Perspectives de normalisation des centrales nucléaires

Rôle de l’énergie nucléaire dans l’objectif d’émissions nettes zéro

Les politiques d’émissions nettes zéro sont essentielles pour faire face aux impacts des changements climatiques. De nombreux pays et organisations ont fixé des objectifs ambitieux pour atteindre la neutralité carbone d’ici 2050 ou avant.

Comparée à d’autres sources d’énergie telles que les combustibles fossiles ou les énergies renouvelables, l’énergie nucléaire présente plusieurs avantages. Comme l’illustre la figure 1, les centrales nucléaires produisent de l’électricité sans émissions directes de CO2 pendant leur fonctionnement. Certaines émissions de CO2 (quelques gCO2/kWh) sont associées à la construction, à l’extraction de l’uranium et au traitement du combustible. Toutefois, ces émissions sont relativement faibles par rapport aux sources d’énergie fossiles.

Fermer

La production d’électricité par les centrales nucléaires est fiable et peut être contrôlée et mise à disposition à la demande, indépendamment de toutes les conditions environnementales. En outre, comme le montre la figure 2, l’utilisation des sols par mégawattheure d’électricité produite est inférieure à 1 m²/MWh. C’est la plus faible par rapport aux autres sources d’énergie.

Fermer

De nombreux pays en développement, comme la Chine et l’Inde, développent leurs programmes d’énergie nucléaire afin de répondre à leur demande croissante d’énergie tout en réduisant les émissions de carbone. Selon l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), 52 réacteurs nucléaires sont actuellement en construction dans le monde, dont 18 en Chine et 8 en Inde. La figure 3 montre la part d’électricité produite par l’énergie nucléaire en 2021. La France, l’Ukraine, la Slovaquie et la Belgique sont les pays qui en dépendent car elle fournit plus de 50 % de leur électricité.

L’énergie nucléaire présente également des risques et des défis importants, tels que le potentiel d’accidents et le stockage à long terme des déchets. En outre, si les coûts OPEX des centrales nucléaires sont généralement de l’ordre de quelques centimes à plusieurs centimes par kilowattheure produit. Les coûts CAPEX peuvent aller de quelques centaines de millions de dollars à plus de 10 milliards de dollars, en fonction de la technologie du réacteur, de sa capacité et de facteurs spécifiques au site. En outre, la construction d’une centrale nucléaire peut prendre environ 10 à 15 ans, depuis la sélection initiale du site jusqu’à l’exploitation commerciale.

Fermer

EPR 2 : les avantages d’une conception standard

En réponse à la croissance exponentielle de la demande d’énergie et à la nécessité d’atteindre les objectifs de neutralité carbone, l’entreprise énergétique française EDF a développé une nouvelle génération de réacteur pressurisé européen (EPR) et a passé une première commande pour la construction de 6 réacteurs identiques. La figure 4 montre l’illustration schématique d’un circuit primaire d’une centrale nucléaire.

Fermer

Basé sur la technologie et la conception de la première génération d’EPR, ce nouvel EPR 2 tire parti de l’expérience d’un vaste parc mondial de réacteurs nucléaires pour créer une conception standard qui offre un large éventail d’avantages en termes de coûts, de qualité et de délais.

Principaux avantages sur les coûts :

• L’un des principaux avantages de la normalisation est la réduction des efforts de redéveloppement et de conception. En effet, pour garantir des normes de sécurité élevées, chaque modification de la conception déclenche d’importants efforts de qualification et de certification. Cet aspect est particulièrement important dans le secteur nucléaire, où les processus de développement et de conception sont très complexes et prennent beaucoup de temps. En réutilisant la même conception standard pour toutes les constructions identiques, l’EPR 2 peut réduire considérablement le temps et les efforts nécessaires à la conception et à la construction de nouveaux réacteurs (voir l’illustration de la figure 5). En outre, la conception standard permet de sécuriser la chaîne d’approvisionnement et d’optimiser les coûts d’acquisition en réalisant des économies sur les matériaux et les composants, ce qui réduit encore les coûts et les délais et permet aux fournisseurs d’investir.
• Aujourd’hui, selon un audit gouvernemental, le coût des trois réacteurs jumeaux de l’EPR2 est estimé à environ 51,7 milliards d’euros. Le coût du réacteur jumeau de Hinkley Point C au Royaume-Uni est lui estimé à 30 milliards d’euros. Cela représente une amélioration de 43 % du coût par réacteur.

Principaux avantages en termes de qualité :

• La normalisation permet également de tirer parti d’une chaîne d’approvisionnement fiable pour garantir un niveau élevé de sécurité sur la base de l’expérience passée. En travaillant avec les fournisseurs sur une longue période, en leur offrant une visibilité à long terme (jusqu’à 20 ans) et en utilisant une conception technique stable et normalisée, l’EPR 2 peut améliorer les performances des fournisseurs et réduire le risque de retards ou de problèmes de qualité. De plus, cela permet une production en série, même avec de faibles volumes.

Enfin, la normalisation de l’EPR s’accompagne également d’un engagement en faveur de la qualité par le biais du contrôle des processus, de l’amélioration continue et de la réduction des non-conformités. Cet engagement garantit que l’EPR 2 est une solution sûre, fiable et écologiquement durable pour répondre à la demande croissante d’énergie tout en atteignant les objectifs de neutralité carbone.

Fermer

Conditions de réussite de la normalisation des centrales nucléaires

La normalisation est souvent reconnue comme un moyen de réduire les coûts, d’améliorer la qualité et d’accroître l’efficacité dans des secteurs tels que la fabrication et la construction. Toutefois, dans l’industrie nucléaire, la normalisation peut également poser certains problèmes qu’il convient de résoudre pour garantir des opérations sûres et fiables.

L’une des idées fausses les plus courantes associées à la normalisation est la croyance qu’il existe un risque de monopole des fournisseurs qui ont développé ou qualifié des technologies ou des processus spécifiques. La réduction du nombre de fournisseurs peut limiter la concurrence et l’innovation, entraînant une hausse des coûts et une baisse de la qualité. En outre, le fait de s’appuyer sur un seul fournisseur peut créer une dépendance dont il peut être difficile de se défaire, en particulier si ce fournisseur devient indisponible, ne coopère pas ou voit ses performances diminuer. Toutefois, cette perception ne tient pas compte du fait que la normalisation de la conception offre en fait l’occasion d’accroître la polyvalence tout en conservant le même nombre de fournisseurs.

L’obsolescence est un autre risque associé à l’achat à grande échelle de références standard. En effet, dans l’industrie nucléaire, les exigences réglementaires peuvent évoluer rapidement, rendant certains composants ou matériaux obsolètes. Cela peut entraîner un gaspillage et des coûts importants si les pièces obsolètes ne sont pas correctement gérées ou si les remplacements doivent être effectués auprès d’un seul fournisseur. Toutefois, la normalisation réduit le nombre de références à gérer, permet une gestion allégée de l’obsolescence et a un impact bénéfique sur une plus grande partie du portefeuille lorsque des mesures sont prises pour mettre à jour une référence.

Enfin, pour atténuer ces inconvénients, il est important que les entreprises nucléaires supervisent attentivement leurs chaînes d’approvisionnement et entretiennent des relations étroites avec leurs fournisseurs. Outre ses avantages, la normalisation peut également entraîner certains problèmes dont il est important d’être conscient et de savoir comment les résoudre afin d’en minimiser l’impact. Il s’agit notamment d’élaborer des plans d’urgence en cas d’interruption de l’approvisionnement et de suivre les changements réglementaires pour s’assurer que les composants et les matériaux sont toujours à jour.