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Synthèse de notre étude de marché
Le marché de la géothermie est composé de systèmes peu profonds couplés couplée à une pompe à chaleur pour le chauffage des habitations et de la géothermie profonde qui exploite les nappes d’eau souterraines pour la production d’électricité ou de chaleur. Il est estimé à plus de 600 millions d'euros.
Le marché mondial de la géothermie est en croissance, les prévisions tablent sur une augmentation de la capacité de production de 92 TWh à 282 TWh en 2030.
Les États-Unis restent le premier producteur avec environ 19TWh d'énergie géothermique, suivis par l'Indonésie et les Philippines.
La géothermie en France : Un potentiel inexploité
En France, la géothermie est un marché à fort potentiel qui reste pourtant largement sous-exploité. La centrale de Bouillante en Guadeloupe est un producteur notable, contribuant à hauteur de 110 GWh, soit 6 % de la production énergétique de l'île.
Le projet de Soultz-sous-Forêts en Alsace a une capacité de production de 1,7 MW (12 GWh par an), et d'autres régions telles que le Massif central et le Languedoc-Roussillon disposent d'un potentiel supplémentaire.
La part de l'énergie géothermique dans la production de chaleur et d'électricité en France reste inférieure à 5 % et 4 %, avec un potentiel de production de plus de 3 000 MW pour l'électricité géothermique.
Le cadre réglementaire évolue et le plan d'action 2023 du gouvernement vise une augmentation de 40 % des projets de géothermie profonde en 2030 et en doublant le nombre d'installations de pompes à chaleur géothermiques en 2025.
L'énergie géothermique représente moins de 4 % de la production de chaleur en France.
Les installations géothermiques fournissent du chauffage, de l'eau chaude et du rafraîchissement à plus de 1,2 million de résidents français.
Le marché des pompes à chaleur joue un rôle majeur dans la demande d'énergie géothermique. Il affiche une forte croissance. Les pompes à chaleur contribuent à hauteur de 12% dans la production française des énergies renouvelables. Cette contribution devrait atteindre 34 % en 2035, et près de 50% en 2050.
Les coûts d'installation varient en fonction de la complexité de la technologie, et pour une installation géothermique peu profonde typique, on peut s'attendre à dépenser environ 20.000€.
Acteurs du marché français de l'énergie géothermique
- Électricité de France (EDF) domine dans le paysage de la production d'électricité.
- Les entreprises locales de distribution (ELD) constituent des entités régionales au sein du marché, répondant aux besoins énergétiques locaux spécifiques
- Engie et TotalEnergies, des entreprises se sont diversifiées dans le domaine des énergies renouvelables, et la géothermie.
- Le Réseau de Transport d'Électricité (RTE), gestionnaire du réseau de transport, veille à ce que l'électricité produite, y compris à partir de sources géothermiques, circule de manière efficace et fiable sur le réseau de transport à haute tension. Filiale d'EDF, RTE joue un rôle crucial dans l'équilibre du réseau national et facilite l'intégration des énergies renouvelables.
- Enedis, gestionnaire du réseau de distribution
à la compréhension de ce marché
Détail du contenu de l’étude de marché
Informations
- Nombre de pages : ~ 40 pages
- Format : Version digitale et PDF
- Dernière mise à jour :
Sommaire et extraits
1 Synthèse du marché
1.1 Introduction
La géothermie est l'utilisation de la chaleur naturelle des sols ou des nappes phréatiques comme moyen de chauffage ou de production d'énergie (électrique principalement). Des capteurs sont enterrés, reliés à une chaudière pour générer une chaleur constante permettant de chauffer un logement en hiver et le rafraîchir en été. La température du sol est par exemple, à 60 cm de profondeur, constamment à 14°. Il convient également de différencier plusieurs types d’exploitation de la géothermie : la géothermie peu profonde à basse température, la géothermie profonde à haute température et la géothermie très profonde à haute température. Aussi, il existe une géothermie haute énergie, basse énergie et très basse énergie.
