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jeudi 11 avril 2024

Analyse de Patrimoine Nucléaire et Climat France sur le Schéma décennal de développement du réseau

 Résumé

1) Adaptation des réseaux aux ENR : 240 milliards d’euros dont une grande partie pourrait être évitée si on sortait de l’aveuglement idéologique sur les ENR

2) D’ici 2035 un investissement dans les centrales à gaz sera inévitable et bien moins coûteux. L’ option ENR , très coûteuse en équipements et en réseaux, n’apporte pas la garantie de sécurité d’approvisionnement attendue. La capacité pilotable française est aujourd’hui clairement insuffisante et nous oblige à des importations coûteuses lors d’épisodes EnRi européens faibles, Ceci n’est compensé aujourd’hui que par un accroissement considérable des EnRi sans garantie de fourniture. PNC France estime qu’il faudrait engager immédiatement environ 3 GWe de nouvelles capacité gaz lesquelles ne serviraient qu’en ponte et demi-base, donc avec peu de d’émissions CO2.

3) 2050 : plus de nucléaire, c’est possible et cela diminuerait considérablement les coûts de réseau. PNC-France estime que la quasi-totalité du parc devrait pouvoir être exploitée au moins 60 ans et qu’il est indispensable de prévoir un nucléaire majoritaire en 2050 ce qui implique :

- D’engager dès 2024 les 8 EPR2 envisagés par le gouvernement

- De prévoir, à compter de 2035/2040, deux nouveaux réacteurs par an,

4) Beaucoup de flexibilités non chiffrées : financement des effacements de consommation chez les industriels, financement des effacements de production des renouvelables, système de charge/décharge des batteries des voitures électriques

5) Le choix rationnel optimal, c’est un système électrique minimisant le recours aux énergies variables intermittentes. La question de fond est donc bien celle de la dispersion des capacités de production et du niveau des productions intermittentes, ce qui devrait conduire à la recherche d’un équilibre optimal.

6) PNC sur l’éolien en mer : le programme envisagé est peu raisonnable, sans retour d’expérience réel sur la productivité et les cinétiques d’évolution, les questions de maintenance, et les investissements en fonction de la caractéristique des fonds marin ( éolien flottant)

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1) 240 milliards d’euros dont une grande partie pourrait être évitée si on sortait de l’aveuglement idéologique sur les ENR

« RTE propose ainsi un investissement de 100 milliards d’euros d’ici 2040 (avec un triplement de l’investissement annuel de 2019 à 2027 et en moyenne un quintuplement ensuite)…ENEDIS devrait en conséquence investir une somme équivalente (94 milliards €) pour gérer l’extrême éparpillement des sources de production et les redistributions géographiques. La France devra de plus apporter sa contribution au financement par l’Europe des réseaux transfrontaliers, évalués à 500 milliards d’ici 2050. Nous sommes donc face à un mur d’investissements de près de 240 milliards d’€ pour le seul transport/distribution, hors moyens de production et de flexibilités, pour une consommation française en 2050 qui ne serait supérieure que de 16% à l’actuelle dans les documents officiels. »

2) PNC pense que d’ici 2035 un investissement dans les centrales à gaz sera inévitable et bien moins coûteux

« A l’horizon 2035, la consultation écarte l’hypothèse d’un recours à des centrales pilotables de pointe supplémentaires (à gaz type TAC et éventuellement en partie CCG), ce qui conduit à des capacités intermittentes considérables pour répondre à la consommation supplémentaire de 180 TWh visée pour 2035. Cette option, très coûteuse en équipements et en réseaux n’apporte cependant pas la garantie attendue. La faisabilité technique et les conséquences économiques de la gestion de l’intermittence des énergies éolienne et photovoltaïque posent un problème central, sans pour autant apporter la garantie nécessaire de production (éolien terrestre + 36 TWh, éolien marin + 60 TWh et solaire + 32 TWh par rapport à 2023 selon notre calcul) »

Cf aussi la tribune libre de PNC « Pour éviter ruine ou black-out, nous allons hélas devoir construire des centrales à gaz» https://www.lefigaro.fr/vox/societe/pour-eviter-ruine-ou-black-out-nous-allons-helas-devoir-construire-des-centrales-a-gaz-20230927

 

“La capacité pilotable française est aujourd’hui clairement insuffisante et nous oblige à des importations coûteuses lors d’épisodes EnRi européens faibles, comme le montre le tableau ci-dessous. Ceci n’est compensé aujourd’hui que par un accroissement considérable des EnRi sans garantie de fourniture.


