Геотермальна енергія Міністерство екологічного переходу

Принцип глибокої геотермальної енергії

Визначення

Серед різних типів геотермальної рекуперації тепла можна назвати такі:

Поверхневу геотермальну енергію також називають геотермальною енергією з дуже низькою температурою або геотермальною енергією з дуже низькою енергією. Він використовує тепло ґрунту або надр на глибинах, як правило, глибиною менше 200 метрів, при температурах нижче 30 ° C. .
Низькотемпературна (або низькоенергетична) геотермальна енергія використовує тепло від водяних відкладень, розташованих на глибині кількох сотень метрів до приблизно 2000 м, для температур, як правило, від 30 ° C до 90 ° C.
Високотемпературна геотермальна енергія (також звана високою ентальпією) стосується рідин із температурою вище 150 ° C. Вони вводяться у виробництво шляхом буріння, як правило, на глибині понад 1500 метрів. Високотемпературні геотермальні ресурси розташовані в районах з аномально високим геотермальним градієнтом (до 30 ° C на 100 м).

Електрична геотермальна енергія

У 2016 році Франція має дві електростанції:

енергоустановка потужністю 16 МВт в Буйянте в Гваделупі, що експлуатується компанією Géothermie Bouillante більше 20 років за концесією муніципалітету Буйянте, наданою указом від 17 червня 2009 р. (JORF від 19.06.2009).
завод Soultz-sous-Forêts, який експлуатується (G.E.I.E.) "Видобуток тепла здатний виробляти 12000 МВт-год електроенергії на рік, що відповідає споживанню електроенергії близько 2400 будинків. Ця концесія є першою геотермальною операцією у столичному Франції, вона була надана указом від 22 вересня 2015 року, опублікованим в JORF від 24.09.2015.

Таким чином, у материковій частині Франції потенціал геотермальної енергії для виробництва електроенергії на сьогоднішній день мало використаний. Проект Soultz-sous-Forêts використовує так звану технологію Enhanced Geothermal System (EGS), яка складається з підігріву води до майже 200 ° C шляхом введення її вглиб контакту з гарячими гірськими породами. Коли вода піднімається на поверхню в газоподібному вигляді, вона використовується для виробництва електроенергії. Для того, щоб мати можливість виробляти геотермальну електроенергію, необхідно працювати у відносно високому температурному діапазоні: у материковій частині Франції шукають водойми з температурою від 120 ° C до 200 ° C. Кілька ексклюзивних дозволів на дослідження для водосховищ цього типу були надані або зараз перебувають на стадії експертизи, що свідчить про справжню динаміку в цьому секторі.

У вулканічному контексті тепловий потік вищий, ніж деінде. Отже, вулканічна геотермальна енергія характеризується ресурсом, температура якого, як правило, від 180 ° C до 350 ° C, є достатньою для виробництва електроенергії. Крім того, вулканічний контекст дуже часто є сприятливим через мережу природних руйнувань для циркуляції або навіть для підйому рідин, нагрітих на глибині до ближньої поверхні. Ця рідина, що складається в основному з води, може знаходитися в різних станах всередині геотермальної водойми: рідини, пари або навіть суміші двох (так звана "двофазна" суміш). Геотермальне буріння, зі свого боку, може виробляти пару окремо або їх суміш в умовах тиску і температури, що дозволить виробляти електроенергію або з конденсаційної установки, яка використовує пар безпосередньо з геотермальних покладів, або з бінарної гідравлічної електростанції де геотермальна рідина віддає частину своєї енергії органічній рідині, яка називається робочою рідиною, яка буде керувати турбіною, що виробляє електроенергію.

Проблеми надр для глибокої геотермальної енергії

Кожен геотермальний проект починається з етапу оцінки геологічного потенціалу геотермальних ресурсів, який подібний до фаза розпізнавання, який має на меті обмежити райони, які апріорі здаються найбільш сприятливими перед запуском робоча фаза потім розподіл зі споживачами.

У Франції наприкінці 2016 року було видано 17 ексклюзивних дозволів на дослідження геотермальних родовищ.

