LES ENJEUX ECONOMIQUES DU NUCLEAIRE DU FUTUR 4ème Journée I-tésé G. Mathonnière Y. Amalric A. Baschwitz T. Duquesnoy S. Gabriel F. Legée 11 JUIN 2012 CEA 10 AVRIL 2012 PAGE 1
LE PARC ACTUEL GENERATION III GENERATION IV
EXPLOITATION LONG TERME DES RÉACTEURS L âge moyen par rapport à la 1 ère divergence est de 27 ans en France. Reactor power (MWe) 1500 1300 1100 900 700 janv.-77 janv.-82 janv.-87 janv.-92 janv.-97 janv.-02 Les programmes de maintenance lourde ont déjà commencé. Remplacement des GV Remplacement des transformateurs de soutirage et poste d évacuation d énergie Remplacement du packing des aéroréfrigérants Modernisation du Contrôle Commande Alternateur : rénovation rotor et remplacement stator Rénovation des corps BP turbine Condenseur : rénovation Système de nettoyage et Faisceaux Source EDF 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 3
EXPLOITATION LONG TERME DES RÉACTEURS Le retour d expérience de l accident de Fukushima montre la nécessité de dispositions complémentaires de sûreté. Elles doivent être mises en œuvre au plus tôt (indépendamment de la durée de vie, sauf à décider un arrêt rapide). Source EDF Renforcement contre les agressions externes (séisme, inondation, ), Dispositifs de secours supplémentaires en appoint d eau et d électricité, Protection accrue en cas de fusion du cœur, Renforcement des moyens de gestion de crise et d intervention. Source EDF 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 4
EXPLOITATION LONG TERME DES RÉACTEURS les équipements non remplaçables qui limiteront la durée de vie sont : la cuve du réacteur, l enceinte de confinement. La R&D a développé des moyens de prédiction et de suivi du vieillissement. une durée de vie de 60 ans semble pouvoir être atteinte. 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 5
EXPLOITATION LONG TERME DES RÉACTEURS L analyse économique montre que, même si le coût est élevé, 55 G 2011 pour le parc français en sûreté et maintenance, Il y a avantage à maintenir les réacteurs existants au lieu de les remplacer par d autres moyens de production, nucléaires ou non, Il y a également avantage, pour l opérateur, à garder toute latitude dans la programmation des réinvestissements. 2011 Source EDF 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 6
LE PARC ACTUEL GENERATION III GENERATION IV
EN FRANCE : LE CAS DE L EPR FLAMANVILLE Coût de construction : +70 % entre 2005 et 2011 Juillet 2011 : 6000 M 30/07/2010: 5000 M ~75 /MWh ~65 /MWh Coût de construction de Flamanville 3 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 8
D UNE FAÇON GÉNÉRALE, LE COÛT DE LA CONSTRUCTION N A PAS SUIVI LE TAUX DE BASE DE L INFLATION Indice INSEE du coût de la construction a augmenté de 64 % alors que dans le même temps, l indice de référence des prix n a augmenté que de 31 % 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 9
CECI EST PARTICULIEREMENT VRAI POUR LES INVESTISSEMENTS ELECTRIQUES 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 10
EPR EN CONSTRUCTION EPR Flamanville (1630 MW) 6 G pour 1 réacteur EPR Taishan (1630 MW) 8?? G pour 2 réacteurs Il y a un potentiel de réduction des coûts en se fondant sur le REX Un objectif de l ordre de 5 G par réacteur est imaginable dans les pays OCDE, au vu de l expérience passée mais cela nécessite un programme d investissement fort 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 11
COÛTS DE PRODUCTION ÉLECTRIQUE :ÉTUDE OCDE 2010 TAUX D ACTUALISATION 10% - CO2 = 30 $/T Le nucléaire est encore compétitif même en Europe (réacteur type EPR à ~ 5G ) Avec des réacteurs type EPR à plus de 5G la compétitivité du nucléaire ne serait conservée qu avec une hausse des énergies fossiles (ou du CO2) 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 12
LE PARC ACTUEL GENERATION 3 GENERATION IV
UN FUTUR INCERTAIN L évolution du parc nucléaire mondial Un facteur 4 à 5 sur l évaluation du niveau de puissance installée en 2100 Les ressources en uranium naturel Prise en compte des ressources jusqu à 260 $/kg 6,3 Mt de ressources identifiées Réévaluation à venir de l U des phosphates : 22 Mt 4 Mt (Contribution I-tésé) Quel prix pour l uranium de l eau de mer? 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 14
