N 14 Géothermie Mars 2014 a L ÉNERGIE DU SOUS-SOL en rance S O M M A I R E >> É D I T O >> par Philippe Laplaige, ADEME Directeur de publication Alain Desplan, BRGM Rédacteur en Chef Alimentation d un réseau de chaleur par l aquifère du Néocomien : une opération géothermique originale à plus d un titre >> p.2, 3 et 4 Dossier : la démarche de qualification des entreprises de forage Présentation du RGE et insertion des forages géothermiques dans le dispositif >> p.5 et 6 Le référentiel existant pour bâtir une qualification : normes, guides techniques >> p.7 et 8 Historique et évolution vers une qualification du label Qualiforage >> p.9 Une première exploitation de la chaleur géothermale pour une application industrielle >> p.10 et 11 Retour d expérience : le siège social d Eiffage Immobilier Picardie >> p.12 et 13 Réhabilitation des bâtiments administratifs de la Communauté de l Agglomération Creilloise (Oise) >> p.14 et 15 En bref >> p.16 Agenda et formations >> p.16 Une stratégie d appui au développement de la géothermie En juin 2001 était diffusé le premier numéro du bulletin «La géothermie en Ile-de-France». Cette initiative fut l une des premières actions lancées conjointement par l ADEME et par le BRGM pour relancer la géothermie en France, après la longue période de repli que cette activité avait connue durant les années 1990. L accent a été mis en priorité à cette époque sur la communication et sur l information, pour rappeler l intérêt de la géothermie, sa diversité de techniques et d usages, ses atouts environnementaux, sa contribution au mix énergétique. Le site internet www.geothermie-perspectives.fr, dédié entièrement à la géothermie et mis en ligne en 2005, a été le point d orgue de de ces premières actions. La stratégie mise en place par nos deux établissements s est ensuite progressivement développée et renforcée selon quatre axes : information et communication, animation et structuration de la filière, développement d outils et d actions spécifiques liés aux ressources géothermales, mise en œuvre d actions en région. Le Grenelle de l environnement, auquel l ADEME et le BRGM ont apporté leur contribution commune, est venu apporter une forte dynamisation à cette stratégie grâce à sa médiatisation, aux outils financiers mis en place (crédit d impôt pour les particuliers, Fonds Chaleur renouvelable pour la réalisation d opérations dans les secteurs du résidentiel collectif, du tertiaire, de l industrie et de l agriculture), à l obligation faite aux collectivités d établir le potentiel géothermique de leur territoire avec la réalisation des Schémas Régionaux Climat-Air-Energie (SRCAE) et des Plans Climat-Energie Territoriaux (PCET). Parallèlement, était créée en 2010, à l initiative de nos deux organismes, l Association Française des Professionnels de la Géothermie (AFPG), aujourd hui pleinement opérationnelle avec sa centaine d adhérents. Ainsi, l ADEME et le BRGM aident-ils continuellement, grâce à leur collaboration et à la mise en commun de moyens, à donner à la géothermie une place plus significative dans le paysage énergétique français. Le chemin parcouru depuis le début des années 2000 a été long mais enthousiasmant. Il reste encore beaucoup à faire mais la voie est tracée. Ce Bulletin n 14, est le dernier numéro sous sa forme actuelle. Ses articles seront désormais intégrés au site Internet www.geothermie-perspectives.fr dont la nouvelle version vient d être mise en ligne récemment.
Alimentation d un réseau >> Par Ph. JAMET, Directeur technique des grands projets. Région sud-ouest J.B. SIVERY, Chef de Projets. Région Ile-de-France, Dalkia de chaleur par l aquifère du Néocomien : Une opération géothermique originale à plus d un titre Hauts de Seine Habitat, bailleur social public du département des Hauts-de-Seine (92), engagé dans une démarche environnementale, a souhaité utiliser une énergie renouvelable et locale pour le chauffage des 3 500 logements du Plessis-Robinson. Pour répondre à cet engagement, le maître d ouvrage s est tourné vers la géothermie pour approvisionner en chaleur ce patrimoine. La plate-forme de forage très proche des habitations Dalkia France 2
La géothermie en France > N 14 Mars 2014 Le Projet de géothermie a principalement consisté à réaliser deux forages L opération de 1 000 mètres de profondeur environ pour capter l aquifère géothermal du Néocomien, et à installer des pompes à chaleur (PAC) de grande puissance pour alimenter le réseau de chaleur. Des travaux connexes essentiels sur les équipements d appoint et la distribution ont aussi été nécessaires pour valoriser au mieux la ressource. En termes de planning, les travaux se sont déroulés d août 2011 à mars 2013. Contrairement à la majorité des opérations de géothermie, dites «profondes», il s agit là de géothermie «intermédiaire». Le forage du Plessis-Robinson capte la formation géologique du Néocomien située entre 900 et 1 000 mètres de profondeur. C est le premier doublet géothermique qui exploite cet aquifère en doublet, c est-à-dire avec un forage de réinjection. La température de l eau géothermale étant limitée à 38 C, il est nécessaire de mettre en œuvre des pompes à chaleur de grande puissance. Au Plessis-Robinson, le doublet au Néocomien constituait la solution la plus rentable et raisonnable compte tenu des besoins de chaleur. Avec des besoins en chaleur couverts à plus de 50 % par la géothermie, les résidents bénéficient d un taux de TVA réduit, ce qui renforce l attractivité économique du projet par rapport à une solution conventionnelle. Ce projet a été fortement soutenu par l ADEME au titre du Fonds Chaleur en raison de son caractère innovant avec la valorisation d une ressource non exploitée par doublet en géothermie. Fonctionnement de l installation L eau de l aquifère du Néocomien est captée en profondeur à un débit de 200 m 3 /h, sa température est d environ 38 C. Arrivée en surface, elle est clarifiée des particules mises en circulation par des filtres cycloniques et une maille filtrante pour limiter les problématiques de colmatage. Ensuite, un échangeur thermique transfère les calories de l eau de l aquifère vers des pompes à chaleur qui remontent la température du réseau de chaleur afin d assurer les besoins thermiques des logements raccordés. A tout moment, un appoint/secours permet, grâce à des chaudières fonctionnant au gaz naturel, de compléter la fourniture d énergie ou pallier à toute défaillance de la centrale géothermique. Enfin, l eau géothermale, refroidie à 15 C, est renvoyée par le second puits géothermique schéma de la production et de la distribution de chaleur du plessis-robinson dans son milieu d origine pour ne pas altérer l équilibre hydrogéologique du Néocomien. Il n y a ainsi aucun échange de matière entre l eau géothermale et l eau du réseau, mais uniquement un transfert de chaleur. Les aspects techniques novateurs Production et réinjection dans l aquifère du Néocomien La formation géologique du Néocomien est une nappe stratégique. Elle constitue en effet une réserve en eau potable pour la région parisienne. Pour cette raison, son exploitation ne pouvait se faire qu avec la réalisation d un doublet afin d injecter quantitativement et qualitativement l intégralité de l eau puisée. Par ailleurs, l aquifère étant constitué dans une couche argilo-sableuse, il présentait des contraintes d exploitations importantes d où l importance de la qualité de la complétion (matériaux permettant le captage du réservoir) avec notamment un choix judicieux des crépines et du massif de gravier, ainsi qu une efficacité de la filtration, en surface, des particules sableuses