La géothermie assure moins de 4% de la production de chaleur en France et 5% de la production d’électricité. Le potentiel de la France en production de géothermie est de plus de 3 000 MW d'électricité géothermique, ce qui représente un chiffre important ; 90% du territoire pourrait avoir recours à la géothermie de surface. Ce marché rassemble une centaine d'entreprises en France et plus de 15 000 emplois dans des entreprises du domaine de l’énergie mais également des spécialistes de la géothermie.
Malgré les crédits d'impôts, le marché de la géothermie tarde à décoller dans le résidentiel (alors que le marché était en plein essor dans les années 1970, il a connu un coup d'arrêt avec la chute du cours du pétrole dans les années 1980). Néanmoins, en 2023, le marché de la géothermie est en hausse de 19% sur le segment des pompes à chaleur en valeur par rapport à 2022 et la reprise du marché des logements neufs pourrait booster ce segment du marché dans les prochaines années.
En 2023, dans un contexte d'augmentation du prix de l'électricité et des hydrocarbures, l'énergie géothermique devient une alternative aux sources d'énergies traditionnelles, le gouvernement ayant d'ailleurs lancé un plan ambitieux pour promouvoir cette source d'énergie encore méconnue.
1.2 État des lieux du marché mondial de la géothermie
L'énergie géothermique connaît une croissance continue depuis le début des années ****. En effet, les capacités de production d'énergie géothermique sont passés de ** TWh à ** TWh en ****. La croissance de ce segment des énergies renouvelables devrait poursuivre sa croissance dans le futur : les prévisions laissent présager que les capacités de production devraient s'élever à *** TWh.
Production d'énergie géothermique dans le scénario de développement durable, Monde, ****-****, en TWh IEA
Les États-Unis sont le principal pays producteur d'énergie géothermique. En effet, comme nous pouvons le voir sur le graphique suivant, la production nationale des États-Unis en energie géothermique s'élèvait à **,* TWh. L'Indonésie et les Philippines constituent également des producteurs importants à l'échelle mondiale, avec respectivement **,* TWh et **,* TWh d'énergie géothermique. Principaux pays producteurs d'électricité d'origine géothermique Monde, ****, en TWh EDF
1.3 La géothermie en France : un marché à fort potentiel peu exploité
En France, seule la centrale de Bouillante en Guadeloupe produit de l'électricité géothermique de façon industrielle. D’une puissance de **,* MWe répartie sur deux unités, elle a produit *** GWh en **** soit * % de la production d’électricité sur l’île. D'ici à ****, la production d'électricité de Bouillante devrait être augmentée de **MWe. [***]
Initié en **** le programme de Soultz-sous-forêts (***) a pour but de perfectionner la technique géothermique par extraction de la chaleur des roches. En ****, le centre laboratoire est devenu site industriel de production d’électricité. Avec une puissance de *,* MW, le site est en mesure de produire ** GWh par an soit l'équivalent de la consommation électrique de * *** logements.
D'autres sites dans le Massif central et dans le Languedoc-Roussillon, ainsi qu'à la Martinique et à la Réunion ont un potentiel pour l'installation de sites géothermiques. Ils correspondent aux zones les plus volcaniques de France.
Sur le graphique ci-dessous, on constate que sur le long terme, la production d'énergie géothermique est en hausse en France ces dernières années, malgré un leger recul en **** qui se stabilise en ****.
Production primaire d'énergie géothermique à usage thermique en France de **** à **** France, **** - ...
1.4 L'effet de la pandémie de la COVID-19
Comme le montre le graphique ci-dessous, l'épidémie de Covid-** a entraîné une baisse du chiffre d'affaires du secteur. Cela s'explique par le ralentissement économique sans précédent qui a entraîné une baisse drastique de la consommation d'électricité du secteur tertiaire et de l'industrie. L'industrie, notamment manufacturière, a vu sa consommation baisser de près de **%, et de **% pour le secteur ferroviaire. La légère augmentation de la consommation des ménages sur la même période n'a pas permis de compenser cette baisse.
