Rapport de l’UNECE sur le nucléaire (UNECE Technological brief : Nuclear power)

 Cf. https://twitter.com/laydgeur/status/1425816691003600898?s=09, https://unece.org/sites/default/files/2021-08/Nuclear%20power%20brief_EN_0.pdf

UNECE : Commission économique pour l'Europe des Nations unies, établie en 1947 pour encourager la coopération économique ; C'est l'une des cinq commissions régionales du Conseil économique et social de l’ONU. Elle comporte 56 pays membres en Europe, Amérique du Nord et Asie. 70 organisations professionnelles internationales et organisations non gouvernementales participent à ses travaux.

1) Les Recommandations clés

1) Établir des règles du jeu équitables pour toutes les technologies à faibles émissions de carbone : la décarbonation de l’énergie est une entreprise importante qui nécessitera le déploiement de toutes les technologies à faibles émissions de carbone disponibles, y compris l’énergie nucléaire

2) Fournir des signaux stratégiques positifs à long terme pour un nouveau développement nucléaire Des politiques cohérentes et des cadres de marché clairs permettront d’investir dans de nouveaux projets d’énergie nucléaire et de soutenir des chaînes d’approvisionnement stables.

3) Accélérer le développement et le déploiement des SMR (Small Modular Reactors) et des technologies de réacteurs avancés. Le soutien technique, financier et réglementaire est essentiel pour le déploiement et la commercialisation de nouvelles technologies nucléaires.

4) L’harmonisation internationale des cadres d’octroi de licences devrait être encouragée.

5) Sécuriser l’exploitation à long terme des centrales nucléaires existantes. L’exploitation à long terme des centrales nucléaires existantes permettra d’éviter des émissions de CO2 inutiles et de réduire les coûts de la transition énergétique. Cela doit respecter les paramètres de sécurité et économiques.

6) Évaluer les mérites d’un financement à faible coût des projets d’énergie nucléaire. Les classifications de la finance verte devraient être basées sur des méthodologies scientifiques et technologiquement neutres. Les banques multilatérales et les institutions financières internationales devraient envisager les projets nucléaires dans le cadre de leurs activités de prêt durables.

Quelques données et arguments

2) Un rôle majeur dans la prévention des émissions de CO2

"L’énergie nucléaire est une source d’énergie à faible émission de carbone qui a joué un rôle majeur dans la prévention des émissions de CO2. Au cours des 50 dernières années, l’utilisation de l’énergie nucléaire a réduit les émissions mondiales de CO2 d’environ 74Gt, soit près de deux ans d’émissions mondiales totales liées à l’énergie. Seule l’hydroélectricité a joué un rôle plus important dans la réduction des émissions historiques. Aujourd’hui, l’énergie nucléaire fournit 20 % de l’électricité produite dans la région de la CEE (figure 3) et 43 % de la production à faible émission de carbone."

3) Le nucléaire et le GIEC

Le rapport 1,5°C du GIEC publié fin 2018 présente 89 scénarios d’atténuation dans lesquels la production nucléaire croît en moyenne 2,5 fois par rapport au niveau d’aujourd’hui d’ici 2050. En outre, le scénario illustratif « au milieu de la route » – dans lequel les tendances sociales, économiques et technologiques suivent les modèles actuels et il n’y a pas de changements majeurs dans l’alimentation et les habitudes de voyage – voit la demande de production nucléaire multipliée par six d’ici 2050, la technologie fournissant 25 % de l’électricité mondiale. L’énergie nucléaire est une source d’électricité éprouvée et un outil vital pour aider le monde à atténuer avec succès les impacts du changement climatique. Les pays qui choisissent de le poursuivre devront donc accélérer considérablement le déploiement des réacteurs dans les années à venir pour aider à prévenir une augmentation de la température supérieure à 2 °C.

4) Innover sur le cycle du combustible. Retraitement et surgénérateurs (RNR)

Une caractéristique unique de la technologie nucléaire est que le combustible irradié peut être retraité pour récupérer les matières et fournir du combustible aux centrales nucléaires existantes et futures. Dans la CEE, la France et la Russie possèdent toutes deux des installations de retraitement industriel et offrent ces services de recyclage à l’échelle internationale, tandis que le Royaume-Uni possède des capacités de retraitement car il exploite des installations depuis plusieurs décennies. Il n’est actuellement possible de recycler que partiellement le combustible à l’échelle industrielle, ce qui se traduit par un gain énergétique d’environ 25 % par rapport à l’uranium extrait d’origine. Les réacteurs à neutrons rapides pourraient augmenter l’énergie produite à partir de l’uranium extrait jusqu’à 6 000 %, augmentant le courant au-delà de 4 000 ans.

