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Académie des Technologies

Stockage intersaisonnier de chaleur : la solution de chauffage – climatisation durable et décarbonée

et pour atteindre l’objectif national de production de 100 TWh de chaleur fournie par la géothermie d’ici 2040

Le stockage intersaisonnier de chaleur consiste à mettre en place des systèmes capables de stocker de la chaleur en été pour une utilisation en hiver et inversement. Dans son dernier rapport, l’Académie des technologies souligne l’efficacité de ce stockage pour réduire la consommation d’énergie et les émissions de gaz à effet de serre des bâtiments. Elle recommande son déploiement en France, en assurant un soutien comparable aux autres énergies renouvelables.

Illustration du stockage thermique en aquifère. Source : IF Technology

Les Systèmes de Stockage Intersaisonnier de Chaleur (STES) stockent activement la chaleur en été dans le sous-sol, pour réchauffer en hiver, et le froid en hiver pour rafraîchir en été. La chaleur qu’ils utilisent peut provenir de sources d’énergie renouvelable bas-carbone, tels les panneaux solaires thermiques, ou de récupération de la chaleur des eaux usées ou de l’industrie. Ce stockage actif les distingue des systèmes de géothermie classiques qui utilisent la chaleur naturellement disponible dans le sous-sol. On peut l’appeler géothermie à recharge active intersaisonnière.

Illustration du stockage thermique en champ de sondes.
Source : Underground Energy (noter que les sondes peuvent aussi être sous les bâtiments)

Cette famille de technologies propose une alternative écologique et économique aux systèmes de chauffage et de climatisation conventionnels. Elle permet de réduire la consommation d’énergie des bâtiments et limite les émissions de gaz à effet de serre.

Elle est un atout pour atteindre l’objectif national de production de 100 TWh de chaleur fournie par la géothermie d’ici 2040. Le défi à relever est ambitieux : il nécessite l’installation de 3 GW de puissance chaque année, c’est-à-dire autant que la puissance totale installée jusqu’en 2020.

Schéma du réseau d’échange thermique de Paris-Saclay.

Le principe n’est pas nouveau, avec des réalisations en Allemagne, au Canada, aux Pays-Bas et en Suisse. Par exemple, la chaleur solaire stockée sur le site de Drake Landing, un écoquartier au Canada, couvre près de 90 % du besoin annuel de chauffage pour une cinquantaine de maisons, malgré un besoin de chauffage environ deux fois plus important que dans le Nord de la France.


Exemple d’économie circulaire :

Réutiliser une partie de la chaleur produite par un data center pour reproduire un mécanisme naturel de photosynthèse en utilisant une partie du CO2 capté pour faire pousser des algues, et les recycler en biomasse.

Infographie Data Center biocirculaire (Crédit photo : Data4)
Data4, opérateur et investisseur français sur le marché des data centers, et l’Université Paris-Saclay annoncent une première mondiale : l’expérimentation d’une forêt d’algues sur un data center. Ce projet, porté par une équipe pluridisciplinaire et multi-métiers (spécialistes biomasse, numérique, IA, physique/chimie, économie, etc) de la Fondation de l’Université Paris-Saclay et les équipes de Data4 sur le site essonnien du groupe situé à Marcoussis, consiste à réutiliser une partie de la chaleur produite par un data center pour reproduire un mécanisme naturel de photosynthèse en utilisant une partie du CO2 capté pour faire pousser des algues, et les recycler en biomasse.

Malgré sa maturité technique, son adoption reste encore très limitée en France pour des raisons multiples : méconnaissance du public, cadre législatif et réglementaire actuel, filières industrielles inadaptées.

L’Académie des technologies émet dans son rapport cinq recommandations pour favoriser le déploiement des STES en France :

  1. adapter les réglementations, notamment en ajustant les limites de puissance et de profondeur pour la géothermie ;
  2. assurer un financement comparable aux autres énergies renouvelables, avec un accent sur les subventions pour les études de faisabilité ;
  3. encourager des formations spécialisées pour les professionnels du bâtiment, de l’architecte au promoteur, de l’installateur au foreur, et développer des outils de simulation accessibles ;
  4. mettre en place des campagnes d’information et de sensibilisation du public et des parties prenantes pour promouvoir l’adoption des STES ;
  5. soutenir la recherche et le développement dans ce domaine.

Le stockage intersaisonnier de chaleur: un atout pour le climat et la souveraineté

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