Nucléaire = indépendance énergétique? André Guillemette, mai 2011

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1 Nucléaire = indépendance énergétique? André Guillemette, mai 211 Introduction Kychtym (1957), Windscale (1957), Three Miles Island (1972), Tchernobyl (1986) n avaient pas modifié la vulgate du milieu nucléaire en France : un accident nucléaire «hautement improbable» ne peut avoir lieu que sur une seule installation et il est maîtrisé en moins de 24 heures. Sur un réacteur nucléaire accidenté quelques bouffées de radionucléides, notamment l iode 131, peuvent échapper à la vigilance des exploitants durant ce laps de temps maîtrisé. Il suffit d évacuer temporairement les populations sur un rayon de 2 km et de recommander de se calfeutrer chez soit dans un rayon de 5 à 1 km, en attendant de prendre une pastille d iode stable avant le passage du nuage intempestif sur ordre du préfet. 24 heures après l alerte, c est fini, on range les gaules. Le drame de Fukushima, un site de six réacteurs (dont 3 heureusement à l arrêt) avec piscines de stockage non alimenté en électricité durant plus de 24 heures, est venu rappeler à nos nucléocrates à mémoire sélective qu un accident nucléaire avec cumul d évènements externes pénalisants n était pas qu une simulation papier, ou un exercice «24 h» virtuel. Son impact pouvait être dommageable, au-delà des normes de sécurité admises, à des centaines de km, au gré des conditions atmosphériques du moment. Les zones impactées étant condamnées pour plusieurs dizaines voire plusieurs centaines d années. A la suite de Fukushima, la plupart des pays viennent d annoncer une révision drastique de leurs programmes nucléaires, voire l abandon dans le cas de l Allemagne. En France, où la production d électricité d origine nucléaire est très univoque 1, le seul enseignement serait de s orienter vers la sortie du «tout nucléaire». 58 réacteurs sont en service actif, un est en construction, un est en projet. 74% de la production d électricité est d origine nucléaire, cette énergie nucléaire représente le 1/3 de l énergie primaire consommée en France. 1/3 de notre consommation d énergie d origine nucléaire, la sortie du «tout nucléaire» est donc largement atteinte. Avec un tel raisonnement, pourquoi ne pas programmer dès maintenant la construction d une vingtaine d EPR, nous serons encore largement dans les clous de cette épitaphe. Les bilans de production et de consommation d électricité publiés par le CEA, EDF et RTE montrent que depuis 199, soit depuis plus de vingt ans, 1 à 13 de nos réacteurs nucléaires fonctionnent uniquement pour fournir de l électricité à nos voisins européens. 1 à 13 réacteurs en surproduction intérieure depuis plus de vingt ans, où est le justificatif sociétal de la construction de nouveaux réacteurs? 1 Nucléaire et indépendance énergétique, part de l'électricité nucléaire dans la consommation d'énergie en France En 29 le nucléaire a fourni 74,1% de notre électricité, et l'électricité d origine nucléaire représentait 31,6% de l'énergie consommée cette même année (CEA 21). L'indépendance énergétique due au nucléaire en 29 est donc de 31,6% et non de l'ordre de 8% comme nous l'annonçait Claude Allègre 2 en 23. Selon la publication du CEA (CEA, 21), la consommation totale d énergie en France en 29 a été de 26 Mtep (millions de tonnes équivalent pétrole), dont 111 Mtep en électricité. Sur ces 111 Mtep 74,1 % sont d origine nucléaire, la part réelle du nucléaire est de 82,27 Mtep (111 x 74,1 %) dans notre consommation d électricité. La part du nucléaire dans le bilan consommation d énergie française en 29 serait de 31,64 % (82,27 x 1 / 26). 1 Qualification de Jacques Repussard, Directeur de l IRSN, Le monde du 6 avril Claude Allègre, L'express 3 octobre 5 novembre 23. 1

