20 années de géothermie à Riehen

FORUM ARPEA
La géothermie de moyenne et grande profondeur :
un maillon essentiel du mixte énergétique de demain
7 Février 2014
20 ANNÉES DE GÉOTHERMIE À RIEHEN:
RÉTROSPECTIVE, EXPÉRIENCES DU
PROJET ET POSSIBILITÉS D’OPTIMISATION
PHILIP KLINGLER, GRUNEKO SCHWEIZ AG, ST. JAKOBS-STRASSE 199, CH-4020 BÂLE
TEL. +41 61 367 95 95 . DIRECT: +41 61 367 96 31
Chronologie de
Wärmeverbund Riehen AG
1980 - Analyse générale des énergies renouvelables à Riehen
1988 - Forage RB1 Bachtelenweg et RB2 Stettenfeld
1989 - Mise en service de la première centrale de pointe et le réseau de CDC
- Essaie de pompage de longue durée
1990 - Analyses des essaies de pompage montrent la productivité du réservoir
(conférence pour la presse, Décembre 1990)
1994 - Mise en service de la centrale «Haselrain » en janvier 1994
1997 - Première fourniture de chaleur transnationale (Lörrach DE)
2006 - Riehen-Plus: Concept d’une fusion des coopérations de chaleur de Riehen Dorf
commune de Riehen), Niederholz (WV Niederholz AG) and Wasserstelzen (IWB)
2009 - Fondation de Wärmeverbund Riehen AG. Démarrage des travaux de l’expansion
- Essaie de traçage
2011 - Nouveau PCCE
2013 - Interconnexion avec le réseau de CDC de Bâle
- Wärmeverbund Riehen AG devient membre de l’AEnEC
Site de forage 1988
Puits de production
30 m
Ø 340 mm
Musée Fondation
Beyeler
Ø 245 mm
600 m
Stahlrohr
Zementation
Station de
pompage et puits
1200 m
Ø 178 mm
1440 m
Ø 159 mm
1570 m
Puits / Bachtelenweg
Géothermie à Riehen
Fonction de la pompe:
Contrôle de pression
 Écaillage
 Corrosion
 Dégazage
Transmissivité
 Résistance de
l'aquifer
Puits de Production:
1547m
Doublet hydrothermale
Pompe
1km
Puits d'injection:
1247m
Situation tectonique de Riehen
•
•
•
Situé sur la faille de bordure à l'est
dans le fossé rhénan supérieure
Le développement du fossé rhénan a
causé la formation de multiples
petites unité géologiques.
Il es supposé que les sédiments du
Muschelkalk sont fortement
fracturés.
Riehen
Riehen – Géologie
• Les deux
forages dans
les failles
• Flexure de la
faille de bordure
• 1 km distance
Essaie de traçage
•
10 kg d'Uranine dilué dans 1000 l d'eau
•
L'injection: 03.11. 2009 entre 12:30h et
14:10h
•
Tous les échantillons étaient négatifs
(un échantillon contaminé)
•
Mesures en 2011, 2012 = négatives
•
Aucune connexion direct entre le
forage de production et l'injection ou
un réservoir très extensif.
Modèle géologique de Riehen
Modèle 1996: Circulation du
forage de production au forage
d'injection dans un bloque de
Muschelkalk
1996
Mégel, T., 1996. Aqifer-Bewirtschaftung bei
der Geothermischen Energienutzung, PhD.
PhD, ETH Zürich, Zürich.
Model 2010: Aquifère extensif avec un
courant S-N ou une interruption par une
faille (faille de Weil-am-Rhein )
2010
Klingler, P., 2010. Charakterisierung des Geothermischen Reservoirs
Riehen: 3DStruktur und Tracer-Test. Masterabeit, Centre
d‘Hydrogéologie et Géothermie CHYN, Université de Neuchâtel.
