Énergie géothermique : définition, coûts et subventions en 2024

La géothermie est une ressource naturelle inépuisable. Elle tire parti de la chaleur présente sous la surface de la Terre dans le but de produire de l'électricité et du chauffage. Cette source d'énergie renouvelable suscite actuellement un intérêt croissant. En effet, la transition vers un modèle énergétique plus durable est devenue une priorité en Suisse. Ses faibles émissions de CO2 et son impact environnemental limité font de l'énergie géothermique une solution clé pour réduire la dépendance aux énergies fossiles, mais aussi lutter contre le changement climatique.

Dans cet article, nous vous dévoilerons tout ce que vous devez savoir sur l'énergie géothermique, de son fonctionnement à comment l'intégrer de manière optimale dans le paysage énergétique suisse.

Qu'est-ce que l'énergie géothermique ?

Par définition, l'énergie géothermique est une énergie renouvelable faisant usage de la chaleur naturellement présente sous la surface de la Terre. Cette chaleur provient principalement du noyau terrestre ainsi que des roches chaudes situées en profondeur. Elle est exploitée la plupart du temps pour produire de l'électricité, du chauffage ou de l'eau chaude. Son impact environnemental est très faible.

Il existe 3 types de géothermie :

1. La géothermie de surface :

Également appelée géothermie peu profonde, cette dernière exploite la chaleur présente dans les premières couches de la croûte terrestre, généralement à moins de 400 mètres de profondeur. Cette forme de géothermie utilise la température stable du sol pour alimenter des systèmes de chauffage et de refroidissement, habituellement à travers des pompes à chaleur géothermiques. L'énergie géothermique de surface est couramment utilisée pour des applications résidentielles et commerciales. Elle offre ainsi une solution énergétique propre et renouvelable pour chauffer ou climatiser les bâtiments.

2. La géothermie de basse et moyenne énergie :

La géothermie de basse et moyenne énergie utilise la chaleur présente à faible profondeur (jusqu'à 1500 mètres). Elle exploite des températures allant de 30 à 150°C pour des applications comme le chauffage, l’eau chaude sanitaire, ou dans l’industrie. La basse énergie convient principalement aux réseaux de chauffage urbain et aux bâtiments. La moyenne énergie, quant à elle, peut être utilisée dans des processus industriels et pour des centrales de petite puissance. Ces systèmes sont souvent plus viables en zones géothermiquement actives.

3. La géothermie profonde :

La géothermie profonde utilise la chaleur située à plusieurs kilomètres sous terre (généralement entre 3 et 5 km), où les températures dépassent 150°C. Cette énergie est extraite pour produire de l’électricité dans des centrales géothermiques ou pour alimenter de grands réseaux de chauffage. Des forages profonds permettent d’accéder à des réservoirs souterrains d’eau chaude ou de roche sèche, où l’énergie thermique est ensuite transformée. C’est une source d’énergie renouvelable à long terme et constante, idéale pour la production d’énergie en continu.

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Comment fonctionne l'énergie géothermique en Suisse ?

Le fonctionnement de cette énergie repose sur l'exploitation de la chaleur stockée dans le sous-sol de la Terre. Cette chaleur est captée par des forages, dont la profondeur varie selon le type de géothermie. Dans celle de surface, les forages sont peu profonds et utilisent la température stable du sol, traditionnellement entre 10 et 15 °C. Elle est alors exploitée pour alimenter des pompes à chaleur. Pour la géothermie profonde, les forages atteignent des zones dans lesquelles la température dépasse 150 °C. Cela permet ainsi de produire de l'électricité ou du chauffage à grande échelle.

Le transfert de chaleur, pour sa part, se fait grâce à des circuits de fluide enfouis dans le sol. Dans les systèmes de surface, le fluide capte la chaleur et la transmet à un échangeur thermique. Pour la géothermie profonde, la chaleur est extraite, quant à elle, sous forme de vapeur ou d'eau chaude. Cette dernière est alors ensuite acheminée en surface par des puits.

