
ouest à Louviers (27)
Ecole de musique à
Louviers (27)
Coordonnées
Mairie de Louviers
11 rue Pierre Mendès
France
27400 LOUVIERS
Personne à contacter
M. CULOTTA
Services techniques de la
commune
Economie de CO2
Pour l’ensemble de ces trois opérations, la
Mairie de Louviers réalise une économie
d’émission de gaz à effets de serre par rapport à
un chauffage traditionnel de 36 Téq.CO2/an.
Caractéristiques de l’installation
géothermique
La Mairie de Louviers a décidé de tester trois
technologies de géothermie différente pour le
chauffage de ses trois bâtiments. D’une part, la
géothermie sur sonde (sondes horizontales
pour la plus petite salle qui dispose d’une
grande surface foncière et géothermie sur
sondes verticales : 4 sondes de 60 m de
profondeur pour la deuxième) et d’autre part la
géothermie sur nappe.
Consommation
énergétique du
bâtiment
Ville de LOUVIERS
(27)
DONNEES CLES
Maître d’Ouvrage
Caractéristiques des bâtiments
Les deux salles des quartiers sont des bâtiments
neufs, conformes à la réglementation thermique
2005. L’école de musique comprend quant à elle
la rénovation d’un bâtiment existant et une
extension neuve.
Performance énergétique
Le coefficient de performance énergétique
(COP) est compris entre 3,5 et 4,5.
Salle du Clos Morlet
Salle du quartier ouest
Ecole de musique
La salle du Clos Morlet à Louviers (27)
La salle des quartiers est, également appelé salle du clos Morlet et construite en 2008,
couvre une superficie d’environ 200 m². Elle comprend une entrée, une salle d’activité,
un coin bar, des sanitaires, une cuisine et un local de rangement.
Salle du Clos Morlet. Pompe à chaleur sur sondes verticales
Le bâtiment possède une isolation particulière par l’extérieur, notamment grâce à une
ossature bois, une façade végétalisée et des bardages mélèzes. Il est chauffé et refroidi
exclusivement par géothermie.
La ressource
Le chauffage et le refroidissement de la salle du Clos Morlet fonctionne depuis 2009
grâce à un système de géothermie sur sondes verticales. Cette solution de géothermie
a été choisie compte tenu de la faible disponibilité foncière du site. De plus, au regard
des besoins de la salle, une solution de géothermie sur nappe n’aurait pas été assez
rentable. Ainsi, 4 sondes de 60 m de profondeur chacune ont été mise en place. La plus
grande partie des sondes est implantée en zone saturée (dans la nappe). La puissance
thermique prélevée par les sondes est proche de 65 W/mètre.
La Pompe à chaleur (PAC)
Le système utilise une pompe { chaleur réversible (chaud/froid) d’une puissance
thermique de 15,7 kW qui assure 100 % du chauffage des locaux. La restitution de
l’énergie { l’intérieur du bâtiment se fait grâce { un plancher chauffant et à des
radiateurs basse température.
La salle du quartier ouest à Louviers (27)
Pompes à chaleur sur sondes verticales et sur nappe
La salle du quartier ouest, a été totalement
reconstruite en 2008. Elle possède une capacité
d’accueil de 45 personnes et couvre une superficie de
100 m² environ. Ce bâtiment neuf possède une
isolation par l’intérieur.
La ressource :
Le bâtiment est chauffé par un système de géothermie
sur sondes horizontales regroupant 250 mètres
linéaires de capteurs enterrés dans un talus. La
disponibilité foncière sur le site a influencé le type de
géothermie. L’énergie prélevée dans le sol par les sondes
est d’environ 40 W/mètre.
La Pompe à Chaleur (PAC)
La PAC fournit 100 % de l’énergie nécessaire au chauffage du bâtiment. La restitution
de la chaleur à l’intérieur des locaux (de 18 à 21°C selon l’activité) se fait grâce à un
plancher chauffant.
L’école de musique à Louviers (27)
Depuis les années 1990, l’école de musique de Louviers est installée dans les bâtiments
de l’ancien cloitre des Pénitents. Le développement de l'école se trouvant freiné par
les contraintes du bâtiment qui l'abrite (vétusté, exiguïté, absence d'isolation, étroitesse
des
salles, accueil
La ressource
: inexistant…), des travaux de restructuration et d'extension sont en
cours
de réalisation
et présence
devront être
terminés
en septembre 2011. La surface qui sera
Compte
tenu de la
sur
l
chauffée par la géothermie sera de 1 100 m². L’isolation extérieure du bâtiment sera
améliorée avec une épaisseur de matériau d’environ 40 cm.
La ressource :
Le bâtiment possède la particularité d'avoir été érigé sur
l'eau. La ressource est la nappe des alluvions de l’Eure. Le
forage est réalisé à une profondeur de 12 m. Le débit de
pompage est fixé à 15 m3/h. L’eau pompée à 13°C en
La ressource
moyenne
est rejetée à une température de 7°C dans
l’Eure.
La Pompe à Chaleur (PAC)
La PAC sera réversible. Elle permettra le chauffage et le refroidissement du
bâtiment. La puissance de la PAC sera de 153 kW. La restitution de la chaleur à
l’intérieur des locaux (de 18 à 20°C selon l’occupation) se fera par l’intermédiaire de
planchers chauffants et de radiateurs basse température (45°C).
Pompe à chaleur sur sondes verticales de la salle du Clos Morlet
Maitre d’œuvre
CABINET BUMP Architecte
61 rue Léon Frot - 75011 PARIS
Coordonnées des entreprises spécialisées intervenantes
Bureaux d’études fluides
TONON SIMONETTI
Hameau de Chanteloup - 10 rue grande – 27930 SAINT VIGOR
Exploitant de chauffage
DALKIA
Rue Jean Bart, 27000 EVREUX
Pompe à chaleur sur sondes horizontales de la salle du quartier ouest
Assistant à maitrise d’ouvrage :
COUILLARD Architecte
6 RUE DU 11 NOVEMBRE 1918 - 27400 LOUVIERS
Bureaux d’études fluides
TECHNIC CONSULT
1207 Route Neufchâtel - 76230 BOIS GUILLAUME
Exploitant de chauffage
DALKIA
Rue Jean Bart, 27000 EVREUX
Pompe à chaleur sur nappe de l’école de musique
Maitre d’œuvre
Cabinet OPUS 5
32 rue des Jeuneurs 75002 PARIS
Bureaux d’études fluides
CHOULET Louis
11, rue de la Gantière- 63000 CLERMONT FERAND
Bureau d’études sous-sol
SAGA Ingénierie
ZA du Trou Grillon, 45 avenue du Général De Gaulle, BP 43 – 91280 SAINT PIERRE DU
PERRAY
Exploitant de chauffage
(Projet en construction)
Géothermie par pompe à chaleur sur eaux usées et
sur eaux de nappe
Chauffage de bâtiments par pompe à chaleur sur
eaux usées clarifiées et sur eaux souterraines .
Communauté d’agglomération Seine Eure (27)
Economie d’énergie
Communauté
d’Agglomération
Seine Eure (CASE)
Sites
Station d’Epuration
ECOPARC 2 à
Heudebouville (27)
Mise en service : 2010
DONNEES CLES
Maître d’Ouvrage
Coordonnées
CASE
Avenue des métiers - BP 117
27101 Val-de-Reuil Cedex
Personne à contacter
M.CROU
Responsable
Patrimoine
du
Service
Consommation
énergétique du
bâtiment
Mise en service : 2007
Mise en service : 2008
Economie de CO2
Pour l’ensemble de ces trois opérations, la CASE
génère une baisse d’émission de gaz à effets de
serre de 171 Téq.CO2/an par rapport à un
chauffage traditionnel.
Caractéristiques de l’installation
géothermique
Crêche interentreprises
à Louviers (27)
Hôtel d’Entreprises
à Val de Reuil (27)
Pour l’ensemble de ces trois opérations,
l’économie d’énergie atteint 823 MWh/an soit
71 TeP*/an) par rapport à un chauffage
traditionnel au gaz.
* tonnes équivalent pétrole
Pour le chauffage des locaux de la Station
d’Epuration, le débit d’eaux usées clarifiées à
17°C est de 5m3/h.
Pour la crêche et l’hôtel d’entreprises, les débits
puisés dans la nappe des alluvions à une
température
moyenne
de
12°C
sont
3
respectivement de 15 et 6m /h.
Caractéristiques des bâtiments
Les bâtiments sont conformes à la
réglementation thermique RT2005.
La démarche HQE a été envisagée dès les
phases initiales des opérations
Le coefficient de performance énergétique
(COP) est compris entre 3,5 et 4,5.
La station d’épuration Ecoparc 2 à Heudebouville (27)
Ecoparc 2. Pompe à chaleur sur eaux usées : une première en France
La station d’épuration a une capacité de 15 000 équivalent habitants. La capacité
maximale de traitement est de 150 m3/h. Les installations ont été mises en service en
juin 2009. Le bâtiment est isolé par l’extérieur et équipé d’une VMC double flux. Il est
chauffé exclusivement par géothermie sur eaux usées clarifiées.
La ressource
L’effluent en sortie de station est à une température de 17°C. Après l’étage de
clarification, l’eau est filtrée à 7mm et traitée par UV pour éliminer les particules les
plus fines qui pourraient générer un entretien supplémentaire des échangeurs
thermiques. Un débit de 5m3/h est suffisant pour le chauffage du bâtiment. Un projet de
revente à un industriel pour sa propre pompe à chaleur selon le principe du réseau de
chaleur est envisagé pour valoriser la puissance thermique disponible.
Ce principe de valorisation de la puissance thermique des eaux de STEP est une
première en France.
Piquage de l’eau dans le
bassin clarificateur
La Pompe à chaleur (PAC)
Le système utilise une pompe à chaleur de marque Atlantic « eau glycolée / eau » d’une
puissance thermique de 16,8 kW qui permet le chauffage des locaux ainsi que la
production d’eau chaude sanitaire (ECS). Le système est réversible soit en mode de
refroidissement naturel (free cooling) soit en mode actif (PAC) pour la climatisation des
locaux en été.
