Crise énergétique : de nouvelles perspectives pour le nucléaire civil

En l’espace de quelques mois, le nucléaire a chan­gé d’époque. Il est désor­mais recon­nu comme une par­tie de la solu­tion à la crise éner­gé­tique que nous connais­sons. Quelques ingré­dients pour réus­sir ce nou­veau prin­temps du nucléaire. Le pré­sent article n’engage bien sûr que son auteur.

Depuis l’automne 2021, le pay­sage éner­gé­tique a chan­gé d’époque. La relance éco­no­mique qui a sui­vi le cœur de la crise Covid a conduit à une aug­men­ta­tion très forte des prix de l’énergie et de l’électricité en par­ti­cu­lier. La guerre en Ukraine en février 2022 a accé­lé­ré cette ten­dance. En août 2022, en pleine période de calme esti­val, les prix de l’électricité ont dépas­sé les 1 000 €/MWh, du jamais vu. Rap­pe­lons qu’ils se situaient depuis plus d’une quin­zaine d’années dans une bande de 30 à 80 €/MWh. L’Europe de l’énergie est en crise et cherche des voies de refondation.

Les enjeux de la crise sont simples à énoncer

Il y a tout d’abord la sou­te­na­bi­li­té des prix, nos amis anglo-saxons diraient des prix affor­dable. Nous avons besoin de prix accep­tables par les clients par­ti­cu­liers comme par les indus­triels. Sans cela, c’est la pro­messe de mou­ve­ments sociaux et d’arrêts d’activité économique.

Ensuite la sou­ve­rai­ne­té : la qua­si-fer­me­ture du gazo­duc Nord­ Stream montre le risque à s’appuyer sur des res­sources exté­rieures à l’Union euro­péenne. Dans ce contexte, nous sommes sou­mis à des consi­dé­ra­tions géo­po­li­tiques dont l’effet peut être extrê­me­ment rapide et de très forte ampli­tude. Les res­sources en gaz sont impor­tantes dans le monde, il n’y a pas dans l’absolu de risque de pénu­rie. En revanche le temps d’adaptation est long et incom­pa­tible avec le fonc­tion­ne­ment de nos éco­no­mies. Le risque de sou­ve­rai­ne­té est un risque de ges­tion de tran­si­tion et de vitesse d’adaptation.

L’atteinte de la neu­tra­li­té car­bone d’ici 2050 enfin, en éli­mi­nant en solde net (bilan neutre des émis­sions et des com­pen­sa­tions) les émis­sions anthro­po­gé­niques de CO2 dans l’atmosphère. Cet enjeu emporte éga­le­ment des exi­gences sur la bio­di­ver­si­té et témoigne d’une très forte sen­si­bi­li­té des opi­nions publiques, exa­cer­bée par les évé­ne­ments cli­ma­tiques extrêmes récents (par exemple cani­cule de l’été 2022, inon­da­tion de la Roya et de la Vésu­bie en France, inon­da­tions en Allemagne).

Le « tsu­na­mi » de régu­la­tions euro­péennes en cours de dis­cus­sions et d’élaboration (Fit for 55, REPo­we­rEU, évo­lu­tions du mar­ket desi­gn…) atteste de cette prise de conscience de nos poli­tiques et de leur volon­té d’agir, mais aus­si de la dif­fi­cul­té à trou­ver des solu­tions rapides et partagées.

Le nucléaire devient un outil incontournable du mix électrique

Le nucléaire répond incon­tes­ta­ble­ment aux trois objec­tifs ci-des­sus. À ce titre il reçoit des mani­fes­ta­tions d’intérêt très fortes de nom­breux gou­ver­ne­ments et de com­pa­gnies d’électricité. Il est com­plé­men­taire des éner­gies renou­ve­lables qui pos­sèdent des qua­li­tés simi­laires, mais qui ne fonc­tionnent pas en base.

