Három kulcsfontosságú tudományos célt tűztünk ki a jövőre nézve, amelyek növelik belső hatékonyságunkat, és lehetővé teszik számunkra, hogy az energetikai átmenetet támogatva reagáljunk a változó tájra.

A geotermikus erőforrásokból történő hőenergia kinyerésének módjainak kifejlesztése szénmentes hő/hideg előállítása és a hő/hideg tárolása érdekében a felszín alatt

Ez a célkitűzés folytatja az elmúlt 15 évben végzett munkát, amely elsősorban a hőtermelő ágazat és a kapcsolt hő- és villamosenergia-ipar támogatására szolgáló ismeretek bővítésére, valamint módszerek és eljárások kifejlesztésére irányul. Folytatni fogjuk a geotermikus energiával és hőtároló rendszerekkel kapcsolatos tudományos munkánkat, hidakat építve a szakterületek között, hogy valódi közös szakértelmet hozzunk létre a különböző hőmérsékleti tartományokban, a nagyon alacsony és alacsony hőmérséklettől (pl. távhőrendszerek) a magas hőmérsékletű hőtermelésig (pl. “ipari” hő és kapcsolt hő- és villamosenergia-termelés). A geotermikus villamosenergia-termelés Franciaországban továbbra is hiánypótló tevékenység, amelyet csak Franciaország tengerentúli területein végeznek. A mélységi geotermikus energiával kapcsolatos, az anyaországban folyó kutatásokból azonban profitálhat.

A hő/hideg föld alatti tárolása kőzetekben vagy víztartó rétegekben például olyan terület, amelyet a BRGM az elmúlt években alacsony hőmérsékleti tartományokban vizsgált. Ezt a kutatási prioritást a jövőben tovább kell fejleszteni, hogy kiterjedjen a szezonális hőenergia-tárolásra a kőzetekben, a magas hőmérsékleti tartományok feltárására és a maradék hő visszanyerésére.

Végül, közép- és hosszú távon a hőtermelés és -tárolás technológiáit be kell építeni a különböző léptékű energiarendszerekbe (pl. épületek, közösségek és távfűtési hálózatok), hogy hatékonyabbá tegyék azokat.

Kutatási prioritások

• A fő fizikai és kémiai mechanizmusok azonosítása és megértése.
• A kapcsolt jelenségek modellezése.
• Laboratóriumi és platformtesztek.
• Módszerek a tározók, kutak és hőtermelő helyek fejlesztésére, nyomon követésére és hasznosításának optimalizálására.
• Módszerek a kőzetekben és víztartó rétegekben lévő földalatti hőenergia-tárolók fejlesztésére, nyomon követésére és hasznosításának optimalizálására.
• Integrált megoldások a földalatti formáció/helyszín jellemzésétől az energetikai potenciál értékeléséig, az energetikai rendszer optimalizálásáig és a költségek és hasznok becsléséig.

A föld alatti felszínben rejlő lehetőségek becslése és kiaknázása regionális és helyi szinten az energiarendszerek műszaki, környezeti és gazdasági szempontból történő hatékonyabbá tétele érdekében

Ez a második célkitűzés a közösségekre (pl. városrészekre, egész városokra vagy régiókra) vonatkozik, és az ismeretek bővítésére, valamint olyan módszerek és eljárások kidolgozására összpontosít, amelyekkel értékelni lehet a francia szárazföldi közösségekben rejlő lehetőségeket az elosztott energiarendszerek megvalósítására. Kutatási és fejlesztési munkánk a geotermikus erőforrások és a különböző földalatti tárolórendszerek megértésétől és minősítésétől a felszín alatti potenciál értékelésére szolgáló módszerek kidolgozásáig terjed. A felszín alatti rétegek feltárására és jellemzésére szolgáló módszerek kidolgozásával, amelyek különböző léptékben és különböző összefüggésekben alkalmazhatók Franciaország-szerte, biztosíthatjuk e potenciál hatékony kiaknázását. Különös figyelmet kell fordítani a tengerentúli területek vulkanikus területeire, amelyek potenciálisan alkalmasak a geotermikus energiatermelésre, összhangban az összeköttetéssel nem rendelkező övezetek (Franciaország tengerentúli szigetei, amelyek nem csatlakoznak a szárazföldi hálózathoz) különleges kezelésével.

A felszín alatti potenciál hatékony és felelősségteljes kiaknázása rendszerszintű megközelítést igényel, beleértve a felszínt is. A javasolt rendszerek hatékonyságára és annak javítására összpontosítunk, miközben biztosítjuk, hogy a felszín alatti energiarendszerek gazdaságilag életképesek és környezetvédelmi szempontból fenntarthatóak legyenek. Ez magában foglalja a kockázatok és a lehetséges környezeti hatások azonosítását és értékelését, beleértve a műszaki, társadalmi és gazdasági meghatározó tényezőket is. Azonosítjuk a legkevésbé költséges megoldásokat, és kiszámítjuk az ideális forgatókönyv esetén várhatóan elérhető költségeket.