La crêche interentreprises et l’hôtel d’entreprises
La crêche accueille les enfants depuis octobre 2007 avec une capacité de 70 berceaux.
Le coût attribué à la qualité environnementale du bâtiment est évalué à 10% du
montant de la dépense totale. Le bâtiment, d’une surface de 770 m2, dispose d’une
toiture et d’un parking végétalisés (Evergreen), d’un système de récupération et de
valorisation des eaux pluviales.
Pompes à chaleur sur eau de la nappe des alluvions
Pour la première année d’exploitation, il
a été mesuré une consommation
énergétique
moyenne
couvrant
l’ensemble des besoins du bâtiment et
des équipements de 127 kWh/m2/an.
L’hôtel d’entreprises est un bâtiment
de 830 m2 environ équipé de planchers
chauffants pour la diffusion de chaleur
Il a ouvert ses portes en octobre 2008.
Comme la crêche, l’hôtel d’entreprises
est isolé par l’extérieur.
La ressource
Les deux équipements sont localisés au bord de l’Eure. Les doublets géothermiques
sont implantés dans la nappe des alluvions de l’Eure à une profondeur de 10 m. La
nappe des alluvions est une formation géologique récente et se situe entre 2 et 9m de
profondeur. Sa température varie entre 11°C et 12°C. Pour la réalisation de ces deux
opérations, aucun forage d’essai n’a été nécessaire, la forte transmissivité de la nappe
garantissant de pouvoir atteindre aisément les débits souhaités (15 et 6 m3/h).
La Pompe à chaleur (PAC)
Les PAC sont réversibles permettant un chauffage en hiver et un rafraîchissement l’été.
La puissance de chauffage est de 36 kW pour l’hôtel d’entreprise et de 95 kW pour la
crêche. Dans les deux cas, l’émetteur de chaleur est un plancher chauffant. Ce type
d’émetteur de chaleur basse température permet une sensation de confort optimal,
ainsi que des COP élevés.
Pompe à chaleur sur les eaux de la station d’épuration Ecoparc 2
Bureaux d’études techniques
CABINET MERLIN : 6 rue grôlée – 69289 LYON Cédex 02
Entreprise de chauffage
LEQUEU THERMIQUE – Rue de la forêt – 27100 VAL DE REUIL
Coordonnées des entreprises spécialisées intervenantes
Exploitant de chauffage
VEOLIA (exploitant de la station)
Pompe à chaleur sur nappe, crêche interentreprises
Bureaux d’études fluides
INGECLIM : 45 rue Lépouzé – 27000 EVREUX
Entreprise de chauffage
TONON SIMONETTI – 10 rue Grande – 27390 Saint Vigor
Exploitant de chauffage
DALKIA
Rue Jean Bart, 27000 Evreux
Pompe à chaleur sur nappe, hôtel d’entreprises
Bureaux d’études fluides
CED’EX: Allée Louises Michel – 76320 Saint Pierre Les Elbeuf
Entreprise de chauffage
SAVEC – ZI Saint Léger du Bourg Denis – BP128 – 76163 DARNETAL Cedex
Exploitant de chauffage
CLIMELEC Services
6 allée d'Artois 27400. LOUVIERS
Géothermie par pompe à chaleur sur eau de nappe
Chauffage de l’auberge de jeunesse
de ROUEN (76)
Economie d’énergie
Maître d’Ouvrage
348 MWh, soit 30 TeP*/an par rapport à une
chaufferie traditionnelle au gaz
*TeP : tonne équivalent pétrole
Ville de ROUEN
Rue du tour ROUEN
(76)
Description de l’activité
Auberge de jeunesse,
lieu d’exposition
Date d’ouverture
DONNEES CLES
Site
Mars 2010
Coordonnées
Personne à contacter
Mme CALTOT
(Direction des bâtiments)
52,7 Téq. CO2/an
Caractéristiques de l’installation
géothermique
Pompe à Chaleur eau – eau d’une puissance
thermique de 130 kW assurant le chauffage des
locaux.
Le débit géothermal est de 18 à 20 m3/h
chauffage. L’eau souterraine est prélevée
dans la nappe des sables de l’ALBIEN.
Investissements
Forages et études de sol : 114 800 €
Consommation
énergétique du
bâtiment
Mairie de Rouen
Hôtel de Ville
Place du Général de
Gaulle
76037 ROUEN
Economie de CO2
Caractéristiques des bâtiments
2 bâtiments en brique rénovés et 1 bâtiment
neuf.
Isolation par l’intérieur. Conforme aux
exigences de la RT 2005
Surface du bâtiment : 2380 m2
Volume à chauffer : 6162 m3
Performance de l’installation
géothermique
Puissance de chauffage : 130 kW
COP* = 4
* Coefficient de Performance
Les bâtiments
Un bâtiment central neuf relie deux bâtiments classés. Ces bâtiments ont été
entièrement rénovés, avec la collaboration de la Direction Régionale des Affaires
Culturelles, et se composent de l’ancienne teinturerie Auvray en bordure de la rivière
LE ROBEC et d’une ancienne maison de maître donnant sur la route de Darnétal.
L’auberge de jeunesse a une capacité de 110 lits.
Les bâtiments ont été entièrement isolés par l’intérieur, toutes les fenêtres et baies
vitrées sont en double vitrage. Une ventilation double flux avec récupération des
calories pour préchauffer l’air entrant a été installée. Les bâtiments atteignent l’objectif
de la Réglementation Thermique 2005.
Un toit végétalisé a été aménagé sur le bâtiment neuf.
Description du bâtiment et bilan thermique
La consommation énergétique pour le chauffage est évaluée à 45 kWh/m2/an.
Bilan thermique des bâtiments
Usage
Chauffage des locaux
Géothermie
PAC sur eau de nappe 100 %
(si la température extérieure
descend en dessous de
-2°C pendant plusieurs jours,
une chaudière gaz est utilisée
en appoint énergétique)
Energies fossiles
0 % (sauf en cas d’appoint
par la chaudière gaz pour des
températures extérieures
inférieures à -2°C).
L’énergie récupérée sur eau de nappe est restituée à une température de 50°C par la
pompe à chaleur pour le chauffage des bâtiments.
La pompe à chaleur
Description des équipements de pompe à chaleur et des émetteurs de chaleur
Description : Un local, de faible dimension a été aménagé pour accueillir la PAC.
La pompe à chaleur est de marque CIAT.
Elle permet le réchauffement de l’eau de nappe d’une température moyenne de 15°C
à 65°C. L’eau de nappe est rejetée à une température de 10°C, soit un T moyen de
5°C.
Le fluide utilisé est un réfrigérant gaz (R410A). La PAC contient 11,5 kg de fluide. La
puissance thermique fournie par la PAC est de 130 kW.
Elle est dimensionnée pour assurer un chauffage jusqu’à une température minimale
extérieure de -2°C, observée sur plusieurs jours auquel cas un appoint de chauffage
est fait grâce à une chaufferie gaz traditionnelle (option choisie lors du
dimensionnement).
Emetteurs de chaleur
Le système de diffusion de la chaleur dans le bâtiment est constitué par des
radiateurs basse température alimentés à 50°C.
Exploitation
La PAC est en service depuis mars 2010. L’exploitation pendant la première année
est assurée par la société COFELY, installateur des équipements.
La maintenance courante consiste à :
Vérifier de manière hebdomadaire les niveaux d’eaux, et les pressions de
fonctionnement
Vérifier le bon fonctionnement des équipements de la pompe à chaleur.
Les coûts liés à la maintenance courante sont du même ordre que ceux relatifs à une
chaudière au gaz naturel.
La ressource géothermale
BET Fluides
Economie 80
Installateur
COFELY
Direction régionale
centre ouest
BE sous-sol
ANTEA
Agence de
Normandie
Foreur
Nappe de l’Albien : La nappe de l’Albien, formation du secondaire,
présente des très bonnes qualités chimiques et une température
moyenne de 14°C-15°C en moyenne. La perméabilité est élevée ce qui
permet d’atteindre avec un seul forage un débit de 20 à 30 m 3/h. Les
sables verts ont été rencontrés sur une épaisseur de 25 m environ. Les
forages sont artésiens jaillissants (niveau statique à 1m de profondeur
environ).
Description des forages : 2 puits constituent le doublet géothermique :
1 puit de pompage à 67 m de profondeur en diamètre 300 mm. Le
niveau dynamique se stabilise à une profondeur de 4m. Le puit de
réinjection dans la nappe des sables de l’Albien a une profondeur de
65m .L’équipement est similaire. Les 2 ouvrages sont éloignés de 100
m environ afin d’éviter le recyclage thermique.
Description des équipements : Il est tubé de la surface jusqu’à 30 m en
acier inoxydable plein, puis en-deça en acier inoxydable, crépine fil
enroulé. La pompe est située à une profondeur de 25m 3.
Débit fourni : le débit maximal disponible est de 24 m3/h. Le débit
moyen avoisine 18 m3/h.
PICARDIE
FORAGES
Détail des coûts d’investissements du
système
Investissements
Coût en k€
Etudes et forages
d’essais
24
Forages définitifs et
équipements (hors PAC)
90
L’économie annuelle hors investissement, est
évaluée à 10 000 €, soit un amortissement des
installations sur 11 ans.
Annexe 8. Extraits du Décret
n°78-498 du 28 mars 1978
relatif aux titres de recherches
et d’exploitation de géothermie
et imprimé de déclaration de
forage
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Extraits du
Décret n°78-498 du 28 mars 1978 relatif aux titres de recherches et d’exploitation de
géothermie
Version consolidée au 28 décembre 2003
Article 1
Les gîtes géothermiques sont dits à haute ou à basse température selon que la température de leurs eaux,
mesurée en surface au cours des essais du forage d’exploration, est soit supérieure, soit inférieure ou égale à
150 degrés C.
Les modalités des essais sont fixées par le préfet sur proposition du chef du service interdépartemental de
l’industrie et des mines.