qui pourraient être entraînées. Forages dans une zone résidentielle dense Les travaux de forage ont été complexes à réaliser dans la mesure où il était nécessaire d effectuer certaines phases de forage 24 h/24 afin d éviter les problématiques d effondrement du forage, de pénétration du fluide de forage dans le terrain et aussi de limiter la durée des nuisances pour les riverains. Les travaux ont nécessité des aménagements acoustiques du rig de forage ainsi que des dévoiements et barbotages des fumées des groupes électrogènes. Des réunions d information avec les riverains et des visites de chantier ont été organisées pour sensibiliser le public et permettre aux travaux de se réaliser dans un contexte urbain dense. Les soutiens de la mairie du Plessis-Robinson et de Hauts-de-Seine Habitat ont été déterminants pour mener à bien l opération. Les chiffres clés : Date de mise en service : mars 2013 Nombre de logements : 3 500 Nombre de sous-stations : 33 Coût d investissement : 12 M HT Aide Fonds Chaleur via l ADEME : 4,85 M Bilan développement durable et financier : - 62 % des besoins en chaleur couverts par la géothermie - 55 % d énergies renouvelables - 6 000 tonnes de CO 2 évitées / an - 25 % de réduction sur la facture de chauffage en 2013, puis 40 % dès 2014 Doublet géothermique au Néocomien : - Profondeur de l aquifère capté : de 880 à 980 mètres - Débit : 200m 3 /h - Température de production : 38 C - Température de réinjection : 15 C Process choisi : boucle géothermale avec pompes à chaleur centralisées 2 PAC de 3,4 MW chacune soit 6,8 MW COP machine : 4,5 COP global moyen annuel > 4,2 3
Les pompes à chaleur de grande puissance Dalkia France Couplage de la géothermie avec des pompes à chaleur Deux pompes à chaleur centrifuges ont été mises en place pour atteindre une température suffisante pour le chauffage des logements du Plessis-Robinson. La température du Néocomien ne suffit pas pour le chauffage des logements anciens raccordés. Ainsi, les pompes à chaleur ont permis de viabiliser l exploitation de la ressource en augmentant la température disponible à 70 C. Travaux sur la distribution hydraulique optimale Un travail de fond a été mené pour optimiser l énergie puisée dans l aquifère géothermal. Ainsi, différents choix techniques complémentaires ont été mis en œuvre : diminuer les températures de retour de chaque circuit du réseau, réchauffer en priorité les retours les plus froids, réchauffer des circuits basse température par les circuits les plus chauds, piloter l intégralité de la production par des automates. Dalkia France Opérateurs Maître d ouvrage : Hauts-de-Seine Habitat OPH Exploitant : Dalkia Partenaires Partenaire financier : Direction régionale Ile-de-France de l ADEME au titre du Fonds Chaleur-Région Ile-de-France Couverture du risque géologique : SAF-Environnement Bureau d études sous-sol : G2H-Conseil Forage : COFOR Crépines : Johnsonscreens Pompes à chaleur : FRIOTHERM 4
La géothermie en France > N 14 Mars 2014 Dossier >> Dossier coordonné par Pascal Monnot, Chef de projet géothermie, BRGM La démarche de qualification des entreprises de forage >> Par Jonathan Louis, Présentation du RGE Ingénieur, ADEME et insertion des forages géothermiques dans le dispositif Présenté en mars 2013, le plan de rénovation énergétique de l habitat répond à l engagement du Président de la République de rénover 500 000 logements par an d ici 2017. L atteinte de ces objectifs ambitieux nécessite la montée en compétences des artisans et entreprises du bâtiment car la qualité des travaux est une condition première pour réussir les projets de rénovation énergétique. C est pour aider les particuliers à mieux identifier ces professionnels que l ADEME et l Etat ont lancé la mention RGE (renommée Garant de l environnement) dont les professionnels devront être titulaires, pour pouvoir faire bénéficier aux particuliers des aides à la rénovation énergétique, dès le 1 er juillet 2014 pour l éco prêt à taux zéro (éco-ptz) et dès le 1 er janvier 2015 pour le crédit d impôt développement durable (CIDD). 5
