FR3009613A1

FR3009613A1 - SYSTEM FOR GENERATING ELECTRIC ENERGY USING GEOTHERMIC DOUBLET

Info

Publication number: FR3009613A1
Application number: FR1357827A
Authority: FR
Inventors: Denis Nguyen; Herve Lesueur
Original assignee: BRGM SA
Current assignee: BRGM SA
Priority date: 2013-08-06
Filing date: 2013-08-06
Publication date: 2015-02-13
Anticipated expiration: 2033-08-06
Also published as: FR3009613B1

Abstract

Système de production d'énergie électrique comprenant : - un géodoublet thermique comportant un premier géostock thermique et un second géostock thermique, les géostocks thermiques étant issus d'une technique de stockage thermique diffusif dans un massif rocheux ; - des échangeurs thermiques implantés dans chacun des deux géostocks thermiques; - un moyen permettant de faire circuler un fluide caloporteur, tel que du CO2, entre des échangeurs thermiques d'un géostock thermique à un autre ; - un moyen de transformation de l'énergie thermique du fluide caloporteur en énergie électrique, tel qu'une turbine de type ORC.An electric power generation system comprising: - a thermal geodoublet comprising a first thermal geostock and a second thermal geostock, the thermal geostocks being derived from a diffusive thermal storage technique in a rock mass; heat exchangers implanted in each of the two thermal geostocks; means for circulating a heat transfer fluid, such as CO2, between heat exchangers from one thermal geostock to another; a means of transforming the thermal energy of the coolant into electrical energy, such as an ORC type turbine.