Indice mensuel des recettes provenant de la production, du transport et de la distribution d'électricité France, **** et ****, base *** en **** Source: ****
Par ailleurs, la part des énergies renouvelables a augmenté dans le mix énergétique. Il apparaît que les centrales à charbon et à gaz n'ont quasiment pas fonctionné, tandis que les centrales renouvelables ont continué à fonctionner normalement. (***)
2 Analyse de la demande
2.1 Évolution de la consommation d'électricité en France
La loi relative à l’énergie et au climat de **** fixe pour la France un objectif de ** % d'énergie produite à partir de sources renouvelables dans la consommation finale brute d'énergie à l'horizon ****. La part de la production d'énergie thermique et déchets représente en **** **% de la production primaire totale d'énergie, conséquence des investissements réalisés pour en favoriser le développement.
Consommation d'énergies renouvelables par filières France, ****, en %
La Programmation Pluriannuelle de l’Énergie (***) qui établit la stratégie française de transition énergétique pour la période ****-****, fixe les objectifs pour la production de chaleur issue de la géothermie. Le tableau ci-dessous résume quels sont ces objectifs en terme de production d'énergie géothermique.
Objectifs de production de chaleur et d’électricité issue de la géothermie (***) **** **** **** objectif bas **** objectif haut Chaleur (***) PAC géothermiques *,* *,* * * Géothermie profonde *,** *,* * *,* Electricité (***) Géothermie profonde * ** ** **
2.2 La demande d'énergie géothermique en France
Les réseaux de chaleur et l’ensemble des installations de géothermie assistées par pompes à chaleur permettent d’alimenter environ *** *** équivalents logements dont *** *** (***). Ainsi, la demande résidentiel demeure un déterminent important de la demande d'énergie géothermique en France
En se focalisant sur l'utilisation des ménages de l'électricité dans un cadre résidentiel, il apparaît que le chauffage est à l'origine de la majorité des dépenses en électricité. En ****, les dépenses de chauffage représentaient **% des dépenses des ménages en électricité, en baisse de * points par rapport à **** et de ** points par rapport à ****.
Répartition de la consommation par les ménages dans leur logement France, ****-****, % Source: ****
Les critères de choix d'un fournisseur Chez les particuliers, **,*% des clients ont changé de fournisseur d'électricité en ****. Le changement de fournisseur reste donc minoritaire, ce qui explique la domination d'EDF malgré l'ouverture à la concurrence. Cependant, les raisons du changement de fournisseur sont révélatrices des critères déterminants dans le choix d'un fournisseur. Le graphique ci-dessous montre que le prix et sa stabilité sont les principaux critères pris en compte par les ménages. La qualité du service, ...
2.3 Le marché des pompes à chaleur tire la demande d'énergie géothermique
Le marché de la pompe à chaleur en France connait une forte croissance. En ****, le marché de la géothermie est en hausse de **% sur le segment des pompes à chaleur en valeur par rapport à **** . Les ventes des pompes à chaleur air / eau atteignent un nouveau record historique en ****, avec une progression de ** % par rapport à ****.
Globalement, le marché va connaitre une très forte croissance d’ici **** : l’usage des pompes à chaleur représentait **% de la consommation d’énergies renouvelables en **** et représentera **% en **** et **% en **** en France [***].
Prévisions de la part des pompes à chaleur dans la consommation d'énergie renouvelables dans le résidentiel France, ****-****, % Source: ****
La part des pompes à chaleur géothermiques demeure faible par rapport aux PAC Air/Eau et Air/Air.
Nombre de pompes vendues par types de pompes à chaleur France, ****-****, milliers Source: ****
En outre, sur l'ensemble de la période ****-****, le nombre de PAC géothermiques installées est en baisse, mais connait une hausse depuis deux années consécutives.
Nombre de PAC géothermiques (***) livrées à usage domestique France, ****-****, unités vendues Source: ****
En ce qui concerne la balance commerciale française en pompes à chaleurs, celle-ci est positive, avec un solde ...