Titre Ier : Gîtes à haute température.
Article 2
L’instruction des demandes de permis exclusifs de recherches, de permis d’exploitation et de concessions de
gîtes géothermiques à haute température, la modification et le retrait de ces titres sont régis par les
dispositions du décret du 29 octobre 1970 (1).
Pour les permis exclusifs de recherches, il est fait application des dispositions dudit décret relatives aux
permis M.
Pour les autorisations de recherches à défaut du consentement du propriétaire du sol, il est fait application
des dispositions du décret du 14 août 1923.
L’autorisation d’un permis exclusif de recherches d’un gîte géothermique à haute température vaut, le cas
échéant, autorisation de recherches d’un gîte géothermique à basse température.
NOTA:
(1) Le décret 70-988 du 29 octobre 1970 a été abrogé par le décret 80-204 du 11 mars 1980, lui même
abrogé par le décret 95-427 du 19 avril 1995 lui même abrogé par le décret 2006-648 du 2 juin 2006.
Titre Ier : Gîtes à basse température.
Article 3
La demande d’autorisation de recherches ou de permis d’exploitation de gîtes géothermiques à basse
température contient les indications suivantes :
1° les nom, prénoms, qualité, nationalité et domicile du demandeur, ou, si la demande émane d’une
personne morale de droit public ou de droit privé, sa nature, son siège, sa nationalité, son objet et les
noms, prénoms et qualités du ou des représentants habilités auprès de l’Administration, ainsi que, le
cas échéant, l’identité des actionnaires connus du demandeur comme détenant plus de 10 % du
capital social ;
2° la justification des capacités techniques et financières du demandeur ;
3° la durée du titre sollicité ;
4° le cas échéant, le programme et l’échelonnement des travaux et des perspectives d’utilisation des
thermies extraites ;
5° s’il est demandé un périmètre de protection et quelles sont les limites et les justifications de ce
périmètre ;
6° tous renseignements utiles sur les dispositions prévues pour l’exécution, l’entretien et le contrôle
des ouvrages, notamment en vue de la conservation et de la protection des eaux souterraines ;
7° l’importance, la nature et les caractéristiques des éventuels déversements et écoulements
susceptibles de compromettre la qualité des eaux et les dispositions prévues pour éviter une
altération de cette qualité ;
8° les volumes d’exploitation et éventuellement les périmètres de protection que le pétitionnaire
envisage de solliciter dans une demande ultérieure de permis d’exploitation.
La demande est accompagnée d’un extrait d’une carte officielle à une échelle qui ne pourra être inférieure au
1/50000, sur lequel sont reportés, s’il y a lieu, les emplacements des ouvrages et, le cas échéant, les
périmètres sollicités.
Cette production ne fait pas obstacle à ce que, au cours de l’instruction, le chef du service interdépartemental
de l’industrie et des mines exige la production d’un plan à grande échelle où seront reportés les exploitations,
industries et immeubles situés dans un périmètre qu’il précisera.
Article 4
Lorsque la demande d’autorisation de recherches porte sur des forages dont l’emplacement est déterminé,
elle précise :
1° l’emplacement, l’utilisation, la profondeur et les autres caractéristiques de chacun des forages ;
2° l’horizon géologique dans lequel doivent s’effectuer les captages et, le cas échéant, les
réinjections ;
3° le débit calorifique dont l’extraction est envisagée et, le cas échéant, les débits instantanés
maximaux et les volumes journaliers maximaux d’eau qui doivent circuler dans les forages ainsi que
l’utilisation de l’eau et de la chaleur.
Il est en outre annexé un mémoire justifiant les éléments mentionnés aux 1° et 2° ci-dessus, compte tenu
notamment de la constitution géologique de la région et fournissant, le cas échéant, des renseignements sur
les travaux déjà effectués et leurs résultats.
Article 5
Lorsque la demande d’autorisation de recherches porte sur l’intérieur d’un périmètre, elle précise :
1° ses limites, sa superficie, les départements et les communes intéressés ;
2° le programme de recherches envisagé en indiquant notamment le nombre maximal de forages et
l’horizon géologique dans lequel doivent s’effectuer les captages et, le cas échéant, les réinjections ;
3° l’effort financier minimal qui sera consacré à l’exécution de ces recherches et qui pourra être
indexé.
Il est en outre annexé un mémoire justifiant les limites de ce périmètre, compte tenu notamment de la
constitution géologique de la région, et fournissant, le cas échéant, des renseignements sur les travaux déjà
effectués et leurs résultats.
Article 6
La demande de permis d’exploitation précise :
1° le débit calorifique pour lequel le titre est demandé ;
2° le volume d’exploitation sollicité ;
3° l’emplacement des forages à exploiter, pour ceux d’entre eux dont la localisation est déjà
déterminée, ainsi que l’utilisation, la profondeur et les autres caractéristiques de ces forages.
Article 7
Sous réserve des dispositions de l’article 12 ci-après, la demande d’autorisation de recherches ou la demande
de permis d’exploitation est accompagnée de l’étude d’impact définie à l’article 2 du décret du 12 octobre
1977 pour les forages dont l’emplacement et la profondeur sont déterminés à la date de la demande.
Pour les autres forages, l’étude d’impact est présentée avec la déclaration d’ouverture des travaux.
L’étude d’impact inclut les renseignements mentionnés aux 6° et 7° de l’article 3 du présent décret et les
complète en tant que de besoin.
Article 8
La demande d’autorisation de recherches ou de permis d’exploitation est adressée au préfet en quatre
exemplaires, plus autant d’exemplaires qu’il y a de communes sur tout ou partie du territoire desquelles porte
le périmètre de recherches ou le volume d’exploitation. Le préfet les transmet au chef du service
interdépartemental de l’industrie et des mines, qui les fait rectifier ou compléter s’il y a lieu, et peut exiger, le
cas échéant, la production des exemplaires supplémentaires utiles à l’instruction.
La demande est enregistrée par le préfet sur le registre spécial ouvert pour l’inscription des demandes de
titres miniers de toute nature. Récépissé en est donné au pétitionnaire.
……
Titre II : Dispositions transitoires.
Article 19
Les exploitations géothermiques en activité à la date de la publication du présent décret doivent faire l’objet
d’une demande de permis d’exploitation dans un délai d’un an.
La demande ne donne lieu ni à enquête publique, ni à consultation des services intéressés. Le pétitionnaire a
le droit d’obtenir un débit calorifique annuel égal au débit le plus élevé des deux années précédant la date de
la publication de la loi du 16 juin 1977 ou celle de la publication du présent décret, selon que l’exploitation
était en activité à la première ou à la deuxième de ces dates.
Le permis est accordé par arrêté du préfet sur le rapport du chef du service interdépartemental de l’industrie
et des mines. Il peut comporter toutes dispositions concernant le bon usage du gîte et protégeant les intérêts
mentionnés à l’article 84 du code minier.
FICHE DE DÉCLARATION UNIQUE PRÉALABLE
AUX TRAVAUX SOUTERRAINS
(article 131 du code minier)
A renvoyer complétée au moins 15 jours avant le début des travaux à
DREAL Haute-Normandie / Service Ressources
1, rue Dufay – 76100 ROUEN
Propriétaire de l'ouvrage :
Nom, prénom (ou raison sociale) :........................................................................................................
Adresse complète :...............................................................................................................................
…..........................................................................................................................................................
Entrepreneur :
Nom, prénom (ou raison sociale) :........................................................................................................
Adresse complète :...............................................................................................................................
…...........................................................................................................................................................
Localisation des travaux :
Département :............................................... Commune …..................................................................
Rue et n° (ou lieu-dit)............................ ................................................................................................
Référence cadastrale : section....................................parcelle(s) n°...................... ..............................
Date de début des travaux : ..../..../....... Durée probable :................................................................
Nature des travaux :
Nature de l'ouvrage : Puits, forage, sondage, excavation, piézomètre, autre :.....................................
Nombre :..............Profondeur prévue (min et max si plusieurs ouvrages) :...................................................
Objet de la reconnaissance (sol, fondation, eau, géothermie,...) : .......................................................
En cas de prélèvement d'eau prévu
Débit escompté : Q :...............m3/h
Q :....................m3/j
Q :...................m3/an
Nappe ou niveau aquifère dans laquelle le prélèvement va être effectué :..................................................................
Utilisation des débits prélevés : Eau destinée à l'alimentation en eau potable d'une collectivité, Eau service public
utilisée uniquement pour voirie, égout, incendie,..., Eau utilisée pour alimenter toute surface d'eau superficielle (ex. :
étang), Eau industrielle y compris eau de refroidissement, Eau agricole, également pour cressonnières, Eau irrigation,
Eau aspersion, Eau pisciculture, Eau cheptel, Eau domestique, Pompe à chaleur, Piézomètre, Autres :...........................
Préciser avec ou sans usage alimentation :....................................
A.......................................................................le..................................... Signature
Les informations contenues dans ce formulaire ne seront utilisées que pour les seules nécessités de la gestion et de la sauvegarde, elles pourront
donner lieu à exercice du droit individuel d'accès dans les conditions prévues par la loi « informatique et libertés » du 6 janvier 1978 (art. 34 et 36)
Annexe 9. Contenus d’un
dossier de déclaration et d’un
dossier d’autorisation au titre
de la « Loi sur l’eau »
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Code de l'environnement (Version consolidée au 1 mars 2010)
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Partie réglementaire
Livre II : Milieux physiques
Titre Ier : Eau et milieux aquatiques
Chapitre IV : Activités, installations et usage
Section 1 : Procédures d'autorisation ou de déclaration
Sous-section 3 : Dispositions applicables aux opérations soumises à déclaration
Modifié par Décret n°2007-1760 du 14 décembre 2007 - art. 8
I.-Toute personne souhaitant réaliser une installation, un ouvrage, des travaux ou une activité
soumise à déclaration adresse une déclaration au préfet du département ou des départements où ils
doivent être réalisés.
