Vi har således fastsat tre centrale videnskabelige mål for fremtiden, som øger vores interne effektivitet og giver os mulighed for at reagere på et landskab under forandring til støtte for energiomstillingen.

Udvikle midlerne til at udvinde termisk energi fra geotermiske ressourcer med henblik på at generere kulstoffri varme/køling og lagre varme/køling i undergrunden

Dette mål er en fortsættelse af det arbejde, der er udført i de seneste 15 år, primært med henblik på at fremme viden og udvikle metoder og processer til støtte for varmeproduktionssektoren og kraftvarmeindustrien. Vi vil fortsætte vores videnskabelige arbejde med geotermisk energi og varmeoplagringssystemer og bygge broer mellem specialer for at skabe ægte fælles ekspertise inden for forskellige temperaturområder, fra meget lave og lave temperaturer (f.eks. fjernvarmesystemer) til varmeproduktion ved høje temperaturer (f.eks. “industriel” varme og kombineret kraftvarmeproduktion). Produktion af geotermisk elektricitet er stadig en nicheaktivitet i Frankrig, som kun finder sted i de franske oversøiske territorier. Den kan dog drage fordel af den forskning, der udføres inden for dyb geotermi på det franske fastland.

Den underjordiske lagring af varme/kulde i f.eks. bjergarter eller grundvandsmagasiner er et område, som BRGM i de seneste år har undersøgt inden for de lave temperaturintervaller. Denne forskningsprioritet vil i fremtiden skulle udvikles til at omfatte sæsonbestemt termisk energilagring i bjergarter, udforskning af høje temperaturområder og genvinding af restvarme.

Sidst, på mellemlang til lang sigt, vil det være nødvendigt at integrere varmeproduktions- og lagringsteknologier i energisystemer i forskellige skalaer (f.eks. bygninger, samfund og fjernvarmenet) for at gøre dem mere effektive.

Forskningsprioriteter

• Identificering og forståelse af de vigtigste fysiske og kemiske mekanismer.
• Modellering af koblede fænomener.
• Laboratorie- og platformsafprøvning.
• Metoder til udvikling, overvågning og optimering af udnyttelsen i forbindelse med reservoirer, brønde og varmeproduktionssteder.
• Metoder til udvikling, overvågning og optimering af udnyttelsen i forbindelse med underjordisk termisk energilagring i bjergarter og akviferer.
• Integrerede løsninger fra karakterisering af den underjordiske formation/det underjordiske sted til vurdering af dens energipotentiale, optimering af energisystemet og vurdering af omkostninger og fordele.

Vurdering og udnyttelse af undergrundens potentiale på regionalt og lokalt plan med henblik på at gøre energisystemer mere effektive ud fra et teknisk, miljømæssigt og økonomisk perspektiv

Dette andet mål vedrører lokalsamfund (f.eks. bydele, hele byer eller regioner) og fokuserer på at fremme viden og udvikle metoder og processer til vurdering af potentialet i lokalsamfund på det franske fastland med henblik på at gennemføre distribuerede energianlæg. Vores forsknings- og udviklingsarbejde strækker sig fra forståelse og kvalificering af geotermiske ressourcer og forskellige underjordiske lagringssystemer til udvikling af metoder til evaluering af potentialet i undergrunden. Ved at udvikle metoder til udforskning og karakterisering af undergrunden, der kan anvendes på forskellige skalaer og i forskellige sammenhænge i hele Frankrig, kan vi sikre, at dette potentiale udnyttes effektivt. Der vil blive lagt særlig vægt på vulkanske områder i de oversøiske territorier, som har potentiale for geotermisk elproduktion, i overensstemmelse med den særlige behandling af ikke-forbundne zoner (Frankrigs oversøiske øer, der ikke er forbundet med fastlandsnettet).

At udnytte potentialet i undergrunden effektivt og ansvarligt kræver en systemisk tilgang, der også omfatter overfladen. Vi vil fokusere på effektiviteten af de foreslåede systemer og på, hvordan den kan forbedres, samtidig med at vi sikrer, at underjordiske energisystemer er økonomisk levedygtige og miljømæssigt bæredygtige. Dette indebærer identifikation og vurdering af risici og potentielle miljøpåvirkninger, herunder tekniske, sociale og økonomiske determinanter. Vi vil identificere de mindst omkostningstunge løsninger og beregne de omkostninger, der sandsynligvis vil blive opnået i et ideelt scenarie.

