Rapport: L'énergie géothermique pourrait fournir jusqu'à 16% du réseau électrique américain d'ici 2050

Sonoma Power Plant aux geysers en Californie.
agrandir / Sonoma Power Plant aux geysers en Californie.

Compte tenu de la baisse des prix et de la popularité croissante du soleil et du vent, la géothermie devrait être sous-estimée. Bien sûr, vous pouvez penser que c’est génial de pouvoir l’obtenir, par exemple en Islande ou dans les geysers en Californie, mais ce sont des exceptions, n’est-ce pas? Pas complet. Les sources d’énergie géothermique se présentent sous de nombreuses formes et sont généralement beaucoup plus subtiles que la vapeur tirée du sol. En réalité, l’énergie géothermique pourrait être un facteur important de notre futur mix.

Cela ressort clairement du récent rapport du département américain de l'Énergie "GeoVision". Basé sur des évaluations similaires de l'énergie éolienne, solaire et hydraulique, le rapport s'appuie sur des informations provenant de laboratoires nationaux et d'autres agences scientifiques. Il résume ce que nous savons sur les ressources physiques aux États-Unis et examine également les facteurs qui ont limité l'utilisation de l'énergie géothermique. Dans l’ensemble, le rapport montre que nous pouvons faire beaucoup plus avec l’énergie géothermique – pour la production d’énergie, le chauffage et le refroidissement – qu’elle ne le fait actuellement.

Chaleur et électricité

Les températures les plus élevées se trouvent dans l'ouest, mais ce ne sont pas les seuls endroits où les techniques géothermiques peuvent être appliquées. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/06/GeoVision-full -report-25-640x334.png "width =" 640 "height =" 334 "srcset =" https : //cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/06/GeoVision-full-report-25- 1280 x 669.png 2x
agrandir / Les températures les plus élevées se trouvent dans l'ouest, mais ce ne sont pas les seuls endroits où les techniques géothermiques peuvent être appliquées.

DOE

Il est possible que la quantité d'électricité produite sur les sites hydrothermaux classiques soit plus que doublée et que l'eau chaude souterraine puisse facilement être extraite des puits. C'est économique sur le réseau actuel. Toutefois, selon le rapport, le potentiel de croissance le plus important réside dans les "systèmes géothermiques améliorés". Ce sont des zones où les températures sont élevées mais où le substrat rocheux n'a pas suffisamment de fissures et de passages pour permettre à l'eau chaude de circuler librement – ou il manque tout simplement complètement l'eau.

La technologie utilisée dans la fracturation au gaz naturel, qui consiste à injecter un fluide sous pression dans le sol pour former des fractures dans la roche qui libèrent du gaz piégé dans des puits forés horizontalement, pourrait être adaptée pour générer de l'électricité à de tels endroits. La génération de fractures et / ou l’injection d’eau devant être chauffée par ces roches aboutit à la création d’une centrale géothermique similaire, mais nécessite beaucoup plus de technologie que le simple bridage d’une paille dans une source qui chauffe déjà l’eau à la surface. passe.

Le développement ultérieur de technologies géothermiques améliorées pourrait à lui seul générer 45 gigawatts d’électricité d’ici 2050. Si vous ajoutez les installations plus conventionnelles, vous avez 60 gigawatts –26 fois plus en tant que génération géothermique actuelle. Et dans un scénario où les prix du gaz naturel sont à la hausse et où l’énergie géothermique est encore plus compétitive, nous pourrions le doubler pour atteindre 120 gigawatts. Cela représenterait 16% de la production totale prévue pour 2050 aux États-Unis.

De plus, cette énergie peut être générée 24h / 24 et même alimentée ou éteinte de manière flexible, ce qui en fait une excellente combinaison avec les formes intermittentes d'énergies renouvelables telles que le vent et le soleil.

Les nombreux types d'énergie géothermique. "Src =" https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/06/GeoVision-full-report-27-640x743.jpg "width =" 640 "height =" 743 "srcset =" https : //cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2019/06/GeoVision-full-report-27-1280x1486.jpg 2x
agrandir / Les nombreuses saveurs de la géothermie.