Description

-1- La présente invention concerne le domaine de la production d'électricité. En particulier, l'invention concerne un système et un procédé pour produire de l'électricité à partir d'un géostockage thermique. Pour trouver une alternative aux hydrocarbures en tant que source d'énergie, les 5 systèmes géothermiques représentent une source d'énergie attractive. La géothermie permet en effet de fournir de l'énergie électrique grâce à l'exploitation d'une différence de température se produisant naturellement. Cette différence de température est généralement comprise entre un point d'origine naturelle chaud bien en dessous de la surface de la terre, et de la température ambiante à l'emplacement du système de 10 géothermie. Les systèmes géothermiques conventionnels utilisent généralement une turbine à gaz pour entrainer un générateur électrique. Le générateur électrique, en réponse, fournit une énergie électrique. On connaît également du document US2009217664 un autre système pour générer de l'énergie électrique en utilisant une différence de température se produisant 15 naturellement : le système fournit de l'énergie électrique en exploitant un différentiel de température entre une source de chaleur géothermique et une couche d'eau profonde et froide. L'élément thermoélectrique génère de l'énergie électrique sur la base de la différence de température entre ces deux surfaces. L'inconvénient de ces systèmes est qu'ils nécessitent des sources naturelles. Or, il 20 n'est pas toujours possible d'exploiter le gradient thermique du sous-sol et/ou la température des océans pour obtenir un rendement de production d'électricité suffisant. De plus, le coût d'un forage géothermique est relativement élevé du fait de la profondeur de forage pour obtenir une température suffisamment élevée. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant au système un 25 doublet thermique qui ne soit pas d'origine naturelle. Ainsi, un premier objet de l'invention concerne un système de production d'énergie électrique comprenant : un géodoublet thermique comportant un premier géostock thermique et un second géostock thermique, lesdits géostocks thermiques étant issus d'une 30 technique de stockage thermique diffusif dans un massif rocheux ; des échangeurs thermiques implantés dans chacun desdits géostocks thermiques; un moyen permettant de faire circuler un fluide caloporteur entre des échangeurs thermiques d'un géostock thermique à un autre ; 35 un moyen de transformation de l'énergie thermique dudit fluide caloporteur en énergie électrique. -2- De ce fait, le système peut être implanté dans de nombreuses zones non accessibles aux techniques antérieures, et la température du doublet géothermique étant contrôlée, le rendement est parfaitement maitrisé. Selon un mode de réalisation, au moins un géostock thermique est un volume 5 cylindrique englobant une masse rocheuse en place dans ledit massif. De façon avantageuse, le rayon dudit volume cylindrique est égal à la hauteur dudit volume cylindrique. Selon l'invention, le moyen de transformation de l'énergie thermique peut être une turbine ORC. 10 Selon un mode de réalisation, le fluide caloporteur est du CO2 dans un état liquide, gazeux ou supercritique. Une différence de température dudit géodoublet thermique peut être alors choisie pour assurer que le CO2 soit en phase liquide dans le premier géostock thermique de plus faible température, et pour assurer que le CO2 ait une température inférieure à la température d'ébullition de l'eau dans le second géostock 15 thermique. Selon l'invention, la température du premier géostock thermique est proche de - 55°C, et la température du second géostock thermique est proche de 95°C. Selon un autre mode de réalisation, le système comporte une pompe à chaleur adaptée à régénérer la différence de température dudit géodoublet thermique. 20 Chaque géostock thermique peut posséder un moyen d'isolation thermique de sa face supérieure. Selon un mode de réalisation, les échangeurs thermiques sont des cuves cylindriques de hauteur sensiblement égale à la hauteur d'un géostock thermique et sont implantés verticalement avec une densité d'environ un échangeur par m2. Les 25 échangeurs thermiques peuvent alors être des cuves cylindriques de 40 cm de diamètre et de 15m de hauteur. Enfin, la surface inférieure desdits géostocks thermiques peut être à une profondeur inférieure ou égale à 15m. Un second objet de l'invention concerne un procédé de production d'énergie 30 électrique dans lequel on réalise les étapes suivantes : on constitue un géodoublet thermique dans un massif rocheux hors d'eau, au moyen d'une technique de stockage thermique diffusif dans ledit massif ; on fait circuler un fluide caloporteur entre un premier géostock thermique dudit géodoublet et un second géostock thermique dudit géodoublet ; 35 on transforme l'énergie thermique dudit fluide caloporteur en énergie électrique lors de son transport d'un géostock thermique à un autre. -3- Selon l'invention, on peut déterminer la différence de température du géodoublet thermique de façon à assurer que le CO2 soit en phase liquide dans le premier géostock thermique de plus faible température, et de façon à assurer que le CO2 ait une température inférieure à la température d'ébullition de l'eau dans le second géostock thermique. Selon l'invention, on peut minimiser les pertes thermiques des géostocks thermiques du géodoublet, en isolant thermiquement sa face supérieure et en utilisant un géostock thermique de volume cylindrique dont le rayon est égal à la hauteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies 10 à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : La figure 1 illustre un schéma du système de production d'électricité par géodoublet thermique, selon l'invention. La figure 2 illustre plus en détail un géostock thermique. La figure 3 représente un moyen de transformation de l'énergie thermique 15 du fluide caloporteur. La figure 4 représente un organigramme du procédé selon l'invention. On se réfère maintenant à la figure 1 qui décrit schématiquement le système de production d'énergie électrique selon l'invention. Ce système comprend : un géodoublet thermique comportant un premier géostock thermique (GT1) et un 20 second géostock thermique (GT2). Ces géostocks thermiques sont issus d'une technique de stockage thermique diffusif dans un massif rocheux. des échangeurs thermiques (ET) implantés dans chacun des géostocks thermiques (un seul échangeur par géostock est représenté sur la figure 1) ; un