Par ailleurs seule une électrification rapide des secteurs des bâtiments et des transports sera efficace du point de vue climatique. Il est donc nécessaire, plutôt que de poursuivre un programme démesuré d’EnRi, de construire dans la décennie des centrales à gaz de pointe, des TAC (et selon les optimisations de CCG en semi-base), préférentiellement dans des régions soufrant d’un déficit de production, afin d’accélérer l’électrification. Fonctionnant de manière épisodique elles émettront peu de CO2, bénéficieront des réseaux et stockages actuels, et assureront une meilleure souveraineté.”

 

“Combien en faudra-t-il ? PNC France estime qu’il faudrait engager immédiatement environ 3 GWe de nouvelles capacité gaz (ce que RTE suggère à demi-mot dans son bilan prévisionnel), sachant que la pesanteur administrative et les multiples concertations rendent probable un délai de mise en service de 6 à 7 ans.”

3) 2050 : plus de nucléaire, c’est possible et cela diminuerait considérablement les coûts de réseau

« A l’horizon 2050/2060, la consultation s’interdit d’envisager un programme nucléaire beaucoup plus dynamique, avec une structure du réseau plus proche de l’actuelle et des productions majoritairement pilotables et centralisées. Cette stratégie réduirait très sensiblement les adaptations des deux réseaux RTE et ENEDIS et limiterait la complexité de la gestion de l’équilibre du réseau. »

 

« PNC-France estime que la quasi-totalité du parc devrait pouvoir être exploitée au moins 60 ans et qu’il est indispensable de prévoir un nucléaire majoritaire en 2050 ce qui implique :

 

- D’engager dès 2024 les 8 EPR2 envisagés par le gouvernement et de définir leurs sites (PPE). Cela donnera en outre un signal de long terme à toute la filière industrielle nucléaire et à l’attractivité des emplois du secteur, emploi qui, il faut le rappeler sera largement national.

 

- De prévoir, à compter de 2035/2040, deux nouveaux réacteurs par an, éventuellement sur des sites nouveaux, avec une répartition géographique (et de source froide) optimale et afin de constituer un réseau HT robuste couvrant tout le territoire, y/compris les régions aujourd’hui fragiles (SFEC). »

4) Beaucoup de flexibilités non chiffrées

« Le financement des effacements de consommation, en particulier chez les industriels mais aussi en faveur des gestionnaires de flexibilités chez les particuliers. Non chiffré.

- Le financement des effacements de production qui devrait couvrir, contrairement à la situation actuelle, les pertes de production des capacités pilotables dont la rentabilité sera menacée. Non chiffré.

- Les investissements et frais d’exploitation de la partie de la technologie hydrogène affectée à une production éventuelle d’électricité. La technologie de l’ensemble électrolyseurs/piles à combustible est peu efficace et, sauf révolution technologique, la souplesse d’adaptation à l’intermittence dans des conditions économiques acceptables reste à démontrer. Le coût des réseaux de distribution et des stockages d’hydrogène est également non chiffré.

- Le système de charge/décharge des batteries des voitures électriques et la compensation de l’accélération de leur obsolescence. Non chiffré

5) Le choix rationnel optimal, c’est un système électrique minimisant le recours aux energies variables intermittentes

« A ce panorama, déjà inquiétant, il faut ajouter qu’à partir de 2030 devrait intervenir la question du financement du renouvellement d’un parc intermittent dont la durée d’exploitation ne devrait pas dépasser 20 à 25 ans. Un parc de la dimension retenue par RTE pour 2035 représente un investissement d’environ 120 à 130 milliards hors back-up et flexibilités pour une production limitée à 220 TWh par an.