II.-Cette déclaration, remise en trois exemplaires, comprend :
1° Le nom et l'adresse du demandeur ;
2° L'emplacement sur lequel l'installation, l'ouvrage, les travaux ou l'activité doivent être réalisés ;
3° La nature, la consistance, le volume et l'objet de l'ouvrage, de l'installation, des travaux ou de
l'activité envisagés, ainsi que la ou les rubriques de la nomenclature dans lesquelles ils doivent être
rangés ;
4° Un document :
a) Indiquant les incidences du projet sur la ressource en eau, le milieu aquatique, l'écoulement, le
niveau et la qualité des eaux, y compris de ruissellement, en fonction des procédés mis en œuvre, des
modalités d'exécution des travaux ou de l'activité, du fonctionnement des ouvrages ou installations,
de la nature, de l'origine et du volume des eaux utilisées ou affectées et compte tenu des variations
saisonnières et climatiques ;
b) Comportant, lorsque le projet est de nature à affecter de façon notable un site Natura 2000 au sens
de l'article L. 414-4, l'évaluation de ses incidences au regard des objectifs de conservation du site ;
c) Justifiant, le cas échéant, de la compatibilité du projet avec le schéma directeur ou le schéma
d'aménagement et de gestion des eaux et de sa contribution à la réalisation des objectifs visés à
l'article L. 211-1 ainsi que des objectifs de qualité des eaux prévus par l'article D. 211-10 ;
d) Précisant s'il y a lieu les mesures correctives ou compensatoires envisagées.
Ce document est adapté à l'importance du projet et de ses incidences. Les informations qu'il doit
contenir peuvent être précisées par un arrêté du ministre chargé de l'environnement.
Lorsqu'une étude d'impact ou une notice d'impact est exigée en application des articles R. 122-5 à R.
122-9, elle est jointe à ce document, qu'elle remplace si elle contient les informations demandées ;
5° Les moyens de surveillance ou d'évaluation des prélèvements et des déversements prévus ;
6° Les éléments graphiques, plans ou cartes utiles à la compréhension des pièces du dossier,
notamment de celles mentionnées aux 3° et 4°.
Code de l'environnement
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Partie réglementaire
Livre II : Milieux physiques
Titre Ier : Eau et milieux aquatiques
Chapitre IV : Activités, installations et usage
Section 1 : Procédures d'autorisation ou de déclaration
Sous-section 2 : Dispositions applicables aux opérations soumises à autorisation
Extrait de l’article R214-6
Modifié par Décret n°2007-1735 du 11 décembre 2007 - art. 4
Modifié par Décret n°2007-1760 du 14 décembre 2007 - art. 8
I.-Toute personne souhaitant réaliser une installation, un ouvrage, des travaux ou une activité
soumise à autorisation adresse une demande au préfet du département ou des départements où ils
doivent être réalisés.
II.-Cette demande, remise en sept exemplaires, comprend :
1° Le nom et l'adresse du demandeur ;
2° L'emplacement sur lequel l'installation, l'ouvrage, les travaux ou l'activité doivent être réalisés ;
3° La nature, la consistance, le volume et l'objet de l'ouvrage, de l'installation, des travaux ou de
l'activité envisagés, ainsi que la ou les rubriques de la nomenclature dans lesquelles ils doivent être
rangés ;
4° Un document :
a) Indiquant les incidences directes et indirectes, temporaires et permanentes, du projet sur la
ressource en eau, le milieu aquatique, l'écoulement, le niveau et la qualité des eaux, y compris de
ruissellement, en fonction des procédés mis en oeuvre, des modalités d'exécution des travaux ou de
l'activité, du fonctionnement des ouvrages ou installations, de la nature, de l'origine et du volume des
eaux utilisées ou affectées et compte tenu des variations saisonnières et climatiques ;
b) Comportant, lorsque le projet est de nature à affecter de façon notable un site Natura 2000 au sens
de l'article L. 414-4, l'évaluation de ses incidences au regard des objectifs de conservation du site ;
c) Justifiant, le cas échéant, de la compatibilité du projet avec le schéma directeur ou le schéma
d'aménagement et de gestion des eaux et de sa contribution à la réalisation des objectifs visés à
l'article L. 211-1 ainsi que des objectifs de qualité des eaux prévus par l'article D. 211-10 ;
d) Précisant s'il y a lieu les mesures correctives ou compensatoires envisagées.
Les informations que doit contenir ce document peuvent être précisées par un arrêté du ministre
chargé de l'environnement.
Lorsqu'une étude d'impact ou une notice d'impact est exigée en application des articles R. 122-5 à R.
122-9, elle est jointe à ce document, qu'elle remplace si elle contient les informations demandées ;
5° Les moyens de surveillance prévus et, si l'opération présente un danger, les moyens d'intervention
en cas d'incident ou d'accident ;
6° Les éléments graphiques, plans ou cartes utiles à la compréhension des pièces du dossier,
notamment de celles mentionnées aux 3° et 4°.
VIII.-Les études et documents prévus au présent article portent sur l'ensemble des installations,
ouvrages, travaux ou activités exploités ou projetés par le demandeur qui, par leur proximité ou leur
connexité avec l'installation soumise à autorisation, sont de nature à participer aux incidences sur les
eaux ou le milieu aquatique.
Annexe 10. Contenus d’un
dossier de déclaration et d’un
dossier d’autorisation au titre
de la réglementation des ICPE
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
Dossier de déclaration ICPE
Toute personne qui souhaite mettre en service une installation soumise à déclaration doit avant tout adresser
à Monsieur le Préfet du département - Bureau de l’Environnement - un dossier en triple exemplaire composé
comme suit :
•
une déclaration mentionnant :
o
s’il s’agit d’une personne physique : nom, prénom et domicile.
o
s’il s’agit d’une personne morale : sa dénomination, sa forme juridique, l’adresse de son
siège social et la qualité du signataire de la déclaration.
o
l’adresse à laquelle l’exploitation doit être implantée.
o
la nature et le volume des activités envisagées ainsi que l’intitulé exact et complet de la
ou des rubriques de la nomenclature dont elles relèvent.
o
le mode de traitement des eaux résiduaires et des émanations de toute nature ainsi que
l’élimination des déchets.
o
les dispositions prévues en cas de sinistre.
•
un plan de situation du cadastre dans un rayon de 100 mètres.
•
un plan d’ensemble à l’échelle de 1/200 au minimum, accompagné de légendes et, au besoin,
de descriptions permettant de se rendre compte des dispositions matérielles de l’installation et
indiquant :
o
l’affectation, jusqu’à 35 mètres au moins de celle-ci, des constructions et terrains
avoisinants ;
o
le tracé des canalisations d’évacuation des eaux résiduaires jusqu’à l’égout public.
IMPORTANT : tous les documents sont datés et signés par le déclarant.
Dossier d’autorisation ICPE
Le dossier doit comprendre les pièces suivantes :
Lettre de demande
La lettre de demande, signée, fournit les renseignements suivants :
• Identité
Si la personne qui souhaite mettre l’installation en service est une personne physique, indiquer
ses : nom, prénom et domicile, et ses n° SIRET et de code APE.
S’il s’agit d’une personne morale, indiquer : sa dénomination ou sa raison sociale, sa forme
juridique, l’adresse de son siège social, les noms, prénoms et qualité du signataire de la demande,
ainsi que les n° SIRET et APE de l’installation.
Dans tous les cas, indiquer le nom et le numéro de téléphone de la personne chargée de suivre
l’affaire.
• Localisation de l’installation
Indiquer avec précision l’emplacement sur lequel l’installation doit être réalisée (préciser
notamment le département, la commune, le lieu-dit, l’adresse détaillée dans les agglomérations, le
numéro des parcelles cadastrales hors - agglomération).
• Nature et volume des activités
Donner toutes les précisions utiles sur la nature des activités que l’on se propose d’exercer, et sur
leur volume, en terme de capacité maximale de production.
Préciser la ou les rubriques de la nomenclature des installations classées dont l’installation dépend.
• Procédés de fabrication
De façon à permettre une bonne appréciation des éventuels dangers ou inconvénients présentés
par l’installation, il faut donner tous les renseignements nécessaires sur les procédés de
fabrication, les matières qui seront mises en œuvre, à titre principal, et à titre secondaire (par
exemple pour l’entretien) dans ce procédé, et les produits qui seront fabriqués.
Si l’exploitant estime que certaines informations sur les procédés de fabrication et les matières
employées ne doivent pas être diffusées, car cette diffusion serait de nature à entraîner la
divulgation de secrets de fabrication, celles-ci doivent être présentées sous pli séparé en un seul
exemplaire. Seuls les agents chargés de l’inspection des installations classées, tenus au secret
professionnel par serment devant les Tribunaux, y auront accès.
• Capacités techniques et financières
Il appartient à l’exploitant d’apporter toutes les informations utiles à l’appréciation de sa capacité
technique et financière à mener à bien l’exploitation de l’installation.
• Situation administrative de l’Etablissement concerné
Indiquer éventuellement les autres installations classées du même établissement qui ont déjà fait
l’objet d’arrêtés d’autorisation, ou qui sont régulièrement déclarées à la Préfecture (préciser la date
des arrêtés ou récépissés de déclaration).
Pièces annexes
En plus de la lettre de demande, les pièces suivantes doivent être jointes :
• une carte au 1/25 000 sur laquelle on indiquera l’emplacement de l’installation projetée (une
échelle de 1/50 000 pourra être exceptionnellement admise) ;
• un plan à l’échelle 1/2 500 au minimum de l’installation et de ses abords. Ce plan devra couvrir les
abords de l’installation jusqu’à une distance au moins égale au dixième du rayon d’affichage
indiqué dans la nomenclature pour la rubrique correspondant à l’installation et en tout cas
supérieur à 100 mètres (la valeur de ce rayon d’affichage devra être indiquée dans un angle du
plan). Ce plan devra indiquer tous les bâtiments avec leur affectation, les voies de chemin de fer,
les voies publiques, les points d’eau, canaux ou cours d’eau ;
• un plan d’ensemble à l’échelle 1/200e au minimum indiquant le détail des dispositions projetées
de l’installation, ainsi que, jusqu’à 35 mètres au moins de celle-ci, l’affectation des constructions et
terrains avoisinants, et le tracé des égouts existants. Une échelle réduite jusqu’au 1/1 000 peut, à
votre requête, être admise par l’administration ;
• une étude de l’impact de l’installation sur son environnement. Cette étude est un élément
essentiel du dossier de demande d’autorisation ;
• une étude de dangers qui, d’une part, expose les dangers que peut présenter l’installation en cas
d’accident, d’autre part, justifie les mesures propres à en réduire la probabilité d’occurrence et les
effets ;
• une notice relative à la conformité de l’installation projetée avec les prescriptions législatives
et réglementaires relatives à l’hygiène et à la sécurité du personnel.
