Analyse du marché mondial des ORC géothermiques : taille, part et tendances – Aperçu et prévisions du secteur jusqu'en 2032

Taille du marché des ORC géothermiques

• La taille du marché mondial des ORC géothermiques était évaluée à 6,17 milliards USD en 2024 et devrait atteindre 18,10 milliards USD d'ici 2032 , à un TCAC de 14,4 % au cours de la période de prévision.
• La croissance du marché est largement alimentée par le déploiement croissant de ressources géothermiques à basse et moyenne température et par les avancées technologiques dans les systèmes à cycle organique de Rankine (ORC), permettant une production d'électricité efficace à partir de sites géothermiques jusqu'alors inexploités.
• En outre, la demande mondiale croissante d'énergie renouvelable propre et de base et les politiques gouvernementales de soutien à la décarbonation stimulent les investissements dans les projets géothermiques basés sur l'ORC, stimulant considérablement l'expansion du marché.

Analyse du marché des ORC géothermiques

• Les systèmes géothermiques ORC utilisent un cycle en boucle fermée pour convertir la chaleur géothermique de basse et moyenne enthalpie en électricité, permettant ainsi de produire de l'électricité dans des zones où les technologies géothermiques conventionnelles ne sont pas viables. Cette capacité étend la portée géographique de l'énergie géothermique, la rendant ainsi adaptée à diverses régions du monde.
• La demande croissante de solutions géothermiques ORC est principalement alimentée par le besoin d'une énergie de base stable et renouvelable, la pression croissante pour réduire les émissions de carbone et la compétitivité croissante des coûts de la technologie ORC par rapport à la production à base de combustibles fossiles.
• L'Amérique du Nord a dominé le marché des ORC géothermiques avec une part de 40,5 % en 2024, grâce à des investissements importants dans les infrastructures d'énergie renouvelable, à d'abondantes ressources géothermiques à basse et moyenne température et à des politiques gouvernementales favorables à l'adoption d'énergies propres.
• L'Asie-Pacifique devrait être la région connaissant la croissance la plus rapide sur le marché des ORC géothermiques au cours de la période de prévision en raison de la demande croissante en énergie, de l'industrialisation rapide et de l'abondance de ressources géothermiques inexploitées dans des pays comme l'Indonésie, le Japon et les Philippines.
• Le segment de la production d'électricité a dominé le marché avec une part de marché de 60,5 % en 2024, en raison de la transition mondiale vers les énergies renouvelables et du besoin d'une alimentation de base stable. Les systèmes géothermiques ORC fournissent une production d'électricité fiable quelles que soient les conditions météorologiques, ce qui en fait une solution clé pour la stabilité du réseau et les objectifs de transition énergétique. Ce segment bénéficie de politiques gouvernementales favorables, de subventions aux installations renouvelables et d'innovations technologiques améliorant l'efficacité de la conversion énergétique. Son adoption est particulièrement forte dans les pays disposant d'abondantes ressources géothermiques et d'infrastructures énergétiques bien établies.

Portée du rapport et segmentation du marché des ORC géothermiques      

Tendances du marché des ORC géothermiques

« Croissance des systèmes ORC binaires pour les sources géothermiques à basse température »