Dossier La mention «RGE» repose sur trois piliers solides Qualit EnR - QualiPAC 6 Le premier est la qualification professionnelle de l entreprise, qui reconnait sa capacité technique à réaliser des travaux dans une activité donnée. Un organisme de qualification vérifie, dans le domaine de travaux concerné, que l entreprise a souscrit des assurances travaux et responsabilité civile, respecte ses obligations légales et financières, dispose de références attestées, ne sous-traite qu à des entreprises elles-mêmes RGE et réalise au moins deux chantiers dans le domaine tous les 2 ans. Le deuxième pilier est l audit de chantier auquel l entreprise doit se soumettre dans les 24 mois qui suivent l attribution de la qualification «RGE». Enfin, le troisième pilier concerne la formation d au moins un référent technique désigné par l entreprise dans le domaine de la qualification «RGE». Courant 2014, une concertation sera menée par les ministères afin d établir un cadre réglementaire pour les formations aux économies d énergie et énergies renouvelables permettant d accéder à des qualifications portant la mention «RGE». Les exigences de ces trois piliers sont contrôlées par des organismes de qualification qui procèdent par examen préalable, échange avec l entreprise, et audit en faisant intervenir des rapporteurs externes, experts et indépendants. Les qualifications sont attribuées pour une période de 4 ans, avec une vérification annuelle de la pérennité des moyens humains, techniques et financiers. En cas de non-conformité, ou de plainte d un particulier, une réclamation peut être faite auprès de l organisme qualificateur qui peut entraîner la suspension ou le retrait de la qualification. Le sérieux du dispositif, l indépendance, la compétence et l impartialité des organismes de qualification sont garantis par leur accréditation délivrée par le COFRAC. A ce jour, près de 14 000 entreprises possèdent déjà une des qualifications RGE délivrées par QUALIBAT, QUALIFELEC et Qalit EnR, ces entreprises sont référencées sur le site : http://renovation-info-service.gouv.fr/ Enfin, il a été décidé d enrichir le dispositif «RGE» d un volet concernant les professionnels de la maîtrise d œuvre bureaux d étude, économistes de la construction, architectes à travers le lancement de «RGE» pour les études. Cette nouvelle charte, signée le 4 novembre Qualit EnR est l association française pour la qualité d installation des systèmes à énergie renouvelable. Depuis 2006, l association agit pour promouvoir la qualité du travail des professionnels avec ses qualifications «RGE» qui rassemblent plusieurs milliers d entreprises : Qualisol, QualiPV, Qualibois et QualiPAC. Thierry Autric 2013 à BATIMAT permettra d une part aux maîtres d ouvrage d identifier la compétence des professionnels en matière d amélioration de la performance énergétique et, d autre part, d engager la montée en compétence de ces maîtres d œuvre. Pour répondre aux spécificités des entreprises de forage, des groupes de travail ont été menés avec les professionnels de la filière, pour appliquer les exigences de la mention «RGE». Ce travail à aboutit fin 2013 à la création de référentiels en phase avec la mention «RGE» pour les qualifications reconnaissant la compétence technique d une entreprise à réaliser des forages géothermiques. QUALIBAT Dans le contexte du développement des énergies renouvelables, QUALIBAT a mis en place en 2010, une qualification professionnelle dédiée aux forages géothermiques. Le renforcement de la réglementation et le champ d application de la géothermie de minime importance va introduire de nouvelles dispositions applicables à l ensemble de la filière, notamment en matière de formation et de vérification des compétences des entreprises. L obligation de qualification des entreprises réalisant des forages d eau et des sondes géothermiques à basse température va entraîner des bouleversements importants que Qualibat va accompagner en mettant en place des qualifications conformes aux prescriptions générales applicables. Pierre Girard