3 Structure du marché
3.1 La chaîne de valeur de l'électricité : production, fourniture, transport et distribution
Sur le marché de l'électricité, on peut distinguer quatre types d'acteurs en fonction des grandes étapes qui organisent le secteur :
Les producteurs d'électricité: ils exploitent des centrales nucléaires ou thermiques classiques (***) pour créer de l'électricité Les fournisseurs d'électricité: ils achètent l'électricité aux producteurs et la revendent aux consommateurs Les gestionnaires de réseau de transport (***): ils assurent le transport de l'électricité sur de longues distances et la stabilité du réseau. En France, ce rôle est assuré exclusivement par RTE, filiale d'EDF Les gestionnaires de réseaux de distribution (***): ils assurent l'acheminement de l'électricité jusqu'aux clients finaux. En France, ce rôle est assumé exclusivement par Enedis, une filiale d'EDF
Les fournisseurs d'électricité sont souvent aussi des producteurs. C'est le cas d'EDF, ENGIE, Direct Energie, etc.
3.2 Producteurs et fournisseurs d'énergie en France
Depuis l'ouverture totale à la concurrence des marchés français de l'électricité et du gaz naturel le *er juillet ****, les consommateurs peuvent choisir librement leur fournisseur d'énergie.
Suite à cette ouverture, des fournisseurs non historiques, appelés fournisseurs alternatifs, sont entrés sur le marché de détail de l'électricité et les consommateurs peuvent choisir entre deux types d'offres :
les offres de marché, dont les prix sont librement fixés par les fournisseurs les tarifs réglementés de vente, fixés par les pouvoirs publics et proposés par les fournisseurs historiques (***)
Au ** juin ****, **% des sites résidentiels et non résidentiels sont au tarif réglementé de vente et **% sont en offre de marché (***), enregistrant une hausse de * points par rapport à ****.
Par ailleurs, **% de la consommation d'électricité est fournie au tarif réglementé de vente et **% par des offres de marché (***). [***]
Parts de marché des types d'approvisionnement en électricité en fonction du volume de consommation France, ****, % Source: ****
La part de marché des fournisseurs alternatifs d'électricité a sensiblement augmenté, jusqu'à inverser le rapport avec les fournisseurs historiques (***) dominant jusqu'alorsle marché. L'ouverture à la concurrence date de **** pour les entreprises et de **** pour les particuliers, il aura fallu ...
3.3 La place de la géothermie dans la transition énergétique en France
En France métropolitaine, le potentiel de la géothermie pour la production d’électricité est ainsi peu exploité à ce jour. Le projet de Soultz-sous-Forêts utilise la technologie dite Enhanced Geothermal System (***) qui consiste à réchauffer de l’eau à près de ***°C en l’injectant en profondeur au contact de roches chaudes. Lorsque l’eau remonte à la surface sous forme gazeuse, elle est exploitée afin de produire de l’électricité.
Pour pouvoir produire de l’électricité d’origine géothermique, il est nécessaire de travailler dans une gamme de température relativement élevée : des réservoirs avec des températures comprises entre ***°C et ***°C sont recherchés en France métropolitaine. Plusieurs permis exclusifs de recherche pour des réservoirs de ce type ont été accordés ou sont à ce jour en cours d’instruction témoignant d’un réel dynamisme à venir pour cette filière.
Comme nous pouvons le voir ci-dessous, la PPE fixe un certain nombre d'objectifs à atteindre en terme de de puissance installée et de production d'énergie.
En parallèle à des objectifs quantitatifs fixés par la PPE, plusieurs orientations générales ont été mises en place :
Recours ...
4 Analyse de l'offre
4.1 L'offre de géothermie
Typologie de l'offre de géothermie
*. La géothermie de faible profondeur (***)
A partir de quelques mètres sous la surface du sol, la température de la Terre est constante toute l'année. Cette forme de géothermie individuelle puise l'énergie du sous-sol à l'aide d'une (***) sonde verticale, en général à une profondeur située entre *** et *** mètres. A cette profondeur, la température du sol est comprise en **° et **°.