Concept de base de Riehen
Production de chaleur et l'électricité
PAC
< 55 °C
Chaudière
PCCE
65°C
Échangeurs de
chaleur directs
30°C
Doublet géothermique
10
70 -90 °C
Réseau de
distribution de chaleur
à distance
Fonction du système
Centrale de Haselrain
Doublet
géthermique
Échangeurs
de chaleur
directs
Pompes à chaleur PAC
PAC récupération
de chaleur
PCCE
Sàckage
de réseau
Dimensionnement du système
Chaudière de gaz
Chaleur à distance- SI Bâle
Chaudière de mazout/gaz
PCCE
Doublet géothermique et PAC sur géothermie
12
Balance des énergies
PCCE
Chaleur
11'400 MWh
21.1%
Gaz 22'305 MWh
Electricity
9‘120 MWh
Gaz 3'485 MWh
Chaudière
Chaleur 2'960 MWh
5.5%
Mazout 3'125 MWh
Chaudière
Chaleur 2'500 MWh
4.6%
Chaleur à distance
9'285 MWh
Chaleur à
distance
Electr. 3‘444 MWh
Géothermie
19‘628 MWh
directe 4‘968 MWh
Electr. 1‘630 MWh
PAC
Chaleur
9'100 MWh
16.9%
Chaleur
28'040 MWh
51.9%
100% Chaleur
54‘000 MWh
20 ans Expérience de service:
Une revue des pannes
Optimisation 1: "Riehen plus"
WV Riehen (Gemeinde Riehen)
- 1989-2009
Géothermie & PAC,
PCCE, chaudières à mazout & gaz
WV Niederholz (Aktiengesellschaft)
- Nyfag AG, WG Niederholz, Basler
Versicherungen, 1991-2009
PCCE & chaudière à mazout
WV Wasserstelzen (IWB)
- 1994-2009
PCCE & chaudière de pointe à mazout
WV Rüchlig (Kant. BS / Gem.
Riehen)
2005-2009
Chaudière de bois et chaudières de
pointe à mazout
Extension
Projet « Riehen Plus »
 Interconnexion hydraulique de 3 coopération de
chaleur et fusion en "Erdwärme Riehen AG"
(Commune de Riehen & Services Indust. de Bâle)
 Extension de 2009 à 2012
 Investissements: CHF 18.5 Mio
Détails techniques du projet
 Extension du réseau de distribution
de 26 GWh/a à 54 GWh/a
 Augmentation du débit dans le doublet
De 18 l/sec à 23 (25) l/sec
 Augmentation de la consommation de l'énergie
géothermique
De 10 - 12 GWh/a à 20 – 25 GWh/a
 Réduction de CO2
De 3'500 t/a à 6‘000 – 7‘000 t/a
Réseau actuel
Économie de l'énergie fossile avant
Erdöl
15%
Économie de l'énergie fossile
1‘300‘000 litres de mazout par année
=
ca. 65 camions-citernes
Geothermie
45%
Gas
40%
Économie de l'énergie fossile
Économie de l'énergie fossile
5‘700‘000 litres de mazout par année
=
ca. 285 camions-citernes
Erdöl
Erdöl
8%
9%
Geothermie
Geothermie
41%
48%
Gas
Gas
51%
59%
Optimisation 2:
Jeu avec les coûts de production variable
Coûts de production de chaleur en hiver
Bas tarif
Chaudière à
mazout
Haut tarif
Chaudière à gaz
Chaleur à distance
PCCE
Géothermie & PAC
Tarif de pointe
Optimisation 3:
• Optimisation de la consommation énergétique et réduction
des coûts énergétiques
• Base pour le remboursement de la taxe fédérale sur le CO2
• Respect de l’article relatif aux gros consommateurs des
cantons
• Octroi d’attestations commercialisables pour les mesures
réductrices d’émissions
• Appuis financiers de tiers
Visions des optimisations de
l’avenir
• Extension du réseau de distribution
• Augmentation du débit de la géothermie
– Travaux sur les puits, stimulation
– Injéction d’une partie du CO2 du PCCE
comme stimulation de puits d’injection et
séquestration de CO2
Merci de votre attention!
''L'un attend que le temps se transforme, l'autre s'en saisit avec vigueur et agit"
•Dante Alighei (1265-1321) Poète it.