Plan: Résumé du Pompe à chaleur Seine/Paris | Notes | Réseau géothermique du Dogger | ETES (Electric Thermal Energy Storage) - Siemens
(page est refocaliser que Thermique Paris, et deplacer autres techno Thermiques s.l. remarquables mises ici en attendant.
+ faire version pour Beaj, et Omnilux)
Principe: applique une pompe à chaleur sur le débit d'une rivière pour les régions mal équipées en (autres) ENRs. + l'articuler sur le réseau de chaleur 'Dogger' existant.
Image dy Système Geothermie Prof+Surf+Stock (+++) (gif: -)
Application à la région Paris/IleDeFrance, qui ne dispose que de 50m2/habitant (20 000 habitants au km2 - donc la plupart des ENRs ne peuvent s'appliquer, du moins simplement: ex BTES; ce projet)
Surface energétique requise: 40m2/habitant (avec 10 millions d’habitants pour Paris et sa banlieue, 1 kW consommé par Parisien dont 8760 kWh thermique. déperdition de 200 kWh par m2)
La seine: 300 m3/s
Pompe à Chaleur sur la Seine et/ou Aquifère: 1760 kWh/ habitant avec un modeste COP de 5 () creuser/comprend pas trop)
Solution technique:
-échangeur classique pour pomper la chaleur de la Seine que température 10-15°C
-échangeurs à plaques sur les deux potentiels eau superficielle / eau géothermale (5°C): faible rendement (cop) et puissance, mais pour venir au secours du chauffage thermodynamique pendant l’ hiver (2 échangeur combinés en série) = chaufferie hybride TD1+TD2.
Performance:
Production de 300 m3/h à 70 degrés qui sera rejeté à 20 degrés dans le puits de rejet (pas précisé: l'aquifère?; la seine en aval de paris?)
Puissance disponible serait limitée à 0,375 kW / par parisien.
Faisabilité et notes à voir, perspectives:
-un sacré travail d'ingénierie, mais concevoir des échangeurs à plaques adaptés au besoin devrait rester plus simple que de mettre l’EPR de Flamanville en production!
-au plus froid de l’hiver, il faudrait un fonctionnement supplementaire:
.une pompe chaleur avec un doublet thermique, mais avec la surface au sol disponible (env.2 km2 pour 40 000 citadins) ca semble insuffisant.
.il y aurait ainsi un mode avec combustion (? pas décrit!? - en tout cas je ne vois pas l’intérêt de chauffer ici/massif pour récupérer et distribuer, sauf si le but est d'éviter des systèmes de chauffage d'appoint. Et le radiateur électrique est alors pt etre bcp plus simple/pertinent...)
.avec des pompes à chaleur situées en aval pourraient tout de même disposer d’un débit d’eau à 15°C de 1500 m3/h diminuant d’autant la consommation en gaz lorsque la chaufferie hybride fonctionne en mode combustion au plus froid de l’hiver.
.utilisation de la production de chaleur par la combustion des ordures
.utilisation d'une cogénération de chaleur par des piles à combustible (en complément de l’électricité)
.Le temps que le stockage de masse de l’électricité avec l’hydrogène se met en place l’intérêt de l’Europe est probablement dans un premier temps d’utiliser le gaz russe qui nous vient par la mer Baltique pour produire l’électricité lorsque la demande excède les possibilités de production. Ceci plutôt que de développer ces coûteuses éoliennes offshore comme le suggère JMJ.
+/Geothermie en région Parisienne: =>cf § infra au 20200722b, dont:
Aquifère du Dogger: eau géothermale à 56-85°C dans la couche géologique du Dogger, à -2Km environ. Carte BRGM de la température a 1200-1800m de profondeur. Exploitée par 3+?1 ensembles d'équipements:
RESEAU GEOTHERMAL DE VILLEJUF-LaHAYE-CHEVILLY: 3 centrales/villes avec 2 puits chaun (1 remonte, 1 descend) de 2.1km long (car en bias).
CENTRALE GEOTHERMIQUE DE BOULLOGNE-BILLANCOURT: (?)
Scénario NegaWatt 2017 : +++ a revoir
Site privé http://infoenergie.eu/ (de Ballander, anc directeur de OilGear... kayakiste semble t il...): pas facile a naviguer (pas de back ni menu constant)
3 ss sites La rivière source d'énergie L'énergie sans la rivière Les Lutins thermique
+ SolarWater Economy (+++) , + 'Mon livre'
20200722: découverte du concept d'appliquer une pompe à chaleur sur rivière pour les régions mal équipées en (autres) ENRs
Mon avis: concept très intéressant, à creuser car pas évident qd même que ca puisse être facilement mis en oeuvre (échangeurs; seine/aquifère; bilan énergétique avec COP=5;...)
(copie du commentaireBallard2020722)
-(pas clair) l’énergie thermique contenue à l’état latent dans un litre de pétrole voisine de 10 kWh est beaucoup plus importante que celle contenue dans un litre d’eau lorsque sa température varie de 10 degrés. ( dans la pratique mille fois plus importante) (=>s'est trompé je pense, comparait énergie chimique de combustion du pétrole à l'énergie thermique latente de l'eau, pour relativiser l’intérêt du solaire thermique (de mon post précédant)).