Remarque importante
Les études et documents annexés à la lettre de demande doivent porter également sur l’ensemble des
installations ou équipements exploités ou en projet d’exploitation et qui, par leur proximité ou leur connexité
avec l’installation soumise à autorisation, sont de nature à en modifier les dangers ou inconvénients.
Lorsque l’importance particulière des dangers ou inconvénients de l’installation le justifie, le préfet peut exiger
la production, aux frais du demandeur, d’une analyse critique d’éléments du dossier justifiant des vérifications
particulières, effectuées par un organisme expert choisi en accord avec l’administration.
La décision du Préfet d’imposer une analyse critique peut intervenir à tout moment de la procédure.
Contenu de l’étude d’impact sur l’environnement
Le cadre général de l’étude d’impact est fixé réglementairement par l’article R 512-6 du code de
l’environnement.
Le contenu de l’étude d’impact doit être en relation avec l’importance de l’installation projetée et avec ses
incidences prévisibles sur l’environnement au regard des intérêts visés par les articles L511-1 et L211-1 du
Code de l’Environnement.
L’étude d’impact présente successivement :
• une analyse de l’état initial du site et de son environnement, portant notamment sur les richesses
naturelles et les espaces naturels agricoles, forestiers, maritimes ou de loisirs, ainsi que sur les
biens matériels et le patrimoine culturel susceptibles d’être affectés par le projet ;
• une analyse des effets directs et indirects, temporaires et permanents de l’installation sur
l’environnement et la santé, en particulier sur les sites et paysages, la faune et la flore, les milieux
naturels et les équilibres biologiques, sur la commodité du voisinage (bruits, vibrations, odeurs,
émissions lumineuses) ou sur l’agriculture, l’hygiène, la salubrité ou la sécurité publique, sur la
protection des biens matériels et du patrimoine culturel ;
• une analyse de l’origine, de la nature et de la gravité des inconvénients susceptibles de
résulter de l’exploitation de l’installation considérée. A cette fin, elle précisera notamment, en tant
que de besoin, la nature et la gravité des déchets, le niveau acoustique des appareils qui seront
employés ainsi que les vibrations qu’ils peuvent provoquer, le mode et les conditions
d’approvisionnement en eau et d’utilisation de l’eau ;
• les raisons pour lesquelles, notamment du point de vue des préoccupations de l’environnement,
parmi les solutions envisagées, le projet présenté a été retenu ;
• les mesures envisagées par le demandeur pour supprimer, limiter et si possible compenser les
inconvénients de l’installation ainsi que l’estimation des dépenses correspondantes. Ces mesures
font l’objet de descriptifs précisant les dispositions d’aménagement et d’exploitation prévues, leurs
caractéristiques détaillées ainsi que les performances attendues notamment en ce qui concerne la
protection des eaux souterraines, l’épuration et l’évacuation des eaux résiduelles et des
émanations gazeuses, l’élimination des déchets et résidus de l’exploitation, les conditions d’apport
à l’installation des matières destinées à y être traitées, du transport des produits fabriqués et de
l’utilisation rationnelle de l’énergie ;
• les conditions de remise en état du site avec accord du propriétaire ;
• pour les installations appartenant aux catégories fixées par décret, une analyse des
méthodes utilisées pour évaluer les effets de l’installation sur l’environnement mentionnant les
difficultés éventuelles de nature technique ou scientifique rencontrées pour établir cette évaluation.
L’étude d’impact doit donc obligatoirement traiter dans l’ordre ces chapitres.
Plus concrètement, l’étude d’impact doit permettre pour chacun des grands types de nuisances (pollution de
l’eau, pollution de l’air, bruit, déchets...) de connaître la situation existante avant la mise en service de
l’installation, ses caractéristiques et ses effets bruts sur l’environnement pour chacune de ces nuisances, les
mesures prises pour atténuer les effets, et la situation prévisible après mise en service. Elle doit également
fournir des renseignements sur les méthodes d’approvisionnement de l’installation et d’évacuation de ses
produits et sous-produits, ainsi que sur son intégration dans les paysages.
Si certains points ne paraissent pas concerner l’installation en cause, il est nécessaire d’expliquer
succinctement pourquoi.
Il faut également signaler parmi les mesures prises les mesures de dépollution "à la source", telles que
recyclage, choix de procédé non polluant...
Contenu de l’étude de danger
Le dossier de demande d’autorisation doit comporter une étude de dangers qui justifie que le projet permet
d’atteindre, dans des conditions économiquement acceptables, un niveau de risque aussi bas que possible,
compte tenu des connaissances et des pratiques et de la vulnérabilité de l’environnement de l’installation.
Le contenu de l’étude de dangers doit être en relation avec l’importance des risques engendrés par
l’installation, compte tenu de son environnement et de la vulnérabilité des intérêts mentionnés aux articles L.
211-1 et L. 511-1 du code de l’environnement
Si des éléments font déjà l’objet d’une présentation suffisante dans une autre pièce du dossier, comme par
exemple l’étude d’impact, vous pourrez simplement vous y reporter.
• Description et caractérisation de l’environnement (et plans associés) ;
• Description des installations et de leur fonctionnement,
• Pour les établissements Seveso AS : Présentation du système de gestion de la sécurité (SGS) et lien
avec l’EDD ;
• Identification et caractérisation des potentiels de danger ;
• Réduction des potentiels de dangers ;
• Enseignements tirés du retour d’expérience (des accidents et incidents représentatifs) ;
• Evaluation des risques ;
• Caractérisation et classement des différents phénomènes et des accidents potentiels en termes
d’intensité des effets des phénomènes, de gravité des conséquences des accidents, de probabilité
et de cinétique de développement en tenant compte des performances des mesures de prévention
et de protection ;
• Evolutions et mesures d’amélioration proposées par l’exploitant ;
• Représentation cartographique ;
• Résumé non technique de l’étude de dangers
Annexe 11. Fiche financements
géothermie FEDER
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
FICHE SYNTHETIQUE
Financement du FEDER
Description de l’aide
Le Fonds Européen de Développement Economique et Régional -FEDER- est l’un des principaux outils de
financement européen dont l'objectif est de contribuer au renforcement de la cohésion économique et sociale de
l’Europe en en réduisant les disparités régionales.
Ce Fonds compte parmi ses objectifs sur la période 2007-2013, le développement des énergies renouvelables (Axe 3 –
Action1) ce qui inclut la géothermie. La préfecture de région, la Région, les Départements et divers acteurs socioéconomiques ont donc élaboré une stratégie dénommée « Programme opérationnel régional FEDER » ou « PO » qui
donne les orientations fixées tout en tenant compte des spécificités et des besoins du territoire.
L'Europe s'engage en Haute-Normandie via le FEDER à hauteur de 219,3 millions d'euros dont 34,1 millions d’euros
dédiés à l’environnement (Axe 3) afin de garantir les conditions d'un environnement maîtrisé et mieux gérer la
consommation énergétique et le développement des énergies renouvelables.
Etapes du projet concernées par l’aide
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages
d’essais, tests,
etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse cette aide ?
Aux maîtres d’ouvrage publics et privés se lançant dans la réalisation de nouveaux forages géothermiques ou la
réhabilitation de forages existants dégradés.
L’ensemble des régions est concerné, mais en priorité les zones urbaines les plus en difficulté. Une zone urbaine
est classée comme étant en difficulté si territoire compte une zone urbaine sensible (ZUS), une zone franche urbaine
(ZFU), une zone de renouvellement urbain (ZRU) ou s’il s’est engagé dans un Contrat Urbain de Cohésion Sociale
(CUCS).
Les conditions d’éligibilité des projets sont notamment :
o
L’exemplarité et reproductibilité à l’échelle communautaire ;
o
Un bon rapport tonne de CO2 évitée/euro d’aide investi et kWh substitué/euro d’aide investi ;
o
L’impact global positif sur l’environnement et les mesures correctrices pour d’éventuels impacts négatifs;
o
L’importance financière (priorité aux projets d’un minimum de 1 M€) concernant surtout les structures
d’intérêt collectif ;
o
La réalisation d’études préalables ;
o
La réalisation du projet au bénéfice d’une zone urbaine en difficulté.
A quels financements donne-t-elle droit ?
Pour les études de faisabilité, il existe un plafond de 75 000 € (plafond porté à 300 000 € pour les opérations de
géothermie profonde), avec la condition que l’étude mène à des investissements.
Pour l’investissement, les coûts éligibles sont définis comme suit :
opérations nouvelles : coût d'investissement de la "boucle géothermale" c’est-à-dire des équipements
nécessaires à la production de la chaleur géothermale jusqu'en sortie de l'échangeur. Si l'installation dessert un
réseau de chaleur, une assiette spécifique au réseau sera définie.
o opérations à réhabiliter : coût d'investissement d'un nouveau puit équipé ou d'un nouveau doublet de puits
équipés.
o extensions des réseaux géothermiques existants : coût d'investissement des sous-stations et de leur
raccordement au réseau.
Le calcul de l’aide et son plafonnement seront définis comme suit :
o
Type d'opération
Aides
Opération nouvelle
Doublet et centrale géothermique
Ensemble du réseau de chaleur
- 10€ par MWh/an
- 10€ par MWh/an
Réhabilitation
Un puits
Deux puits
- 5 € par MWh/an
- 10€ par MWh/an
Extension de réseau
géothermique
- 10€ par MWh/an
Par ailleurs, le taux maximum d’intervention du FEDER est plafonné à 50% et il existe des règles de non cumul des
aides publiques pour les investissements. Ainsi, à titre d’exemple, le cumul des aides publiques ne peut dépasser 80%
des coûts éligibles pour le secteur non concurrentiel.
