En avant vers l’EPR 2 !

 L’EPR,  un réacteur exceptionnel

 L’EPR a déjà fait l’objet d’un billet sur ce blog

https://vivrelarecherche.blogspot.com/2019/01/un-nucleaire-nouveau-est-necessaire.html

 Rappelons que l’EPR fonctionne depuis 2018 (depuis  le 29 juin 2018 très exactement, quand Taishan 1 a été relié au réseau, et dès 2019, Taishan battait le record de production historique d’une centrale nucléaire avec 12TWh) ;

 L’EPR a une puissance inégalée de 1 750 MW ;

 l’EPR permet un gain de l’ordre de 20 % sur la consommation d’uranium naturel par kWh électrique produit, grâce à l’effet « gros cœur » et à un réflecteur en acier ;

 l’EPR  peut fonctionner avec  un taux de recyclage de 30 % à 50 % en MOX et peut même accommoder, avec des modifications limités, des gestions 100 % MOX (MOX : mélange d’oxyde d’uranium et de plutonium)- il permet ainsi une réduction de 20 % des déchets de moyenne activité à vie longue ;

 l’EPR possède une dynamique de pilotage unique : ses réacteurs sont capables d’ajuster jusqu’à 80 %, à la hausse ou à la baisse, leur puissance en 30 minutes, et ce, deux fois par jour.

 Sans parler de sa sécurité maximisée avec notamment un récupérateur de corium, que l’EPR est le premier réacteur au monde à inclure et quatre systèmes de refroidissement d'urgence indépendants, chacun capable de refroidir le réacteur après son arrêt.

Vers l’EPR2

EDF conçoit actuellement une version optimisée de l’EPR,  l’EPR2, plus facile à construire et donc plus compétitif. L’EPR2 reprend le meilleur de la technologie EPR, l’EPR2 n’est pas un nouveau prototype.  Les EPR 2 sont fondamentalement des EPR, dotés des mêmes réacteurs et des mêmes principaux systèmes  (chaudière nucléaire, groupe turbo-alternateur). Enfin, l'EPR 2 bénéficie aussi du retour d’expérience de l’exploitation des deux EPR chinois. Enfin, l’EPR 2 intègre dès l’origine des dispositions complémentaires post-Fukushima, qui ont dû être ajoutées en cours de construction sur les premiers EPR, ce qui est toujours coûteux et générateur de retards.

L’EPR 2 bénéficie de simplifications et optimisations de conception, validées par l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN)- il faut dire que les premiers EPR subissaient un certain nombre de complexités inutiles résultant, pour partie, du cumul des pratiques françaises et allemandes, l’EPR étant à l’origine un projet franco-allemand.   Parmi les plus significatives :

- le passage d’une double enceinte de confinement pour l’EPR à une simple enceinte avec peau d’étanchéité métallique interne pour l'EPR 2, comme sur les réacteurs 900 MW actuels. Ces enceintes ayant montré un excellent retour d’expérience en termes d’étanchéité dans la durée, cette modification a été validée sous réserve d’un accroissement de l’épaisseur de l’enceinte unique de l'EPR 2 pour retrouver la même protection globale contre les chutes d’avion qu’avec une double enceinte. L’intérêt de cette simplification est une plus grande facilité et rapidité de construction, sans réduction du niveau de protection du réacteur et des autres matériels.

- le passage de 4 à 3 systèmes redondants de sûreté, ce qui ne réduit pas le niveau de sûreté global, le 4 ème système ayant été introduit à la demande des Allemands (co concepteurs de l’EPR) afin de pouvoir procéder à l’entretien de certains systèmes, y compris à l’intérieur de l’enceinte lorsque le réacteur est en fonctionnement. Mais cette pratique des exploitants allemands n’est pas retenue en France et cette 4 ème redondance n’a plus de raison d’être

- des simplifications diverses dans l’architecture et la géométrie de certains bâtiments afin de faciliter leur construction et de réduire les délais associés, ainsi qu’une standardisation beaucoup plus poussée des composants électromécaniques utilisés sur les nombreux systèmes auxiliaires, en diminuant le nombre de références requises. Par exemple, dans l’ilôt nucléaire, le nombre de spécifications de tuyaux a été divisé par trois. Ou encore alors que l’on compte plus de 13000 références pour les robinets de l’EPR de Flamanville, l’EPR nouveau modèle ne devrait en comporter que quelques centaines.

- Des méthodes de construction plus productives faisant appel à des préfabrications plus poussées en usine sous forme de modules, qui réduisent les activités et délais de montage sur sites. L’EPR2 est ainsi optimisé pour une construction en série.

 (cf note de G. Sapy sur le site de PNC France https://pnc-france.org/edf-propose-au-gouvernement-la-construction-de-6-epr2/)

 Ajoutons qu’un certain nombre d’erreurs commises lors de la construction du prototype de Flamanville (qui correspondait quand même à un état de désorganisation maximal de la filière) ont été corrigées. Ainsi, l’une des caractéristiques de ce projet, c’est que l’on y associe les fournisseurs très tôt, notamment les génie civilistes, dans un consortium composé de Bouygues, Vinci et Eiffage pour avoir leur avis sur la constructibilité des différentes options étudiées, observe Xavier Ursat. L’un des objectifs est de préfabriquer un maximum d’équipements. Toutes les tuyauteries vont être conçues en pouces, comme le pratique toute l’industrie dans le monde, notamment pétrolière ». EDF va aussi lancer une consultation pour la salle des machines.