Le cas des réacteurs existants

Aujourd’hui, les tranches nucléaires fran­çaises, han­di­ca­pées par la désor­ga­ni­sa­tion indus­trielle liée à la crise Covid et tou­chées par le phé­no­mène de cor­ro­sion sous contrainte, sont atten­dues pour réus­sir l’équilibre offre-demande de l’hiver 2022. Elles sont un élé­ment incon­tour­nable du pay­sage élec­trique fran­çais et consi­dé­rées comme telles, par les pou­voirs publics, par les clients par­ti­cu­liers comme par les indus­triels. Le parc nucléaire fran­çais est bien géré. EDF a mis la sûre­té nucléaire en prio­ri­té, en déci­dant d’arrêter pour contrôle et rem­pla­ce­ment douze réac­teurs en 2022 face à un phé­no­mène inat­ten­du, sérieux en matière de sûre­té et d’ampleur signi­fi­ca­tive. Le retour pro­gres­sif en exploi­ta­tion de ces réac­teurs est atten­du et il montre leur carac­tère incon­tour­nable dans notre mix élec­trique. D’autres pays euro­péens comme la Bel­gique et même l’Allemagne ont éga­le­ment déci­dé de pour­suivre l’exploitation de réac­teurs exis­tants. La Bel­gique va pro­lon­ger pour dix ans deux de ses réac­teurs, alors même qu’en ce début d’année 2022 elle pré­voyait de les fer­mer. L’Allemagne a aus­si déci­dé à mi-octobre de pro­lon­ger de quatre mois trois de ses der­niers réac­teurs encore en exploitation. 

Alors même que plu­sieurs tranches fran­çaises viennent de pas­ser avec suc­cès leur qua­trième visite décen­nale, le Pré­sident de la Répu­blique a annon­cé, lors de son dis­cours de Bel­fort de février 2022, l’intérêt de pro­lon­ger au-delà de 50 ans le fonc­tion­ne­ment des réac­teurs « qui peuvent l’être », sous réserve que les condi­tions de sûre­té soient rem­plies. Aux États Unis, plu­sieurs réac­teurs ont obte­nu la licence pour 60 ans et quelques-uns pour 80 ans. L’intérêt de pour­suivre l’exploitation des réac­teurs dans la longue durée en toute sûre­té est la meilleure solu­tion économique.

La construction de réacteurs neufs

Du dis­cours de Bel­fort, avec l’annonce du lan­ce­ment de six EPR2 en France, en pas­sant par la volon­té bri­tan­nique de lan­cer le pro­jet de Size­well, dupli­ca­tion du pro­jet d’Hinkley Point en cours de réa­li­sa­tion, aux annonces sué­doises de mi-octobre, à l’appel d’offres tchèque en cours, de nom­breux pays euro­péens mani­festent l’intérêt d’inscrire dans le long terme la pro­duc­tion d’électricité par des cen­trales nucléaires, en enga­geant de nou­veaux pro­grammes. Ces réac­teurs viennent tou­jours en com­plé­ment de grands pro­grammes de déve­lop­pe­ment du renou­ve­lable. Du fait de sa flexi­bi­li­té, connue depuis long­temps en France, le nucléaire est capable de s’adapter aux évo­lu­tions de charge et de la demande non satis­faite par la pro­duc­tion renouvelable.

“Toujours en complément de grands programmes de développement du renouvelable.”

Par ailleurs, les ana­lyses des scé­na­rios éner­gé­tiques, telles que celles du RTE fran­çais d’octobre 2021, montrent qu’il y a un béné­fice éco­no­mique fort à y inclure une part nucléaire signi­fi­ca­tive. Les coûts d’investissement sont ain­si plus bas. En pré­sence d’énergies renou­ve­lables, le temps de fonc­tion­ne­ment des cen­trales est moindre ; en revanche il se fait dans des périodes où les coûts sont éle­vés. Côté réduc­tion des émis­sions de car­bone anthro­pique, le GIEC a aus­si mar­qué son inté­rêt de façon expli­cite, tout en indi­quant plu­sieurs défis à sur­mon­ter. C’est bien ces défis que nous pro­po­sons d’aborder maintenant.

L’enjeu premier du nucléaire reste la sûreté

Pro­lon­ger la durée de fonc­tion­ne­ment des réac­teurs conduit à des pro­grammes de réno­va­tion, appe­lée le grand caré­nage en France, qui consiste à rem­pla­cer les équi­pe­ments en fin de vie et à aug­men­ter encore le niveau de sûre­té des réac­teurs en tirant pro­fit des der­nières inno­va­tions tech­no­lo­giques. Après leur 4^e visite décen­nale, les réac­teurs de 900 MWe fran­çais vont ain­si inté­grer un ren­for­ce­ment du sou­bas­se­ment (« le radier ») du bâti­ment réac­teur pour faire face à un acci­dent de fusion du cœur du réac­teur. Tous les réac­teurs intègrent aus­si les modi­fi­ca­tions issues des ensei­gne­ments de l’accident de Fuku­shi­ma en mars 2011.

L’enjeu finan­cier est impor­tant dans l’absolu (45 mil­liards pour le grand caré­nage des 56 réac­teurs fran­çais, soit moins de 1 M€ par MW), mais sans com­mune mesure avec la construc­tion de cen­trales neuves nucléaires ou de renou­ve­lable (l’éolien off­shore coûte entre 2 et
5 M€/MW par exemple). Mais l’enjeu est avant tout indus­triel. Il s’agit de dis­po­ser des res­sources tech­niques expé­ri­men­tées per­met­tant de réa­li­ser l’ensemble de ces tra­vaux dans un contexte où notre pays a vu ses savoir-faire indus­triels se fra­gi­li­ser dans tous les sec­teurs, dans un contexte de forte dés­in­dus­tria­li­sa­tion fran­çaise. La filière nucléaire fran­çaise regroupe envi­ron 200 000 emplois. Elle est aujourd’hui d’ores et déjà en très forte charge. Ren­for­cer les for­ma­tions tech­niques, mon­trer aux jeunes l’intérêt des métiers indus­triels, s’inscrire dans la durée pour per­mettre aux acteurs indus­triels d’investir dans des outils de pro­duc­tion, c’est la pre­mière des priorités.

Les nouvelles centrales donnent la perspective nécessaire pour mobiliser notre industrie

Construire six réac­teurs en France mobi­li­se­ra plus de 60 000 emplois pen­dant la phase de construc­tion et plus de 10 000 pen­dant la phase d’exploitation. La cible pour la pro­chaine décen­nie pour la filière fran­çaise est de 300 000 emplois.

Le nucléaire reste une indus­trie de pointe et les cen­trales sont des machines com­plexes. L’expérience des pro­jets EPR (Fla­man­ville comme Olki­luo­to), mais aus­si celle des AP1000 aux USA (où la construc­tion de deux réac­teurs a été aban­don­née alors que 50 % des tra­vaux avaient été réa­li­sés), montre que le che­min est dif­fi­cile. L’EPR2 est un modèle EPR à la concep­tion sim­pli­fiée (par exemple une seule enceinte de confi­ne­ment et non plus deux), avec des équi­pe­ments stan­dards, où le nombre de réfé­rences est réduit et pour lequel des pré­fa­bri­ca­tions plus nom­breuses sont pos­sibles. Il tire ain­si les ensei­gne­ments des EPR en cours de construc­tion (un à Fla­man­ville, deux à Hink­ley) ou déjà en exploi­ta­tion (deux à Tai­shan, un à Olki­luo­to). Sa construc­tion va en être facilitée.

