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II Les projets évolutionnaires en cours

Deux tendances se font jour :

La course à la puissance débouche sur des produits de 1300 MWe, voire plus, difficilement exportables dans des pays autres qu'industrialisés car les réseaux électriques des pays en voie de développement ne peuvent pas absorber de telles puissances. Mais, l'augmentation de puissance améliore la compétitivité des centrales nucléaires puisque l'investissement représente les deux tiers du coût de l'électricité produite.

Si cette évolution est un facteur de réduction des coûts, la nécessité de disposer à l'exportation de réacteurs de moyenne puissance conduit à une volonté de simplification des systèmes et à la recherche de solutions innovantes pour les 600 MWe. Ce n'est d'ailleurs pas un hasard si les premiers accords qui ont donné naissance à NPI prévoyaient une puissance de 600 MWe et ne concernaient que l'exportation, mais je suis de plus en plus perplexe sur la compétitivité des réacteurs de 600 MWe.

Le tableau ci-après illustre cette situation.

Quelques exemples de projets de réacteurs refroidis par eau

Réacteurs de forte puissance

ABWR mis au point par General Electric Co (GE), Etats-Unis d'Amérique,

avec Hitachi & Toshiba (Japon)

APWR mis au point par Westinghouse (W), Etats-Unis d'Amérique, avec

Mitsubishi (Japon)

BWR 90 mis au point par ABB Atom (Suède)

EPR mis au point par Nuclear Power International (NPI), coentreprise de

Framatome (France) et de Siemens (Allemagne)

System 80+ mis au point par ABB Combustion Engineering Nuclear Power

(Etats-Unis d'Amérique)

VVER-1000 (V-392) mis au point par Atomenergoproject et Gidropress (Russie)

Réacteurs de moyenne puissance

AP-600 REP doté de systèmes de sûreté passive améliorés -- mis au point par

Westinghouse (Etats-Unis d'Amérique)

AC-600 REP doté de systèmes de sûreté passive améliorés -- mis au point par

China National Nuclear Corporation

MS-600 REP doté d'un système de sûreté de type " hybride "  -- mis au point

par Mitsubishi (Japon)

SBWR REP doté de systèmes de sûreté passive renforcés  -- mis au point par

GE (Etats-Unis d'Amérique) (abandonné depuis mars 1991)

VVER-500/600 (V-407) REP doté de systèmes passifs  -- mis au point par

Atomenergoproject et Gidropress (Russie)

ISIS REP de type innovant, révolutionnaire  -- mis au point par Ansaldo

(Italie)

PIUS REP de type innovant, révolutionnaire  -- mis au point par ABB Atom

(Suède)

SPWR REP de type innovant, révolutionnaire  -- mis au point par JAERI et

IHI (Japon)

VPBER-600 REP de type innovant, révolutionnaire  -- mis au point par OKMB

(Russie)

Un bref panorama de la situation de l'industrie nucléaire mondiale suffit pour illustrer cette situation confuse :

-- Aux Etats-Unis, quatre modèles de réacteurs ont fait l'objet de demandes de certificats sur la base de programmes lancés au début des années 80.

Ce pays a une procédure de certification (cf. annexe) dont les pays européens devraient s'inspirer et j'ai le sentiment que cela est implicitement le cas pour le projet EPR.

Dès qu'un concept est certifié aux Etats-Unis, les tranches standardisées peuvent être mises sur le marché, et toute compagnie d'électricité peut commander une centrale avec l'assurance que les questions générales de conception et de sûreté ont été résolues. Le régime d'autorisation prévoit que la compagnie d'électricité demande une seule autorisation pour construire et exploiter une nouvelle centrale, à condition que celle-ci soit construite selon les spécifications préapprouvées (j'ai déposé une proposition de loi allant dans ce sens (cf. infra.).

Par exemple, les projets définitifs de deux grandes centrales évolutionnaires - le " System 80+ " de ABB-Combustion Engineering et le REB avancé de General Electric - ont été approuvés en 1994, et le certificat de la NRC leur a été délivré en mai 1997. La NRC examine actuellement le dossier du réacteur AP-600 de Westinghouse, dont l'approbation devrait intervenir prochainement. Le REB simplifié de 600 MWe de General Electric a aussi été examiné jusqu'au milieu de l'année 1996, mais la société a abandonné les travaux sur ce modèle pour se tourner plutôt vers une tranche de puissance plus élevée, ce qui conforte l'opinion défendue par EDF de la nécessité d'accroître la puissance des réacteurs pour être compétitif. La compagnie d'électricité de Taiwan a récemment retenu le modèle de REB avancé de General Electric pour ses deux nouvelles centrales, qui devraient entrer en service en 2004 car Taiwan s'est doté depuis 1968 de six réacteurs, qui représentent 29 % de la production d'électricité.

L'AP-600 est particulièrement intéressant à étudier car il est dit " passif ". Cela signifie qu'il utilise des mécanismes naturels, tels que les lois de la gravité, qui le dispensent de la présence de diesel pour assurer les fonctions de sauvegarde.

En outre, il présente des caractéristiques séduisantes telles que l'intégration des pompes primaires dans le fond des générateurs de vapeur, ce qui simplifie le fonctionnement du circuit primaire. De plus, une défaillance du système d'évacuation de la puissance résiduelle serait palliée par une circulation d'air autour de l'enceinte et un ruissellement d'eau prévu à cet effet, l'enceinte de confinement jouant un rôle analogue à celui d'un radiateur. Toutefois, l'enceinte n'est pas dotée d'une double paroi, ce qui relativise l'avantage précédent car, en cas de fuite de l'enceinte, il existe un risque sérieux de dommage à l'environnement.

La principale faiblesse de ce réacteur est économique car la compétitivité d'une centrale nucléaire de 600 MWe est loin d'être établie.