  L’EPR 2 sera également le premier réacteur conçu selon une approche entièrement numérique, soutenu par un logiciel PLM de Dassault Systèmes. Cette technique du « jumeau numérique » permet de mieux anticiper les étapes de construction pour prévenir les aléas sur le chantier, partager des données fiabilisées, en temps réel, avec les partenaires industriels, et contrôler la faisabilité des futures activités.

 Validation par l’ASN et l’IRSN

 Avis de l’ASN : L’ASN considère que les objectifs généraux de sûreté, le référentiel de sûreté et les principales options de conception sont globalement satisfaisants.

 L’avis de l’ASN identifie les sujets à approfondir en vue d’une éventuelle demande d’autorisation de création d’un réacteur. Des justifications complémentaires sont en particulier attendues sur la démarche d’exclusion de rupture des tuyauteries primaires et secondaires principales, la démarche de prise en compte des agressions, notamment l’incendie et l’explosion, et les choix de conception de certains systèmes de sûreté. EDF devra ainsi préciser, dans une éventuelle demande d’autorisation de création d’un réacteur, les études et les justifications complémentaires apportées en réponse à cet avis, ainsi que les modifications des options de sûreté qui en résulteraient.

 (NB l’exclusion de rupture, c’est le problème des soudures de Flamanville. Si celles-ci sont réalisées correctement (lorsqu’on qualifie les modes opératoires et les soudeurs, on y arrive cf. https://vivrelarecherche.blogspot.com/2021/05/lasn-devant-le-senat-le-nucleaire.html), toute rupture peut être exclue ce qui simplifie les démonstrations de sécurité ultérieures)

 https://www.asn.fr/Informer/Actualites/Projet-de-reacteur-EPR-Nouveau-Modele-et-de-son-evolution-EPR-2

 Avis de l’IRSN : « Si l’IRSN n’est pas favorable à l’augmentation de la puissance du réacteur proposée par EDF, les autres choix de conception retenus par EDF, par exemple le passage à une simple enceinte de confinement avec liner ou encore le passage de quatre à trois trains pour les systèmes de sauvegarde n’appellent pas de remarque.

 Soulignant l’effort engagé par EDF pour renforcer la robustesse des systèmes supports (sources électriques, source froide) par une meilleure diversification et la recherche d’une meilleure indépendance entre les différents niveaux de la défense en profondeur, l’IRSN a estimé que les options de conception retenues étaient de nature à garantir un niveau de sûreté pour l’EPR NM au moins équivalent à celui de l’EPR de Flamanville. L’Institut a néanmoins incité EDF à examiner les innovations possibles en termes de conception de certains systèmes de sauvegarde tels que le système d’évacuation ultime de la puissance de l’enceinte ou le système de refroidissement de l’eau des piscines. »

 https://www.irsn.fr/FR/Actualites_presse/Actualites/Pages/20190718_Projet-Reacteur-EPR-Nouveau-Modele-EPR-2-Avis-IRSN-Options-de-surete.aspx#.YNolv5gzaM8

 L’EPR2 est en route

 Pour la suite, EDF se fixe plusieurs objectifs : envoi de la demande d’autorisation de création en septembre 2022, accélération des passations de marchés et sécurisation de la déclinaison du plan Excell de remise à niveau de la filière nucléaire, préparation de l’ouverture du chantier du premier site prévue en 2023, ou encore sécurisation des deux autres sites du programme de 6 EPR.

 EDF veut engager, pour 2022, 195 millions d’euros de « dépenses développement interne » et signer pour un total de 435,85 millions d’euros de contrats. Ce montant recouvre par exemple 120 millions d’euros pour des « études détaillées de génie civil », 75 millions concernent des vannes, et 44,8 millions des pompes et moteurs (voir le détail dans le document).

 L’entreprise souhaite également lancer pour un total de 1,886 milliard d’euros d’appels d’offres. Ils concernent entre autres les diesels, les portes et grilles sécuritaires, ou encore l’aménagement des sites.

 Dans son document, l’énergéticien précise par ailleurs que l’exposition financière du projet, qui correspond au risque pour EDF, s’élèvera à 1,254 milliard d’euros à fin 2022. Il donne également une estimation du coût de construction d’une paire de réacteurs, arrivant après Flamanville 3, la tête de série. Hors provision pour démantèlement, le montant est estimé entre 3 711 euros et 3 978 euros par kW « suivant le scénario de couverture des risques retenu ».

Le coût de production complet de l’énergie (LCOE) serait alors compris entre 76,5 euros et 82,50 euros par MWh.

 Bonne chance à l’EPR 2

 « L’EPR2 est un réacteur dont la conception offre des caractéristiques exceptionnelles en matière de sûreté et de productivité. Sa conception bénéficie du retour d’expérience de la construction de quatre EPR et du fonctionnement remarquable des deux unités chinoises. Simplifiée, tout en conservant un niveau de sûreté exceptionnel, elle fait appel à une standardisation poussée et à une préfabrication en usine porteuses de réduction des coûts et des délais de réalisation. Notre pays, qui faisait figure de pays majeur du nucléaire, pourrait retrouver sa place avec l’engagement d’une première série d’EPR2, le grand carénage du parc existant, et les perspectives à l’exportation. »

 https://pnc-france.org/edf-propose-au-gouvernement-la-construction-de-6-epr2/

 Un enjeu important : la pérennisation des compétences

 « La pérennisation des compétences est un enjeu capital pour la filière nucléaire française. La conduite et la réalisation des grands programmes nucléaires nécessitent une expertise technique spécifique en conception, en procédés de fabrication, et en sureté. EPR2 constitue une des rares perspectives de nouveaux projets dans ce secteur et devient fondamental pour permettre de développer les compétences au sein des nouvelles générations d’ingénieurs »

http://blog.ametragroup.com/nucleaire-3e-generation-epr2/