Forage à 1600 mètres pour ARGEO à Gentilly-Arcueil
Le coup d’envoi du forage géothermique le 22 novembre dernier pour alimenter le futur réseau de chaleur d’Arcueil et de Gentilly marque le renouveau de cette énergie renouvelable en Ile-de-France. Exploiter la chaleur naturellement contenue dans le sous-sol du bassin parisien pour produire de l’électricité ou de la chaleur. Aujourd’hui, la géothermie occupe la 3e place des énergies renouvelables en France, en terme d’énergie produite.
Le démarrage du forage représente une des actions les plus emblématiques des étapes de construction du réseau de chaleur d’Arcueil Gentilly, baptisé ARGEO. La foreuse de 40 mètres de haut installée en pleine zone urbaine dense (en bordure de l’autoroute A6) allie performances techniques et acoustiques. Elle va réaliser, jusqu’en février 2014, deux forages successifs à 1600 mètres de profondeur qui permettront d’aller chercher l’eau naturellement chauffée du Dogger (Couche géologique située entre 1500 et 2000 mètres de profondeur dans le sous-sol de l’Ile-de-France qui renferme une eau d’une température comprise entre 55 et 85°C) pour alimenter le réseau.
Depuis le 22 novembre, date du démarrage du forage, 900 mètres sur les 1600 mètres ont déjà été creusés.
Opérations de haute technicité, les forages sont parfaitement maîtrisés et sécurisés : des études topographiques ont été réalisées en amont pour forer en toute connaissance ; des pré-forages et des opérations de tubages et de cimentations sont accomplies au fur et à mesure que les puits s’approfondissent, pour éviter tout risque d’effondrement et d’interactions avec les nappes traversées et garantir leur parfaite sûreté.
D’une puissance de 10 MW, la centrale géothermique, qui sera mise en service en 2015, fournira 60 % des besoins en énergie du réseau, évitant ainsi le rejet dans l’atmosphère de 14 600 tonnes de CO2 par an, soit l’équivalent des émissions annuelles de 8 000 véhicules. Le recours majoritaire à cette énergie renouvelable (60 % géothermie et 40 % gaz) permettra aux usagers du réseau de chaleur de maîtriser leurs coûts de chauffage et de bénéficier d’un taux de TVA réduit de 5,5 %. Long de 13 km et d’une puissance totale de 48 MW, le réseau de chaleur d’Arcueil- Gentilly, baptisé ARGEO, alimentera en chauffage et en eau chaude sanitaire l’équivalent de 10 000 logements. L’investissement global du projet s’élève à 32,2 millions d’euros ; le taux de subvention de l’ADEME et de la Région est de 23 %.
Première création ex-nihilo d’une centrale géothermique et d’un réseau associé depuis plus de 30 ans en Île-de- France, ce projet s’inscrit dans le programme d’aménagement et de renouvellement urbain en cours dans le quartier du Chaperon Vert commun aux deux villes.
L’élément déclencheur de ce projet est une grande opération ANRU dans un quartier créé il y a 50 ans, le Chaperon-Vert, et qui avait déjà été à l’origine de la création de l’office intercommunal. Cette opération souligne l’importance de l’intercommunalité dans ce type de projet.
Le territoire d’Arcueil/Gentilly comporte de nombreux logements sociaux, qui seront les premiers bénéficiaires du réseau de chaleur. Ce projet s’inscrit dans les actions menées par les villes pour contribuer à la réduction de la précarité énergétique.
En juin 2015, environ 6 000 logements collectifs, de nombreux bâtiments et équipements publics (écoles, centres administratifs et culturels) ainsi que des bureaux et centres commerciaux situés sur le territoire des deux communes seront alimentés par ce réseau de chaleur géothermique.
L’ensemble du projet ARGÉO, de la conception à l’exploitation, est conçu pour préserver le cadre de vie des habitants des villes d’Arcueil et de Gentilly et au-delà, puisqu’il intègre, dans son concept même, les fondamentaux de la transition énergétique.
Le projet vise à encourager les économies d’énergie, à favoriser le recours aux énergies renouvelables avec un objectif supérieur à 60 %, à sécuriser la fourniture d’énergie et à lutter contre la précarité énergétique.
• Limiter au maximum les nuisances pour les riverains
à Utilisation d’une machine de forage dernière génération compacte, hybride électrique/diesel et moins bruyante que les machines traditionnelles (-15dB).
à Mise en place d’un mur anti bruit en limite de chantier renforcé dans les espaces faisant face aux riverains.
àLe choix d’une implantation de la machine de forage limitant les nuisances sonores et olfactives.
àÉtude minutieuse des flux de circulation et calage d’un planning des travaux limitant la gêne à la circulation.
à Synergie avec celui de la réouverture de la Bièvre pour limiter les zones de travaux dans la ville.