La commercialisation et la disponibilité à grande échelle de réacteurs rapides auraient de profondes implications à la fois pour les besoins en matière d’extraction d’uranium et pour la gestion des déchets radioactifs. Plusieurs pays de la région de la CEE s’intéressent actuellement à des réacteurs rapides. La Russie a mis en service deux réacteurs à neutrons rapides refroidis au sodium et prévoit également de développer un réacteur refroidi au sodium de 1 200 MW (BN-1200) ainsi qu’un réacteur refroidi au plomb de 300 MW (BREST-300). Il y a également un nouveau développement de réacteurs rapides aux États-Unis, où le financement public de TerraPower et du réacteur rapide Natrium refroidi au sodium de GE Hitachi a récemment été annoncé. D’autres pays ont également construit et exploité des réacteurs rapides dans le passé.

5) De nouveaux réacteurs pour de nouveaux usages

Les centrales nucléaires produisent à la fois de l’électricité et de la chaleur à faible émission de carbone, ce qui ouvre, au-delà de l’électricité, des possibilités de décarbonisation de secteurs pour lesquels il n’existait pas de solutions. Les utilisations non électriques potentielles du nucléaire comprennent la production d’hydrogène, la chaleur industrielle, le chauffage urbain, le dessalement de l’eau de mer, la production de combustibles synthétiques et de produits chimiques, le refroidissement et la réfrigération, ainsi que les applications de cogénération… Les SMR en particulier possèdent des propriétés  (possibilité de fonctionner à températures élevées, souplesse, co-implantation avec des installations industrielles) qui permettraient d’ouvrir véritablement ouvrir ces marchés).

C’est notamment le cas pour la production d’hydrogène selon différentes techniques : électrolyse à basse température de l’eau, électrolyse à haute température, utilisant la chaleur et l’électricité des réacteurs nucléaires (à 600 °C),  production thermochimique à haute température (800-1000°C).

Dans le domaine industriel, la production nucléaire trouverait son utilité dans  des industries à forte intensité énergétique telles que la chimie, la fabrication de pâtes et papiers, la sidérurgie.

De nombreux pays envisagent les SMR pour le chauffage urbain. La Russie, plusieurs pays d’Europe de l’Est, la Suisse et la Suède ont tous des projets plus ou moins avancés de  systèmes de chauffage urbain nucléaires. En 2020, la Chine a débuté un premier projet commercial de chauffage urbain qui fournira de la chaleur à 700 000 mètres carrés de logements. (Réacteur Linglong One, 125 MWe, dans le Hainan) 

5)L’importance du coût du financement. La LCOE seule ne permet pas de comparer le nucléaire et les autres sources d’électricité, en particulier intermittentes !

Les coûts de financement (souvent représentés par les taux d’actualisation ou le coût du capital) sont influencés par les taux d’intérêt, la répartition des risques pendant la construction, la présence de garanties, le taux de croissance de l’économie, la structure sous-jacente du marché, la présence de tout accord d’achat d’électricité et d’autres facteurs. Ces facteurs relèvent principalement de la sphère d’influence du gouvernement. Lorsque les coûts de financement sont élevés, ils ajoutent considérablement au LCOE de l’énergie nucléaire. L’accès à un financement à faible coût est donc essentiel à la viabilité du projet. Dans de nombreuses régions du monde, l’énergie nucléaire est l’une des options les plus compétitives en termes de coûts pour la production d’électricité.

Mais attention à la LCOE !

6) Les coûts totaux de l’énergie : Le LCOE compare tous les coûts au niveau de la production  mais ne tient pas compte de la valeur de l’électricité générée, ni  des coûts indirects pour l’ensemble du système et il ne permet pas de comparer des technologies qui fonctionnent différemment comme  les énergies renouvelables variables et les énergies pilotables. Les coûts des sources d’énergie renouvelables variables (ERV) diminuent rapidement, mais ces technologies imposent également des coûts de système supplémentaires qui augmentent considérablement avec le taux de pénétration  des ENR. Et évidemment, ces coûts supplémentaires du système augmentent le coût global de l’électricité. 