Exemple d’opération en Haute-Normandie ayant bénéficié de cette aide
Ville du Havre : projet d’un montant total de 140 000 € :
L’aide totale instruite par le Fonds Chaleur pour permettre d’atteindre un prix de vente de la chaleur renouvelable 5%
moins cher que celui de la chaleur produite à partir d’une énergie conventionnelle s’élevait à 75% du montant total
FEDER a financé à 50% le projet de la ville du Havre (soit 68 200€). Le Fonds Chaleur a financé la part restante, soit
25%, afin d’atteindre la totalité du montant de l’aide prévue par le Fonds Chaleur.
Souscrire à cette aide :
Comment s’y prendre ?
Pour toute demande de subvention, il est nécessaire au Maître d’Ouvrage de se procurer et de remplir une demande de
subvention (disponible sur le site : www.europe-haute-normandie.fr )
Une fois le dossier type de demande de subvention élaboré, il doit être déposé en trois exemplaires au guichet de
dépôt du SGAR. Un exemplaire complet en version électronique sera également fourni. Pour les demandes de
subventions supérieures à 50 000 €, 4 exemplaires sont nécessaires (1 exemplaire pour la Trésorerie générale).
La sélection des projets s’effectuera sur les critères suivants:
o
o
o
o
Le caractère innovant du projet,
L’efficacité énergétique gagnée,
Le caractère structurant du projet (projet exemplaire à impact important à l’échelle du territoire),
Prise en compte des priorités transversales européennes (égalité des chances, environnement, lutte contre les
discriminations, emploi).
Les projets sont instruits et les fonds sont attribués au cas par cas.
Qui contacter ?
Le dépôt des dossiers se fait auprès de la Préfecture de Région Haute-Normandie :
Secrétariat Général pour les Affaires Régionales, Mission Poliques contractuelles et européennes
7, Place de la Madeleine, 76 036 Rouen. Tel : 02 32 76 51 93
Glossaire
SGAR : Secrétariat Général pour les Affaires Régionales
Annexe 12. Aide à la décision
ADEME
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
FICHE SYNTHETIQUE
Aide à la décision
ADEME
Description de l’aide
Dans le cadre de la promotion des énergies renouvelables et l’augmentation de la production de chaleur issue de la
géothermie, l’ADEME propose des aides à la décision. Il s’agit de financer des études de pré-faisabilité et de faisabilité.
Ce type d’étude a pour objectif d’analyser la faisabilité technique et financière d’une technique ou d’un procédé sur un
bâtiment (étude de faisabilité d’une PAC géothermale, par exemple).
Etapes du projet concernées par l’aide
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages d’essais,
tests, etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse cette aide ?
Au secteur non concurrentiel :
o communes et leur groupement, ou leur délégataire,
o établissements publics
o organismes d’habitation à loyer modéré (HLM)
o associations
Au secteur concurrentiel :
o maîtres d’ouvrage privés
o syndicats de copropriété
Conditions d’éligibilité des projets:
o Etude de pré-faisabilité et de faisabilité
A quels financements donne-t-elle droit ?
L’ADEME finance :
o Jusqu’à 40% des études de faisabilité du secteur non concurrentiel (Maîtres d’Ouvrage publics, para-publics,
associatifs, organismes HLM et syndicats de copropriété)
o 70% des études de faisabilité du secteur concurrentiel (Maîtres d’Ouvrage privés) et 50% des études de
faisabilité
Des demandes de co-financement FEDER et ADEME peuvent également être déposées.
Exemple d’opération en Haute-Normandie ayant bénéficié de cette aide
En 2009, l’ADEME et la Région Haute-Normandie ont financé des études de pré-faisabilité à hauteur de 16 500€ ; en
2010, l’intégralité des financements sur la région est laissée à l’ADEME
Opérations co-financées par l’ADEME et la Région Haute-Normandie entre 2007 et 2009:
o Etudes de pré-faisaibilité :
Aménagement de la ZAC de Luciline : étude théorique: 50% financé par l’ADEME et 30% par la
Région pour un montant total de 24 000€
 Construction d'une salle de spectacles et loisirs – Saint Saire : 40% financé par l’ADEME et 30% par
la Région pour un montant total de 10 000€
 Réhabilitation de l'ancienne gare en commerces et hébergement touristique - Saint Saire : 40%
financé par l’ADEME et 30% par la Région pour un montant total de 11 500€
Opérations sans co-financement
o Etudes de pré-faisaibilité :
 Installation géothermique à la piscine Edouard Thomas : 30% financé par la Région sur un montant
total de 12 700€
o Etudes de faisaibilité :
 Aménagement de la ZAC de Luciline : complément d’étude (2 forages d’essai) : 30% financé par la
Région sur un montant total de 10 000€
 Forage d’essai et étude géothermique de récupération de chaleur des eaux usées : Opération
Rouen Innovation Santé - ZAC de Martainville à Rouen : 50% financé par l’ADEME pour un montant
total de 76 000€ (forage), 30% par la Région pour un montant total de 20 000€ (étude)

Souscrire à cette aide :
Comment s’y prendre ?
Pour les demandes de co-financement, il faut faire 2 dossiers
séparés pour chaque organisme suivant un cahier des charges
type.
Le cahier des charges doit contenir les éléments suivants :
o Description de la ressource géothermique
o Etude énergétique : description du bâtiment, analyse des
besoins thermiques
o Descriptif des équipements : définition des installations soussol (boucle géothermique) et dimensionnement des ouvrages
o Analyse de l’adéquation entre les besoins et la ressource
géothermique
o Evaluation
économique :
coûts
d’investissement
et
d’exploitation du système, temps de retour sur
investissement, comparaison économique avec une solution
avec énergie conventionnelle (gaz, fuel, électricité, etc.),
financements possibles
o Evaluation des impacts sur l’environnement
o Planning prévisionnel des travaux
Glossaire
PAC : Pompe à Chaleur
ZAC : Zone d’Activité Commerciale
Qui contacter ?
ADEME- Direction Régionale HauteNormandie
30, rue Gadeau de Kerville
76100 Rouen
02 35 62 24 42
Annexe 13. Fiche garantie
géothermie AQUAPAC
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
FICHE SYNTHETIQUE
Garantie « AQUAPAC »
Description de l’aide
AQUAPAC est une assurance qui couvre les risques géologiques liés à la possibilité d’exploitation énergétique
d’une ressource aquifère, puis au maintien de ses capacités dans le temps. C’est une double garantie, dont les
deux aspects sont indissociables :
- La garantie de recherche couvre le risque d’échec consécutif à la découverte d’une ressource en eau souterraine
insuffisante pour le fonctionnement des installations tel qu’il avait été prévu.
- La garantie de pérennité couvre le risque de diminution ou de détérioration de la ressource en cours d’exploitation.
Etapes du projet concernées par l’aide
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages
d’essais, tests,
etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse cette aide ?
Cette garantie s’adresse aux maîtres d’ouvrages ou leurs mandataires, tous secteurs économiques confondus.
Elle concerne principalement les bâtiments publics, bureaux, bâtiments municipaux et habitations collectives
La ressource aquifère doit être située de façon générale à moins de 100 m de profondeur.
Les installations doivent comprendre des PAC d’une puissance thermique supérieure à 30 kW.
A quels financements donne-t-elle droit ?
Le maître d’ouvrage doit verser en une seule fois au moment de la souscription de chaque garantie une cotisation de
5% du montant des ouvrages garantis en recherche et de 4% du montant des ouvrages garantis en pérennité.
Montant garanti en recherche : égal au coût réel des études préalables, forages, tests et analyses, équipements
des puits déduction faite des subventions reçues.
Montant garanti en pérennité : égal au coût de l'ensemble des ouvrages primaires neufs : forages, pompes,
matériels de surface, y compris l’échangeur eau-eau (toutes subventions déduites). Ce coût diminue de 5 % par
semestre d’exploitation. La garantie est applicable pour une période de 10 ans.
L’indemnité maximale est de 115 000 € par sinistre, elle devrait être relevée à 140 000 € au second semestre 2010.
Pour les 2 garanties, un « échec partiel » des recherches ou un « sinistre partiel » sur la ressource peuvent être
diagnostiqués : les indemnités seront diminuées en conséquence.
En cas d’échec total, le versement des indemnités est égal au montant garanti. A noter que le coût prévisionnel des
travaux nécessaires à la restauration fonctionnelle de l’installation peut également être garanti.
Exemple d’opération en Haute-Normandie ayant bénéficié de cette aide
AQUAPAC a déjà travaillé sur 7/8 dossiers en Haute Normandie.
Information à obtenir auprès de Monsieur Herve Raimbault sur demande express de l’ADEME à l’adresse suivante :
[email protected]
Souscrire à cette aide :
Comment s’y prendre ?
La candidature repose sur un dossier décrivant : l’opérateur
concerné, les besoins thermiques et les besoins en eau du
projet, une étude de faisabilité, les éléments économiques et le
montant des investissements.
Les dossiers sont principalement jugés sur l’étude de
faisabilité (géologique et thermique) : il doit y avoir adéquation
entre les besoins et la ressource potentiellement disponible.
Un dossier met entre 2 et 3 mois pour être accepté
Il est à noter qu’un dossier n’est jamais rejeté pour risques liées
à l’absence de ressources (sauf si cette absence est prouvée).
Glossaire
PAC : Pompe à Chaleur
Qui contacter ?