EXEMPLES DE RÉSULTATS Scénarios mondiaux fournissant différentes évolutions du marché de l uranium Scénarios français Introduction des RNR dans le parc français pour ces différentes évolutions du marché de l uranium 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 15
CONDITIONS D ÉMERGENCE DES RNR 1) Niveau technologique Disposer d un RNR industrialisable Disposer de plutonium pour fabriquer du combustible RNR Parc REP ancien et suffisamment important Disposer des usines du cycle 2) Tensions sur le marché de l uranium (400-600 /kg environ) 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 16
PHASES DE DÉVELOPPEMENT DES RNR On peut distinguer deux types d approches selon les pays : Vision «libérale» : l électricien construira des RNR quand il y trouvera son compte Vision «politique» avec d autres critères que le coût du kwh produit à court terme : Indépendance énergétique Sécurité énergétique Assurance vis-à-vis de tensions sur le marché de l Unat Gestion du Pu Gestion des déchets (transmutation des actinides mineurs) Positionnement dans une industrie de haute technologie Dans une première phase, les motivations de construction de RNR seront plus politiques qu économiques et les RNR seront construits en petites quantités dans des pays tels que l Inde, la Russie, la Chine ou la France qui créeront quelques standards de RNR. Plus tard lorsque les RNR seront économiquement compétitifs par rapport aux REL, un déploiement plus large se fera, contraint néanmoins, par les disponibilités en Pu. 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 17
CONCLUSIONS (1/3) : PARC ACTUEL En France, le parc nucléaire actuel est économiquement très compétitif : son coût de remplacement, y compris par du nucléaire est élevé. La meilleure solution consiste donc à l entretenir et à le maintenir à un haut niveau de sûreté. Seules des considérations de sûreté devraient conduire à l arrêt de réacteurs du parc existant. La durée de fonctionnement des centrales est une variable stratégique. Dans le cycle, grâce à ses usines actuelles (La Hague et Mélox), la France dispose d un avantage concurrentiel fort pour transformer le Pu produit dans les combustibles REL usés en combustible pour les RNR. 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 18
CONCLUSIONS (2/3) : GENERATION III La construction et la mise en route d EPR en France et à l étranger permet de considérer ce réacteur comme disponible pour les besoins futurs du parc français. Néanmoins d importants travaux restent à mener pour maintenir la compétitivité du nucléaire par rapport aux autres énergies. Les REL de 3 ème génération seront encore présents à la fin du siècle dans les parcs français et mondiaux : la R&D aura pour objectifs d en améliorer la sûreté et le coût. Le gaz et le charbon sont ses principaux concurrents. Double-wall containment with ventilation and filtration system EPR Core melt spreading area Containment heat removal system Inner refueling water storage tank Four-train redundancy for main safeguard Le projet systems EPR 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 19
CONCLUSIONS (3/3) : GENERATION IV La mise au point de RNR de 4 ème génération constitue une rupture technologique majeure qui permet une durabilité des ressources en Unat de plusieurs millénaires. Seule la 4ème génération permet de maintenir l option nucléaire ouverte sur le long terme. Dans une première phase, les motivations de construction seront plus politiques qu économiques. Bien gérer la transition des parcs actuels vers les RNR, dans un mix énergétique global, est un enjeu économique majeur pour l industrie nucléaire. La stratégie doit être flexible pour s adapter à un futur incertain. Les méthodes économiques doivent s intéresser aux avenirs incertains. 4éme journée I-tésé Saclay 11 Juin 2012 DEN/DANS/I-tésé Page 20
PAGE 21 CEA 10 AVRIL 2012 11 Juin 2012 Commissariat à l énergie atomique et aux énergies alternatives Centre de Saclay 91191 Gif-sur-Yvette Cedex T. +33 (0)1 69 08 64 91 F. +33 (0)1 69 08 35 66 Etablissement public à caractère industriel et commercial RCS Paris B 775 685 019 Direction DEN/DANS Département I-tésé Service