La géothermie en France > N 14 Mars 2014 Dossier >> Par Pascal Monnot, Chef de projet géothermie, BRGM Le référentiel existant pour bâtir une qualification : normes, guides techniques Les ressources géothermales très basse énergie, c est-à-dire qui nécessitent l utilisation d une pompe à chaleur, sont exploitées sous différentes configurations : en circuit fermé (sondes géothermiques verticales, champ de sondes, corbeilles, capteurs horizontaux, capteurs à détente directe) ou en circuit ouvert (forages d eau). Ces solutions techniques sont plus ou moins bien maîtrisées, mais en revanche, pas toujours encadrées par des référentiels techniques (DTU), règles de l art (guides), normes ou certifications. Il y a 7 ans, on pouvait encore constater qu un vide normatif existait pour l ensemble de ces techniques. C est pourquoi le BRGM, en partenariat avec l ADEME, a initié la réalisation d un «Guide pour la mise en œuvre des pompes à chaleur géothermiques sur aquifères». Ce document s adressait aux maîtres d ouvrage, aux bureaux d étude et à tout organisme concerné par le chauffage géothermique par pompes à chaleur. Devant le succès de sa diffusion, il a été décidé de le réviser et le compléter avec un guide pour la mise en œuvre de PAC sur champs de sondes. Ces deux guides ont été publiés en 2012. Pour améliorer l encadrement de l important développement des sondes géothermiques verticales en France, le BRGM a lancé en 2007, en collaboration avec le Syndicat des Foreurs d Eau et Géothermie (SFEG), une démarche de normalisation sur la mise en œuvre de la sonde géothermique verticale (norme NF X10-970 homologuée le 30 août 2010 et révisée en janvier 2011). A la suite de cette action, une démarche visant la normalisation «produit» sur la boucle de sondes géothermiques a été mise en route fin 2009 et homologuée le 27 mars 2013 (NF X10-960). En 2012, un groupe de travail a été mis en place pour réviser la norme NF X10-999 sur le forage d eau de géothermie en collaboration avec le SFEG (homologation prévue pour début 2014). La même année, un autre groupe de travail, associant de nombreux partenaires (CETE EST/ LRPC, IDTE/IFSTTAR, IUT Rennes, HERMES TECHNOLOGIE, IDEMIX, SCHWENK, MCCF/ Soletanche-Bachy, SUD-CHEMIE), a été mis en place en vue de réaliser un projet de norme (PR NF X10-950) sur le coulis de scellement des sondes géothermiques. Son homologation est prévue pour 2016. L objectif global de cette action de normalisation est de mieux encadrer la profession et de donner à la filière des règles de l art qui favorisent d une part le contrôle sur le chantier (notamment ceux menés dans le cadre du label qualité Qualiforage), et qui contribuent d autre part à la mise en place de référentiels techniques et juridiques. Les normes sont des documents vivants qui nécessitent une révision régulière. Au niveau européen, des travaux sont en cours dans ce domaine, notamment en ce qui concerne la normalisation des tests de réponse thermique (TRT) ainsi que la mise en œuvre des capteurs géothermiques. Par contre, aucune norme produit n existe sur la boucle de sonde, ni sur le coulis géothermique. Les actions menées en France dans ce domaine représentent donc une première initiative. Le BRGM se rapproche actuellement de l AFNOR afin d étudier les opportunités d étendre ces normes à l Europe et à l International. 7
Dossier Formations Géothermie L ADEME et le BRGM co-produisent ces modules de formation, avec la participation des professionnels de l, l Association française des professionnels de la géothermie Flashez ce code avec votre smart-phone et retrouvez l actualité des formations sur http://formation.brgm.fr Renseignements et inscriptions : brgmformation@brgm.fr organisme de formation enregistré sous le n 2445P017845 Réalisation BRGM-Géothermie, mars 2014. Copyright: BRGM, ADEME, Qualiforage, villes de Beaumont et de Melun Géothermie formations 2014 Règlementation, qualification obligatoire Afin de préserver les enjeux environnementaux et de limiter les risques associés au forage, la réglementation du code minier, relative à la géothermie de minime importance, fera l objet d un décret qui rendra obligatoire la qualification des foreurs. Ce décret sera accompa- gné d un arrêté qui précisera les référentiels de qualification applicables aux entreprises effectuant des travaux de géothermie de minime importance. Cet arrêté