moyen (CIR) permettant de faire circuler un fluide caloporteur entre des 25 échangeurs thermiques d'un géostock thermique à un autre ; et un moyen de transformation (TRANS) de l'énergie thermique dudit fluide caloporteur en énergie électrique (ELEC). Les géostocks thermiques (GT1, et GT2) 30 Un géostock est une partie d'une masse rocheuse en place, appartenant au massif rocheux (MR) hors d'eau dans lequel on met en place le géodoublet thermique. Il peut s'agir par exemple d'une masse de granite. Dans le cadre de la présente invention, le terme « hors d'eau » fait référence au fait que la masse rocheuse constituant les géostocks thermiques n'est pas au contact avec 35 une nappe aquifère. Ils sont obtenus à partir d'une technique de stockage thermique diffusif. Une telle technique est décrite par exemple dans le document suivant : -4- T. Schmidt, O. Miedaner, septembre 2011, « Solar district heating Fact sheet 7.2-1 », p. 1-12 La technique de stockage thermique diffusif utilise des échangeurs géothermiques verticaux implantés dans un massif rocheux. Ils sont généralement implantés selon un maillage serré régulier et à relative faible profondeur (15m environ). Cette technique offre une forte capacité de stockage thermique. De plus, les sites de stockages sont facilement disponibles. Enfin, cette technique est robuste et son coût est faible par MWh thermique stocké. De part ce procédé, les géostocks constituent l'encaissant des échangeurs thermiques verticaux (ET) mis en oeuvre pour injecter ou soutirer la chaleur dans le massif rocheux. De ce fait, les géostock ont une forme sensiblement cylindrique due au rayonnement radial (RR sur la figure 2) de la chaleur à partir des échangeurs thermiques verticaux (l'ensemble de ces derniers ayant une forme également sensiblement cylindrique). Ainsi, un géostock thermique est un volume cylindrique de masse rocheuse en place dans le massif rocheux. Ceci est illustré sur la figure 2. De façon préférentielle, le rayon (R) du volume cylindrique est égal à la hauteur (H) de ce volume cylindrique (voir figure 2). Cette géométrie optimale minimise les pertes thermiques par diffusion, en minimisant la surface extérieure du géostock. Selon un mode de réalisation, chaque géostock est positionné en surface (SUR). 20 Cette face est avantageusement couverte par un moyen d'isolation thermique (IT), tel qu'une couche d'isolant thermique. La face inférieure est préférentiellement positionnée à une profondeur inférieure ou égale à 15m. Enfin, chacun des deux géostocks (cylindres verticaux) a une hauteur sensiblement 25 égale à 15 m (pour des raisons de précision du forage, pour assurer des échangeurs verticaux ajustés dans le trou de forage) et un diamètre sensiblement égal à 30 m. De façon avantageuse, le système selon l'invention est également équipé d'une pompe à chaleur (PAC) adaptée à régénérer la différence de température du géodoublet thermique, en situation de puissance électrique excédentaire. 30 Les échangeurs thermiques (ET) Le transfert thermique diffusif avec le massif rocheux encaissant est réalisé par des échangeurs thermiques implantés verticalement, avec une densité approximative d'un échangeur par m2. Les échangeurs sont positionnés dans des forages exécutés suivant 35 les techniques classiques de forage vertical d'ouvrages superficiels. Les échangeurs thermiques peuvent être des cuves cylindriques de hauteur sensiblement égale à la hauteur d'un géostock thermique, dans laquelle circule le fluide -5- caloporteur qui échange sa chaleur avec le massif encaissant par conduction thermique à travers la paroi de l'échangeur. Par exemple, les échangeurs thermiques peuvent être des cuves cylindriques de 40 cm de diamètre et de 15m de hauteur dans le cas d'un géostock de 15m de hauteur.The present invention relates to the field of electricity generation. In particular, the invention relates to a system and method for generating electricity from thermal geostorage. To find an alternative to hydrocarbons as a source of energy, geothermal systems are an attractive source of energy. Geothermal energy makes it possible to supply electrical energy through the exploitation of a temperature difference that occurs naturally. This temperature difference is generally between a naturally occurring hot point well below the earth's surface, and the ambient temperature at the location of the geothermal system. Conventional geothermal systems typically use a gas turbine to drive an electric generator. The electric generator, in response, provides electrical energy. Also known from US2009217664 is another system for generating electrical energy using a naturally occurring temperature difference: the system provides electrical energy by exploiting a temperature differential between a geothermal heat source and a dielectric layer. deep and cold water. The thermoelectric element generates electrical energy based on the temperature difference between these two surfaces. The disadvantage of these systems is that they require natural sources. However, it is not always possible to exploit the thermal gradient of the subsoil and / or the temperature of the oceans to obtain a sufficient power generation yield. In addition, the cost of geothermal drilling is relatively high because of the depth of drilling to obtain a sufficiently high temperature. The object of the invention is to remedy these drawbacks by supplying the system with a thermal doublet which is not of natural origin. Thus, a first object of the invention relates to an electrical energy production system comprising: a thermal geodoublet comprising a first thermal geostock and a second thermal geostock, said thermal geostocks being derived from a diffusive thermal storage technique in a rocky massif; heat exchangers implanted in each of said thermal geostocks; means for circulating a coolant between heat exchangers from one thermal geostock to another; Means for converting the heat energy of said coolant into electrical energy. -2- As a result, the system can be implanted in many areas not accessible to prior techniques, and the temperature of the geothermal doublet being controlled, the efficiency is perfectly mastered. According to one embodiment, at least one thermal geostock is a cylindrical volume including a rock mass in place in said mass. Advantageously, the radius of said cylindrical volume is equal to the height of said cylindrical volume. According to the invention, the means for transforming the thermal energy may be an ORC turbine. According to one