Août 2012
sommaire
Réalités industrielles
Le nucléaire du futur
Ce numéro a été coordonné
par Claude TRINK, Ingénieur général des Mines
Editorial
Par Pierre COUVEINHES
Rédacteur en chef des Annales des Mines
Avant-propos
Par Claude TRINK
Ingénieur général des Mines
Des facteurs structurant pour l'avenir
La perception du risque nucléaire en France, en 2012 : « Il y a un avant Fukushima et un après Fukushima »
Par Emmanuel RIVIERE
Institut TNS-Sofres, directeur du département Stratégies d’Opinion
et Alain DELMESTRE
Autorité de sûreté nucléaire (ASN), directeur général adjoint, directeur de la communication et de l’information des publics
Pour l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN), l’année 2011 a été marquée par l’accident nucléaire de Fukushima. Cet accident majeur rappelle qu’en dépit des précautions qui peuvent être prises, un accident ne peut jamais être exclu. Clairement, il y a un « avant Fukushima » et un « après Fukushima ». En effet, cet accident pose des questions fondamentales qui vont bien au-delà de l’accident survenu sur l’installation de la société Tepco, au Japon. Dans ce contexte, l’ASN a un rôle de premier plan à jouer en faveur non seulement du développement de la transparence en matière de sûreté nucléaire et de radioprotection, mais aussi du développement d’une culture du risque chez nos concitoyens.
Les perspectives en matière de sûreté nucléaire
Par Sophie MOURLON
Directrice générale adjointe, Autorité de sûreté nucléaire (ASN)
L’accident survenu le 11 mars 2011 à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi, au Japon, à la suite d’un violent séisme suivi d’un tsunami, confirme que malgré les précautions prises, un accident ne peut jamais être exclu, et cela pose des questions fondamentales, qui vont bien au-delà des caractéristiques particulières des réacteurs de Fukushima. En France, l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) considère que la prise en compte de tous les enseignements de cette catastrophe, qui pourrait prendre jusqu’à dix ans, est nécessaire à l’amélioration de la sûreté nucléaire partout dans le monde. Elle y veillera, comme elle le fait pour les autres enjeux structurants pour la sûreté nucléaire : le vieillissement des installations, les exigences applicables aux nouveaux réacteurs, les projets de recherche de la filière en vue du développement d’une « quatrième génération » de réacteurs, la cohérence du cycle du combustible, la gestion des déchets nucléaires et le démantèlement des installations. Dans ce contexte et quels que soient les scénarios énergétiques retenus, l’ASN rappelle que s’il y a du nucléaire, il faut que celui-ci soit sûr, et que sur ce point la transparence et l’indépendance du contrôle revêtent une importance fondamentale.
Les programmes de recherche au CEA sur les systèmes nucléaires du futur
Par Christophe BÉHAR
Directeur de l’Energie Nucléaire (CEA)
Dans un contexte de raréfaction des ressources fossiles et face à la nécessité d’assurer la sécurité des approvisionnements et de limiter les émissions de gaz à effet de serre, il s’avère indispensable de disposer de sources d’énergies compétitives et durables, dont fait partie le nucléaire. Acteur majeur dans le domaine des énergies dé-carbonées, le CEA s’emploie, dans le domaine du nucléaire, à développer une énergie durable et compétitive. Depuis sa création, le CEA est au carrefour de la science et de l’industrie. En collaboration avec les industriels et les académiques, il oeuvre à l’amélioration de la compétitivité du parc nucléaire actuel, au développement des systèmes nucléaires de quatrième génération et des procédés de traitement des combustibles usés.
Le projet ASTRID
Par François GAUCHÉ
CEA, chef du programme Réacteurs de quatrième génération
ASTRID est l’acronyme d’Advanced Sodium Technology Reactor for Industrial Demonstration. Il s’agit donc d’un prototype de réacteur à neutrons rapides (RNR) refroidi au sodium d’une puissance suffisante pour être représentatif d’un démonstrateur électrogène industriel. Il sera le premier de ce type au monde à remplir les critères de la quatrième génération des réacteurs nucléaires. C’est un projet ambitieux qui s’inscrit dans le cadre des actions prévues par la loi française de juin 2006 sur la gestion durable des matières et des déchets nucléaires. Il prépare donc l’avenir énergétique de notre pays.