• Le marché de la géothermie ORC adopte de plus en plus les systèmes binaires à cycle organique de Rankine (ORC), parfaitement adaptés à la production d'électricité à partir de sources géothermiques de basse à moyenne température. Ces systèmes élargissent les possibilités d'application de la géothermie en exploitant des réservoirs traditionnellement considérés comme inadaptés à la production d'électricité.
• Par exemple, Ormat Technologies s'est imposé comme un leader du marché en déployant des centrales géothermiques binaires ORC dans des régions aux ressources géothermiques modérées, comme les États-Unis et la Turquie. Des entreprises comme Turboden déploient également des solutions à cycle binaire pour élargir l'utilisation de la géothermie à l'échelle mondiale.
• Les systèmes ORC binaires utilisent des fluides organiques secondaires à bas point d'ébullition, permettant une extraction efficace de l'énergie de la saumure géothermique à basse température. Cette technologie maximise les ressources disponibles et démontre sa faisabilité dans diverses conditions géologiques, élargissant ainsi la gamme des projets géothermiques viables.
• L'adoption croissante des centrales ORC binaires reflète également l'intérêt croissant pour la décentralisation de la production d'électricité dans les zones où les ressources géothermiques à haute température sont rares. Les installations binaires de plus petite taille dans les régions reculées ou en développement permettent un approvisionnement énergétique localisé et durable.
• La capacité des systèmes ORC binaires à s'intégrer aux solutions de récupération de chaleur et aux solutions hybrides renouvelables renforce leur avantage concurrentiel. En s'associant à des technologies telles que le solaire thermique ou la biomasse, ces systèmes gagnent en flexibilité et optimisent le potentiel de production de base, au-delà de la géothermie conventionnelle.
• La croissance des systèmes ORC binaires illustre la manière dont les progrès en matière de technologie des turbines, de fluides de travail et de financement de projets transforment le paysage de l'énergie géothermique. En exploitant les réservoirs à basse température, les systèmes ORC binaires favorisent une adoption plus large de la géothermie et une expansion à long terme de l'approvisionnement en énergie de base propre.

Dynamique du marché des ORC géothermiques

Conducteur

« Demande croissante d'énergie renouvelable de base »

• Le besoin croissant d'électricité de base fiable et renouvelable est un moteur majeur de la croissance du marché de l'énergie géothermique renouvelable. Contrairement aux énergies renouvelables intermittentes comme l'éolien et le solaire, l'énergie géothermique offre une production constante et stable, ce qui la rend particulièrement précieuse pour la sécurité énergétique et la stabilité du réseau.
• Par exemple, Ormat Technologies exploite des centrales géothermiques binaires qui fournissent une électricité de base continue aux réseaux régionaux de pays comme le Kenya et l'Indonésie, démontrant ainsi la capacité de cette technologie à répondre aux besoins énergétiques industriels et résidentiels tout en réduisant les émissions. Des entreprises comme Cyrq Energy aux États-Unis investissent également dans le développement de projets ORC binaires afin de garantir un approvisionnement durable en électricité de base propre.
• Les centrales géothermiques ORC offrent des avantages en matière de durabilité en produisant de l'électricité avec un minimum d'émissions de gaz à effet de serre. Elles sont donc essentielles pour atteindre les objectifs mondiaux de réduction des émissions de carbone, notamment dans un contexte où les gouvernements imposent des obligations plus strictes pour éliminer progressivement les sources d'énergie de base à base de combustibles fossiles.
• L'évolutivité des systèmes ORC permet leur intégration à divers réseaux électriques, prenant en charge aussi bien les grands services publics que les applications décentralisées. Leur capacité à fournir une production continue s'inscrit dans le cadre des politiques énergétiques visant à stabiliser la contribution des énergies renouvelables au mix électrique national.
• La demande croissante d'énergie décarbonée, conjuguée à l'exigence de fiabilité du réseau, place les technologies géothermiques ORC au cœur des systèmes électriques durables. Leur rendement fiable les rend indispensables à la réalisation des objectifs de transition énergétique.

Retenue/Défi

« Investissement initial élevé »

• Le développement de l'ORC géothermique nécessite des investissements initiaux importants, qui constituent un frein majeur à une pénétration plus large du marché. Les coûts liés à l'exploration géologique, au forage et au développement des infrastructures sont nettement plus élevés que ceux de certaines autres technologies renouvelables, ce qui limite l'entrée des petites entreprises ou des régions aux financements limités.
• Par exemple, des entreprises comme AltaRock Energy et d'autres développeurs géothermiques ont souligné les difficultés financières rencontrées lors des forages préliminaires, où l'incertitude des ressources accroît considérablement le risque financier. Même les projets réussis nécessitent souvent de fortes incitations gouvernementales ou un financement international pour dépasser le stade de l'exploration.
• La complexité du développement du site augmente les coûts des projets, car l'évaluation et la construction des installations géothermiques ORC nécessitent une expertise spécialisée, des équipements de forage et de longs délais. Ces facteurs allongent souvent les délais de retour sur investissement par rapport à des technologies comme l'éolien ou le solaire.
• Le défi du financement est aggravé par les risques géographiques, où la viabilité des réservoirs géothermiques ne peut être pleinement confirmée sans d'importantes dépenses d'exploration. Cette incertitude rend les investisseurs prudents et limite le rythme des déploiements à grande échelle.
• Pour surmonter l'obstacle du coût initial élevé, il faudra des modèles de financement innovants, des partenariats public-privé et des efforts continus pour réduire les coûts de forage et les risques technologiques. Surmonter ces obstacles sera essentiel pour que le marché de l'ORC géothermique puisse s'imposer à plus grande échelle et assurer une croissance durable à long terme.