embodiment, the coolant is CO2 in a liquid, gaseous or supercritical state. A temperature difference of said thermal geodoublet can then be chosen to ensure that the CO2 is in the liquid phase in the first thermal geostock of lower temperature, and to ensure that the CO2 has a temperature below the boiling temperature of the water in the second thermal geostock 15. According to the invention, the temperature of the first thermal geostock is close to -55 ° C., and the temperature of the second thermal geostock is close to 95 ° C. According to another embodiment, the system comprises a heat pump adapted to regenerate the temperature difference of said thermal geodoublet. Each thermal geostock may have a means of thermal insulation of its upper face. According to one embodiment, the heat exchangers are cylindrical tanks of height substantially equal to the height of a thermal geostock and are vertically implanted with a density of about one exchanger per m2. The heat exchangers can then be cylindrical vessels 40 cm in diameter and 15 m in height. Finally, the lower surface of said thermal geostocks can be at a depth of less than or equal to 15m. A second object of the invention relates to a method of producing electrical energy in which the following steps are carried out: a thermal geodoublet is formed in a rock mass out of water, by means of a diffusive thermal storage technique in said massif; circulating a heat transfer fluid between a first thermal geostock of said geodoublet and a second thermal geostock of said geodoublet; The thermal energy of said heat transfer fluid is converted into electrical energy during its transport from one thermal geostock to another. According to the invention, it is possible to determine the temperature difference of the thermal geodoublet so as to ensure that the CO2 is in the liquid phase in the first thermal geostock of lower temperature, and so as to ensure that the CO2 has a temperature less than the boiling temperature of the water in the second thermal geostock. According to the invention, it is possible to minimize the thermal losses of the geostocks of the geodoublet, by thermally insulating its upper face and by using a thermal geostock of cylindrical volume whose radius is equal to the height. The invention will be better understood on reading the appended figures, which are provided by way of example and are in no way limiting in which: FIG. 1 illustrates a diagram of the electricity generation system by thermal geodoublet, according to the invention. Figure 2 illustrates in more detail a thermal geostock. FIG. 3 represents a means for transforming the thermal energy of the coolant. FIG. 4 represents a flowchart of the method according to the invention. Referring now to Figure 1 which schematically describes the electric power generation system according to the invention. This system comprises: a thermal geodoublet comprising a first thermal geostock (GT1) and a second thermal geostock (GT2). These thermal geostocks are derived from a diffusive thermal storage technique in a rock mass. heat exchangers (ET) located in each of the thermal geostocks (only one geostock exchanger is shown in Figure 1); means (CIR) for circulating a coolant between heat exchangers from one thermal geostock to another; and means for transforming (TRANS) the thermal energy of said heat transfer fluid into electrical energy (ELEC). Thermal geostocks (GT1, and GT2) 30 A geostock is a part of a rock mass in place, belonging to the rock mass (MR) out of water in which one sets up the thermal geodoublet. It may be for example a mass of granite. In the context of the present invention, the term "out of water" refers to the fact that the rock mass constituting the thermal geostocks is not in contact with an aquifer. They are obtained from a diffusive thermal storage technique. Such a technique is described for example in the following document: -4- T. Schmidt, O. Miedaner, September 2011, "Solar District Heating Fact Sheet 7.2-1", p. 1-12 The diffusive thermal storage technique uses vertical geothermal heat exchangers located in a rock mass. They are usually implanted according to a regular tight mesh and at relatively shallow depth (about 15m). This technique offers a high thermal storage capacity. In addition, the storage sites are easily available. Finally, this technique is robust and its cost is low per MWh stored thermal. By this method, the geostocks constitute the host of vertical heat exchangers (ET) used to inject or withdraw heat in the rock mass. As a result, the geostocks have a substantially cylindrical shape due to the radial radiation (RR in FIG. 2) of the heat from the vertical heat exchangers (all of these having a shape that is also substantially cylindrical). Thus, a thermal geostock is a cylindrical volume of rock mass in place in the rock mass. This is illustrated in FIG. 2. Preferably, the radius (R) of the cylindrical volume is equal to the height (H) of this cylindrical volume (see FIG. 2). This optimal geometry minimizes thermal losses by diffusion, minimizing the outer surface of the geostock. According to one embodiment, each geostock is positioned at the surface (SUR). This face is advantageously covered by a thermal insulation means (IT), such as a thermal insulation layer. The lower face is preferably positioned at a depth less than or equal to 15m. Finally, each of the two geostocks (vertical cylinders) has a height substantially equal to 15 m (for reasons of precision drilling, to ensure vertical exchangers adjusted in the borehole) and a diameter substantially equal to 30 m. Advantageously, the system according to the invention is also equipped with a heat pump (PAC) adapted to regenerate the temperature difference of the thermal geodoublet, in situation of excess electrical power. Heat Exchangers (ET) Diffusive thermal transfer with the surrounding rock mass is achieved by vertically located heat exchangers, with an approximate density of one exchanger per m2. The exchangers are positioned in boreholes executed according to the conventional techniques of vertical drilling of superficial structures. The heat exchangers may be cylindrical tanks of height substantially equal to the height of a thermal geostock, in which circulates the heat-exchange fluid which exchanges its heat with the host mass by thermal conduction through the wall of the exchanger. For example, the heat exchangers can be cylindrical vessels of 40 cm in diameter and 15m in height in the case of a geostock of 15m height.