-avec un débit moyen de 300 m3/s un fleuve comme la Seine charrie en une heure environ un million de mètres cubes d’eau (3 600 x 300). Ceci de telle sorte que si l’on refroidi ce volume de 10 degrés en hiver on dispose en une heure d’une énergie thermique pour chauffer l’habitat égale à 10 millions de kWh ce qui correspond, vu la population de 10 millions d’habitants pour Paris et sa banlieue, à une puissance disponible de 1 kW pour chaque Parisien et une énergie thermique disponible annuellement de 8760 kWh ce qui est loin d’être négligeable. Sur la base d’une déperdition de 200 kWh par m2 habitable, ce qui n’est pas très reluisant et qui correspond sensiblement à l’habitat existant mal isolé, on arrive à une surface habitable par habitant supérieure à 40 m2 ce qui n’est pas négligeable
En mettant en place un chauffage thermodynamique échangeant sur l’eau la consommation en énergie finale électrique serait limitée à 1760 kWh/ habitant avec un modeste COP de 5. Ceci sans faire appel aux produits fossiles et avec une consommation électrique sensiblement deux fois plus faible par rapport à ce qu’elle est actuellement en France (voir figure accessible à partir du lien suivant pour compréhension). Une diminution de consommation en énergie électrique significative par rapport à ce qu’elle est actuellement laissant suffisamment d’électricité disponible pour alimenter la voiture hybride rechargeable. Voir pour compréhension
https://www.dropbox.com/s/35dczjjksn5cvta/IJCK-2020%2Btexte%2038.pdf?dl=0
Ce qui précède est l’essentiel du raisonnement étant donné que la Seine n’est bien sûr pas toujours à 10 degrés comme l’est la nappe libre en communication avec elle.
À l’heure des télérelevés en ce qui concerne la température de l’eau il est surprenant qu’aucune information sur internet sur la façon dont la température de la Seine varie actuellement au cours de l’année ne soit disponible. Quoi qu’il en soit lorsqu’elle est à 5°C ou même un peu moins au plus froid de l’hiver il est évident que son potentiel ENR pour le chauffage thermodynamique est nul. Heureuselent avec les échangeurs à plaques les deux potentiels eau superficielle / eau géothermale peuvent être ajoutés l’un à l’autre et au plus froid de l’ hiver la chaufferie hybride peut éventuellement venir au secours du chauffage thermodynamique pour assurer le confort.
Avec 20 000 habitants au km2 chaque parisien ne disposant que de 50 m2 au sol ce qui n’est pas grand-chose. JMJ, le BRGM où l’école des Mines
pourraient justement estimer qu’un doublet géothermique, qui nécessite une surface au sol voisine de 2 km2 serait bien incapable d’assurer le besoin de 40 000 citadins.
Ceci par le fait qu’en fournissant, sauf erreur de ma part, un débit d’eau de 300 m3/h à 70 degrés cette dernière étant rejeté à 20 degrés dans le puits de rejet, la puissance disponible par parisien est limitée à 0,375 kW (300 x 50)/40 000). Il faudra bien sûr concevoir des échangeurs à plaques adaptés au besoin mais cela devrait être plus simple que de mettre l’EPR de Flamanville en production. La conservation de l’énergie nous apprend que si la Seine est à 5 degrés les pompes à chaleur situées en aval pourraient tout de même disposer d’un débit d’eau à 15 degrés de 1500 m3/h diminuant d’autant la consommation en gaz lorsque la chaufferie hybride fonctionne en mode combustion au plus froid de l’hiver. Voir pour compréhension
https://www.dropbox.com/s/i5igf9s8l4oh7h3/IJCK-2020%2Btexte%2044.pdf?dl=0
Paris ne s’est pas fait en un jour et l’on ne peut pas tout faire d’un coup mais probablement découvriront nous qu’il y a d’autres moyens d’élever la température sur le réseau d’alimentation des évaporateurs pour améliorer les performances des pompes à chaleur et la puissance disponible. Ceci en utilisant la combustion des ordures ou en tenant compte du fait que les piles à combustible génèrent aussi de la chaleur en complément de l’électricité.
Le temps que le stockage de masse de l’électricité avec l’hydrogène se met en place l’intérêt de l’Europe est probablement dans un premier temps d’utiliser le gaz russe qui nous vient par la mer Baltique pour produire l’électricité lorsque la demande excède les possibilités de production. Ceci plutôt que de développer ces coûteuses éoliennes offshore comme le suggère JMJ
+sur son idée/projet: son livre (?SolarWaterEconomy)..., et ici/épilogue 'fin de la combustion' qui donne les chiffres et principe détaillés d'un système intégré.