La question de fond est donc bien celle de la dispersion des capacités de production et du niveau des productions intermittentes, ce qui devrait conduire à la recherche d’un équilibre optimal capacités pilotables/capacités intermittente en amont de la consultation en cours. D’ici 2035, il faut donc optimiser l’équilibre entre capacités supplémentaires d’EnRi et thermiques à gaz en semi-base et pointe (RTE indique qu’en 2023 les trois-quarts de la production des EnRi sont déjà exportés). L’essentiel est de décarboner le pays, et non l’électricité qui l’est déjà largement, mais aussi de protéger notre pays des surproductions intermittentes de nos voisins, qui s’annoncent considérables.

A l’horizon 2050/2060 les questions essentielles sont :

- La possibilité de porter à au moins 60 ans et si possible 70/80 ans la durée d’exploitation du parc nucléaire. L’ASN devrait donner en 2026 un premier avis pour une durée 60 ans, accompagnée de ses prescriptions en termes de sûreté.

- La possibilité d’accélérer la construction de centrales nucléaires dont la durée d’exploitation pourrait dépasser 80 ans afin de conserver un socle pilotable très robuste, à un niveau proche de l’actuel.

6) PNC sur l’éolien en mer : le programme envisagé est peu raisonnable

« PNC-France estime que le programme envisagé est peu raisonnable, sans retour d’expérience réel sur la productivité et les cinétiques d’évolution, les questions de maintenance, et les investissements en fonction de la caractéristique des fonds marin (en particulier pour l’éolien flottant). Par ailleurs les conflits d’intérêts sont nombreux et les consultations en cours, globalisées, ne feront que les développer. Il est utile de rappeler qu’une puissance deux fois inférieure de nucléaire présente l’avantage de la pilotabilité, d’une moindre dispersion, d’un coût de réseaux très inférieur (non inclus dans l’investissement des opérateurs) et qu’il permet une gestion saisonnière de la production. » 

samedi 30 mars 2024

L’éolien en mer, c’est du gazolien et c’est pas bon pour le climat !

 PIEBÎEM a insisté à plusieurs reprises sur l’inutilité, voire la nuisibilité climatique du développement de l’éolien en mer en raison de la nécessité d’un back-up fossile, en général gazier, pour compenser l’intermittence et la variabilité de cette source d’électricité. Nous souhaitons développer ce point qui est passé sous silence, voire contesté par les partisans de l’éolien. La conclusion, basée sur des exemples étrangers et l’analyse de la situation française :  plus nous développons d’éolien, plus nous aurons besoin de centrales à gaz pour assurer la sécurité d’alimentation que nous mettrons en péril. Le développement massif de l’éolien n’est pas bon pour le climat, il est l’assurance…que nous ne pourrons jamais nous passer de gaz, et de gaz dit naturel, le biogaz étant limité par les ressources agricoles et la compétition avec les ressources alimentaires.

1.    L’avertissement de Jean-Marc Jancovici

« En 2009, j’étais présent à la COP 15 à Copenhague. Le dimanche, il n’y avait pas de réunion de négociations, j’en ai profité pour assister par curiosité à un colloque organisé par les gaziers… Tous les dirigeants défilaient à la tribune pour dire l’éolien c’est génial…parce qu’il y a besoin de gaz pour compenser son intermittence » (Le Monde sans fin).

Dans les estimations d’ordre de grandeur, Jancovici parlait d’un GW de back-up gazier pour un GW d’éolien installé. Si nous reconnaissons que cette estimation est quelque peu approximative, on peut toutefois pour un ordre de grandeur, se baser sur les facteurs de charges. Si l’on prend un facteur de charge de 40% éolien à compléter par du gaz, le taux d’émission de CO2 est d’environ 300g CO2/KWh donc bien davantage que le mix électrique français (le nucléaire étant à 5 CO2/KWh environ).

1.    L’actualité gazolienne - les exemples étrangers, Royaume-Uni et Allemagne

Pour mieux comprendre ce qui nous attend, les exemples étrangers qui nous ont précédé dans le développement important de l’éolien en général et de l’éolien en mer en particulier sont riches d’information.