Portée du marché des ORC géothermiques

Le marché est segmenté en fonction du type de processus, de l’application, de la capacité, de l’utilisateur final et de la technologie.

• Par type de processus

Selon le type de procédé, le marché des systèmes géothermiques ORC est segmenté en vapeur sèche, flash et binaire. Le segment binaire a dominé la plus grande part de chiffre d'affaires du marché en 2024, grâce à sa capacité à exploiter efficacement les ressources géothermiques de basse et moyenne température, abondantes dans de nombreuses régions. Les systèmes binaires sont privilégiés pour leur rendement élevé, leur flexibilité d'application sur site et leur fonctionnement respectueux de l'environnement, car ils minimisent les émissions et réduisent le recours à des procédés gourmands en eau. Leur conception en boucle fermée permet une production d'électricité continue tout en préservant la durabilité, ce qui les rend très attractifs pour les projets énergétiques à grande échelle et décentralisés. Ce segment bénéficie également des avancées technologiques qui améliorent l'efficacité et la fiabilité des échanges thermiques.

Le segment Flash devrait connaître la croissance la plus rapide entre 2025 et 2032, grâce à sa capacité à exploiter des réservoirs géothermiques à haute température pour la production d'électricité à grande échelle. Les systèmes Flash sont de plus en plus adoptés dans les régions disposant de ressources géothermiques profondes, offrant un rendement énergétique élevé et des coûts d'exploitation réduits. Les investissements dans le développement des infrastructures géothermiques, conjugués à la demande croissante d'énergie renouvelable, devraient accélérer l'adoption de ce segment. La technologie Flash intéresse également les développeurs souhaitant intégrer des centrales géothermiques évolutives et performantes aux réseaux nationaux.

• Sur demande

En fonction des applications, le marché est segmenté en production d'électricité, production de chaleur directe et autres. Le segment de la production d'électricité a dominé le marché avec 60,5 % de chiffre d'affaires en 2024, porté par la transition mondiale vers les énergies renouvelables et le besoin d'une alimentation de base stable. Les systèmes géothermiques ORC fournissent une production d'électricité fiable quelles que soient les conditions météorologiques, ce qui en fait une solution clé pour la stabilité du réseau et la réalisation des objectifs de transition énergétique. Ce segment bénéficie de politiques gouvernementales favorables, de subventions pour les installations renouvelables et d'innovations technologiques améliorant l'efficacité de la conversion énergétique. Son adoption est particulièrement forte dans les pays disposant d'abondantes ressources géothermiques et d'infrastructures énergétiques bien établies.

Le segment du chauffage direct devrait connaître la croissance la plus rapide entre 2025 et 2032, porté par l'essor des applications industrielles et de chauffage urbain. Des secteurs comme l'agroalimentaire, l'agriculture et la chimie intègrent progressivement la géothermie pour optimiser l'efficacité de leurs procédés et réduire leurs coûts. Les applications de chauffage direct contribuent également aux objectifs de décarbonation en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles. Cette croissance est également soutenue par l'expansion des réseaux de chauffage urbain et le développement de projets de chauffage décentralisé à petite échelle dans les marchés émergents.

• Par capacité

En termes de capacité, le marché des ORC géothermiques est segmenté en 5 MW, 5-20 MW, 20-50 MW et > 50 MW. Le segment 5-20 MW a dominé la plus grande part de chiffre d'affaires du marché en 2024, car il offre un équilibre optimal entre coût d'installation, production énergétique et efficacité opérationnelle. Cette gamme de capacité intermédiaire est particulièrement adaptée aux services publics régionaux et aux petites applications industrielles, permettant aux développeurs d'exploiter des ressources géothermiques modérées sans les investissements importants associés aux grandes centrales. Ce segment bénéficie également d'options de conception modulaire, d'une procédure d'autorisation simplifiée et de délais de déploiement plus courts que les centrales de plus grande capacité.