Gestion administrative et financière du
système de garantie :
Monsieur Herve Raimbault,
([email protected])
SAF-ENVIRONNEMENT
195, Boulevard Saint Germain
75007 PARIS
Tél. : 01 58 50 76 76
Fax : 01 58 50 06 80:
Annexe 14. Fiche financement
fond chaleur
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
FICHE SYNTHETIQUE
Le Fonds Chaleur Renouvelable
Secteur Géothermie
Description de l’aide
Le Fonds Chaleur, mis en place en 2009, finance les projets d’investissement sur des installations de production de
chaleur renouvelable dans les secteurs de l’habitat collectif, du tertiaire et de l’industrie. Le principe est de « vendre » la
chaleur renouvelable à un prix 5% moins élevé que celui de la chaleur produite à partir d’une énergie conventionnelle
(gaz, électricité, énergie fossile, etc.). En ce qui concerne la géothermie, le Fonds Chaleur est géré par les Directions
Régionales de l’ADEME.
Deux secteurs de la géothermie font l’objet de subventions dans le cadre du Fonds Chaleur :
la géothermie sur aquifère profond avec ou sans réseau de chaleur,
la géothermie intermédiaire avec pompe à chaleur, rentrant dans le cadre de la présente étude :
o Opération avec pompe à chaleur sur aquifères superficiels (< 200 m) dites opérations "PAC sur eau de
nappe,
o Opération de champs de sondes géothermiques,
o Extension aux opérations de PAC sur eau de mer,
o Extension aux opérations de pompes à chaleur sur des réseaux d'eaux usées.
A noter que les aides du Fonds Chaleur ne sont pas cumulables avec les Certificats d’Economie d’Energie.
Etapes du projet concernées par l’aide
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages d’essais,
tests, etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse cette aide ?
Aux installations collectives de toutes tailles,
Les entreprises ou réseaux de chaleur soumis au PNAQ peuvent bénificier du Fonds Chaleur,
Les bénéficiaires de l’aide du Fonds Chaleur peuvent la cumuler avec les crédits régionaux/FEDER dans la
limite du plafond d’aide fixé par le Fonds Chaleur
Ne sont pas éligibles les projets domestiques et les projets bénéficiant déjà de Certificats d’Economie d’Energie
(CEE)
Conditions d’éligibilité des projets:
Conditions communes à toutes les opérations de géothermie:
o Respect de la réglementation thermique sur les bâtiments, le sous-sol et/ou les milieux naturels ;
o Mise en place d'un comptage d'énergie et d'un dispositif de recueil des données ;
o Installations nouvelles.
Conditions communes supplémentaires pour les opérations de PAC sur eau de nappe, sur eau de mer ou sur
réseaux d’eaux usées :
o Puissance thermique délivrée par la PAC d'au moins 50 kW,
o COP machine égal ou supérieur à 4.0,
Conditions supplémentaires pour les opérations de PAC sur eau de nappe ou sur eau de mer :
o Réinjection du fluide géothermal extrait dans l'aquifère d'origine ou rejet en mer pour les opérations sur eau
de mer.
Conditions supplémentaires pour les opérations sur champs de sonde :
o Puissance thermique délivrée par la PAC d'au moins 30 kW,
o COP machine égal ou supérieur à 3,7,
o Réalisation d'un test de mesure in-situ des propriétés thermiques du terrain pour le dimensionnement des
installations et d'une étude de simulation dynamique pour les opérations pour lesquelles la surface SHON
des bâtiments à chauffer est supérieure à 1 500 m².
A quels financements donne-t-elle droit ?
Ordre de grandeur indicatif des aides (après analyse économique du projet) :
o 60% des dépenses éligibles pour des opérations sur champ de sondes, ou sur réseaux d'eaux usées
o 40% des dépenses éligibles pour des opérations sur eau de nappe ou sur eau de mer
En Haute-Normandie, le montant des aides sera de l’ordre de 60% des dépenses éligibles quelles que soient les
opérations.
Dépenses éligibles : dépenses qui concourent directement à la réalisation de l'opération (ingénierie comprise)
déduction faite des dépenses qui auraient été réalisées pour une installation de production d'énergie classique à
combustible fossile couvrant les mêmes besoins
Modalités de versement des aides :
o 50% à la notification après signature de la convention ou de la décision d’aide
o 30% à la réception de l’installation (présentation de justificatifs)
o Solde de 20% sur présentation des résultats réels de la première année de production au compteur de
chaleur. Calcul du solde au prorata de la production réelle annuelle par rapport à l’engagement initial.
Particularités :
o L’investissement et l’exploitation d’un comptage d'énergie télérelevable à distance sont à la charge du
maître d’ouvrage. Des contrôles du bon entretien du compteur pourront être effectués.
o En cas de dysfonctionnement, les aides déjà allouées pourront être restituées.
Exemple d’opération en Haute-Normandie ayant bénéficié de cette aide
Ville du Havre :
L’aide totale instruite par le Fonds Chaleur pour permettre d’atteindre un prix de vente de la chaleur renouvelable 5%
moins cher que celui de la chaleur produite à partir d’une énergie conventionnelle s’élevait à 75% du montant total
(140 000€).
FEDER ayant décidé de financer à 50% le projet de la ville du Havre, le Fonds Chaleur a financé la part restante,
soit 25%, afin d’atteindre la totalité du montant de l’aide prévue par le Fonds Chaleur.
Souscrire à cette aide :
Comment s’y prendre ?
Dépôt du dossier possible lors de l’étape d’avant-projet sommaire,
l’étape d’avant projet détaillé ou encore après consultation des
entreprises
Eléments à fournir :
o Fiche d’instruction : présentation générale du projet, besoins
énergétiques, caractéristiques des installations, comptage,
o Etude de faisabilité réunissant les éléments figurant dans la
fiche d’instruction,
o Analyse comparative de la proposition d’énergie renouvelable
avec une solution de référence à énergie fossile répondant
aux mêmes besoins.
Délais :
o Instruction des dossiers au cas par cas par les Directions
Régionales de l’ADEME suite au dépôt des pièces.
o Vérification par l’ADEME du respect de l’encadrement
communautaire des aides publiques pour l’environnement
o Calcul de l’ADEME du montant des aides par une analyse
économique comparative.
Qui contacter ?
ADEME- Direction Régionale HauteNormandie
30, rue Gadeau de Kerville
76100 Rouen
02 35 62 24 42
Glossaire
PAC : Pompe à Chaleur
PNAQ : Plan National d’Allocation des Quotas : Plan instauré par la directive européenne 2003/87/CE. Il vise à établir
dans chaque pays de l’UE la quantité de CO2 qui peut être produite chaque année. Il est à l’origine de la création du
marché des permis.
COP : Coefficient de Performance d’une pompe à chaleur : rapport entre la puissance thermique et la consommation
électrique de la pompe à chaleur.
SHON: Surface Hors Oeuvre Nette : Surface Hors Œuvre Brute diminuée de surfaces de lieux spécifiques (surfaces des
combles et des sous-sols dont la hauteur sous plafond est inférieure à 1,80 m, surfaces des toitures-terrasses, des
balcons et des parties non closes situées au rez de chaussée, surfaces affectées à l'usage de locaux techniques situés
en sous-sol et en combles, etc.)
Annexe 15. Fiche Soutien aux
EnR conseil général de l’Eure et
aides du conseil général de
Seine Maritime à la rénovation
des bâtiments
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
FICHE SYNTHETIQUE
Soutien du recours aux EnR – Eure -
Description de l’aide
Le Département de l’Eure a mis en place une politique de soutien du recours aux énergies renouvelables afin de
promouvoir les projets d’expérimentation de production d'énergie renouvelables et favoriser l’émergence de projets
innovants sur son territoire. Le secteur de la géothermie bénéficie de cette aide à l’investissement
o
Etapes du projet concernées par l’aide
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages d’essais,
tests, etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse cette aide ?
L’aide départementale de soutien aux travaux d’équipement en énergies renouvelables est à destination des :
Collectivités et structures publiques,
Bailleurs sociaux,
Associations,
Entreprises,
Agriculteurs et sociétés agricoles.
Sont éligibles :
o 1 projet par type d'énergie (solaire et biomasse / autre énergies) par canton
o Pour la géothermie : PAC et géothermie à usage collectif : COP >3,3
A quels financements donne-t-elle droit ?
10 % de l'investissement ou du surcoût par rapport à un équipement classique
Plafonds :
o 30 000 € pour les agriculteurs / sociétés agricoles
o 60 000 € pour les autres maîtrises d'ouvrage
Versement en 2 fois :
o 50 % de la subvention sur présentation de la lettre de commande et du certificat de paiement.
o 50% sur présentation des justificatifs de dépenses (factures) et du certificat de paiement
Toute subvention reçue par le Département oblige le receveur à permettre au Département de l’Eure un accès libre
aux données chiffrée, à des visites ainsi qu’à un droit de communication sur le projet.
Exemple d’opération en Eure ayant bénéficié de cette aide
Pas d’exemple disponible au moment de l’étude.
Souscrire à cette aide :
Comment s’y prendre ?
Qui contacter ?
Toute demande de subvention doit être adressée par courrier à
Monsieur le Président du Conseil général de l'Eure (M. Jean-Louis
Destans)
Le dépôt de dossier se fait auprès du Conseil
général de l’Eure.
Le dossier doit contenir un descriptif technique et financier du
projet comprenant notamment :
o les caractéristiques du bâtiment concerné
o la description du type d'équipement envisagé
o l’analyse financière du projet
o l’analyse environnementale de l’impact du projet et des
avantages attenduds
Conseil général de l’Eure
Direction du développement économique et de
l'aménagement
du
territoirePôle
environnement.
Boulevard Georges Chauvin, 27000 EVREUX
Tél. 02 32 31 50 86
Pour les organismes publics, il est demandé d’inclure également
une délibération de l'Assemblée générale approuvant le projet et
sollicitant une subvention.
Glossaire
PAC : Pompe à Chaleur
COP : Coefficient de Performance d’une pompe à chaleur : rapport entre la puissance thermique et la consommation
électrique de la pompe à chaleur.
FICHE SYNTHETIQUE
Aide à la réhabilitation de bâtiments
– Seine-Maritime Description de l’aide
Le Département de la Seine-Maritime a mis en place une politique de soutien des travaux de réhabilitation de bâtiments
des collectivités à condition que cela conduise à une économie d’énergie globale d’au moins 20%.Le secteur de la
géothermie bénéficie de cette aide à l’investissement.
o
Etapes du projet concernées par l’aide
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages d’essais,
tests, etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse cette aide ?