2. a - Royaume-Uni, mars 2023 : Le Royaume-Uni annonce la construction de nouvelles centrales à gaz

Le gouvernement de Rishi Sunak a annoncé en mars 2023 vouloir construire de nouvelles centrales à gaz pour s'assurer de ne pas manquer d'électricité à l'avenir. Londres s'engage « à soutenir la construction de nouvelles centrales électriques à gaz afin de maintenir une source d'énergie sûre et fiable pour les jours où les conditions météorologiques ne permettent pas d'alimenter » les éoliennes ou les centrales solaires, fait valoir le gouvernement dans un communiqué. Le gouvernement ne doit pas jouer avec la sécurité énergétique a fait valoir le premier ministre ! [1]

2. b - Allemagne, mars 2023 :  la Cour des Comptes Allemandes inquiète pour la sécurité d’alimentation et demande davantage de centrales à gaz

Si un exemple étranger s’avère particulièrement instructif sur la voix à ne pas suivre, celle de l’investissement massif dans les ENR, c’est bien celui de l’Allemagne.  En 2023, l’Allemagne a émis 360g de CO2 par kWh produit, la France 32g soit 11 fois moins (pour une moyenne de l’Union européenne à 260g environ). Et pourtant, l’Allemagne, après avoir investi plus de 1000 milliards d’euros, dispose fin 2023 d’une capacité totale d’ENRi 3,6 fois plus grande que la France….

La Cour fédérale des comptes Allemande dans son rapport de mars 2024[2] sur la transition énergétique rappelle cette vérité physique banale selon laquelle « l’approvisionnement en énergies renouvelables variables nécessite un effort particulier, car, contrairement aux centrales conventionnelles, elles sont soumises à des variations journalières et saisonnières ainsi qu’aux conditions météorologiques. Elles ne fournissent pas de puissance garantie (photovoltaïque) ou seulement dans une faible mesure (éolien) »


Par ailleurs, elle s’inquiète sur le fait que les dix centrales électriques au gaz prévues ne suffiront pas à garantir la sécurité d’approvisionnement. La Cour des Comptes se montre aussi extrêmement sévère envers le régulateur (l’équivalent de RTE). Elle estime que :

« Les hypothèses utilisées pour évaluer la sécurité d’approvisionnement sont irréalistes car le régulateur se base sur un « best case » improbable. Les auditeurs reprochent au Ministère Fédéral de l’Économie et au régulateur (l’Agence Fédérale des Réseaux) de faire preuve d’une irresponsabilité sans précédent…le ministère accepterait que les risques pour la sécurité d’approvisionnement ne soient pas détectés à temps ».

Enfin, la Cour des Comptes critique le fait que :

« Le ministère ne tienne pas compte d’autres coûts considérables liés à la transition énergétique. Il s’agit par exemple des coûts de distribution de l’électricité (y compris le développement des réseaux et les services système) et la construction de moyens pilotables supplémentaires. Il en résulte, en dehors du public spécialisé, une image erronée des coûts réels de la transformation énergétique. »

Ces critiques, la Cour des Comptes françaises pourra bientôt les reprendre… à son compte si nous continuons dans la même voix de promotion des renouvelables (et particulièrement des 45 GW d’éolien en mer).

1.    La France aussi aura besoin de gaz si elle persiste à développer les ENR

3. a - Le pavé dans la mare de France Stratégie

France Stratégie dans son rapport de janvier 2021[1] sur la sécurité d’alimentation à l’horizon 2030 a jeté un beau pavé dans la mare. L’agence constate que la fermeture programmée en Europe de capacités pilotables doit être mieux prise en compte pour garantir la sécurité d’approvisionnement avant 2030. Ce seront plus de 110 GW de puissance pilotable qui seront retirés du réseau européen : 23 GW de nucléaire (13 GW en France, 10 GW en Allemagne), 70 GW de charbon/lignite (40 GW en Allemagne). Allemagne et France représentent les 2/3 de ces déclassements, le reste Belgique, Italie Espagne...

« Dès 2030 et vraisemblablement à une date plus rapprochée, si les tendances actuelles se maintiennent, les seuls moyens pilotables ne seront pas en mesure de satisfaire toutes les demandes de pointe moyennes.

