Mieux faire coïncider l’offre d’énergie avec la demande, et valoriser la chaleur produite indirectement par différentes activités : le stockage de chaleur s’impose dans le mix énergétique du futur.

Lorsque l’on passe en revue les différentes sources d’énergie propres, le stockage souterrain de chaleur apparaît très vite comme un atout incontournable pour la réussite de la transition énergétique, grâce notamment à sa grande souplesse d’utilisation.

Les technologies de stockage de chaleur répondent à deux objectifs principaux :

• Réguler la production d’énergie thermique pour mieux faire coïncider l’offre avec la demande. Cela est d’autant plus nécessaire avec l’augmentation de la part des énergies renouvelables dans le mix énergétique. Par exemple, l’énergie solaire est majoritairement produite en été alors que la demande est plus forte en hiver lorsque les besoins de chauffage sont élevés.
• Valoriser la chaleur fatale, c’est-à-dire l’énergie thermique indirectement produite dans le cadre de processus industriels, par des usines d’incinération d’ordures ménagères, des data centers, des stations d’épuration ou encore des centrales nucléaires.

Les enjeux du réchauffement climatique rendent aujourd’hui le stockage souterrain de chaleur de plus en plus pertinent tant sur le plan environnemental que financier. Sa présence sera indispensable dans le mix des énergies propres du futur.

Charles Maragna, ingénieur au BRGM et auteur de l’article paru dans la revue Géosciences n°27

Différentes technologies de stockage

Plusieurs technologies permettent de stocker de l’énergie thermique en sous-sol. Les technologies les plus communes sont :

• Le stockage en aquifère : l’eau souterraine, pompée puis réchauffée est alors réinjectée par un puits ou un groupe de puits. L’inversion du sens de circulation du fluide permet de récupérer la chaleur stockée.
• Le stockage en champ des sondes géothermiques verticales : ce système mobilise un volume de sol ou de roche pour stocker l’énergie thermique via des dizaines de sondes géothermiques verticales espacées de quelques mètres et profondes de quelques dizaines de mètres.
• Le stockage en excavation : l’eau chaude est stockée dans de très grandes excavations recouvertes d’une bâche étanche. Les côtés et le fond sont recouverts d’un géotextile en polymère et toutes les faces sont thermiquement isolées.
• Le stockage en mine, qui utilise l’eau de mines fermées et inondées comme moyen de stockage.

Un contexte énergétique favorable au stockage de chaleur ?

Le contexte économique et environnemental français actuel semble très favorable au développement du stockage de chaleur, d’autant que les lois de programmation énergétique misent sur un développement significatif des réseaux de chaleur et de froid.