Крім того, у середині 2016 року на території Франції розглядаються ще 7 запитів на ексклюзивні дозволи на дослідження (Ельзас, Овернь, Аквітанія, Рона-Альпи, PACA). Таким чином, зони дозволів на розвідку при високих температурах займають 8265 км². Запити, що розглядаються, охоплюють загальну площу додатково 3813 км².

Геотермальна енергія з низькою та середньою енергією

Геотермальна енергія для виключно теплового використання складається з експлуатації ресурсів при температурах від 10 до 15 ° C до 90 ° C, а іноді навіть вище 100 ° C:

Так звана поверхнева геотермальна енергія «з дуже низькою енергією» (менше 30 ° C) експлуатує перші десятки метрів під поверхнею і знаходить застосування переважно в колективному житлі, третинному секторі та окремій людині: це стосується розділу "теплові насоси"
Геотермальна енергія "низької енергії" (від 30 до 90 ° C) використовує глибші ресурси (приблизно до 2000 м);
Крім того, у сприятливих районах ми можемо мати геотермальну енергію "середньої енергії" (понад 90 ° C).

У цьому випадку мова йде про централізоване виробництво, яке безпосередньо використовує тепло ресурсів, що потрапляють у водоносні горизонти глибиною від 400 до 2500 метрів. Цей ресурс зазвичай використовується для централізованого опалення через теплові мережі або для безпосереднього використання (опалення теплиць, басейнів та спа-центрів, аквакультура та сушіння тощо). Залежно від температури ресурсу та рівня температурних потреб, тепло можна приймати за допомогою геотермальних теплових насосів (PACg). Використання PACg є звичайним для геотермальної енергії з дуже низькою енергією, а іноді і для низьких температур, але, як правило, набуває широкого поширення завдяки технологічним досягненням для підвищення ефективності установок. Ми також говоримо про централізоване виробництво, щоб призначити установки, які безпосередньо відновлюють тепло.

Ставки та цілі геотермальної енергетики

Геотермальний сектор електроенергії, виробництво якого залишається незначним у столиці Франції, також має перевагу у виробництві базової електроенергії без перерв. Сектор поступово структурується на декілька проектів як на заморських територіях, так і у столичній Франції, що передбачає збільшення встановлених потужностей у найближчі роки.

Завданнями багаторічної енергетичної програми PPE для столичної Франції є:

31 грудня 2018 року

31 грудня 2023 року

31 грудня 2018 року

31 грудня 2023 року

Низький варіант: 400 ктеп

Високий варіант: 500 ктеп

Окрім цих кількісних цілей, ЗІЗ встановлює загальні настанови для сектору:

використання системи підтримки відкритого вікна для розробки перших високотемпературних геотермальних проектів,
створити хедж-фонд з геологічних небезпек, щоб забезпечити появу сектору, здатного експортувати,
як тільки перші проекти будуть в експлуатації, плануйте зменшити рівень підтримки виробництва електроенергії, щоб заохотити падіння інвестиційних та експлуатаційних витрат для покращення конкурентоспроможності сектору
підтримувати інвестиційну допомогу для обладнання для утилізації відпрацьованого тепла, коли можливе підключення до споживачів тепла з метою покращення загальної енергетичної ефективності ділянок.

Підтримуючі пристрої

Підтримка на національному рівні для виробництва тепла

Тепловий фонд (Ademe)

Геотермальний гарантійний фонд для глибоких водоносних горизонтів

Інвестиції в геотермальну установку та термін її окупності, як правило, високі. Успіх проекту також залежить від характеристик геотермальних ресурсів. Гарантійні фонди дозволяють покрити ризик, який приймає власник геотермальних установок або його агент.

Покриття "геологічного ризику" є головним питанням розвитку геотермальної енергетики. Вищі етапи розвідки та доступу до ресурсу мають високі витрати, не гарантуючи знаходження ресурсу, який можна використовувати. Щоб знизити цей значний бар'єр для входу нових інвесторів, у 1980-х рр. У Франції була запроваджена схема геологічного покриття ризику шляхом об'єднання. "Геотермальний гарантійний фонд", керований SAF-Environmentnement, на основі угоди з ADEME, дозволяє інвесторам застрахуватися від геологічних ризиків шляхом сплати внеску.