L'échangeur en cuve permet d'améliorer la cinétique du transfert thermique entre le fluide caloporteur et le massif. De préférence, un produit de colmatage entre l'échangeur et l'encaissant rocheux, tel qu'un matériau argileux, de l'oxyde d'aluminium, ou du carbure de silicium, est utilisé pour sceller l'échangeur dans l'encaissant rocheux et garantir un couplage thermique 10 adéquat entre l'échangeur géothermique et le massif rocheux. Le moyen (CIR) permettant de faire circuler un fluide caloporteur Ce moyen peut être une conduite de type connu des spécialistes, et formant un circuit. 15 Le fluide caloporteur est préférentiellement du CO2 dans un état liquide, gazeux ou supercritique. La pression du CO2 et la différence de température du géodoublet thermique sont choisies pour assurer que le CO2 soit en phase liquide dans le premier géostock thermique de plus faible température, et pour assurer que le CO2 ait une température 20 inférieure à la température d'ébullition de l'eau dans le second géostock thermique (002 à l'état gazeux ou supercritique pour le géostock chaud). Ainsi, pour une pression de CO2 pouvant atteindre 80 à 100 bars, on peut par exemple mettre en place un premier géostock thermique dont la température est proche de -55°C (point triple à -56,6°C), et un second géostock thermique dont la 25 température est proche de 95°C. On peut envisager des températures supérieures à 95°C, en prenant en compte les impacts physico-chimiques dans le massif encaissant. Le moyen de transformation (TRANS) de l'énergie thermique en énergie électrique Le moyen de transformation est avantageusement basé sur un cycle 30 thermodynamique de Rankine ou sur un cycle basé sur celui de Rankine. Ainsi, selon un mode de réalisation, on utilise un cycle organique de Rankine (ORC) qui fonctionne avec un fluide organique à grande masse molaire plutôt que de l'eau. Le moyen de transformation de l'énergie thermique est alors une turbine dite « turbine ORC ». 35 Un tel moyen est schématisé sur la figure 3 où les sources chaude (SC) et froide (SF) nécessaire au cycle de Rankine (RANK) sont représentées. On comprend ainsi que l'énergie thermique véhiculée du géostock froid (-55°C) vers le moyen de -6- transformation (TRANS) constitue la source froide du cycle thermodynamique de Rankine, alors que l'énergie thermique véhiculée du géostock chaud (+95°C) vers le moyen de transformation (TRANS) en constitue la source chaude.The exchanger in the tank makes it possible to improve the kinetics of the heat transfer between the heat transfer fluid and the solid mass. Preferably, a clogging product between the exchanger and the rocky bed, such as a clay material, aluminum oxide, or silicon carbide, is used to seal the exchanger in the rocky bedrock and to ensure adequate thermal coupling between the geothermal heat exchanger and the rock mass. The means (CIR) for circulating a coolant This means may be a type of pipe known to those skilled in the art and forming a circuit. The heat transfer fluid is preferably CO2 in a liquid, gaseous or supercritical state. The CO2 pressure and the temperature difference of the thermal geodoublet are chosen to ensure that the CO2 is in the liquid phase in the first lower temperature thermal geostock, and to ensure that the CO2 has a temperature below the boiling point. water in the second thermal geostock (002 in gaseous or supercritical state for hot geostock). Thus, for a CO2 pressure of up to 80 to 100 bar, it is possible, for example, to set up a first thermal geostock whose temperature is close to -55 ° C. (triple point at -56.6 ° C.), and a second thermal geostock whose temperature is close to 95 ° C. It is possible to envisage temperatures higher than 95 ° C, taking into account the physico-chemical impacts in the surrounding massif. Transformation means (TRANS) of thermal energy into electrical energy The conversion means is advantageously based on a Rankine thermodynamic cycle or on a Rankine based cycle. Thus, in one embodiment, an Organic Rankine Cycle (ORC) is used which operates with a high molecular weight organic fluid rather than water. The means for transforming the thermal energy is then a turbine called "ORC turbine". Such a means is shown schematically in FIG. 3 where the hot (SC) and cold (SF) sources required for the Rankine cycle (RANK) are shown. It is thus understood that the heat energy conveyed from the cold geostock (-55 ° C) to the transformation means (TRANS) constitutes the cold source of the Rankine thermodynamic cycle, whereas the heat energy conveyed by the hot geostock ( + 95 ° C) to the transformation means (TRANS) constitutes the hot source.