Le segment des plus de 50 MW devrait connaître la croissance la plus rapide entre 2025 et 2032, portée par la demande croissante d'intégration d'énergies renouvelables à grande échelle et les objectifs gouvernementaux en la matière. Les centrales géothermiques ORC de grande capacité sont privilégiées dans les régions disposant de vastes réservoirs géothermiques, permettant des économies d'échelle et un coût moyen actualisé de l'électricité (LCOE) compétitif. L'expansion des réseaux nationaux, conjuguée à la hausse de la demande industrielle en électricité, devrait accélérer encore l'adoption de centrales de grande capacité.

• Par l'utilisateur final

En fonction de l'utilisateur final, le marché est segmenté en services publics, industrie, résidentiel et commercial. En 2024, le segment des services publics a dominé la plus grande part de chiffre d'affaires du marché, grâce à son rôle dans la mise en œuvre de projets ORC géothermiques à grande échelle pour la production d'électricité de base. Les entreprises de services publics bénéficient d'économies d'échelle, d'un accès aux incitations gouvernementales et d'une intégration aux réseaux électriques existants. Ce segment est également soutenu par le besoin de sources d'énergie fiables et bas carbone pour atteindre les objectifs en matière d'énergies renouvelables et réduire la dépendance aux combustibles fossiles.

Le secteur industriel devrait connaître la croissance la plus rapide entre 2025 et 2032, grâce à l'adoption croissante de la chaleur et de l'électricité géothermiques dans les industries de transformation telles que l'agroalimentaire, la papeterie et la chimie. Les utilisateurs finaux industriels privilégient les économies de coûts, la durabilité et l'efficacité opérationnelle, que les systèmes géothermiques ORC peuvent offrir. La sensibilisation croissante à la réduction de l'empreinte carbone et aux réglementations en matière d'efficacité énergétique alimente également l'expansion de ce secteur.

• Par technologie

Sur le plan technologique, le marché de la géothermie ORC est segmenté en deux catégories : le cycle organique de Rankine (ORC) et le cycle de Kalina. Le segment du cycle organique de Rankine a dominé la plus grande part de marché en 2024, grâce à son adoption généralisée, sa maturité technique et sa capacité à convertir efficacement la chaleur géothermique de basse à moyenne température en électricité. Les systèmes ORC offrent une conception flexible, une grande fiabilité et des coûts d'installation relativement faibles, ce qui les rend adaptés aux projets de petite comme de grande envergure. Les innovations continues apportées aux composants ORC, tels que les échangeurs de chaleur et les turbines, améliorent encore l'efficacité et élargissent les possibilités d'application.

Le segment du cycle Kalina devrait connaître la croissance la plus rapide entre 2025 et 2032, grâce à son rendement thermique supérieur et à son adéquation aux ressources géothermiques à haute température. Cette technologie suscite un intérêt croissant dans les régions en quête d'une extraction énergétique maximale et d'une amélioration du rendement des centrales. Les initiatives de recherche et développement, combinées au déploiement de projets pilotes, devraient accélérer l'adoption de la technologie du cycle Kalina dans les centrales géothermiques de grande taille.

Analyse régionale du marché des ORC géothermiques

• L'Amérique du Nord a dominé le marché des ORC géothermiques avec la plus grande part de revenus de 40,5 % en 2024, grâce à des investissements importants dans les infrastructures d'énergie renouvelable, à d'abondantes ressources géothermiques à basse et moyenne température et à des politiques gouvernementales favorables à l'adoption d'énergies propres.
• La région bénéficie d'une expertise technologique avancée, de cadres réglementaires favorables et d'une demande croissante d'énergie renouvelable stable et de base, encourageant le développement de centrales ORC binaires et flash
• L'accent croissant mis sur la décarbonisation et la fiabilité du réseau, combiné aux partenariats public-privé, continue de renforcer le leadership de l'Amérique du Nord dans les projets ORC géothermiques.