• Respecter l’environnement :
à Les boues de forage seront retraitées et valorisées
à Sur le plan architectural une attention particulière est apportée à la conception et à l’orientation de la centrale dans son environnement : intégration paysagère, choix des matériaux, isolation phonique renforcée, parcours visiteurs.
• Sécuriser le réseau :
à Par le recours à des ressources d’énergie d’appoint et de secours, sollicitées en périodes hivernales extrêmes.
à Un système d’exploitation plus fiable qui offre une souplesse de gestion et qui valorise au maximum le puits géothermique.
• Optimiser les coûts pour les usagers et engagement dans la durée :
à En encourageant les comportements éco-citoyens en proposant des formules d’intéressement et une allocation aux fonds petits travaux.
à En favorisant les nouveaux raccordements : Cofely Réseaux s’est engagé à densifier le réseau de manière à faire bénéficier ses abonnés de coûts plus compétitifs. Le réseau vise l’alimentation de 10 000 équivalents logements, ce qui correspondra à une production de 100 GWh.
La solution proposée
è 1 doublet géothermal : deux forages de 1 600 mètres de profondeur en acier renforcé
è 13 km de réseau
è 48 MW de puissance totale dont 16 MW en géothermie et 12 MW en pompes à chaleur
è 86 sous-stations
è 1 chaufferie centralisée équipée de 18 MW de puissance gaz avec économiseur d’énergie
è 4 chaufferies gaz d’appoint existantes et rénovées
è 9 chaudières de secours sur le réseau, en délestage
13 km de réseau et 86 sous-stations
La centrale géothermique :
• Une pompe à chaleur (d’une puissance de 12 MW, nécessaire pour relever la température) ;
• 3 chaudières d’appoint au gaz (3x6 MW) à condensation.
Les chaufferies existantes décentralisées :
• Utilisées en appoint ou en secours du puits de géothermie ;
• Pour fournir le complément des besoins de chauffage, lorsque la température descendra en dessous de 11°C.
L’investissement
32,2 M € : investissement au premier établissement du délégataire pour les travaux de forage, de création et d’extension du réseau de chaleur, de distribution et livraison de chaleur aux usagers.
8,5 M € HT : investissement pour le gros entretien et le renouvellement des installations sur la durée du contrat.
L’opération est soutenue financièrement par le fonds chaleur mis en place par l’ADEME et la Région Île-de-France.
La géothermie, comment ça marche ?
La chaleur de la terre est localisée en son centre, dans le noyau. Plus la profondeur est grande, plus la chaleur est élevée : elle augmente en moyenne de 3 °C tous les 100 mètres. La croûte terrestre est composée de plusieurs couches, qui se sont formées au fil des siècles. Certaines contiennent des nappes d’eau dont les températures varient entre 30 et 100°C. Ces eaux «chaudes» véhiculent une énergie thermique, que l’on exploite en géothermie.
Une énergie fiable, indépendante des contraintes extérieures :
L’énergie géothermique est disponible 7j/7, 24h/24. La chaleur, présente pratiquement en tout lieu, ne nécessite pas de stockage (c’est le sous-sol lui-même qui assure le stockage). La production d’énergie géothermique est de ce fait fiable et disponible en continu.
Contrairement à d’autres énergies renouvelables, l’énergie géothermique ne dépend pas des conditions atmosphériques, comme le soleil, la pluie ou le vent.
La chaleur naturelle de la terre...
Pour amener l’énergie à la surface, il faut extraire l’eau chaude accumulée dans la terre. Une des techniques consiste à utiliser deux puits (un « doublet »).
Le premier, dit « puits de production », sert à extraire l’eau naturellement chauffée à une température entre 55 et 75°C, dans une couche de la terre appelée le Dogger, à une profondeur pouvant aller jusqu’à plus de 1 600 mètres.
Cette eau sera ensuite acheminée dans un échangeur de chaleur en surface. L’eau puisée dans le Dogger va transmettre sa chaleur à l’eau du circuit de chauffage. Enfin, elle sera réinjectée dans la nappe du Dogger, grâce à un second puits, dit de « réinjection ».
... pour alimenter le chauffage urbain
Le chauffage d'un quartier ou d'un ensemble d'immeubles groupés s'effectue grâce à un réseau de chaleur. Il s'agit d’un réseau de canalisations dédiées au chauffage et chargé de distribuer la chaleur au pied de chaque bâtiment ou de chaque groupe de bâtiments.
Dans le cadre d’une opération de géothermie, ce réseau de chauffage urbain, qui permet la distribution de l'énergie, est relié à la chaudière géothermique.
Une installation de géothermie peut également servir à chauffer de l’eau chaude sanitaire et à alimenter les ballons avec de l'eau à 60°C, même lorsque le chauffage est à l'arrêt.