La clé de la réussite est l’effet série

Don­ner aux entre­prises la pos­si­bi­li­té de dupli­quer les méthodes, les outils, les équi­pe­ments, le per­son­nel sur des pro­jets iden­tiques et sur la longue durée (plus de vingt ans pour les six EPR) est un fac­teur majeur de suc­cès. C’est ce qui a per­mis de réus­sir la construc­tion du parc fran­çais. Le Contrat pro­gramme n° 1 enga­geait plus de 10 réac­teurs 900 MWe. Le suc­cès a été au ren­dez-vous, même si des aléas d’apprentissage ont été ren­con­trés. Autre exemple, la cen­trale de Ling Ao en Chine, copie de celle de Daya Bay, a été réa­li­sée en 56 mois avec six mois d’avance sur le plan­ning. L’effet série est le modèle indus­triel à suivre. Le choix d’engager en même temps 6 réac­teurs EPR2 en France est structurant.

Il faut dès à présent se donner les moyens de réussir

Aux côtés des éner­gies renou­ve­lables, pour les pays qui en font le choix, le nucléaire pos­sède aujourd’hui le poten­tiel pour être un élé­ment de la solu­tion des grands enjeux éner­gé­tiques que nous vivons. Le nucléaire est une indus­trie de long terme ; trans­for­mer ce poten­tiel en réus­site requiert de se don­ner une vision d’ensemble et de voir loin. 

Il faut d’abord dres­ser le pay­sage d’ensemble. Les réac­teurs exis­tants et futurs ne sont qu’une par­tie du dos­sier. Le cycle du com­bus­tible et le deve­nir des usines asso­ciées, celles qui enri­chissent l’uranium, fabriquent le com­bus­tible, comme celles qui le recyclent doivent être incluses dans le scé­na­rio d’ensemble. Il en est de même de la recherche et de l’innovation et des ins­tal­la­tions d’essais « chaudes », c’est-à-dire qui per­mettent l’examen de maté­riaux irra­diés. Il en est encore de même des déchets de faible, moyenne et haute acti­vi­tés. Pour ces der­niers, le pro­jet Cigéo est en bonne voie.

Le lien avec la pro­pul­sion navale, en France, doit être main­te­nu voire ren­for­cé, pour mettre à dis­po­si­tion de nos armées le meilleur des tech­no­lo­gies civiles dis­po­nibles et pour béné­fi­cier en retour de leur agi­li­té et de leur dyna­misme sur les réac­teurs de petite taille.

Enfin l’horizon de fer­me­ture du cycle, c’est-à-dire la fin de consom­ma­tion d’uranium natu­rel, est à défi­nir, dans la deuxième moi­tié du siècle, en tirant pro­fit des AMR qui seraient des suc­cès. La taille de la filière nucléaire fran­çaise et la nature de ses com­pé­tences dépen­dront de ces choix. La car­to­gra­phie fran­çaise du point de pas­sage à atteindre en 2050, avec les dif­fé­rents jalons inter­mé­diaires 2030 et 2040, n’existe pas aujourd’hui et reste à tracer…