Aperçu du marché américain des ORC géothermiques

Le marché américain des centrales géothermiques ORC a représenté la plus grande part de revenus en Amérique du Nord en 2024, grâce à une base de ressources géothermiques bien établie et à des incitations fédérales continues en faveur du déploiement des énergies renouvelables. La hausse de la demande d'électricité, combinée aux normes de portefeuille d'énergies renouvelables au niveau des États, a accéléré les investissements dans les centrales ORC de moyenne et grande taille. Les améliorations technologiques continues, ainsi que la présence de développeurs et de fabricants clés, renforcent encore la position dominante du pays dans la région.

Aperçu du marché européen des ORC géothermiques

Le marché européen de la géothermie ORC devrait connaître une croissance substantielle au cours de la période de prévision, soutenu par les objectifs de décarbonation de l'Union européenne et des politiques publiques rigoureuses favorisant la production d'électricité durable. Des pays comme l'Italie, la Turquie et l'Allemagne adoptent de plus en plus la technologie ORC pour la production d'électricité et le chauffage urbain. Les préoccupations croissantes en matière de sécurité énergétique et la disponibilité de tarifs de rachat garantis favorables stimulent le développement de projets géothermiques de petite et moyenne taille dans la région.

Aperçu du marché britannique des ORC géothermiques

Le marché britannique de la géothermie ORC devrait connaître une croissance annuelle moyenne (TCAC) significative au cours de la période de prévision, stimulé par les initiatives gouvernementales visant à atteindre la neutralité carbone. L'exploration croissante des ressources géothermiques profondes et les projets pilotes ORC pour les applications de cogénération favorisent le développement du marché. L'accent mis par le pays sur l'innovation et l'intégration des énergies renouvelables dans les réseaux nationaux renforce encore les opportunités de croissance.

Aperçu du marché allemand des ORC géothermiques

Le marché allemand des systèmes ORC géothermiques devrait connaître une croissance soutenue, soutenu par les politiques ambitieuses de transition énergétique du pays et par des investissements importants dans les technologies bas carbone. L'accent mis par l'Allemagne sur les solutions de chauffage durables et ses capacités d'ingénierie avancées accélèrent l'adoption des systèmes ORC binaires pour l'électricité et le chauffage urbain. Une réglementation environnementale rigoureuse et des programmes de financement public continuent d'attirer les promoteurs vers les projets d'énergie géothermique.

Aperçu du marché des ORC géothermiques en Asie-Pacifique

Le marché de l'ORC géothermique en Asie-Pacifique devrait connaître son taux de croissance annuel composé le plus élevé entre 2025 et 2032, porté par la hausse de la demande énergétique, l'industrialisation rapide et l'abondance de ressources géothermiques inexploitées dans des pays comme l'Indonésie, le Japon et les Philippines. Les objectifs gouvernementaux en matière d'énergies renouvelables, conjugués à l'augmentation des investissements étrangers, stimulent l'expansion des centrales ORC à grande échelle dans la région. La présence croissante des fabricants régionaux et la baisse des coûts de développement renforcent encore le potentiel du marché.

Aperçu du marché japonais des ORC géothermiques

Le marché japonais des réacteurs géothermiques à hydrogène (ORC) gagne en popularité grâce au besoin du pays de disposer de sources d'énergie renouvelables stables et non intermittentes pour réduire sa dépendance aux combustibles fossiles importés. Le fort potentiel géothermique, combiné au soutien gouvernemental fort aux projets d'énergie propre, stimule les investissements dans les technologies ORC binaires et flash. L'expertise technologique du Japon et son orientation vers des systèmes énergétiques performants et compacts en font un marché clé dans la région.

Aperçu du marché chinois des ORC géothermiques

En 2024, le marché chinois des ORC géothermiques représentait la plus grande part de chiffre d'affaires en Asie-Pacifique, porté par une urbanisation rapide, des initiatives d'énergies renouvelables à grande échelle et une exploration intensive des ressources géothermiques. Des politiques gouvernementales favorables, un développement de projets compétitif et la présence de fournisseurs d'équipements nationaux de premier plan stimulent la croissance du marché. L'accent mis par la Chine sur le chauffage urbain et le développement de ses capacités en énergie propre en fait un pôle central pour l'adoption des ORC géothermiques.