indiquera d une part les exigences relatives aux critères d évaluation pour la délivrance de la qualification et au processus de maintien de la qualification. Il fournira d autre part une «grille d audit» pour le contrôle de réalisations sur les chantiers en cours. La qualification est basée sur la logique de 4 ans du modèle «RGE», avec un suivi annuel simplifié qui permet de renouveler le certificat de qualification valable un an. Il sera possible d obtenir une qualification «probatoire» (limitée à deux ans) en l absence de références récentes de forage. Les besoins : formation des foreurs Le développement de qualifications conformes à la norme NF X50-091 portant sur la qualification d entreprise et respectant la charte d engagement RGE, implique que les entreprises soient formées par un organisme de qualification agréé pour pouvoir bénéficier de cette qualification. Or, on déplorait en 2013 qu aucune formation à destination des entreprises de forage n existait. Le Syndicat des foreurs d eau et de géothermie (SFEG) délivre un Certificat de Capacité Professionnel (CQP) ; il ne s agit pas d une formation, mais d une validation des acquis. Afin de répondre à ce besoin de formation, la division géothermie du BRGM et l ENAG ont proposé de monter en 2014, avec l appui technique des professionnels et le soutien financier de la Région Centre, une telle formation à destination des entreprises de forage. Transfert de Qualiforage à Qualit EnR : règlement usage, audits La qualification Qualiforage développée par Qualit EnR sur la base de la démarche portée jusque-là par le BRGM et l ADEME, sera délivrée à des entreprises ayant les moyens techniques, humains et financiers de réaliser des forages géothermiques de très basse énergie dans le respect des règles de l art. Deux modules sont prévus : un premier dédié aux forages sur sonde et un second dédié aux forages sur nappe. 8
La géothermie en France > N 14 Mars 2014 Dossier >> Par Pascal Monnot, Chef de projet géothermie, BRGM Historique et évolution vers une qualification du label Qualiforage Pour permettre le développement d entreprises de forage spécialisées dans la réalisation de sondes géothermiques, EDF R&D s est rapprochée à la fin des années 1990 de foreurs suisses et allemands. Durant cette période, EDF a lancé 50 opérations de référence sur sondes géothermiques verticales dans l est de la France et en Bretagne. A l issue de ces opérations de référence, la diffusion de ce type d installations à tout le territoire français a été décidée. Ainsi, dans un souci de maîtrise de ce développement, EDF a mis en place début 2001 une démarche d engagement qualité, s appuyant dès 2002 sur le BRGM, avec le partenariat de l ADEME, afin d avoir les moyens de cette ambition. Depuis 2005, le BRGM assure le pilotage de la démarche pour le compte de EDF et de l ADEME. Le Label Qualiforage a été créé en 2007 ; il s appuie sur le premier «cahier des charges» de la marque ; depuis 2009, cette démarche n est plus portée par EDF. En 2012, les négociations entre partenaires (AFPG, SFEG, ADEME et BRGM) ont mené à la décision de transférer la gestion de la marque Qualiforage à l organisme de qualification Nb foreurs 60 50 40 30 20 10 0 Qualit EnR. En 2013, le BRGM s est donc impliqué dans ce transfert avec la participation des professionnels du forage (SFEG et AFPG), des organismes de qualification (QUALIBAT et Qualit EnR 1 ), et des représentants du Ministère de l Ecologie (DGEC, DGALN, DGPR). En parallèle, et dans le cadre de la refonde de la règlementation sur la géothermie de minime importance, le BRGM a également participé aux travaux menés par le groupe de travail «Qualification des foreurs» piloté par la DGEC. Le principal objectif du transfert de Qualiforage est de rendre ce label compatible avec les règles définies dans la charte d engagement relative à la «Reconnaissance Garant Environnement». A terme, l objectif est de rendre Qualiforage éligible à la future éco-conditionnalité des aides publiques, annoncée pour le 1 er juillet 2014. Deux modules de qualifications dédiés au forage doivent être mis en place, à savoir : «Qualiforage module géothermie sur sonde» et «Qualiforage module géothermie sur nappe». Au terme de l année 2001 on comptait 14 foreurs qualifiés, et à fin 2012 64 foreurs, avec un pic de 70 foreurs agréés en 2008. qualiforage - foreurs contrôlés 56 200 180 160 140 34 120 25 29 100 80 60 12 10 40 1 6 20 0 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 Foreurs contrôlés par année Foreurs contrôlés cumulés Cumulé L augmentation rapide du nombre de foreurs qualifiés par le BRGM s est traduite par un engouement pour la géothermie très basse énergie sur sondes. La forte diminution enregistrée en 2012 est à mettre en relation avec la mise en place d un nouveau règlement intérieur plus strict d usage de la marque, ainsi qu avec la conjoncture économique défavorable au développement de la géothermie pour les maisons individuelles. De 2001 à fin 2012, le BRGM a réalisé 172 contrôles de chantiers et a formé 192 foreurs au dispositif Qualiforage. Durant cette période, le BRGM a traité 24 retours clients mécontents, sur plusieurs milliers de forages réalisés. A la fin de l année 2012, on comptait des entreprises de forage agréés sur 57 départements. (1) La qualification des foreurs est actuellement portée par les deux principaux organismes de qualification Qualit EnR et QUALIBAT. Le transfert de la marque Qualiforage a été ciblé vers Qualit EnR, le BRGM restant propriétaire de la marque jusqu en 2016. QUALIBAT possède déjà un code de qualification associé (1372 - Forage pour capteurs géothermiques verticaux). 9
Une première exploitation de la chaleur géothermale pour une application industrielle >> Par Guerric Villadangos, Directeur général d ÉCOGI Albert Genter, Directeur scientifique GEIE Directeur adjoint ES-Géothermie Le projet ÉCOGI à Rittershoffen (Alsace) vise à alimenter en chaleur l usine de Roquette Frères à Beinheim, industriel français leader mondial de la transformation de l amidon. Un point d étape du projet est fait à la suite du succès du premier forage (GRT-1), avant la réalisation du second forage (GRT-2). Contexte - rappel du projet Les utilisations industrielles de la chaleur géothermale sont en France très rares voire quasiment inexistantes. Le projet ÉCOGI à Rittershoffen (Alsace) vise à extraire la chaleur d un fluide géothermal qui circule dans un réseau de fractures affectant les formations géologiques profondes du fossé rhénan. La société éponyme, créée en 2011 par le Groupe Électricité de Strasbourg (ÉS), Roquette Frères et la Caisse des Dépôts, est le vecteur de cette opération qui doit à terme alimenter en chaleur (24MWth à 160 C), l usine de Roquette Frères de Benheim (industriel français leader mondial de la transformation de l amidon). Ce projet ambitieux valorise le potentiel géothermique exceptionnel de l Alsace, terre historique de la géothermie. Il été soutenu par les pouvoirs publics, notamment via le Fonds Chaleur renouvelable de l ADEME pour la partie production de chaleur, c est à dire la centrale géothermique avec ses deux forages profonds ainsi que la construction des 15 km de réseau de chaleur. La plate-forme du forage GRT-1 Guerric Villadangos, ÉCOGI 10
La géothermie en France > N 14 Mars 2014 Sur la base de ces éléments encourageants, un programme de développement des performances hydrauliques du puits par amélioration de la connexion puits-échangeur, a été élaboré et mis en œuvre à la fin du premier semestre 2013. Guerric Villadangos, ÉCOGI Test de production nocturne sur le forage GRT-1 Ainsi, ÉCOGI concrétise l émergence d une nouvelle filière énergétique portée par un ensemble d acteurs français reconnus (notamment COFOR, CFG-Services, BRGM,...) qui sont rassemblés autour de ce projet avec notamment ÉS-Géothermie, filiale du groupe ÉS, initiateur du projet. De plus, la Région Alsace apporte son soutien financier et bénéficie d un tissu d entreprises locales impliqué dans la réalisation des travaux (Hermann BTP, Stib, CEFA, etc). ÉCOGI, qui est au service du développement industriel et économique, doit confirmer la faisabilité et les atouts de l exploitation de la chaleur géothermale. Celle-ci offre une puissance constante toute l année, 24 heures sur 24, indépendamment de la météorologie, avec