ITER : une étape clé pour inscrire la fusion dans le mix énergétique du futur
Par Jérôme PAMELA et Sylvie ANDRÉ-MITSIALIS
Commissariat à l’énergie atomique (CEA)
La question énergétique est sur le devant de la scène et il est légitime qu’elle préoccupe les opinions. Une ère nouvelle a commencé dans laquelle l’énergie sera chère, en comparaison de son coût depuis le début de l’ère industrielle. Cela rend essentielles les recherches sur la mise au point d’une nouvelle source d’énergie sûre et abondante, à l’horizon au plus d’une génération. Aux côtés des énergies renouvelables et de la fission nucléaire, la fusion pourrait au cours de ce siècle contribuer à satisfaire une part de la consommation mondiale d’électricité aujourd’hui assurée par des combustibles fossiles. Trente-quatre pays représentant plus de la moitié de la population de la planète mettent en commun leurs efforts pour franchir la dernière étape des recherches vers cette production d’énergie massive et durable dans le cadre du projet ITER.
Des sciences fondamentales aux enjeux sociétaux : le rôle du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Par Daniel IRACANE
Directeur adjoint de la direction des Relations internationales du Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA)
Stanislas POMMERET
Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA)
et Elvire LEBLANC
Responsable du domaine scientifique des Nouvelles Technologies pour l’Energie, direction Stratégie et Programme du Commissariat à l'Energie Atomique et aux Energies Alternatives (CEA)
Par la force des choses, de profondes mutations sont en cours dans nos modes de consommation et de production d’énergie. Les acteurs de R&D de ce domaine se doivent de répondre à ces nécessités par l’innovation technologique et de proposer des solutions énergétiques qui soient sûres, compétitives, économes en ressources naturelles et respectueuses de l’environnement.
Les conclusions du rapport Energies 2050 sur les perspectives du nucléaire en France
Par Jacques PERCEBOIS
Président de la Commission « Energies 2050 »
et Claude MANDIL
Vice-président de la Commission « Energies 2050 »
Cet article présente les conclusions et recommandations de la Commission chargée par M. Eric Besson, le ministre chargé del’Industrie, de l’Energie et de l’Economie numérique, d’analyser les différents scénarios possibles pour la politique énergétique de la France à l’horizon 2030 et au-delà. En matière d’offre d’électricité, cette Commission a travaillé sur quatre scénarios d’évolution : a) la prolongation de l’exploitation du parc nucléaire actuel, b) l’accélération du passage à la troisième génération de réacteurs nucléaires, voire à la quatrième génération, c) une réduction progressive du nucléaire et, enfin, d) une sortie complète du nucléaire.
Le mode de gouvernance envisagé pour la France
Par Charles-Antoine LOUËT
Sous-directeur de l’Industrie nucléaire à la direction générale de l’Energie et du Climat (DGEC) - Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie
et Timothée FUROIS
Adjoint au chef du bureau chargé des Politiques publiques et des Questions de Tutelle des entreprises et des établissements publics, sousdirection de l’Industrie nucléaire à la direction générale de l’Energie et du Climat (DGEC) Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie
L’énergie est un bien essentiel pour le développement. Elle contribue à satisfaire les besoins vitaux et de confort des êtres humains et à soutenir l’activité économique. Elle nous impose aussi des choix difficiles, car il n’existe pas de source d’énergie idéale. Le premier article du Code de l’énergie fixe les quatre objectifs de notre politique énergétique : garantir la sécurité d’approvisionnement, maintenir un prix de l’énergie compétitif, préserver la santé humaine et l’environnement (en particulier en luttant contre l’aggravation du changement climatique) et garantir la cohésion sociale et territoriale en assurant l’accès de tous à l’énergie. Le nucléaire est l’une des composantes de la politique énergétique de la France. Les pouvoirs publics en encadrent les conditions d’utilisation en ayant le souci de leur amélioration continue au bénéfice des citoyens. C’est l’objectif de la gouvernance en matière de nucléaire.
La filière nucléaire : une dynamique entre des marchés diversifiées
En amont de la filière nucléaire (mines d'uranium et préparation du combustible
Par Philippe KNOCHE
Areva
L’innovation technologique est au coeur du cycle du combustible nucléaire. Les différentes étapes qui mènent à la fabrication du combustible font intervenir un savoir-faire et des technologies en constante évolution. Les combustibles utilisés aujourd’hui sont le fruit d’une longue période de développements, de modélisations très pointues et d’un retour d’expérience très important. Ils présentent des caractéristiques optimisées tant au plan opérationnel qu’au plan accidentel. Il en va de même pour les procédés de fabrication actuels. Dans un contexte post-Fukushima, l’enjeu principal pour les années à venir sera de garantir un niveau de sûreté toujours plus élevé pour les personnels de la filière comme pour les populations. Optimiser la productivité, assurer la stabilité d’approvisionnement des clients et amoindrir toujours plus l’impact sur l’environnement restent des impératifs fondamentaux pour l’avenir de l’industrie nucléaire.
Un an après Fukushima, panorama des marchés de nouveaux réacteurs
Par Luc OURSEL
Président du Directoire d’Areva
et Pierre LANDAU
Chargé de mission auprès du Président du Directoire d’Areva, Secrétariat Exécutif, Areva
L’accident nucléaire de Fukushima a replacé la sûreté nucléaire au coeur des préoccupations des opinions publiques, des décideurs politiques et des industriels du nucléaire. Quelle que soit sa compétitivité-coût, quels que soient les avantages qu’il procure en termes d’indépendance énergétique, quelle que soit sa contribution à la lutte contre le réchauffement climatique, le nucléaire n’a d’avenir que dans le respect des plus hautes exigences de sûreté. Pour être pérenne, le nucléaire doit être sûr et transparent.
Les marchés des îlots conventionnels dans le monde
Par Olivier MANDEMENT, Philippe ANGLARET et Patrick LEDERMANN
Alstom
Marché discret, au sens mathématique de ce terme, avec un volume d’affaires irrégulier d’une année sur l’autre, le marché des îlots conventionnels de centrales nucléaires impose de développer une stratégie particulière pour chaque projet. La diversité des réacteurs proposés (technologie, puissance thermique, caractéristiques thermodynamiques de la vapeur fournie), la variété des sources froides dont il faut arriver à tirer parti (de la mer Baltique à l’océan Indien) et les différences de fréquence des réseaux électriques à alimenter (50 Hz ou 60 Hz) nécessitent le développement de véritables plateformes de solutions. De plus, les exigences de parts de marchés locales dans certains contrats imposent souvent de nouer des partenariats avec des acteurs locaux.
Les enjeux de la gestion des déchets radioactifs
Par Fabrice BOISSIER
Directeur de la maîtrise des risques, Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra)
Comme toute activité humaine, les activités nucléaires sont à l’origine de déchets. Une partie de ces déchets contient des substances radioactives et doit faire l’objet d’une gestion adaptée aux risques qu’ils présentent. Aujourd’hui, un million trois cent mille tonnes de déchets radioactifs sont présents en France. Pour plus de 90 % d’entre eux, il s’agit de déchets dits à vie courte, qui sont aujourd’hui stockés dans les stockages de surface de l’Andra. Celle-ci conçoit des solutions de stockage pour les autres déchets. Pour les déchets les plus radioactifs et à vie longue, il s’agit du projet de stockage géologique profond Cigéo, en Meuse/Haute-Marne. Mettre en place une solution de stockage pour chaque type de déchet ultime est bien sûr une condition nécessaire pour faire du nucléaire une industrie durable, mais cela ne dispense pas l’ensemble de la filière nucléaire de poursuivre ses efforts pour réduire la quantité et la dangerosité des déchets qu’elle produit. C’est particulièrement vrai pour les futures installations qui pourraient être développées (dites de quatrième génération) : il importe de prendre, dès aujourd’hui, toute la mesure des enjeux liés à la gestion de leurs déchets.
Le projet Cigéo
Par Thibaud LABALETTE
Directeur des programmes - Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra)
Le centre industriel de stockage géologique Cigéo est conçu pour permettre le stockage des déchets français les plus radioactifs dans une couche d’argilite du Callovo-Oxfordien (remontant à 160 millions d’années) située dans le sous-sol de la commune de Bure (une couche étudiée grâce au Laboratoire souterrain de recherche de Meuse/Haute-Marne). Ces déchets radioactifs proviennent essentiellement des centrales nucléaires et du retraitement de leurs combustibles usés.
La gestion des déchets du démantèlement des installations nucléaires, une activité en croissance qui reste à optimiser
Par Bruno CAHEN
Directeur Industriel, Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra)
Le démantèlement des installations nucléaires mises en service dans les années 1980 et 1990 va constituer un enjeu majeur dans les vingt années à venir. Dans ce contexte, la mission de l’Andra est de concevoir, de mettre en place et d’exploiter des solutions de gestion à long terme des déchets radioactifs garantissant la protection des populations et de l’environnement, à court et à long terme, tout en offrant à ses clients producteurs de déchets les meilleures conditions économiques de prise en charge.
Quel modèle industriel dans l'avenir ?
Généralités sur les réacteurs nucléaires
Par Claude JAOUEN
Directeur du Business Group Réacteurs et Services, Areva
et Pierre BÉROUX
Directeur technique et industriel de l’ingénierie nucléaire, EDF
De la première pile nucléaire française, Zoé, jusqu’à l’EPR aujourd’hui, l’industrie nucléaire a toujours progressé en tirant profit du retour d’expérience acquis au fil des dizaines d’années d’exploitation, en particulier en tirant les enseignements des événements les plus marquants de son histoire, comme l’accident nucléaire de Fukushima. Les nouvelles générations de réacteurs doivent concilier à la fois l’amélioration de la sûreté et les performances économiques pour permettre au nucléaire de conserver sa légitimité et son intérêt dans le mix de production d’électricité.