Le dialogue avec l’Autorité de sûreté nucléaire

Le renou­vel­le­ment du dia­logue avec l’Autorité de sûre­té nucléaire est un autre élé­ment clé du pay­sage, tant l’aspect sûre­té est essen­tiel pour le deve­nir du nucléaire et sachant que les moda­li­tés actuelles de fonc­tion­ne­ment ont été mises au point pro­gres­si­ve­ment depuis plus de 40 ans. Cla­ri­fier les rôles res­pec­tifs de l’ASN et de l’IRSN (Ins­ti­tut de radio­pro­tec­tion et de sûre­té nucléaire), celui des groupes d’experts (groupes per­ma­nents) ! Don­ner de la visi­bi­li­té sur les évo­lu­tions futures qui seront requises – s’adapter au chan­ge­ment cli­ma­tique – sachant que les règles de sûre­té des réac­teurs à eau de géné­ra­tion 3, y com­prises trans­po­sées aux réac­teurs exis­tants, semblent consti­tuer une réfé­rence dif­fi­cile à dépas­ser (en termes de coûts ver­sus béné­fices). Exa­mi­ner les condi­tions de la pour­suite d’exploitation des réac­teurs jusqu’à 60 ans et pour cer­tains au-delà. Pour­suivre le dia­logue de type har­mo­ni­sa­tion des règles avec les autres régu­la­teurs, tout par­ti­cu­liè­re­ment euro­péens, comme c’est déjà bien amor­cé dans le EU SMR pre-part­ner­ship. En matière de sûre­té, comme sur bien d’autres sujets, nous aurons rai­son ensemble. Le nucléaire est aus­si une des rares indus­tries où un acci­dent chez un exploi­tant et son régu­la­teur a des consé­quences sur tous les autres. Que se pas­se­rait-il si un inci­dent avec rejet radio­ac­tif sur­ve­nait dans une cen­trale de l’Union euro­péenne ? La logique de base est de ne pas exclure à 100 % un acci­dent, mais d’en limi­ter le plus pos­sible la pro­ba­bi­li­té et les consé­quences, de pré­voir et expé­ri­men­ter (exer­cices de crise) des mesures de lutte pos­tac­ci­den­telle, et dans tous les cas de can­ton­ner les pro­duits radio­ac­tifs dans les bâti­ments de la centrale.

Les SMR et AMR : un nouveau dynamisme technique, financier et humain 

Les petits réac­teurs modu­laires à eau (SMR, Small Modu­lar Reac­tors) ou de type avan­cé, géné­ra­tion IV (AMR, Advan­ced Modu­lar Reac­tors), poussent à son terme la logique indus­trielle de l’effet série et créent un nou­veau dyna­misme, un véri­table nou­veau prin­temps du nucléaire.

Le prin­cipe des SMR est de réa­li­ser des petits réac­teurs en série (puis­sance du réac­teur infé­rieure à 300 MWe et en géné­ral de l’ordre de 150 MWe) sur la base de modules construits en usine. Ils visent ain­si à limi­ter les risques des grands chan­tiers, inhé­rents à la construc­tion des grandes cen­trales. Cou­plés par ensembles de deux ou plu­sieurs réac­teurs, ils per­mettent d’accéder à une large gamme de mar­ché, de 100 à 900 MWe. Leur petite taille, cohé­rente avec celle de hub indus­triel, per­met la pro­duc­tion alter­na­ti­ve­ment d’électricité mais aus­si d’hydrogène ou de chaleur.

Les AMR, réac­teurs géné­ra­le­ment à spectre rapide, per­mettent la réduc­tion des déchets, une meilleure uti­li­sa­tion de l’uranium natu­rel ou la pro­duc­tion de très haute tem­pé­ra­ture (supé­rieure à 500° C). Leur tech­no­lo­gie à base de calo­por­teur plomb, sodium, sels fon­dus ou hélium est beau­coup plus inno­vante et ne sera dis­po­nible qu’après les SMR à eau (post-2030–2035). Ils ont éga­le­ment l’intérêt d’assurer poten­tiel­le­ment la sou­te­na­bi­li­té de la filière, avec la fer­me­ture du cycle et le recy­clage conti­nu du combustible.

Ces dif­fé­rents réac­teurs donnent lieu à une effer­ves­cence de start-up et à un vrai inté­rêt de la com­mu­nau­té finan­cière. Plu­sieurs pro­jets très inno­vants font ain­si l’objet de déve­lop­pe­ments finan­cés à hau­teur de plu­sieurs cen­taines de mil­liers d’euros ou de dol­lars (Ter­ra­Po­wer, X‑energy, New­cleo, par exemple). En outre de toutes petites socié­tés de quelques per­sonnes voient éga­le­ment le jour. Les défis tech­no­lo­giques sont majeurs ; pour autant l’entrepreneuriat est là et cela ne s’était véri­ta­ble­ment jamais pro­duit jusqu’à main­te­nant dans la filière.