un faible impact visuel en surface et sans émission de CO 2. Le premier forage : GRT-1 Le premier forage dénommé GRT-1 a été foré à plus de 2 500 m de profondeur durant le deuxième semestre 2012. Il a recoupé comme prévu les séries géologiques sédimentaires du Tertiaire et du Secondaire du fossé rhénan reposant sur un socle cristallin de nature granitique. L objectif géothermique du forage correspondait aux formations fracturées du fond de bassin (grès du Buntsandstein) et au toit du socle atteint aux cotes prévues par la sismique de surface. La section découverte du forage est recoupée par des zones fracturées avec notamment une faille locale, dite de Rittershoffen qui est d orientation générale nord-sud et à plongement ouest. Cette faille, correspond à la bordure occidentale du Horst de Rittershoffen et présente dans le détail une structuration complexe en profondeur avec notamment une zone intensément déformée par une fracturation cassante et affectée par des altérations hydrothermales. Un ensemble de mesures réalisées dans le puits (logging, diagraphies, imageries) ou sur les cuttings (diffraction de rayons X, lames minces) a permis une caractérisation structurale fine des terrains traversés. Ces mesures associées au suivi géochimique du fluide ont notamment démontré (ce qui était prévisible mais qui restait à confirmer), une forte similitude avec les fluides des autres projets locaux situés dans fossé rhénan (Soultzsous-Forêts, Landau, Insheim, Bruchsal, Bruhl) à savoir, une forte salinité (~100g/l), un ph légèrement acide, et une température en fond de puits d environ 160 C. A la fin du forage, le puits GRT-1 qui est artésien, a fait l objet d une première caractérisation hydrogéologique en se basant notamment sur une modélisation de type réservoir à double porosité à potentiel imposé. Les résultats de cette caractérisation ont fait ressortir qu il n était pas possible d exploiter la totalité du potentiel géothermique bien réel du réservoir. Cette étape était cruciale pour la poursuite du projet puisque, sauf en cas d échec total pour lequel le projet était garanti à environ 50 %, ÉCOGI devait atteindre les objectifs de débit prévus. Ce programme de développement a bénéficié des conditions prévues au titre de la convention de garantie signée entre ÉCOGI et la SAF- Environnement. Grâce à ce soutien, le protocole de développement a pu être complété et intégrer une composante «surveillance/ monitoring sismologique en temps réel des opérations» basée sur l expertise de l EOST et d ES-Géothermie. Piloté par ÉCOGI et ÉS-Géothermie, de l élaboration à l analyse des résultats en passant par la supervision, ce programme a été innovant, en particulier par la transposition des techniques pétrolières au cas de la géothermie profonde à haute température dans des conditions de réservoir fracturé. Ces opérations réalisées avec les paramètres requis pour l exploitation ont permis un développement quantifiable du réservoir, tant en mode producteur qu en mode injecteur. Les suites de l opération, le deuxième forage : GRT-2 Fort de ces résultats positifs et dans un objectif de maximisation du productible et de réduction des risques d échec du forage GRT-2, et donc par conséquent de l opération géothermique, une nouvelle campagne d acquisition de données sismiques a été réalisée durant 2013. La définition du programme et la supervision ont été faites en collaboration entre CDP consulting, ES-Géothermie et ECOGI qui se sont appuyés pour la réalisation de terrain sur la société française GALLEGO. L exploitation des nouvelles données mises en perspective avec les données du puits GRT-1 a été faite de la fin 2013 au début 2014 afin de préparer la trajectoire déviée du forage GRT-2. Le démarrage des travaux du nouveau forage est prévu en mars 2014 pour une finalisation à l été. Le programme de caractérisation du puits et celui du doublet et son éventuel développement, bien que se basant sur l expérience du GRT-1, restent innovants dans son approche optimisée. C est une autre page qui devra s écrire sur le thème du fonctionnement d un doublet géothermique en milieu fracturé en conditions géologiques rhénanes. 11