Objectif
Evaluation du potentiel géothermique exploitable du Bassin du Tage au Nord de Madrid
Contexte
Le Bassin de Madrid bénéficie d’un environnement géothermique parmi les plus prometteurs identifiés à ce jour en Espagne. La zone dite du Grán Madrid (Figure 1), d’une superficie proche de 1 500 km², se situe à l’extrémité septentrionale du Bassin sédimentaire du Tage, structuré suivant une séquence multicouche de dépôts clastiques (grès) détritiques d’âge tertiaire reposant sur un substratum cristallin (Figure 2).
Une base de données, dérivées de campagnes de protection géophysiques (sismiques essentiellement) et de forages d’exploration profonds (Figure 3), offrait une possibilité d’estimer le potentiel géothermique de la zone jusqu’à une profondeur de 5 000 m. L’exercice a fait appel à la méthode d’évaluation dite volumétrique, préférée aux approches probabilistes de type Monte Carlo, couramment pratiquée par les industries pétrolière et minière, segmentée selon quatre (4) classes d’utilisation des ressources répertoriées dans le Tableau 1.
Tableau 1 : Classification des ressources
N°
Profondeur (m) / Température (°C)
Utilisation(s)
I
Faible profondeur (0-200 m) / (10-20°C)
Sondes géothermiques
Doublets production/injection
Stockage souterrain de chaleur/froid en aquifère
II
Moyenne profondeur (500-1 000 m) / (25-35°C)
Réseaux de chauffage/froid urbain assistés par PAC
III
Gain de profondeur (1 500-3 000 m) / (60-120°C)
Réseaux de chaud/froid urbains grandes capacités
Possibilités de cogénération géochaleur/géoélectricité dans le Cycle de Rankine
Production Lithium (Li) et Helium (He)
IV
Ultra profondeur (Domaine frontière)
(3 500-5 000 m) / (130-200°C)
Applications géoélectriques seules (géopower) ou combinées chaleur/force (CHP)
Production Li et/ou He possible
Potentiel Géothermique
A partir des données de puits consignées dans le Tableau 2 ont été établies les évaluations de ressources et réserves accessibles et/ou récupérables réunies dans le Tableau 2 pour les secteurs Grán Madrid et zone spécifique NE Madrid, jusques et y compris les projections relatives à la mise en valeur des sources ultra profondes exploitant la technologie EGS (Engineered Geothermal Systems) de systèmes géothermiques stimulés.
Conclusion
Les potentiels géocalorifiques et géoélectriques évalués sur les secteurs Grań Madrid (1 400 km²) et NE Madrid (150 km²) s’élèvent respectivement, dans l’hypothèse d’un schéma minier, décrit en figure 4, sécurisant une longévité thermique (absence de refroidissement des ouvrages producteurs) de soixante-quinze (75) ans, à 730 et 170 PJ.
On observera que ces estimations ne représentent qu’un (très) faible pourcentage, 3% (Grán Madrid) et 5% (NE Madrid), de la chaleur récupérable, en vertu des critères d’évaluation pratiqués par la profession.
Tableau 2 : Intervalles et profondeurs testés/échantillonnées (m/sol) (source : IGME, Petratherm ESP
N°
Profondeur (m) / Température (°C)
Profondeur (m) / Température (°C)
Profondeur (m) / Température (°C)
Profondeur (m) / Température (°C)
Profondeur (m) / Température (°C)
Utilisation(s)
1
1800
1600-1800
47
70-80
20-30
150
2
3100
@ 2400
10 md
150
–
–
3
2400
1600-2400
20
70-90
12-90
150
4
2100
1600-2400
35
75-90
12-30
250
5
2000
1550-2000
44
70-78
20-25
200-250
Tableau 3 : Projections EGS (Engineered Geothermal Systems)
Zone d’alimentation
(PJ/TWh(*))
Globale
Spécifique
Puissance
72/20
18/5
Chaleur
50/13,5
12/3,4
Total
122 PJ/13,5 TWh
30 PJ/8,4 TWh
(*) 1 TWh = 3,65 PJ
Tableau 4 : Résumé des Evaluations de Ressources/Réserves
ZONE
Globale
(Madrid)
Spécifique
(NE Madrid)
Superficie (km²)
1400
150
Volume 5 km prof. (km3)
7000
750
150
–
–
Flux géothermique (Wm-2)
9 10-²
9 10-²
Températures sous-sol (°C)
500 m
1 500 m
2 500 m
5 000 m
35
60-70
80-100
160-180
35
60-70
80-100
160-180
Ressource accessible
560
6,2
Recharge de chaleur
Puissance (MWth)
Energie (GWth/an)
126
1 130
13,2
104
Chaleur en place (1018J)
Faible profondeur
Moyenne profondeur
Grande profondeur
Ultra-profondeur
21
18
27
115
2,2
3,9
3,1
13,1
Total
181 10^18J
22,3 10^18J
Chaleurs renouvelables
Faible prof. (1018J)
Moyenne prof.( 1018J)
Grande prof. (1018J)
Ultra-profondeur (1018J)
3,3/1
6,3
9,5
5,8
0,35/0,1
1,4
1,1
0,7
Total
24,9/22,6 10^18J
3,6/3,3 10^18J
Chaleurs exploitables
Faible prof. (10^17J)
Moyenne prof.( 10^17J)
Grande prof. (10^17J)
Ultra-profondeur (10^17J)
0,36/0,07
1,3
4,4
1,2
0,04/0,007
0,3
1,1
0,3
Total
7,3/7 10^17J
1,7/1,7 10^17J
Chaleur renouvelable (1017J)
3,09
0,33