Reeau de chaleur du Dogger/Villejuif/Boulognen IleDeFrance
20200722b: Notes sur les exploitations géothermiques en IleDeFrance:
*Aquifère du Dogger:
eau géothermale à 56-85°C dans la couche géologique du Dogger, à -2Km environ. Ballander parle aussi d'un gradient géothermique d’environ 3 degrés par 100m. Carte BRGM de la température a 1200-1800m de profondeur. eau géothermale est salé (environ 7 g par litre) car il s’agit historiquement d’eau de la mer, retenue depuis l’époque du Jurassique moyen (il y a 170 millions d’années) entre deux couches d’argile. D'ou echangeur thermique sans mélange physique, ne anti corrosion,...
Exploitée par 2 ensembles d'équipements:
-Le RESEAU GEOTHERMAL DE VILLEJUIF-L'HAYE-CHEVILLY:
-La CENTRALE GEOTHERMIQUE DE BOULLOGNE-BILLANCOURT:
-plus le projet d'un système pompe à chaleur / geothermie 'BALLANGER' (cf supra §-20200522): combiner la geothermie profonde/Aquifère du Doger avec géothermie d'eaux superficielles (Seine) qui accroîtrait le rdt, voir avec doublet géothermique (?dans l'aquifère).
*RESEAU GEOTHERMAL DE VILLEJUIF-L'HAYE-CHEVILLY: /94.citoyens.com: article +++; /infoenergie.eu(ballander); ++ cad visite/exposé du gérant du réseau et reflexions pour Boulogne + Projet SystèmeGeotherBallangercf !-20200722)
3 centrales/villes avec 2 puits chacun (1 remonte, 1 descend) de 2.1km long (car en bias).
Echangeur themrique de 350plaques de titane de 1mm epaisseur (surace d'un terrain de foot) ou 0.7mm pour la nouvel central Villejuif
Il y a un récupération de chaleur (/ incinération d'ordures? ou combustion gaz ou electr) et production d'electricité avec EDF
Il ont ajouté un récupérateur de chaleur sur l'eau retour à 40°C d'utilisation.
Le toit est aménage jardin...
Le réseau compte 350 échangeurs et 200 points de livraison.
L'eau sort à 60/70°C. Pour l'hiver, il y a un appoint: système de cogénération a été mis en place à Chevilly et L’Haÿ.
Le système intègre d'autres fonctions: salle polyvalente, jardins potagers, toits végétalisés…
Le projet remonte/à commencé en 198 (entre LaRue et L'hay)
Le réseau dessert 30 000 équivalent-logements et produit 220 gigawatt-heure par an.
30 millions d{E investis pour la nvl centrale, ce qui fait passer le bilan:
l’énergie du réseau des trois villes provient à 60>70% de la géothermie, 30>25% de la cogénération et 10>5% des chaufferies au gaz.
Dans le Val-de-Marne, une vingtaine de centrales de géothermie sont actuellement en service, produisant environ 1000 gigawatt-heure par an. En ILE, la géothermie compte que pour 1% de l'énergie consommée... mais 1r ENR.
CENTRALE GEOTHERMIQUE DE BOULLOGNE-BILLANCOURT: /infoenergie.eu(ballander); ++ mais projet/pas trouvé sur web!
CENTRALE GEOTHERMIQUE DE BOULLANTE (Gouadeloupe)
Stockage d'energie à Brest/Dalkia: à Brest https://www.dalkia.fr/fr/e-mag-efficacite-energetique/stockage-denergie-thermique-brest-pointe, (A LIRE) mais aussi a Paris/P+Muse G.Pompidou,... : stockage de chaleur initié 2003 à partir d'un incinérateur, puis étendu en 2019 pour intégrer de la chaleur de biomasse:
-tout de 20m d'une capacité de 1 000 m3, lpoeut stocker 2 500 MWh par an (soit l’équivalent de la consommation de 400 logements). Sur le site de l'université qui a accepté car le 1r dmd d'energie les matins...
Dalkia dvlp de nb soln mais presente peu... A fait un forage hoizontale dans l'aquifère geotherme de Paris(2017).
Shift: Referentiel des methodes (lu 20200721):https://theshiftproject.org/analyse-de-scenarios-electriques/
Negawat: tt les video: 2 vues: https://negawatt.org/Video-presentation-complete-du-scenario-negaWatt
H2: methodes de produ par https://www.connaissancedesenergies.org/fiche-pedagogique/production-de-lhydrogene
//infoenergie: brochure, mais pluto mkg/pour investisseurs: n'explique quasi rien du fctmt et rdt.
/Siemens Gamesa: peut de ppt technique aussi.
Principe (déviné): Stockage de chaleur massif, à priori dans le sol, alimenté par toute production electrique excédentaire(pics d'éolien, PV,..) (mais aussi autres: biomasse, combustion, nucléaire,...), ou directement en chaleur (nucléaire,biomasse);
puis restitution de chaleur (plutot industrielle?: jusqu'à 800°C), ou reconvertie en electricité (mais pas dit comment; ni rdt, puissance,..).
(autre site Siemens quie fait production + stockage CAES (Air comprimé), Batteries,..)