Du liquide est injecté dans un tube en forme de U. Il se réchauffe au contact de la chaleur du sous-sol, puis remonte à la surface. La chaleur récupérée n'est pas suffisante et doit être valorisée par une pompe à chaleur pour alimenter des radiateurs ou un chauffage au sol. En été, cette basse température peut être utilisée pour rafraîchir une habitation.
*. La géothermie profonde (***)
L'exploitation sous forme hydrothermale est une des techniques de récupération de cette énergie.
Une pompe récupère l'eau présente dans le sol à l'aide d'un forage dit "de production". Grâce à un échangeur de chaleur, l'énergie thermique de cette eau et prélevée et injectée dans un autre ...
4.2 L'évolution des prix de la géothermie en France
Le coût du déploiement d'une entreprise de géothermie varie en fonction du type d’installation. Près de la moitié des coût de démarrage correspondent à l'équipement. Concernant le coût d’une PAC géothermique, la majorité du prix provient de la phase de fabrication.
Il convient de considérer le fait que les couts d'acquisition et la préparation varie considérablement en fonction de la géographie du lieu, et que les couts de forages sont dépendant de l'emplacement et de la profondeur de la ressource.
Ventilation des coûts du développement d'une centrale géothermique France, ****, en % AFPG
LCOE moyen de la géothermie France, ****, en €/MWh Geothermies
Les prix des énergies en **** nous permettent d'observer que les PAC géothermiques sont les sources les plus économes (***).
Prix des principales sources d'énergie France, ****, en centimes/kW Source: ****
5 Règlementation
5.1 Le cadre réglementaire
Certains textes, souvent anciens, qui régissent en France l’énergie représentent un frein au développement des énergies renouvelables. Au demeurant, la France dispose de textes réglementaires qui ont permis le développement de technologies parfois inexistantes au moment de leur rédaction ; la filière géothermie ne déroge pas à cette constatation. Notons qu’en matière règlementaire, la géothermie a été séparée entre haute et basse énergie. Concernant la très basse énergie, également considérée de « minime importance », de complexes dérogations subsistent renforçant le caractère inapproprié des textes en vigueur. Pour autant, le “mille-feuille” réglementaire français reste plus adapté que beaucoup de dispositions existantes chez nos voisins européens. En résumé, les textes réglementaires qui s’appliquent à la géothermie relèvent de quatre codes différents.
Le code minier
Le Code minier et ses textes d’application indiquent principalement que tout ouvrage de plus de **m de profondeur fait l’objet d’une déclaration. Les opérations sont classées en haute ou basse température au-dessus ou en dessous de ***°C. La haute température est régie par ...
5.2 Les aides et subventions : le plan d'action du gouvernement pour la géothermie en 2023
Plan de sobriété
En octobre **** est présenté le plan de sobriété énergétique dans le contexte de crise énergétique actuel. L'objectif est une baisse de la consommation globale de **% pour l'année **** et de **% d'ici ****.
Les principales mesures sont les suivantes :
Les ménages qui maîtrisent leur consommation énergétique pourront recevoir une prime sur les factures de gaz et d’électricité. Pour les entreprises, la température est limitée à ** degrés (***) et il faut essayer de décaler la période de début et de fin de chauffage de ** jours si les conditions le permettent. Jusqu’à **** euros d’aide pour passer d’une chaudière au gaz à une pompe à chaleur en logement individuel et des aides permettant un reste à charge de *** euros en moyenne par appartement pour raccorder un bâtiment de logement collectif à un réseau de chaleur, grâce à MaPrimeRenov’.
Lien vers la présentation du plan de sobriété : ecologie.gouv
Zoom sur la PrimeRenov' par geste en faveur des PAC (***)
A travers le parcours MaPrimeRénov' Parcours par geste/accompagné, les français peuvent bénéficier de jusqu'à ** ***€ d'aides pour une pompe à chaleur géothermique ou solarothermique. Au ...
6 Positionnement des acteurs
6.1 Segmentation
- BDR Thermea (De Dietrich, Remea, Baxi)
- Engie
- Tryba Energies (Groupe Tryba)
- Euro énergies (Poujoulat Groupe)
- TLS Geothermics
- Gaz de Ferme
- Total Energies
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