L’ajout au système énergétique d’une production de base pilotable à faible émission de carbone – comme les centrales nucléaires, l’hydroélectricité et les centrales fossiles avec CSC – réduit les coûts globaux de la décarbonisation tout en maximisant les chances d’une transition réussie. Pour de nombreux pays, il est clair que l’énergie nucléaire fera partie d’une voie de décarbonisation optimisée, la plus rapide, la moins coûteuse et la moins risquée.

Enfin, les centrales nucléaires donnent également lieu à d’importantes externalités positives qui ne sont pas prises en compte par les marchés. Ils offrent une résilience accrue contre les chocs graves qui affectent périodiquement le système énergétique, tels que les phénomènes météorologiques extrêmes. Par exemple, lors des récentes pannes d’électricité hivernales au Texas (février 2021), les centrales nucléaires ont été la forme de production la moins touchée.

7) Recettes pour faire baisser le coût du nouveau nucléaire

Les pays qui ont maintenu un programme cohérent de construction nucléaire, comme la Chine, le Japon, la Corée du Sud et la Fédération de Russie, ont réussi à faire baisser le coût des nouvelles constructions nucléaires.  Par conséquent, il existe un potentiel important de réduction des coûts de construction à court terme pour les projets dans d’autres pays.

En tirant parti des leçons tirées des récents projets de construction du monde entier, en accordant la priorité à la maturité de la conception et à la stabilité réglementaire, en mettant en œuvre un programme de réacteurs standardisé et en suivant les recommandations sur les meilleures pratiques, les pays peuvent s’attendre à réduire considérablement le coût des projets de centrales nucléaires au cours de la prochaine décennie. Combiné à l’accès à un financement à faible coût, cela réduira considérablement le LCOE de l’énergie nucléaire, ce qui contribuera à réduire les coûts globaux de la décarbonisation et de la transition énergétique à faible intensité de carbone.

Les SMR offrent des voies supplémentaires de réduction des coûts pour les technologies nucléaires. , des coûts d’investissement plus faibles, une construction plus courte  et modulaire.

NB : on trouvera un certain nombre de données proches dans le rapport ersion intégrale (Possible role of nuclear in the dutch energy mix in the future 1st September 2020)

https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/11/role-possible-du-nucleaire-dans-le.html

 

8)Le nucléaire peut faire du suive de charge ( et c’est l’exemple de Golfech qui est pris)

Aujourd’hui, la plupart des centrales nucléaires dans le monde fonctionnent en mode « charge de base ». Les faibles coûts variables de l’énergie nucléaire, associés à des structures de marché qui ne paient que pour chaque unité d’électricité produite, incitent les opérateurs à maximiser leur production. Les centrales nucléaires les plus performantes atteignent régulièrement des facteurs de capacité annuels moyens supérieurs à 90 % - les centrales nucléaires existantes peuvent être utilisées comme une source précieuse de flexibilité du système, parallèlement au stockage de l’énergie, à la gestion de la demande et aux variations des ERV ( Energies renouvelables variables).

9) Nucléaire, santé et dommages environnementaux

L’un des défis sanitaires et environnementaux les plus importants auxquels le monde est confronté est la qualité de l’air. L’Organisation mondiale de la santé rapporte que la pollution de l’air ambiant est responsable de 4,2 millions de décès dans le monde chaque année et qu’une grande partie de cette pollution est associée à la production et à l’utilisation de l’énergie. La pollution domestique sous forme d’exposition à la fumée dans les feux de cuisson cause 3,8 millions de décès par an. Les centrales nucléaires ne contribuent pas à la pollution de l’air, et l’utilisation historique de cette technologie aurait contribué à sauver plus d’un million de vies. Les centrales nucléaires contribuent également sans équivoque à réduire les émissions de CO2 et d’autres gaz à effet de serre.

Le GIEC reconnaît que les émissions de gaz à effet de serre de l’énergie nucléaire tout au long du cycle de vie sont sur un pied d’égalité avec les sources d’énergie renouvelables. Une centrale nucléaire peut produire plusieurs gigawatts à partir d’un seul site concentré. En termes de matériaux structurels, une centrale nucléaire n’est principalement que de l’acier et du béton, mais elle en nécessite environ dix fois moins que les énergies renouvelables telles que l’éolien et l’hydroélectricité selon le département américain de l’Énergie.

Par conséquent, le nucléaire est aussi champion en terme de dommages évités à la santé et à l’environnement

Données supplémentaires sur le LCOE du nouveau nucléaire (NB auqul il faut ajouter les coûts systèmes)