Le doublet géothermique profond

Principe de fonctionnement  

En géothermie profonde, le principe de fonctionnement de l’exploitation de la ressource en France repose le plus souvent sur un doublet géothermique composé d’au moins un forage de production (ou producteur) et d’un forage de réinjection (ou injecteur).

Il est nécessaire, lors de la conception des forages, d’espacer les extrémités des forages au niveau du réservoir géothermique entre le point de prélèvement de la chaleur et le point de réinjection afin que l’eau froide réinjectée dans la formation d’origine ne vienne pas perturber le forage de production. Cette technique permet la restitution de l’ensemble des volumes d’eau produits au réservoir d’origine et d’assurer une gestion durable de la ressource. Les débits d’exploitations peuvent être relativement important (jusqu’à 350 m³/h) pour répondre aux besoin en surface.  

L’exploitation géothermique de l’aquifère du Dogger du bassin de Paris, en région Ile-de-France, se fait selon ce principe, depuis les premières réalisations des années 70-80. La France est le premier pays à avoir généralisé la technique du doublet. 

Le fluide géothermal peut présenter une minéralisation importante et peut nécessiter un certain nombre de précautions pour son transport dans le puits et jusqu’aux échangeurs (circuit primaire). La valorisation de la chaleur du fluide géothermal s’effectue par échange thermique en surface au niveau de la centrale géothermique. L’eau chaude produite transmet, grâce à des échangeurs à plaque, des calories au circuit secondaire alimentant soit un réseau de chaleur, soit une turbine ORC dans le cas de la production d’électricité. 

illustration déjà utilisée sur les technos de gth profondes

Avantages  

• Couverture des besoins de chauffage, d’eau chaude sanitaire à l’échelle d’un quartier (réseau de chaleur) et/ou production d’électricité (si centrale électrique ou cogénération) avec une énergie durable ;
• Possibilité de répondre à des besoins industriels ou agricoles ;
• Faible emprise au sol des forages, après travaux. Installations adaptées aux milieux urbains (la centrale d’un site de type Dogger occupe environ 300 m²) ;
• Energie verte disponible quelles que soient les conditions météorologiques, 24 h/24 ;
• Energie locale, sans transport ni stock (donc pas d’espace de stockage ou de gestion des stocks) ;
• Compétitivité du prix de revient réel, maîtrise et stabilité des coûts d’exploitation ;
• Réinjection de la totalité du fluide géothermal prélevé favorise la protection de l’environnement ;
• Pérennité de la ressource et des installations qui sont, sous réserve de bonne gestion, dimensionnées pour une exploitation de 30 ans ;
• Accompagnement institutionnel (financier et garantie).

Limites 

• Disponibilité des ressources profondes exploitables limitée à certains territoires ;
• Existence de risques liés aux forages et à l’exploitation d’une ressource du sous-sol (inadéquation ressources/besoin, mise en communication de nappes…) limités par l’expérience, le respect des bonnes pratiques, des normes et réglementations ;
• Importance des coûts d’investissement (8 à 10 millions pour un doublet dans le Dogger).