La chaleur est utilisée de différentes manières. Dans les bâtiments, elle sert, par exemple, au chauffage en hiver ou au refroidissement en été via des pompes à chaleur géothermiques. Dans les installations plus grandes, la vapeur générée par la géothermie profonde donne la possibilité d'alimenter des turbines pour produire de l'électricité, ensuite injectée dans le réseau. Après avoir été utilisé, le fluide est réinjecté dans le sol pour se réchauffer à nouveau, assurant ainsi un cycle continu et renouvelable.

Comparatif 2024 des meilleurs fournisseurs d'énergie géothermique en Suisse

L'énergie géothermique gagne en popularité depuis plusieurs années en Suisse. De plus en plus de fournisseurs s'engagent en effet dans ce secteur pour répondre à la demande croissante en énergie renouvelable. Voici un comparatif détaillé des meilleurs fournisseurs d'énergie géothermique en Suisse :

Fournisseur	Description	Avantages	Inconvénients
Geo-Energie Suisse	Acteur majeur dans le domaine de l'énergie géothermique suisse. Entreprise est spécialisée dans le développement de projets géothermiques de grande envergure. Société connue pour ses solutions innovantes et son expertise technique.	Projets à grande échelle dans plusieurs cantons Utilisation des technologies les plus récentes pour optimiser l'efficacité énergétique Engagement fort en faveur de la durabilité environnementale	Principalement orientée vers les projets industriels et publics Moins adaptée aux petites installations résidentielles
AXPO	L'un des principaux fournisseurs d'énergie suisse avec portefeuille d'énergies diversifié, dont la géothermie. Cherche à intégrer cette énergie propre dans les offres globales d'électricité verte pour ses clients.	Présence nationale avec des solutions sur mesure pour les entreprises et les collectivités Tarifs compétitifs et possibilité de souscrire des offres d'énergie mixte incluant la géothermie Forte expérience dans le secteur énergétique suisse	Peu d'offres spécifiques pour les particuliers souhaitant une installation géothermique dédiée
Géothermie.ch	Pas un fournisseur classique, mais collabore avec des partenaires pour faciliter l'accès à des solutions géothermiques pour les particuliers et les entreprises	Forte expertise et support technique pour les projets résidentiels et commerciaux Rôle de coordination pour les installations géothermiques à petite et moyenne échelle Aide à l'obtention de subventions et financement de projets	Ne propose pas directement d'offres d'énergie, mais agit comme un facilitateur
Industrielle Werke Basel	Basé à Bâle, fournisseur d'énergie engagé dans la géothermie pour fournir une énergie renouvelable et propre à ses clients.	Projets géothermiques en pleine expansion dans le canton de Bâle Offres d'énergie verte incluant la géothermie pour les entreprises et les collectivités Expertise locale et connaissance approfondie du terrain	Offre limitée en dehors de la région de Bâle
Romande Energie	S'est lancée dans le développement de projets géothermiques en Suisse romande pour diversifier ses sources d'énergie renouvelable. Propose des solutions d'énergie verte intégrant de la géothermie, notamment pour les grands projets immobiliers.	Projets en développement dans la région lémanique. Offres d'énergie renouvelable variée, incluant la géothermie pour les grands ensembles résidentiels Proximité avec les autorités locales pour simplifier les démarches d'installation	Peu d'offres spécifiques pour les particuliers

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Comment fonctionne une pompe à chaleur avec l'énergie géothermique ?

La pompe à chaleur géothermique repose sur un réseau de capteurs souterrains qui absorbent la chaleur stable du sol. Ces capteurs peuvent être installés selon deux configurations :

• À partir de capteurs horizontaux : des tuyaux sont enterrés à une profondeur d'environ 1,5 à 2 mètres, sur une surface relativement étendue. Cette solution est utilisée lorsque l'espace disponible autour du bâtiment est suffisant.
• Avec des capteurs verticaux : lorsque l'espace est limité, des forages pouvant atteindre plus de 100 mètres sont effectués pour capter la chaleur en profondeur. Ce système est plus coûteux à installer, mais également plus efficace et adapté aux espaces restreints.