Les difficultés de l'industrie américaine proviennent du fait que les Etats-Unis ne construisent plus de centrales, mais leur exemple montre que des centrales peuvent être construites en l'absence d'une tête de série dans le pays d'origine.

-- En Suède et en Finlande. En Suède, ABB Atom, en collaboration avec l'électricien finlandais Teollisuuden Voima Oy (TVO), développe le BWR-90, qui est une version améliorée des Réacteurs à eau bouillante (REB) déjà en service dans les deux pays. Si la Suède a abandonné l'énergie nucléaire, la construction d'un cinquième réacteur en Finlande est régulièrement évoquée, piste qui peut être intéressante pour le projet EPR (cf. infra).

-- En Fédération de Russie. La Fédération de Russie travaille sur le V-392, version améliorée du VVER-1000, et une autre version est à l'étude avec la collaboration de la société finlandaise Imatran Voima Oy (IVO). Sont également à l'étude un réacteur de taille moyenne, le VVER-640 (V-407), concept évolutionnaire avec des systèmes de sauvegarde passifs, et le VPBER-600, qui est un concept intégré plus innovant. La construction de la première tranche du VVER-640 devait commencer en 1997, à Sosnovy Bor. La construction de deux VVER de 1000 MWe fait l'objet de pourparlers avec la République populaire de Chine. Le ministère de l'Energie atomique de Russie souhaite mettre en service une série de nouveaux réacteurs pour faire passer la puissance installée de 20 000 MWe à 35 000 MWe, en 2010. L'existence de ce programme ne doit pas faire oublier les problèmes de sécurité existant sur les réacteurs actuellement en service. Mais l'importance de son programme permet peut-être d'envisager une collaboration avec la Russie sur le projet EPR.

Toutefois, les conditions qui pourraient être requises pour la construction d'un EPR dans ce pays ne sont pas encore définies, en particulier l'importance des adaptations aux pratiques et aux normes russes ainsi que le niveau de la participation de son industrie et de son ingénierie.

-- En République de Corée. En République de Corée, un projet de REP avancé de 4 000 mégawatts thermiques (Mwth), le " réacteur coréen de la nouvelle génération ", a été initié en 1992. L'étude est réalisée par la Société d'énergie électrique de Corée (KEPCO) avec l'appui de l'industrie nucléaire du pays. L'objectif est de terminer l'étude détaillée d'ici à l'an 2000 ; douze réacteurs en fonctionnement assurent 36 % de la production d'électricité et de nouvelles tranches sont en construction.

-- En Chine. En Chine, l'Institut de l'énergie nucléaire (Chengdu) est en train de mettre au point le réacteur avancé AC-600 qui intègre des systèmes de sûreté passifs pour évacuer la chaleur. Pour le moment, la Chine importe l'essentiel de ses centrales nucléaires, en particulier de Framatome, mais les transferts de technologie en cours permettront à la Chine d'obtenir dans quelques années son autonomie technologique. Il est évident, aujourd'hui, que la Chine sera l'un des grands pays producteurs d'électricité d'origine nucléaire du XXIè siècle.

-- Au Japon. Un grand REP évolutionnaire de 1350 MWe est développé par les compagnies d'électricité et les industriels. La construction d'une tranche de deux réacteurs est prévue sur le site de Tsuruga. En outre, l'étude d'un REB avancé a commencé en 1991 et comprend le développement d'un réacteur de référence de 1500 MWe. D'autres programmes de développement en cours concernent un REB et un REP japonais simplifiés ; les vendeurs et les compagnies d'électricité participent à ces projets. L'Institut de recherche sur l'énergie atomique du Japon (JAERI) étudie des modèles de réacteurs avancés refroidis par eau, en s'intéressant plus particulièrement aux systèmes de sauvegarde passifs. Il s'agit du réacteur à sûreté passive du JAERI et du REP à systèmes intégrés. Il faut noter que l'énergie nucléaire représente 33 % de l'électricité nationale et qu'il est prévu de construire 20 réacteurs d'ici à 2010 ; la part de l'énergie d'origine nucléaire devrait représenter 40 % du total d'ici à 20 ans.

-- Au Canada. Le programme courant d'étude et de développement des réacteurs à eau lourde, au Canada, vise à renforcer de manière " évolutionnaire " la performance et la sûreté des 21 tranches nucléaires en service. Deux nouveaux réacteurs CANDU-6 de 715 MWe, comprenant des améliorations par rapport aux versions précédentes, sont en construction à Qinshan (Chine). Des études techniques en amont se poursuivent sur le CANDU-9 de 935 MWe, qui est une adaptation des tranches en service à Darlington (Canada). D'après l'enquête sur la conformité réglementaire du CANDU-9, que la Commission canadienne de sûreté nucléaire a terminée en janvier 1997, le réacteur répond aux prescriptions nationales d'autorisation. D'autres études sont en cours et portent sur des versions avancées de ces réacteurs en vue d'intégrer d'autres caractéristiques évolutionnaires et d'augmenter la puissance du gros modèle jusqu'à 1300 MWe. Il faut noter que les centrales de type CANDU à eau lourde pressurisée permettent le rechargement pendant le fonctionnement, mais je suis très réservé sur l'exportation de cette technologie qui me paraît particulièrement proliférante.

-- En Inde. L'Inde est en train de développer un réacteur à eau lourde de 500 MWe qui intègre l'expérience des centrales de 200 MWe de conception indienne qui sont en service dans le pays. Mais les problèmes de prolifération d'armes nucléaires risquent d'obérer les coopérations internationales avec ce pays ; son attitude lors des récents essais nucléaires ne peut que conduire les autres pays à boycotter toute coopération dans ce domaine.

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