Ez a kutatás a közpolitikát hivatott támogatni. Bár a munka egy része a korábbi kutatásokat követi, a rendszerszintű megközelítések és a megfelelő partnerekkel való együttműködés érdekében tovább kell fejlődnie. Középtávon a munkánk célja a helyi és regionális közösségek, valamint a jövőbeli szereplők támogatása a különböző léptékű energiarendszerek átalakításában, és a regionális hálózatunk támogatásával fog megvalósulni.

Kutatási prioritások

• A hőtermelő és -tároló helyek feltárásának és jellemzésének stratégiái.
• Az erőforrások és a potenciál helyi és regionális szintű becslésének módszerei.
• Az energiarendszerek hatékonyságának javítása/optimalizálása a föld alatti erőforrások bevonásával (pl. komplex rendszerszemléletű megközelítés).
• A felszín alatti tárolás szerepének értékelése más energiatárolási rendszerek mellett, beleértve a szezonális tárolást a kőzettömegben és a föld alatti tárolás előnyeit az elektromos hálózat számára.
• A felszín alatti viselkedés prediktív megközelítése, hogy betekintést nyerjünk a geotermikus energia felhasználásának környezeti és emberi hatásaiba különböző normális és problémás változási forgatókönyvek esetén.
• A felszín alatti energiatároló és energiatermelő rendszerek környezeti, gazdasági és társadalmi fenntarthatóságának értékelése a felszín alatt (komplex dinamikus rendszerek megközelítésének alkalmazása egy korlátozott rendszerre).

Földalatti tárolás fejlesztése a fenntarthatóbb energiarendszerekre való áttérés támogatása érdekében

A harmadik célkitűzés célja az ismeretek bővítése és olyan módszerek, eljárások és technológiai lehetőségek kidolgozása a földalatti tárolásra vonatkozóan, amelyek hozzájárulhatnak a fenntarthatóbb energiarendszerekre való áttéréshez.

Az energiarendszerek úgy fognak fejlődni, hogy az energiahordozók szélesebb körét foglalják magukban (pl. hő, nem hagyományos gáz, H2, O2 stb.), és több kapcsolat lesz az energiahálózatok között. Képesnek kell lennünk a technológiai know-how és az építőelemek kifejlesztésére a különböző vektorok és a felszín alatti rétegek közötti fizikai és kémiai kölcsönhatások, valamint a természetes környezet viselkedése a tárolás körülményei között (pl. H2 és sűrített levegő). A jövőben módszertanokat kell kidolgozni a különböző tárolórendszerek integrálására a több vektoros rendszerek (pl. kapcsolt áram/hő/gáz hálózatok) optimalizálása érdekében.

A szén-dioxid-semlegesség megköveteli a “negatív kibocsátások” előállítását a maradék kibocsátások ellensúlyozására, a nemzeti alacsony szén-dioxid-stratégiának megfelelően. A negatív kibocsátásokat a szén-dioxid-kibocsátást megkötő és tároló nyelők (CCS) állítják elő. Különös figyelmet fordítunk a mély sós víztartó rétegekben történő földalatti tároláshoz szükséges ismeretek és technológiai építőelemek fejlesztésére. Olyan szén-dioxid-leválasztási és/vagy -felhasználási eljárásokat (pl. szilárd szén-dioxid-tárolás) fogunk vizsgálni, amelyekben a szén-dioxidot hosszú élettartamú termékekben tárolják, ez az eljárás ásványi szekvenálásnak nevezett folyamat. Törekedni fogunk a megújuló energiákkal, különösen a geotermikus energiával való szinergiák megteremtésére.

Végezetül, az ipari szénhidrogén-termelő létesítmények (pl. meglévő kutak) potenciális átalakítását támogató ismereteket kívánjuk előmozdítani, valamint módszertanokat és technológiai építőelemeket kívánunk kidolgozni.

Az e cél elérése érdekében végzett kutatási és fejlesztési munkánk része a külső üzemeltetőket támogató stratégiának. Részben folytatása az elmúlt években az ANDRA-megállapodások keretében végzett munkának, illetve az ipari demonstrációs vagy kísérleti projektek fejlesztéséhez szükséges technológiai építőelemek megvalósításának. Támogatni fogjuk a kormányzati szerveket (pl. a radioaktív hulladékok tárolása terén) a reaktív szállítással kapcsolatos ismeretek és a föld alatti tárolás fizikai és emberi akadályainak leküzdésére szolgáló módszerek előállításával.

Kutatási prioritások

• Folyamatmodellezés és a föld alatti tárolás fizikai akadályainak értékelése (pl. reaktív szállítás, kémiai reaktivitás és a geológiai formációk viselkedése).
• Laboratóriumi vizsgálatok.
• Módszerek kidolgozása a földalatti tárolóhelyek hatékonyságának értékelésére.
• Módszerek a földalatti létesítmények felmérésére és ellenőrzésére.