Dans le réseau de capteurs, un fluide caloporteur composé d’un mélange d'eau et d'antigel - ou autre liquide non toxique - circule à travers les tubes enterrés. Ce liquide absorbe la chaleur du sol à faible profondeur, qui reste stable toute l’année, entre 10 et 15°C. Une fois chauffé, le fluide remonte vers la pompe à chaleur située dans le bâtiment.

Pour augmenter la température du fluide, la pompe à chaleur géothermique utilise un compresseur. Le fluide caloporteur passe à travers un échangeur de chaleur où il transfère la chaleur absorbée au fluide frigorigène de la PAC. Le fluide frigorigène s’évapore alors sous l’effet de la chaleur, puis est comprimé par un compresseur. C’est ainsi que sa température augmente de manière significative.

Cette chaleur amplifiée est ensuite utilisée pour chauffer l’eau du circuit de chauffage central du bâtiment. Elle peut alors alimenter des radiateurs, un plancher chauffant ou d'autres systèmes de distribution de chaleur. Ce même système a aussi la possibilité d'être utilisé pour le refroidissement en été, en inversant le processus. La pompe à chaleur extrait alors la chaleur de l’intérieur du bâtiment et la renvoie dans le sol.

Le chauffage par géothermie est-il rentable ?

Bien que son installation nécessite un investissement initial important, pouvant varier entre 20 000 et 40 000 CHF pour les particuliers, le chauffage par géothermie est considéré comme rentable, mais à long terme. Ce coût est néanmoins compensé par des frais d’exploitation réduits ainsi que par des économies d’énergie, pouvant réduire jusqu’à 50 % les factures par rapport aux systèmes traditionnels.

Avec un retour sur investissement estimé entre 10 et 20 ans, mais également des subventions disponibles en Suisse (dont nous vous parlons dans la suite de cet article) couvrant une bonne partie des coûts d'installation, la géothermie s'avère être une solution économique et durable sur le long terme.

Quels sont les coûts liés à l'énergie géothermique ?

Les coûts de la géothermie varient en fonction de plusieurs facteurs, notamment le type de système géothermique, la profondeur du forage et l'échelle du projet. Voici les principaux coûts liés à l'énergie géothermique :

Aspect	Description	Prix estimé
Coût d'installation	Pour les systèmes résidentiels, les coûts d'installation varient en fonction de la profondeur des forages et du type de capteurs	De 20 000 à 40 000 CHF pour les résidences, plusieurs millions pour les projets industriels
Frais d’exploitation	Les coûts d'exploitation sont relativement faibles après l'installation. Cela inclut des frais d'entretien périodique des pompes à chaleur et des équipements associés. Généralement, ces systèmes sont durables et nécessitent peu d'interventions coûteuses	Environ 500 à 1 500 CHF/an
Économies d'énergie	Bien que l'investissement initial soit élevé, la géothermie permet de réaliser des économies sur le long terme. Elle réduit considérablement les factures d'énergie, avec un retour sur investissement entre 10 et 20 ans	Jusqu'à 50 % de réduction des factures
Subventions et aides financières	Des subventions cantonales et fédérales sont disponibles pour encourager l'installation de systèmes géothermiques. Ces aides peuvent couvrir une partie des coûts d'installation	Variable selon les cantons. Les subventions et les aides financières peuvent aller jusqu'à 30 % du coût d'installation

Quelle est la politique du canton de Vaud concernant la géothermie ?

Mu par ses ambitions de durabilité et de réduction des émissions de CO2, le canton de Vaud est particulièrement engagé dans le développement de l'énergie géothermique. Plusieurs initiatives et projets ont été mis en place pour promouvoir cette source d'énergie renouvelable. Le sous-sol vaudois présente en effet un potentiel intéressant pour l'exploitation de la géothermie, que ce soit pour la géothermie de surface ou pour des projets de géothermie profonde, destinés à la production d’électricité ou au chauffage à grande échelle.