Part de marché des ORC géothermiques

L'industrie géothermique ORC est principalement dirigée par des entreprises bien établies, notamment :

• Ormat Technologies, Inc. (États-Unis)
• Turboden (Italie)
• Mitsubishi Heavy Industries (Japon)
• Toshiba Corporation (Japon)
• Ecopiezo (Turquie)
• Hitachi Zosen (Japon)
• Siemens Energy (Allemagne)
• Gradient (États-Unis)
• Nuovo Pignone (Italie)
• Fuji Electric (Japon)
• Baker Hughes (États-Unis)
• IHI Corporation (Japon)
• GE Énergies Renouvelables (France)
• Enexor (États-Unis)
• Exergie (Italie)

Derniers développements sur le marché des ORC géothermiques

• En juin 2024, Turboden a mis en service en Turquie une centrale géothermique à cycle organique de Rankine (ORC) de grande envergure, spécialement conçue pour exploiter les ressources géothermiques de basse et moyenne température pour la production d'électricité. Ce projet représente une avancée significative dans le développement des capacités géothermiques en Europe et au Moyen-Orient, où la demande d'énergie renouvelable propre et de base est en forte croissance. En démontrant la viabilité économique de l'utilisation de ressources à moyenne enthalpie, Turboden renforce sa position concurrentielle sur le marché mondial et encourage d'autres acteurs régionaux à adopter la technologie ORC pour une production d'énergie géothermique efficace et rentable.
• En février 2024, Ormat Technologies a remporté un contrat historique pour la fourniture d'équipements ORC de pointe destinés à une nouvelle centrale géothermique de grande capacité en Indonésie. L'Indonésie, qui possède l'une des plus grandes réserves géothermiques inexploitées au monde, s'impose rapidement comme un pôle de croissance majeur pour le marché de l'ORC. Ce contrat renforce la présence d'Ormat sur le marché de l'Asie du Sud-Est et souligne l'attrait croissant des systèmes ORC pour les pays en quête de solutions d'énergie renouvelable fiables pour répondre à la demande croissante d'électricité et atteindre des objectifs ambitieux de décarbonation.
• En octobre 2023, Exergy International a déployé avec succès son unité géothermique binaire de nouvelle génération en Italie, intégrant une technologie de pointe en matière d'échangeurs de chaleur et de turbines pour un rendement thermique supérieur et des coûts d'exploitation réduits. Cette installation s'inscrit dans les objectifs européens de transition énergétique et renforce la capacité d'Exergy à fournir des systèmes ORC innovants et performants, capables d'optimiser l'extraction d'énergie à partir de sources géothermiques à basse enthalpie. Ce projet démontre comment une ingénierie de pointe peut optimiser la rentabilité et l'évolutivité des centrales géothermiques dans le contexte européen en pleine évolution des énergies renouvelables.
• En mars 2023, Toshiba Energy Systems a dévoilé un module ORC amélioré, offrant une efficacité thermique accrue, un encombrement plus compact et une maintenance simplifiée, pour les projets géothermiques de petite et moyenne envergure. Ce développement élargit le portefeuille de produits de Toshiba et permet aux services publics, aux producteurs d'électricité indépendants et aux industriels de déployer des solutions géothermiques flexibles et économiques dans les zones reculées ou aux ressources limitées. En répondant au besoin de systèmes adaptables et performants, Toshiba contribue à accélérer l'adoption de l'ORC sur les marchés où les installations géothermiques traditionnelles à grande échelle ne sont pas toujours envisageables.
• En septembre 2022, Mitsubishi Heavy Industries a lancé un système de production d'énergie binaire exploitant la technologie ORC pour capter la chaleur résiduelle des moteurs à combustion sans soufre et la convertir en énergie exploitable. Offrant des puissances allant de 200 kW à 700 kW, ce système avancé offre un rendement thermique élevé, une étanchéité parfaite et une maintenance minimale. En étendant les applications ORC au-delà des sources géothermiques traditionnelles aux marchés de la valorisation énergétique de la chaleur résiduelle, Mitsubishi a considérablement renforcé sa compétitivité et ouvert de nouvelles perspectives de revenus pour la technologie ORC dans les secteurs maritime et industriel.

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