Le procédé selon l'invention (figure 4) L'invention concerne également un procédé de production d'énergie électrique, dans lequel on réalise les étapes suivantes (figure 4) : on constitue un géodoublet thermique (GEODT) dans un massif rocheux hors d'eau, au moyen d'une technique de stockage thermique diffusif (STD) dans ledit massif ; on fait circuler (CIRC) un fluide caloporteur entre un premier géostock thermique dudit géodoublet et un second géostock thermique dudit géodoublet ; on transforme (TRANSF) l'énergie thermique dudit fluide caloporteur en énergie électrique lors de son transport d'un géostock thermique à un autre.The method according to the invention (FIG. 4) The invention also relates to a method of producing electrical energy, in which the following steps are carried out (FIG. 4): a geodoublet thermique (GEODT) is formed in a rock mass out of water, by means of diffusive thermal storage (DST) technique in said massif; circulating (CIRC) a heat transfer fluid between a first thermal geostock of said geodoublet and a second thermal geostock of said geodoublet; the thermal energy of said heat transfer fluid is converted (TRANSF) into electrical energy during its transport from one thermal geostock to another.

De façon préférentielle, on détermine (DET) la différence de température du géodoublet thermique de façon à assurer que le CO2 soit en phase liquide dans le premier géostock thermique de plus faible température, et de façon à assurer que le CO2 ait une température inférieure à la température d'ébullition de l'eau dans le second géostock thermique. Selon un mode de réalisation, on minimise les pertes thermiques des géostocks thermiques du géodoublet, en isolant (ISOL) thermiquement sa face supérieure et en utilisant des géostocks thermiques de volume cylindrique dont le rayon est égal à la hauteur.Preferably, the temperature difference of the thermal geodoubler is determined (DET) so as to ensure that the CO2 is in the liquid phase in the first thermal geostock of lower temperature, and so as to ensure that the CO2 has a temperature lower than the boiling temperature of the water in the second thermal geostock. According to one embodiment, thermal losses of geostocks of the geodoublet are minimized by thermally isolating (ISOL) its upper surface and by using thermal geostocks of cylindrical volume whose radius is equal to the height.

Application Pour le fonctionnement du stock chaud du géodoublet, pour les températures de travail envisagées par le concept de stockage d'électricité par géodoublet thermique/ CO2 caloporteur mais avec l'eau surpressée comme caloporteur au lieu de CO2 (du point de vue thermique diffusif dans le massif rocheux encaissant, la situation est absolument symétrique par rapport à 20°C pour le stock froid), on évalue à 10 MW la puissance moyenne d'échange et à 700MWh la capacité de stockage utile pour 60°C de différence minimale entre source froide et source chaude, cela dans le cas d'un géodoublet thermique dont les deux éléments constitutifs stock chaud et stock froid sont des cylindres de 15m de rayon et 15m de hauteur implantés dans un massif de granite encaissant, et comportant chacun 781 échangeurs géothermiques interdistants de 1m. Le rendement de géostockage thermique en régime continu stabilisé s'établit dans ces conditions à 91%. -7-Application For the operation of the geodoublet hot stock, for the working temperatures envisaged by the thermal geodoublet / CO2 heat storage energy storage concept but with the supercharged water as coolant instead of CO2 (from the thermal point of view diffusive in the surrounding rock mass, the situation is absolutely symmetrical compared to 20 ° C for the cold stock), it is estimated at 10 MW the average exchange power and at 700 MWh the useful storage capacity for 60 ° C minimum difference between source cold and hot source, that in the case of a thermal geodoublet whose two components hot stock and cold stock are cylinders of 15m radius and 15m in height implanted in a granite massif, and each comprising 781 interdisciplinary geothermal exchangers from 1m. The steady-state thermal geostocking yield stabilized under these conditions to 91%. -7-

Claims

REVENDICATIONS1. An electric power generation system comprising: a thermal geodoublet comprising a first thermal geostock and a second thermal geostock, said thermal geostocks being derived from a diffusive thermal storage technique in a rock mass; heat exchangers implanted in each of said thermal geostocks; means for circulating a heat transfer fluid between heat exchangers from one thermal geostock to another; a means of transforming the thermal energy of said heat transfer fluid into electrical energy.

2. System according to claim 1, wherein at least one thermal geostock is a cylindrical volume including a rock mass in place in said massif.

3. System according to claim 2, wherein the radius of said cylindrical volume is equal to the height of said cylindrical volume.

4. System according to one of the preceding claims, wherein said means for transforming the thermal energy is an ORC turbine.

5. System according to one of the preceding claims, wherein the coolant is CO2 in a liquid state, gaseous or supercritical.

6. System according to claim 5, wherein a temperature difference of said thermal geodoublet is chosen to ensure that the CO2 is in the liquid phase in the first thermal geostock of lower temperature, and to ensure that the CO2 has a lower temperature than the Boiling temperature of the water in the second thermal geostock.

7. System according to one of the preceding claims, wherein the temperature of the first thermal geostock is close to -55 ° C, and the temperature of the second thermal geostock is close to 95 ° C.

8. System according to one of the preceding claims, wherein the system comprises a heat pump adapted to regenerate the temperature difference of said thermal geodoublet.

9. System according to one of the preceding claims, wherein each thermal geostock has a means of thermal insulation of its upper face.

10. System according to one of the preceding claims, wherein said heat exchangers are cylindrical tanks of height substantially equal to the height of a thermal geostock and are implanted vertically with a density of about one exchanger per m2.

11. The system of claim 10, wherein said heat exchangers are cylindrical vessels 40 cm in diameter and 15m in height.

12. System according to one of the preceding claims, wherein the bottom surface of said thermal geostocks is at a depth less than or equal to 15m.

13. A method of producing electrical energy, wherein the following steps are carried out: a thermal geodoublet is formed in a rock mass out of water, by means of a diffusive thermal storage technique in said massif; circulating a heat transfer fluid between a first thermal geostock of said geodoublet and a second thermal geostock of said geodoublet; the thermal energy of said heat transfer fluid is transformed into electrical energy during its transport from one thermal geostock to another.

The method according to claim 13, wherein the temperature difference of said thermal geodoublet is determined so as to ensure that the CO2 is in the liquid phase in the first thermal geostock of lower temperature, and so as to ensure that the CO2 has a temperature below the boiling point of water in the second thermal geostock.

15. Method according to one of claims 13 to 14, wherein the thermal losses of thermal geostocks of said geodoublet are minimized by thermally insulating its upper face and by using a thermal geostock of cylindrical volume whose radius is equal to the height. 25