2 Lors du débat sur l énergie organisé par le gouvernement français en 23, l association Global Chance partant des mêmes consommations de l'année 2 que (CEA, 21), mais prenant en compte toutes les données comptables (rendements, pertes en ligne, consommation d auxiliaires, ), évaluait cette contribution de l énergie nucléaire à 17%, alors que les données officielles situaient cette contribution à 28% pour cette même année 2 (Global Chance 23). 1% 6% 4% Charbon 33% Pétrole Gaz él nuc 32% 15% él non nuc Renouvelable Source : Mémento sur l énergie Energy data book, CEA, Edition 21 Figure n 1 : Part des différentes sources d énergie (%) en 29 dans la consommation française Dans le jargon des producteurs d électricité les réacteurs nucléaires fonctionnent «en base», c'està-dire en production nominale, les variations tolérables de puissance sont de l ordre de quelques %. L exemple récent de Fukushima rappelle que l on ne pilote pas un réacteur nucléaire comme un diésel ou une turbine à gaz. Il faut 2 à 3 jours pour le faire monter en puissance nominale et de l ordre d une semaine pour l arrêter et le mettre en arrêt froid, tout en continuant à réfrigérer l eau du circuit primaire du réacteur ou l eau des piscines de stockage dans lesquelles reposent les combustibles usés pendant plusieurs années. Les réacteurs nucléaires français n échappent pas à cette règle, une fois construits et mis en service, leur production d électricité n est pas stockable, il faut trouver des utilisations immédiates. Comme notre parc de réacteurs est en surcapacité par rapport aux besoins français instantanés, nous exportons massivement notre production d électricité. 2 Bilan des échanges dans la période 2 à 21 (un réacteur produit en moyenne 7 TWh/an) 2.1 Bilan global des échanges de 2 à 21 (figure n 2) Les bilans des échanges d électricité, publiés par RTE gestionnaire du réseau français de distribution d électricité de 2 à 21, font apparaître une constante d exportation variant de 7 à 9 TWh, soit une exportation minimum annuelle de l équivalent de production de 1 réacteurs. 2

3 Echanges d'électricité Echanges TWh importation exportation Figure n 2 : Bilan des échanges d électricité 2-1 Source : RTE 2.2 Solde détaillé des échanges avec nos partenaires européens Echanges d'électricité avec la Suisse 3 25 Echanges TWh importation exportation Figure n 3 : Exportations (et importations) d électricité, exemple de la Suisse Source : RTE Depuis 21, la tendance permanente est à l'exportation de la production d'environ 3,5 réacteurs (25 TWh/an) vers la Suisse, voir Figure n 3, 3 réacteurs vers l'italie (2 TWh/an), 1,5 réacteur vers la Belgique (12 TWh/an), 1,5 réacteur vers la Grande Bretagne (12 TWh/an), 1 réacteur vers l'espagne (7 TWh/an). Par contre, si nous exportons en permanence l équivalent d un réacteur vers l Allemagne (7 TWh/an), depuis 24 nous importons annuellement de ce pays l'équivalent de la production de 2 réacteurs (15 TWh/an), pays connu pour son fort développement des énergies renouvelables... et l'engagement pour l'arrêt de son programme électronucléaire, voir figure n 4. 3

4 Echanges d'électricité avec l'allemagne 25 Echanges TWh importation exportation Source : RTE Figure n 4 : Exportations (et importations) d électricité, exemple de l Allemagne 3 Bilan de la production d électricité d origine nucléaire depuis 197, et exportations d électricité Un solde positif des échanges d'électricité apparaît en 1982 (Fig n 5). Dès 1984 apparaît une surcapacité équivalente à la production de 4 réacteurs, elle progresse rapidement jusqu'en 199 pour atteindre le palier minimum de 1 réacteurs que l on observe encore aujourd hui. Un décrochage dû à la baisse de productivité du parc nucléaire et à de fortes consommations hivernales (augmentation des importations) apparaît en 29 et 21, mais l exportation reste au niveau de 7 TWh/an (équivalent de production de 1 réacteurs). Dès 199, nous avions une surcapacité minimale de 1 réacteurs nucléaires Sur les 48 dédiés à l utilisation hexagonale, 3 réacteurs (sur les 4 du site de Tricastin) servaient uniquement à l enrichissement du combustible par diffusion gazeuse. Combustible enrichi qui n est pas réservé au seul usage EDF : Tricastin fabrique plus du tiers de la production mondiale, l équivalent du chargement de 1 réacteurs, soit jusqu en 29 la production de 1,5 réacteurs dédiée à l exportation en sus des 1 réacteurs dédiés à l exportation d électricité. AREVA vient de mettre en service en 29 sur le site de Tricastin une nouvelle usine d'enrichissement par centrifugation (GB2). Le procédé par centrifugation est nettement moins gourmand en électricité que le procédé par diffusion gazeuse : 75 MW contre 3 MW. La production de 3 réacteurs de 9 MWe est disponible sur le réseau depuis 29, 5 ans avant la mise en service prévue (214) de l'epr en construction à Flamanville. 4