DOE

Du côté du chauffage (et du refroidissement), il y a deux options principales. Les pompes à chaleur géothermiques classiques font circuler le fluide dans les boucles terrestres pour se refroidir en été et chauffer en hiver. Ils pourraient être largement distribués avec un effort minimal. Le rapport estime que d'ici 2050, le nombre d'installations pourrait être multiplié par 14 pour atteindre 28 millions, soit 23% des besoins nationaux en logements. Si vous considérez avec quelle rapidité le marché pourrait évoluer de manière réaliste, le nombre de ménages chutera à 19 millions – une augmentation massive.

Il existe un potentiel encore plus grand pour les systèmes de chauffage urbain, où un seul grand système géothermique fournit de la chaleur à tous les bâtiments d'une région. Aux États-Unis, il n’existe qu’une poignée de tels systèmes (Boise, Idaho en est un exemple), mais le rapport indique plus de 17 000 sites où il serait judicieux de répondre aux besoins en chauffage de 45 millions de ménages.

Acceptation limitée

Le rapport se concentre principalement sur les obstacles qui ont jusqu'ici empêché la réalisation de ce potentiel sensationnel. Certaines barrières sont effectivement technologiques – par exemple, ces systèmes géothermiques améliorés ne sont pas encore au point. Certains obstacles sont tout simplement dus au fait que vous ne réalisez pas que des éléments tels que les pompes à chaleur géothermiques sont déjà des options viables.

Cependant, les plus gros obstacles sont les obstacles financiers. Les projets de centrales géothermiques souffrent de coûts d’investissement considérablement plus élevés (et donc de délais de retour sur investissement plus courts) que d’autres formes d’énergie renouvelable. Les techniques de mise en place de puits sur des sites hydrothermaux traditionnels sont étonnamment infructueuses, car de nombreux puits ne disposent pas de la boîte à jus. De meilleures cartes et une caractérisation améliorée du site pourraient réduire les temps d'arrêt et les coûts.

Le rapport souligne également que les autorisations pour les États fédéraux ne sont pas sans heurts. Entre les chevauchements désagréables lorsque plusieurs agences sont impliquées et les débris dans les départements en sous-effectif, cela indique des approbations qui pourraient être consolidées pour simplifier le processus. Selon le rapport, la rationalisation pourrait réduire le temps requis pour mener à bien un projet et réduire les risques financiers liés à son démarrage. L'incertitude constante quant aux crédits d'impôt à court terme pour les projets d'énergie renouvelable a également un effet géothermique négatif.

Les scénarios 2050 inclus dans le rapport sont basés sur des améliorations plausibles de ces obstacles dans la modélisation de l'économie et du fonctionnement du réseau énergétique national. Afin de concrétiser les chiffres projetés, une série d'étapes clés est définie. Il s’agit notamment de rationaliser le processus d’octroi de licences, de poursuivre les recherches sur le développement de «systèmes géothermiques avancés», d’améliorer les méthodes permettant de réduire le nombre d’essais d’essais pour les nouvelles installations et de mieux faire connaître les options géothermiques.

L'autre clé maximise la valeur de chaque projet. À mesure que la flexibilité du réseau devient plus importante, la compensation de l’énergie géothermique pour cette valeur augmenterait la rentabilité. Il existe également une variété d'utilisations industrielles de la chaleur dans toute la gamme de températures du sol – du réchauffement des serres au soutien de la production de ciment. Un plus large éventail d'applications pourrait stimuler la croissance de l'industrie géothermique et réduire les coûts avec la mise à l'échelle.

Si vous êtes un fan de la géothermie et un optimiste, le rapport a un potentiel énorme, même si de nombreux défis se posent ici et là. Dans une introduction au rapport, Susan Hamm, directrice de bureau de DOE Geothermal Technologies, écrit:[T]Son rapport nous montre comment nous pouvons changer le cadran géothermique de ce que nous savons à ce que nous envisageons pour les 30 prochaines années. L’analyse de GeoVision nous conduit au-delà d’une explication du potentiel en ressources en illustrant ce qui est réel aujourd’hui et en brossant un tableau de ce qui pourrait être réel demain. "

Rapport: L'énergie géothermique pourrait fournir jusqu'à 16% du réseau électrique américain d'ici 2050
4.9 (98%) 32 votes
 

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *