Nuward1 acronyme de NUclear forWARD (« en avant le nucléaire ») est un projet de petit réacteur modulaire (Small Modular Reactor2 – SMR) dévoilé le 17 septembre 2019 à la conférence annuelle de l’Agence Internationale de l’Energie Atomique (AIEA) à Vienne.
63e Conférence générale de l'AIEA
Portée par l’expérience dans les réacteurs à eau pressurisée (REP) du consortium français réunissant EDF, le CEA, TechnicAtome et Naval Group, ce nouveau réacteur (étudié depuis 7 ans) est destiné à répondre aux besoins croissants du marché à l’exportation de l’électricité décarbonée, sûre et compétitive, sur le segment de puissance de 300 à 400 mégawatts (MW), alors que l’EPR a une puissance de 1650 MW.
Le nucléaire pour répondre aux changements climatiques
Parmi toutes les sources d'énergie, l'énergie nucléaire, qui combine la prévisibilité de la production avec le niveau le plus bas d'émissions de gaz à effet de serre, est un élément clé pour le mix énergétique de demain.
Selon François Jacq, Administrateur général du CEA, « Il s’agit aujourd’hui d’accélérer la décarbonation de l'économie et l'électrification des usages, en vue d'un développement économique durable respectueux de l'environnement…. Et les technologies nucléaires seront effectivement cruciales pour relever ces défis ».
Des SMR pour remplacer le charbon
Jean-Bernard Lévy, PDG d’EDF, a rappelé que les SMR « pourraient jouer un rôle essentiel dans le remplacement des centrales au charbon » pour les pays encore dépendants de cette source d’énergie polluantes.
Leur intérêt potentiel serait d’alimenter des sites éloignés, parfois isolés du réseau principal. « Le Canada a d’ailleurs décidé de remplacer près de 30 centrales au charbon existantes d'environ 300 à 400 MW d'ici 2030… par une production fiable, sans production de CO2 ».
À l’échelle mondiale, « le scénario de développement durable de l'AIE (World Energy Outlook 20183) estime que la production mondiale d'électricité au charbon devrait diminuer de 80 % en 2040 par rapport à 2017 », a ajouté Jean-Bernard Lévy.
Une analyse de marché confirme « la nécessité d'un approvisionnement en centrales nucléaires de faible puissance ».
Aujourd’hui, le Moyen-Orient, l'Afrique et l'Asie du Sud-Est s’intéressent à ces SMR qui offrent une stabilité de production électrique et une certaine flexibilité sur le réseau. C'est également le cas pour les marchés matures, comme aux Etats-Unis, où les SMR pourraient être considérés comme un atout dans certaines régions.
L’intérêt serait aussi de favoriser la cogénération nucléaire en chauffant les villes et les usines, produire de l’eau douce par dessalement de l’eau de mer, et décarboner la production de carburants de synthèse4.
Diagramme du réacteur de la société NuScale
Sur le marché, aujourd’hui, les réacteurs nucléaires offrent des puissances variant de 1 000 à 1700 MW et sont en mesure de répondre aux demandes de grands pays tels que l’Europe, la Chine, l’Inde, etc.
Les SMR s'adressent donc aux pays limités par la taille de leur réseau électrique, leur géographie ou leur économie, mais aussi à ceux désireux d'introduire des énergies fiables 24h/24 et ne produisant pas de gaz à effet de serre.
Cependant, « la compétitivité des centrales nucléaires sur le marché actuel est fondée sur l'effet bénéfique apporté par leur niveau de puissance unitaire. Proposer une offre concurrentielle pour des puissances inférieures nécessite alors un changement de paradigme fort. Il est basé sur le choix d'usines composées de plusieurs réacteurs de faible puissance permettant d'utiliser des conceptions et des méthodes de mise en œuvre innovantes par rapport aux réacteurs actuels » note François Jacq. Les pièces standardisées des SMR seraient fabriquées en usine, et assemblés sur leur lieu de production, réduisant ainsi les durées et les risques grâce à une conception simplifiée.
Illustration d'un petit réacteur modulaire à eau légère
Une demande d’harmonisation
Au-delà des aspects industriels, Jean-Bernard Lévy a rappelé que « travailler sur l'harmonisation et la normalisation est aussi essentiel pour la viabilité des SMR.
En effet, compte tenu de leur petite taille, ils ne peuvent pas être repensés pour chaque projet afin de répondre à la demande spécifique de chaque organisme de réglementation de chaque pays. La viabilité de l'analyse de rentabilisation des SMR réside dans la perspective d'une certaine harmonisation future. Je crois que le centre de Vienne de l'AIEA, qui délivre les normes de sécurité, est le meilleur endroit pour appeler à cette harmonisation ! ».
L’enjeu est de créer un produit, simple et sûr, construit en modules dans différentes usines, et pouvant être exporté vers différents pays sans modifications fondamentales de conception, afin d'assurer un effet de série et d’apporter une solution compétitive.
Le SMR respecte les exigences de sûreté de la troisième génération.
Des projets de coopération
Jean-Bernard Lévy poursuit « Nous croyons que la coopération internationale fait partie de la réponse car elle permet un accès plus large au marché, un alignement des intérêts stratégiques d’un pays ».
Ainsi, le CEA et EDF ont entamé des discussions avec Westinghouse Electric Company pour étudier une coopération en matière de développement des SMR.
Loïc Rocard, PDG de TechnicAtome, qui a conçu et fabriqué 20 réacteurs de ce type avec Naval Group pour les besoins de la marine nationale sur les 50 dernières années, a indiqué que le projet sera basé sur « le développement d'une solution de SMR de 340 MW, composée de 2 réacteurs identiques de 170 MW chacun ».
Hervé Guillou, PDG de Naval group, précise que « depuis plus de 40 ans, Naval Group construit des sous-marins nucléaires et des porte-avions dont la propulsion est réalisée au moyen de petites unités de production d’énergie nucléaire ». Pour mémoire, le réacteur K15 propulsant le porte-avion et les sous-marins nucléaires français, a une puissance thermique de 150 MW, soit environ 50 MW électrique.
Pour Loïc Rocard, il sera nécessaire pour les pays « développeurs de SMR », de « s’unir pour engager les autorités de sûreté des pays concernés vers une philosophie de sécurité aussi homogène que possible. S'il y a autant de visions que de programmes nationaux, au bout du compte, l'élan en faveur des SMR pourrait échouer ».
Si les grands constructeurs mondiaux arrivent à s’entendre sur une standardisation de ce nouveau SMR pour un déploiement à grande échelle à faible coût, le petit nouveau « Nuward » pourrait bien avoir un grand avenir dans le bouquet énergétique mondial.
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