Він призначений для розвитку геотермальних установок з високими інвестиціями та з успіхом пов'язаний з характеристиками геотермальних ресурсів, що експлуатуються.

Існує два типи гарантії Фонду гарантування геотермальної енергії:

в короткостроковій перспективі - гарантія успіху першого проведеного буріння;
в довгостроковій перспективі гарантія стійкості ресурсу та ризиків повного або часткового висихання та пошкодження установок протягом 20 років експлуатації.

Спочатку фінансувався з державних фондів, гарантійний фонд виявився вирішальним для розвитку прямого використання геотермальної енергії у Франції.

Для завершення процедур отримання гарантійного фонду необхідно звернутися до SAF-Environmentnement.

Підтримка на національному рівні у виробництві електроенергії

Виробництво електроенергії з геотермальної енергії користувалося до 2016 року підтримкою у формі подаваного тарифу.

Починаючи з 2016 року та відповідно до керівних принципів Європейської Комісії щодо державної допомоги, тепер цей сектор отримує підтримку у вигляді додаткової винагороди у відкритому вікні, де будь-яка відповідна установа може безпосередньо укласти додатковий контракт.

Підтримка досліджень та інновацій

У національних рамках: програма майбутніх інвестицій

Їх цілями є підвищення конкурентоспроможності геотермальної галузі - шляхом зменшення та контролю всіх витрат, пов'язаних з виробництвом енергії (тепла та/або електроенергії) та збільшення потенціалу геотермальних ресурсів, які можна використовувати.

Виробництво електроенергії: Ця вісь стосується виробництва електроенергії на водосховищах ЕГС та виробництва електроенергії на звичайних водосховищах. Він охоплює знання геотермальних ресурсів, їх експлуатацію та супутнє поверхневе обладнання для виробництва електроенергії.

- Знання ресурсів та операцій

- Компоненти та методи: проектування обладнання та підвищення продуктивності

Щоб вийти за межі поточного ринку виробництва геотермальної теплової енергії та сприяти розвитку більш широкого та краще інтегрованого ринку, дослідницькі проекти повинні дозволити розробку та характеристику нових методів та моделей інтеграції геотермальної енергії, будь то безпосереднє використання тепла чи допомога теплом насос.

Виробництво тепла

- підвищення ефективності виробничих технологій;

- продовження життя проектів;

- розробка нових геотермальних колекторів, розробка адаптованої геометрії та інноваційних пристроїв великої глибини;

- інноваційна переробка існуючих конструкцій з глибокими розв'язками;

- пропозиція методів, компонентних інструментів для поліпшення екологічної інтеграції запропонованих геотермальних технологій;

- реалізація політики щодо оцінки та контролю можливого забруднення.

У європейських рамках

NER300
H2020

Законодавча та нормативна база щодо геотермальних родовищ

Процедури згідно з кодексом майнінгу

Адміністративні процедури пошуку та експлуатації геотермальних родовищ

Геотермальні родовища підпадають під законний режим гірничих робіт (стаття L 112-1 кодексу гірничих робіт). Гірничий кодекс регламентує діяльність, пов’язану з дослідженням та експлуатацією цих геотермальних родовищ, видаючи дві гірничі назви:

ексклюзивний дозвіл на дослідження на стадії розвідки
концесія на фазі експлуатації.

Ексклюзивний дозвіл на дослідження є міністерським указом, який надає компанії ексклюзивне право виконувати геологорозвідувальні роботи, які самі регулюються указом 2006-649 від 2 червня 2006 р., з метою виявлення геотермальних родовищ у периметрі, визначеному наказом про надання, а також виключна можливість запиту концесії в межах периметра дозволу, якщо ресурс підтверджено. Власник подає заяву на отримання дозволу міністру, відповідальному за шахти, який передає її відповідній префектурі. Це перевіряє прийнятність запиту, а потім організовує національний та європейський конкурс, щоб довести цю заявку до відома інших компаній, зацікавлених у даній області, та обрати компанії, які пропонують найкращі технічні та фінансові можливості і які представляють робочу програму, яка найкраще розширює знання енергетичних ресурсів при суворому дотриманні норм.

