Gestion du stockage de chaleur en aquifère alluvial par modélisation numérique : développements et illustrations

Séminaires LHyGeS
Le 25 juin 2018
À 11h00
EOST, 1 rue Blessig, Amphi. 2

Séminaire du Lhyges le lundi 25 juin à 11h.

Internivenant : Guillaume De Schepper, chercheur postdoctoral au sein d'une PME en Belgique (Aquale)

Titre : "Gestion du stockage de chaleur en aquifère alluvial par modélisation numérique : développements et illustrations."

Lieu : EOST, 1 rue Blessig, Amphi. 2

Résumé :

Deux cas appliqués de projets géothermiques de stockage de chaleur à faible profondeur (type ATES) seront présentés. Le premier cas illustre un projet de stockage saisonnier dans un aquifère alluvial en milieu urbain. Le site d’étude se trouve au cœur de la ville de Liège, le long de la Meuse. Un modèle numérique 3D d’écoulement des eaux souterraines, couplé à du transport de chaleur, a été développé à des fins prédictives. Les données de terrain révèlent de très faibles variations de température au sein de l’aquifère lors des phases d’exploitation et de stockage, avec un taux de récupération d’énergie estimé à 45 %. L’impact du système ATES sur l’aquifère, basé sur les besoins thermiques quotidiens de futurs bâtiments, ont été simulés et quantifiés. Un scénario prédictif sur plusieurs années a notamment été simulé en régime transitoire.

Le deuxième cas est issu d’un site pilote de stockage de chaleur à cycles courts (journaliers ou hebdomadaires), également en aquifère alluvial. Une expérience de stockage de chaleur a été réalisée avec un suivi géophysique continu de l’extension du panache de chaleur par tomographie de résistivité électrique en time-lapse. Les données géophysiques collectées, en plus des données hydrogéologiques, ont servi au calibrage d’un modèle à échelle locale ; l’utilisation de données géophysiques dans le processus de calibrage permettant de contraindre le modèle et d’améliorer sa représentativité. Divers scénarios de mesures de gestion de la demande énergétique ont ensuite été simulés.

Dans les deux cas, le but des développements réalisés est d’évaluer l’utilité de la mise en place de systèmes de stockage d’énergie géothermique en aquifère pour la gestion et la production d’énergie en milieu urbain. De cette façon, les bâtiments dont les besoins en énergie thermique ou électrique sont partiellement couverts par l’énergie géothermique stockée peuvent bénéficier d’une relative autonomie énergétique.

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