L’aide départementale pour les travaux de réhabilitation avec une économie d’énergie globale d’au moins 20% est à
destination des collectivités.
Sont éligibles :
o Les bâtiments existants nécessitant des travaux de réhabilitation lourds:
2
 Bâtiment >1000 m : obligation de respecter la Réglementation Thermique « globale »
2
 Bâtiment <1000 m : obligation de réaliser au moins 20% d’économie d’énergie
o
Les bâtiments existants nécessitant des travaux de réhabilitation légers :
 Mise en œuvre de 2 travaux minimum (excepté l’éclairage) permettant d’atteindre 20% d’économie
d’énergie
Les travaux de réhabilitation sont considérés comme « lourds » dès lors que les coûts des travaux sont supérieurs à
25% du coût de la construction.
A quels financements donne-t-elle droit ?
Subvention de base : entre 20% et 30% du montant HT
Bonification possible de 10 % lors de :
o Travaux de réhabilitation lourds sur bâtiments existants : démarche HQE et d’obtention du niveau Bâtiment
Basse Consommation (BBC)
o Travaux de réhabilitation légers sur bâtiments existants : réalisation de 40% d’économie d’énergie
Les plafonds sont variables
Exemple d’opération en Seine-Maritime ayant bénéficié de cette aide
Pas d’exemple disponible au moment de l’étude.
Souscrire à cette aide :
Comment s’y prendre ?
Qui contacter ?
Toute demande de subvention doit être adressée, avec mention de la
direction compétente précisée sur chaque fiche, à M. le Président du
Département de Seine-Maritime.
Le dépôt de dossier se fait auprès du Conseil
général de la Seine-Maritime :
Dans le cas de réhabilitation lourde, le dossier doit contenir
notamment :
o
o
Une étude réglementaire thermique
Des attestations types à fournir
Dans le cas de travaux de réhabilitation légers, le dossier doit contenir
notamment :
o
o
o
o
Un diagnostic
Un bilan énergétique global
Un pré-diagnostic
Un conseil d’orientation énergétique
Glossaire
BBC : Bâtiment Basse Consommation
HQE : Haute Qualité Environnementale
M. le Président du Département de SeineMaritime
Hôtel du Département, Quai Jean Moulin
76101 ROUEN Cedex 1
Annexe 16. Fiche financements
géothermie CEE
RRn00285c/A20444/CRnZ092321
BURGEAP – ERNST & YOUNG
17/01/2011
Annexes
BGP199/3
FICHE SYNTHETIQUE
Certificat d’Economie
d’Energie
Description de l’aide
Le dispositif des Certificats d’Economies d’Energie (CEE aussi appelés certificats blancs) est une mesure en faveur
de l'efficacité énergétique. Il repose sur une obligation de réalisation d’économies d’énergie imposée par les Pouvoirs
publics aux vendeurs d’énergie, dits « obligés » (EDF, GDF, Primagaz,…). Cet objectif est assorti d’une pénalité
financière de 2 c€/kWh pour les vendeurs d’énergie ne remplissant pas leurs obligations dans le délai imparti. L’unité des
certificats est le kWh d'énergie finale cumac (cumulé et actualisé sur la durée de vie de l’opération).
Les certificats d’économies d’énergie sont attribués, sous certaines conditions, aux acteurs réalisant des actions
d’économies d’énergie. Les obligés peuvent s’acquitter de leurs obligations à la suite des actions entreprises en propre
ou par l’achat à d’autres acteurs éligibles « non obligés » ayant mené des actions. Les certificats sont donc un bien
marchandable de gré à gré entre les obligés et ces autres acteurs à même de réaliser des économies d’énergie.
A noter que les Certificats d’Economie d’Energie ne sont pas cumulables avec les aides de l’ADEME.
Etapes du projet concernées par le dispositif
ETUDE DE FAISABILITE
Diagnostic des
besoins en
énergie
Forages
d’essais, tests,
etc.
INVESTISSEMENT
EXPLOITATION
A qui s’adresse ce dispositif ?
Un éligible est toute personne morale dont l’action d’économie d’énergie n’entre pas dans le champ de son
activité principale (au sens du décret du 31 décembre 2002) et ne lui procure pas de recette directe.
Ainsi, tout maître d’ouvrage privé ou public (collectivité, organisme HLM, entreprise) conduisant une action
additionnelle produisant des économies d’énergie, est concerné.
Seuil d’éligibilité des économies réalisées : 1 million de kWh cumac.
Pour être éligible, une action d'économie d'énergie doit :
–
–
–
–
avoir été effectivement réalisée et mise en service avant la demande des certificats ;
ne pas s’appliquer à une installation soumise à la directive quotas CO2 ;
ne pas être une action de substitution entre combustibles fossiles ;
ne pas être une action de simple respect de la réglementation en vigueur.
Des opérations standardisées ont été élaborées pour faciliter le montage d'actions d'économies d'énergie et sont
définies par secteur concerné : bâtiment résidentiel, bâtiment tertiaire, industrie, réseaux, transports.
Elles
définissent, pour les opérations les plus fréquentes, les conditions d’éligibilité et des montants forfaitaires
d’économies d’énergie. 99% des économies d'énergie certifiées au 1er janvier 2009 correspondent à des opérations
dites « standardisées ».
Les opérations standardisées relatives à la géothermie sont décrites dans les fiches suivantes :
Secteur concerné
Bâtiments Résidentiels
(en réhabilitation)
Bâtiments Tertiaires
(en réhabilitation)
Type d’installation
Pompe à chaleur de type eau/eau
Pompe à chaleur de type air/eau
Pompe à chaleur de type air/air
Raccordement d'un bâtiment résidentiel à un réseau de chaleur
alimenté par des énergies renouvelables
Pompe à chaleur de type eau/eau
Pompe à chaleur de type eau/eau dans bâtiment de grande taille
Pompe à chaleur de type air/eau
Code de Fiche
BAR-TH-03
BAR-TH-04
BAR-TH-29
BAR-TH-37
BAT-TH-13
BAT-TH-13-GT
BAT-TH-14
Pompe à chaleur de type air/eau dans bâtiment de grande taille
Réseaux (chaleur et froid)
BAT-TH-14-GT
Raccordement d'un bâtiment tertiaire à un réseau de chaleur
alimenté par des énergies renouvelables
BAT-TH-27
Production de chaleur renouvelable en réseau
RES-CH-01
Les fiches d’opérations standardisées sont accessibles via la page d’information dédiée aux CEE.
Site du MEEDDM : www.developpement-durable.gouv.fr/-Certificats-d-economies-d-energie,188-.html
Il est également possible de demander des certificats pour des opérations non couvertes par ces fiches. Il
revient alors au demandeur de prouver la pertinence de son évaluation des économies d'énergie dégagées.
A quelle rétribution donne-t-il droit ?
Tout acteur disposant de CEE peut négocier leur rachat directement avec un obligé. Le Registre National des
Certificats d’Economies d’Energie fait état des volumes et du montant moyen de ces transactions.
Le coût moyen d’un certificat (1 GWh cumac) a varié entre 10 000 € et 2 000 € lors de la première période
d’obligation 2006-2009, soit de un demi à un dixième du montant de la pénalité financière établie par l’Etat.
Un acteur éligible peut également établir une convention de partenariat avec un obligé en lui cédant directement
les certificats relevant d’opérations sur son patrimoine, en échange de services d’accompagnement et de tiersinvestissement sur ses opérations d’économies d’énergie.
Opérations en Haute-Normandie ayant bénéficié de cette aide
Au cours de la première période qui s’étendait du 1er juillet 2006 au 30 juin 2009, 65 TWh cumac ont été
économisés en France via 1 100 décisions d’attribution de CEE, pour 251 bénéficiaires.
Pour la Haute-Normandie, la DREAL a reçu pour cette première période 45 demandes (17 dossiers provenant
d’obligés et 28 dossiers de non obligés). Un seul dossier a fait l’objet d’un rejet.
Au 30 juin 2009, elle a ainsi délivré 451 GWh cumac de certificats d’économies d’énergie, dont près de 70% au
bénéfice d’obligés.
Souscrire à ce dispositif :
Comment s’y prendre ?
Les DRIRE ou les DREAL sont chargées d’instruire les dossiers de demande de certificats par délégation des préfets.
Le dossier type de demande de certificats est à demander à la direction régionale compétente en charge de l'énergie
(DRIRE ou DREAL). Ce dossier doit être rempli et déposé avec les justificatifs de réalisation effective de chaque
opération (attestations de fin de travaux, factures,…).
Les demandes doivent être déposées dans la région du siège social du dépositaire de l’opération. Les délais
d’instruction (à compter du jour où le dossier est jugé complet) sont de 3 mois pour les opérations
standardisées et de 6 mois pour les actions spécifiques.
Les certificats délivrés sont exclusivement matérialisés par leur inscription sur un compte individuel ouvert dans
le Registre National des Certificats d’Economies d’Energie. L’ouverture du compte et l’enregistrement de
certificats sur le registre font notamment l’objet de frais.
Site du Registre National des Certificats d’Economies d’Energie : www.emmy.fr
Qui contacter ?
DREAL de Haute-Normandie, Service Energie, Climat, Logement et Aménagement Durable (Bureau Energie et
Climat) :
Tél.: 02.35.52.32.00
Fax : 02.35.52.32.32
Courriel : [email protected]
Adresse : 21 avenue de la Porte des Champs
76037 Rouen Cedex
Site internet : www.haute-normandie.developpement-durable.gouv.fr
Glossaire
CUMAC : Cumulé et Actualisé sur la durée de vie de l’opération
DREAL : Direction Régionale de l’Environnement de l’Aménagement et du Logement.
DRIRE : Direction Régionales de l'Industrie, de la Recherche et de l'Environnement
MEEDDM : Ministère de l’écologie, de l’énergie, l’environnement, du développement durable et de la mer