Denne forskning har til formål at støtte den offentlige politik. Selv om en del af arbejdet følger op på tidligere forskning, skal det udvikles til at omfatte systemiske tilgange og samarbejde med egnede partnere. På mellemlang sigt har vores arbejde til formål at støtte lokale og regionale samfund og fremtidige aktører i omstillingen af energisystemer på forskellige skalaer, og det vil blive udført med støtte fra vores regionale netværk.

Forskningsprioriteter

• Strategier til udforskning og karakterisering af varmeproduktions- og -lagringssteder.
• Metoder til vurdering af ressourcer og potentiale på lokalt og regionalt plan.
• Forbedring/optimering af energisystemernes effektivitet ved at inddrage underjordiske ressourcer (f.eks. kompleks systemtilgang).
• Evaluering af undergrundens rolle sammen med andre energilagringssystemer, herunder interseasonal lagring i bjergarter og fordelene ved underjordisk lagring for elnettet.
• Prædiktive tilgange til undergrundens adfærd med henblik på at få indsigt i de miljømæssige og menneskelige virkninger af brugen af geotermisk energi i forskellige normale og problematiske scenarier for ændringer.
• Vurdering af den miljømæssige, økonomiske og sociale bæredygtighed af energilagrings- og produktionssystemer, der involverer undergrunden (anvendelse af en kompleks dynamisk systemtilgang på et begrænset system).

Udvikling af underjordisk lagring til støtte for overgangen til mere bæredygtige energisystemer

Det tredje mål har til formål at fremme viden og udvikle metoder, processer og teknologiske muligheder for underjordisk lagring, som kan bidrage til overgangen til mere bæredygtige energisystemer.

Energisystemer vil udvikle sig til at omfatte en bredere vifte af energivektorer (f.eks. varme, ikke-konventionel gas, H2, O2 osv.) med flere forbindelser mellem energinetværk. Vi skal være i stand til at udvikle den teknologiske knowhow og byggeklodserne til at håndtere de fysiske og kemiske interaktioner mellem de forskellige vektorer og undergrunden samt det naturlige miljøs adfærd under lagringsbetingelserne (f.eks. H2 og trykluft). Der skal i fremtiden udvikles metoder til integration af forskellige lagringssystemer med henblik på at optimere systemer med flere vektorer (f.eks. koblede el-/varme-/gasnet).

Kulstofneutralitet kræver produktion af “negative emissioner” til at opveje de resterende emissioner i henhold til den nationale strategi for lavt kulstofindhold. Negative emissioner genereres af dræn, der opfanger og lagrer kulstofemissioner (CCS). Vi vil være særligt opmærksomme på at udvikle den viden og de teknologiske byggesten, der er nødvendige for underjordisk lagring i dybe saltvandsmagasiner. Vi vil undersøge processer til opsamling og/eller anvendelse af kulstof (f.eks. fast kulstoflagring), hvor kuldioxid lagres i produkter med lang levetid, en proces, der er kendt som mineralsk sekventering. Vi vil søge at skabe synergier med vedvarende energi og især geotermisk energi.

Sidst vil vi fremme viden og udvikle metoder og teknologiske byggesten til støtte for den potentielle konvertering af industrielle kulbrinteproduktionsanlæg (f.eks. eksisterende brønde).

Vores forsknings- og udviklingsarbejde for at nå dette mål er en del af en strategi til støtte for eksterne operatører. Det er til dels en fortsættelse af det arbejde, der er udført i de seneste år under ANDRA-aftaler eller gennemførelsen af teknologiske byggesten til udvikling af industrielle demonstratorer eller piloter. Vi vil støtte statslige organer (f.eks. inden for oplagring af radioaktivt affald) ved at producere viden om reaktiv transport og metoder til at overvinde fysiske og menneskelige barrierer for indeslutning i undergrunden.

Forskningsprioriteter

• Procesmodellering og vurdering af fysiske barrierer for oplagring i undergrunden (f.eks. reaktiv transport, kemisk reaktivitet og geologiske formationers adfærd).
• Laboratorieforsøg.
• Udvikling af metoder til evaluering af effektiviteten af underjordiske lagringsanlæg.
• Metoder til kortlægning og overvågning af underjordiske anlæg.