5 TWh origine nuc. solde échanges Sources : EDF et RTE Figure n 5 : Electricité d origine nucléaire et solde des échanges d électricité En 21 les 58 réacteurs français ont produit 47,9 TWh d'électricité d'origine nucléaire (47,9 / 58 7 TWh par réacteur) : - Le transport de cette électricité engendre 32,1 TWh des pertes en ligne [RTE 27] la production de 4,5 réacteurs. - Une partie de la surproduction, 7,4 TWh, est utilisée pour le pompage vers des réserves hydrauliques la production de 1 réacteur. La perte en ligne d'énergie entre les lieux de production et les lieux de consommation est proportionnelle à la longueur de la ligne de transport, résistance «R» dépendant de la section du conducteur, de la résistivité du métal support et de la longueur de la ligne, et du carré de l'intensité du courant électrique «I 2». C'est pour cette raison que les échanges d'électricité se font sur des lignes à très haute tension (44 V) pour limiter les pertes en ligne a. a) P = U.I, avec U = R.I ou P = R. I 2 Il est notable qu'un réacteur sert en permanence à pomper de l'eau (env. 7 TWh/an) pour la monter dans des réserves d'eau, ou lacs artificiels, dont l'énergie est restituée en conduite forcée, en fonction des besoins (méthode «shaddocks») ; et que 4,5 réacteurs (32,1 TWh en 27) servent à compenser les pertes en lignes de la distribution d électricité. Des installations de production plus proches des sites de consommation (éoliennes, photovoltaïque, biomasse ) réduiraient notablement cette perte de distribution. 12 à 13 réacteurs sur 58, soit plus de 2% du parc nucléaire français, sont utilisés à d autres fins que les seuls besoins énergétiques des français depuis le début des années

6 4 Commentaires Quel que soit le scénario de consommation envisagé par nos prévisionnistes notre consommation d électricité devrait rester stable durant les 2 prochaines années. Depuis 29 la production de 3 à 4 réacteurs (4 x 9 MWe à Tricastin,) est disponible sur le réseau électrique français sans que la consommation ait progressé notablement : elle-même a régressé entre 26 et 27 (RTE, 26 et 27). Que faire de ces 36 MWe disponibles en base auxquels viendront s ajouter les 16 MWe de l EPR de Flamanville à partir de 214, sinon signer là encore des contrats d'exportation pour assurer un débouché fiable à notre production nucléaire? La France est en surcapacité structurelle de 1 à 13 réacteurs depuis 199, les 58 réacteurs actuels ont une durée minimale d activité prévue de 4 ans (6 ans - espérés - pour les mêmes réacteurs nucléaires aux Etats-Unis), soit un premier besoin de remplacement en 217 au plus tôt, la production de 3 réacteurs de Tricastin étant disponible sur le réseau français depuis 29. En supposant que l examen des tests de résistance aux accidents multifactoriels sur les réacteurs nucléaires, engagés à la suite de Fukushima, conduise à l arrêt d une de nos plus anciennes centrales combinant le risque sismique et le risque inondation, les 2 réacteurs de Fessenheim par exemple pour rassurer la fibre écolo de certains, EDF aura encore «sous le pied» l équivalent de production de 12 réacteurs à la mise en service de l EPR de Flamanville en Bibliographie ASN 27. Rapport annuel : La sûreté et la radioprotection en France en 27. CEA 24 à 21. Mémento sur l'énergie. CEA, éditions 24 à 21. Global Chance 23. Les cahiers de Global Chance. Petit mémento énergétique. Eléments pour un débat sur l'énergie en France. Janvier 23. RTE, 2 à 21. Résultats techniques du secteur électrique en France. RTE, Gestionnaire du Réseau de Transport d'electricité. Années 2 à 21. UNSCEAR 1993, 2 et 28. Sources and Effects Ionising Radiation, United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, Report to the Assembly with Scientific Annexes, Volume I, United Nations, New York. 6