Pour encourager l'adoption de cette technologie, le canton de Vaud a mis en place des programmes d’aides financières et de subventions. Les propriétaires souhaitant installer une pompe à chaleur géothermique ont ainsi l'opportunité de bénéficier d’aides couvrant une partie des coûts d’installation, via le programme de subventions énergétiques cantonales.

En parallèle, plusieurs projets de géothermie profonde sont en cours d’étude. Ces derniers visent à exploiter les ressources souterraines situées à grande profondeur pour produire de l’électricité ou alimenter des réseaux de chauffage urbain. Cela permettrait de fournir une énergie propre à l’échelle locale.

Quelles sont les différentes subventions pour la géothermie en Suisse ?

Tant pour les particuliers que pour les entreprises, plusieurs subventions et aides financières sont proposées sur l'ensemble du territoire suisse pour encourager l'adoption de la géothermie. Voici un aperçu des principales subventions disponibles :

Type de subvention	Description	Montant / Pourcentage de subvention
Le Programme Bâtiments	Programme fédéral géré au niveau cantonal. Offre des subventions pour l'installation de systèmes de chauffage à énergie renouvelable, dont les pompes à chaleur géothermiques.	Jusqu'à 30 % des coûts d'installation
Subventions cantonales	Aides cantonales concernant souvent l'installation de pompes à chaleur et pouvant inclure des aides pour les forages géothermiques. Les cantons de Vaud, de Genève et de Fribourg sont particulièrement actifs.	Entre 15 000 et 40 000 CHF selon le canton et le projet​
Incitations à la géothermie profonde	Aides spécifiques pour financer les études de faisabilité et les forages profonds. Le gouvernement fédéral propose également des garanties de risque pour couvrir les risques financiers liés à l'exploration géothermique.	Jusqu'à 60 % des coûts d'investissement et 50 % de couverture des pertes
Déductions fiscales	Déductions fiscales sur les investissements visant à améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments. Concerne également l'installation de systèmes géothermiques.	Déductions variables selon le canton, en moyenne 20 à 30 % de réduction d'impôts​

Qu'est-ce que la géothermie solaire ?

La géothermie solaire représente une approche prometteuse pour l'avenir, car elle combine deux des sources d’énergie renouvelable les plus durables : la géothermie et l’énergie solaire. Plusieurs raisons peuvent expliquer pourquoi cette technologie est susceptible de jouer un rôle clé dans la transition énergétique :

• La maximisation de l'efficacité énergétique : en couplant la géothermie avec le solaire, il est possible d’optimiser l’exploitation des ressources naturelles. L’énergie solaire peut alimenter les pompes à chaleur géothermiques, réduisant ainsi la dépendance aux énergies fossiles et à l’électricité conventionnelle. Cela augmente considérablement l'efficacité énergétique des bâtiments.
• La réduction des émissions de CO2 : l'utilisation simultanée de la chaleur du sol et de l’énergie solaire permet de minimiser l'empreinte carbone. Les systèmes de géothermie solaire étant 100 % renouvelables, ils contribuent, par conséquent, à une diminution significative des émissions de gaz à effet de serre.
• Le système stable et fiable : la géothermie offre une source de chaleur continue et stable tout au long de l'année, tandis que l'énergie solaire est intermittente. En combinant les deux, il sera possible de compenser les périodes où le soleil est moins présent. Cela assurera ainsi un approvisionnement constant en énergie renouvelable.
• L'adaptation aux objectifs de durabilité : les objectifs internationaux et locaux font de la géothermie solaire une solution idéale pour les futurs systèmes énergétiques. Elle pourrait répondre aux exigences croissantes en matière d’énergies durables dans le bâtiment et l’industrie.
• Les innovations technologiques : la recherche continue sur les matériaux et les technologies solaires et géothermiques pourrait permettre de rendre les systèmes de géothermie solaire encore plus efficaces et abordables, améliorant leur adoption à grande échelle.