Усі подані заявки на отримання дозволу породжують участь громадськості, організовану міністерством, відповідальним за шахти. Запит, повідомлення про вплив, як це визначено в першому абзаці статті 17 указу 2006-648 від 2 червня 2006 року, та картографічні документи можна отримати в міністерстві, що відповідає за шахти, а також у регіональних управліннях.

Ексклюзивний дозвіл на дослідження надається на термін не більше 5 років, і його можна продовжити двічі, кожен максимум на п’ять років. Площа дозволу зменшується з кожним продовженням, причому компанія орієнтується на більш точні області, які слід дослідити.

Концесія - це указ, який надає компанії право використовувати геотермальний ресурс. З цим заголовком майнінгу можлива фаза виробництва ресурсу. Така концесія надається на початковий період, що не перевищує 50 років, і кожна може поновлюватися кілька разів максимум на 25 років. Надання та продовження концесії підлягає публічному розслідуванню, що триває щонайменше 30 днів.

Порядок надання ексклюзивних дозволів та концесій на дослідження передбачений положеннями Указу № 2006-648 від 2 червня 2006 р.

Титул на видобуток корисних копалин не надає його власнику права проводити дослідження або експлуатацію. Залежно від їх важливості, вони підлягають дозволу або декларації префектури. Декрет № 2006-649 від 2 червня 2006 р. Визначає режим та порядок, що застосовується для кожної категорії робіт.

Процедура дозволу передбачає публічне розслідування на умовах, передбачених статтею R123-1 та наступними Кодексу про довкілля, а також збір думок від служб та муніципалітетів. Префект приймає рішення указом після консультації з КОДЕРСТОМ.

Декларації підлягають висновку служб і надсилаються для інформації муніципалітетам. Префект має два місяці після отримання декларації видати, за необхідності, рецепти, призначені для захисту інтересів, згаданих у статті L161-1 кодексу гірничих робіт (безпека працівників, громадська безпека, навколишнє середовище, вода, спадщина.). За відсутності додаткових вимог власник ексклюзивного дозволу на розвідку виконує роботи відповідно до своєї декларації.

Нормативна точка зору на різні типи геотермальних родовищ

указ № 78-498 від 28 березня 1978 р., що стосується назв геотермальних досліджень та експлуатації, визначених у його статті 1, геотермальні відкладення з високою або низькою температурою залежно від того, чи температура їх води, виміряна на поверхні під час розвідувальних бурових випробувань, або більша, або менша, або дорівнює 150 градусам С.

Серед різних типів геотермальних відкладень можна виділити:

геотермальні родовища з високою та низькою температурою (понад 150 ° C): ці родовища в основному використовуються для виробництва електрики та тепла.

З указом № 15-15 від 8 січня 2015 року, який змінює указ № 78-498, працює так зване «незначне значення» (що характеризується, зокрема, глибиною від 10 до 200 метрів та обладнанням менше 500 кВт) вигода від спрощеної системи декларування. Потужності 500 кВт достатньо для одночасного опалення більше 100 будинків, що відповідають тепловим вимогам регламенту RT 2012 для нових будівель або мають маркування "оновлення з низьким споживанням енергії", відоме як "BBC Réno", для існуючих будівель

Процедури згідно енергетичного кодексу

Дозвіл на експлуатацію об’єкта з виробництва електроенергії

Установки потужністю більше 50 МВт підлягають експлуатаційній ліцензії. Установки нижчої потужності вважаються дозволеними, і адміністративні дії не потрібні.

Запит слід надіслати до Департаменту енергетики за адресою:

Міністерство навколишнього середовища, енергетики та моря

DGEC - Департамент енергетики

Піддиректорія електричних систем та відновлюваних джерел енергії

92055 La Defense Cedex

Контактні особи: Міністерство навколишнього середовища, енергетики та моря