Calcul économique d`orientation

L
e calcul économique d’orientation conduit dans
le cadre de l’étude du potentiel géothermique
du département de l’Hérault vise à fournir des
ordres de grandeurs de rentabilité de projets
géothermie basse énergie sur aquifère (via pompe
à chaleur eau-eau).
L’analyse compare ces solutions techniques de
chauffage et/ou refroidissement géothermiques à
celles utilisées classiquement (chaudière à gaz -
éventuellement bois - et groupe froid).
L’objectif du calcul est également de mettre en
évidence des caractéristiques géographiques et
des usages déterminants dans l’intérêt de la
géothermie par rapport aux installations classiques
en chauffage.
En d’autres termes, l’objectif est d'évaluer la
rentabilité prévisionnelle d'un projet de
géothermie, d'estimer les impacts des contextes
géographiques et environnementaux sur la
rentabilité du projet, et d’en définir les usages.
Fig. 2 – Différence de coût en € par kWh produit
en fonction de la profondeur de l’aquifère
Trois cas-types sont considérés dans l’étude :
Maison de retraite de 60 lits (avec deux options de
chauffage classique : Ref 1 & Ref 2), Collège de
460 élèves, et Bureaux de 10 000 m².
La rentabilité d’un projet géothermique dépendra
du type et de l’intensité de la demande. Le choix
de la géothermie, outre l’économie significative de
consommation en énergie primaire et la réduction
de la production de CO2 par le chauffage et la
climatisation, peut aussi être un choix gagnant sur
un plan économique, ceci d’autant plus que la
profondeur du réservoir aquifère est faible
(Fig. 3).
0,000 €
0,010 €
0,020 €
0,030 €
0,040 €
0,050 €
0,060 €
0 50 100 150 200
profondeur de l'eau (m)
Bureaux
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Collège
0,000 €
0,010 €
0,020 €
0,030 €
0,040 €
0,050 €
0,060 €
0 50 100 150 200
profondeur de l'eau (m)
Bureaux
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Collège
Calcul économique d’orientation
L’avantage de la géothermie ressort dans des
projets où l’on souhaite également produire du
froid, ce qui est le cas pour les maisons de retraite
et les bureaux. L’application à un collège semble
plus difficile car ce bâtiment n’a pas à être
climatisé en été, et qu’il y a par ailleurs peu de
besoin en eau chaude sanitaire.
Fig. 3 – Différence de coût en € par kWh produit
en fonction du COP
L’analyse économique de sensibilité montre que
les résultats des calculs sont sensibles
principalement aux paramètres (i) profondeur de
l’aquifère, (ii) COP (Fig. 2) et (iii) prix du gaz.
La rentabilité des projets est ainsi particulièrement
dépendant du prix du gaz (Fig. 4) : dans
l’hypothèse où les prix de l’électricité augmentent
moins que les prix du gaz (contexte actuel), la
géothermie a un avantage notable puisqu’elle ne
consomme pas de gaz mais de l’électricité (et ce
en moindre quantité).
Fig. 4 – Différence de coût en € par kWh produit
en fonction du prix du gaz
0,000 €
0,010 €
0,020 €
0,030 €
0,040 €
0,050 €
0,060 €
23456
COP de la PAC
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Bureaux
Hypothèse
0,000 €
0,010 €
0,020 €
0,030 €
0,040 €
0,050 €
0,060 €
23456
COP de la PAC
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Bureaux
Hypothèse
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Bureaux
Hypothèse
0,000 €
0,010 €
0,020 €
0,030 €
0,040 €
0,050 €
0,060 €
0,070 €
0,080 €
0,03 0,04 0,05 0,06 0,0
7
Prix du gaz (€HT)
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Collège
Bureaux
Hypothèse
0,000 €
0,010 €
0,020 €
0,030 €
0,040 €
0,050 €
0,060 €
0,070 €
0,080 €
0,03 0,04 0,05 0,06 0,0
7
Prix du gaz (€HT)
Maison de retraite (Ref 1)
Maison de retraite (Ref 2)
Collège
Bureaux
Hypothèse
Décembre 2009

U
ne simulation de la situation des
établissements d’accueil pour personnes
âgées vis-à-vis de la ressource géothermale
mobilisable sur aquifères a été effectuée. Un total
de 242 établissements a été pris en compte, dont
176 établissements en activité et 66 projets
instruits par les services du département.
Pour la conduite de l’exercice de simulation on a
fait les hypothèses simplificatrices (i) que les
caractéristiques thermiques de tous les
établissements sont identiques, avec pour tous les
bâtiments un même coefficient COP de
performance global moyen, et (ii) que les
établissements sont géolocalisés au barycentre de
leur commune de localisation.
Dans ces conditions, en fonction de la capacité
connue de chacun des établissements de retraite
(nombre de lits), il est alors possible d’évaluer le
Simulation du cas des maisons de retraite
débit de pompage requis dans l’aquifère pour la
thermorégulation des bâtiments (chauffage et
climatisation), et de comparer ce débit requis avec
la ressource disponible dans l’aquifère à l’aplomb
de l’établissement.
Le résultat de la simulation montre que la
ressource sur aquifères serait suffisante à la
thermorégulation des bâtiments de 3/4 des
établissements examinés, représentant environ
70% des capacités d’accueil (Fig. 1).
La portée de la simulation réalisée est fonction
bien entendu des hypothèses simplificatrices de
l’exercice. Une analyse de rentabilité reste
nécessaire pour juger au cas par cas de l’avantage
économique de la solution géothermique.
Néanmoins, la simulation illustre bien l’intérêt
potentiel de la solution géothermique sur
aquifères pour la thermorégulation de bâtiments
de moyenne importance.
Fig. 1 – Situation des établissements
d’accueil pour personnes âgées
vis-à-vis de la ressource mobilisable sur
aquifères