Et les investisseurs… 

Il faut aus­si atti­rer et ras­su­rer les inves­tis­seurs effrayés par des durées de construc­tion longues, semées d’embûches, en rédui­sant les risques indus­triels par effet série comme indi­qué plus haut, mais aus­si en pré­voyant des rému­né­ra­tions sûres sur le long terme. La taxo­no­mie euro­péenne toute récente sur le nucléaire donne une bonne direc­tion pour les inves­tis­seurs. Il faut aller plus loin sur le finan­ce­ment des pro­jets. Deux voies sont pos­sibles : garan­tir une four­chette de reve­nus sur la durée avec un méca­nisme d’incitation sur le coût de construc­tion, ou pré­voir une part de finan­ce­ment garan­ti en cours de construc­tion par l’État. L’objectif est de réduire le coût du capi­tal, struc­tu­rant dans le prix final de l’électricité.

L’impératif européen

En matière indus­trielle, la ques­tion des moyens humains et indus­triels à for­mer et à enga­ger est très impor­tante, comme vu ci-des­sus. Aujourd’hui les pays de l’Union euro­péenne dis­posent de moyens indus­triels impor­tants en la matière, plus d’un mil­lion d’emplois selon Nuclear-europe. Même les pays qui n’envisagent pas de construire abritent des indus­triels puis­sants (contrôle-com­mande en Alle­magne, méca­nique et tuyau­te­rie en Ita­lie, par exemple). Quant aux 12 ou 13 pays like-min­ded, ceux qui veulent exploi­ter ou construire, fai­sons-en des alliés indus­triels et pas seule­ment des ache­teurs de la tech­no­lo­gie française.

“Mutualiser les efforts et créer une solidarité de fait.”

L’enjeu essen­tiel euro­péen est l’accélération du redé­mar­rage de la construc­tion neuve au-delà des pays qui n’ont jamais ces­sé d’exploiter et de construire (France, UK, Fin­lande, Tché­quie, Slo­va­quie, Hon­grie…). Nous ne pour­rons pas non plus déve­lop­per des réac­teurs nou­veaux inno­vants (les AMR) et créer de nou­velles filières de façon iso­lée dans chaque pays. Les pays euro­péens n’en ont pas les moyens. Il nous faut créer des alliances euro­péennes sur ces nou­veaux pro­jets. Il nous faut aus­si davan­tage asso­cier ce pay­sage indus­triel euro­péen dans nos pro­jets fran­çais. Cela per­met­tra de mutua­li­ser les efforts et de créer une soli­da­ri­té de fait. Nous ne réus­si­rons pas seuls.

Créer la confiance dans la durée

Nous avons enfin besoin de sta­bi­li­té dans la feuille de route défi­nie. Sa défi­ni­tion est un choix majeur de poli­tique éner­gé­tique et relève à ce titre du poli­tique. Pour autant, une fois défi­nie, il faut ins­crire cette poli­tique dans la durée et la sta­bi­li­té (période vingt à trente ans) et la mettre à l’abri de débats poli­ti­ciens de court terme. Peut-être nos gou­ver­ne­ments peuvent-ils ima­gi­ner des dis­po­si­tifs juri­diques le per­met­tant, ce serait sou­hai­table. La loi Bataille de 1991 sur les déchets nucléaires, avec les trois axes qu’elle défi­nis­sait, est un bon exemple métho­do­lo­gique de la construc­tion d’une telle logique. Car c’est bien la confiance qu’il faut conti­nû­ment bâtir, et elle se bâtit dans la durée : seule la confiance de notre régu­la­teur sûre­té, de notre indus­trie pour inves­tir, celle de nos finan­ciers, et sur­tout de nos jeunes pour se for­mer à nos métiers et venir y tra­vailler nous per­met­tront de réussir.

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