Le réacteur ATMEA1
Par Philippe NAMY
Président d’ATMEA
Le réacteur ATMEA1 est un modèle à eau pressurisée de 1 100 MWe destiné à tous les types de réseaux et en particulier aux réseaux électriques de moyenne puissance. Sa conception a fait appel aux meilleures technologies utilisées pour les réacteurs de troisième génération et ce réacteur répond aux dernières exigences de sûreté en vigueur aujourd’hui.
Les small Modular Reactors (SMR)
Par Jean-Michel DELBECQ
EDF R&D
Les SMR sont des réacteurs nucléaires d’une puissance inférieure à 300 mégawatts électriques (MWé). Fabriqués en usine sous la forme de modules, ils sont ensuite transportés et assemblés sur site. Ces réacteurs peuvent être construits seuls (une unité isolée) ou en modules assemblés pour constituer une centrale de grande puissance dite multi-modules. Si les SMR n’ont pas encore conquis le domaine de la production d’électricité, il existe néanmoins de nombreux projets en cours de développement (notamment aux Etats-Unis et en Russie). Les modèles les plus matures de SMR sont des réacteurs à eau pressurisée dont le déploiement pourrait être envisagé au début des années 2020. Les promoteurs de ces SMR, qui font l’objet d’un engouement particulier aux Etats-Unis, mettent en avant leur économie, leur sûreté passive et la flexibilité qu’ils apportent en termes d’investissement, d’adaptation à la demande d’électricité et de gestion du réseau électrique. L’analyse de ces différents points montre que les SMR méritent une attention particulière notamment quant au déploiement de centrales multi-modules.
Le réacteur AP 1000
Par François HARARI
Vice-président et Managing Director de Westinghouse France-Benelux et Afrique du Sud
et Carole CHAUVIN
Communications Lead, Westinghouse France
L’année écoulée a été difficile pour l’industrie nucléaire, notamment pour les entreprises cherchant à construire de nouvelles centrales. Il est inutile de rappeler les événements survenus à Fukushima, au Japon, en mars 2011. Ceux-ci auront un impact sur l’ensemble des projets nucléaires à travers le monde pour les années à venir, cela sous différentes formes. En ce qui concerne les projets AP1000 en Chine et aux Etats-Unis, aucune interruption n’a eu lieu, même si les inspections, réglementaires lors de la construction, sont devenues plus rigoureuses, traduisant les inquiétudes légitimes du public et des autorités de sûreté. Alors que les décisions concernant la technologie future sont déjà adoptées, Westinghouse est convaincue que les caractéristiques de sûreté passive de l’AP1000 sont désormais plus attractives. N’oublions pas que Westinghouse est à l’origine du concept de réacteur à eau pressurisée qui a été adopté pour la moitié des centrales nucléaires dans le monde et qui est celui de toutes les centrales françaises en activité aujourd’hui.
Quelles sont, en France, les perspectives de la construction de gros composants pour les centrales nucléaires ?
Par Claude TRINK et Jean-Luc VO VAN QUI
Ingénieurs généraux des Mines
La France s’est dotée d’une industrie de construction de gros composants pour les centrales nucléaires et a veillé à son maintien en dépit du ralentissement des commandes qui a suivi l’accident nucléaire de Tchernobyl. Après l’accident de Fukushima, qui est survenu au moment où tous les industriels se préparaient à une relance du nucléaire et qui a conduit certains gouvernements à revoir leurs perspectives de développement de l’énergie nucléaire, la question de l’avenir de cette industrie est désormais posée.
Nucléaire : quelle approche industrielle pour préserver l'atout français ?
Par Hervé MACHENAUD
Electricité de France (EDF)
Du choix stratégique fait par la France du nucléaire dans les années 1970 est née une organisation industrielle qui, grâce à une définition claire des rôles et responsabilités de chacun des acteurs, est un gage de maîtrise industrielle et de sûreté dans le secteur considéré. Des atouts qui permettent à l’industrie française nucléaire d’être très présente à l’international et de pouvoir ainsi maintenir son savoirfaire et ses capacités industrielles.
Le pôle nucléaire Bourgogne : une association d'énergies pour développer l'industrie des composants nucléaires
Par Gérard KOTTMANN
Valinox, Président du Pôle Nucléaire Bourgogne (PNB)
Le Pôle Nucléaire Bourgogne est un pôle de compétitivité à vocation mondiale.Il a pour ambition d'innover, de former et de fédérer pour accroître durablement le leadership de la filière nucléaire française tout en développant la fertilisation croisée entre secteurs industriels de haute technicité (aéronautique, énergie, transports).