La France, l’Allemagne et la Belgique présentent les plus forts déficits de puissance pilotable. Pour l’ensemble des 7 pays européens étudiés,  si aucun moyen pilotable autre que ceux déjà prévus n’est ajouté au réseau pendant cette période et si les objectifs de développement d’ENR sont respectés, les marges passent de +34 GW en 2020, à +16 GW en 2025 puis deviennent négatives à -7,5 GW en 2030 et -10 GW en 2035... En France, sous les mêmes conditions, ces marges deviennent négatives à environ -5 GW et -9 GW. « Notre pays devrait alors compter sur les importations, sachant qu’au niveau européen les marges sont également négatives, qu’il ne sera pas toujours possible... de compter sur les importations pour boucler l’équilibre offre-demande, et, faut-il le rappeler, que tous les pays ne pourront pas importer en même temps 100 % de leur capacité d’interconnexion ».

3.b - PNC : la France aura besoin de gaz pour gérer l’intermittence des ENR

PNC (Patrimoine Nucléaire et Climat) a de son côté alerté l’opinion publique par une tribune dans la presse[2] et par une étude poussée des conséquences du développement massif des ENR et de leur intermittence.

Coécrite par Bernard Accoyer, Jean-Pierre Chevènement et François Goulard, la tribune libre de PNC est particulièrement claire : « Pour éviter ruine ou black-out, nous allons hélas devoir construire des centrales à gaz » :

« Pour avoir délibérément sous-estimé l'évolution de sa consommation et avoir décidé en dix ans la fermeture de plus de 10 GWe de capacité de production électrique, la France se trouve aujourd'hui face à un « mur énergétique », selon l'expression de la ministre en charge de la transition énergétique, qu'il s'agisse du court, moyen ou long terme. La situation est grave, car nous manquons de moyens de production pilotables, et les conséquences industrielles, économiques, sociales et politiques, déjà lourdes, ne peuvent que s'aggraver…

Réseau de Transport d'Électricité (RTE) en première ligne, mais aussi la Commission de Régulation de l'Énergie (CRE) comme la Direction Générale de l'Énergie et du Climat (DGEC) restent obstinément dans le déni face aux besoins en électricité pilotable, encore plus considérables avec un objectif Net zéro. Feignant d'ignorer le besoin crucial à court terme de capacités de production pilotables, les autorités engagent notre pays dans une course effrénée au développement d'une seule production d'électricité non pilotable, éolienne et solaire, qui participe peu à l'équilibre et à la stabilité du réseau et qui a une faible probabilité d'être disponible aux heures de pointe de consommation….

La relance de la filière nucléaire, essentielle et réclamée dans le rapport d'Escatha-Billon d'il y a 5 ans, ne pourra raisonnablement pas répondre à ces besoins avant 2035-2040. D'ici cette échéance, l'exécutif sera contraint de reconstituer des moyens de production de pointe, pilotables, pour faire face à l'augmentation continue de la consommation électrique induite par l'électrification des usages ».

Par ailleurs, PNC explique que cette décision n’est pas catastrophique parce que ces centrales de pointe, dont le coût d'investissement est modéré, ne seront appelées qu'en cas de nécessité lors des pointes de consommation et pour compenser l'indisponibilité de l'éolien et du solaire. Leurs émissions de gaz à effet de serre seraient donc modestes et largement compensées par les économies globales d'émissions obtenues grâce à l'électrification de notre économie et de notre patrimoine industriel.



3. c - L’impossible défi de l’intermittence : « l’impact quotidien sur le fonctionnement des capacités pilotables ne sera pas gérable »

PNC dans une étude extrêmement fouillée[1], dénonce la légèreté de la présentation faite de la gestion de l’intermittence par RTE : une simple extrapolation à 2035 des productions actuelles aux capacités indiquées (122 GWe intermittents) montre la difficulté de la tâche, sauf à modifier très profondément les  conditions d’acceptation de ces productions sur les réseaux (des écrêtements massifs  seront indispensables, ce qui changera la rentabilité de ces sources et les règles de  marché).

Il est aisé, sur la base des données RTE téléchargeables sur le site Eco2mix, d’extrapoler les productions intermittentes en 2035. Ainsi :

En conditions hivernales, la fluctuation de puissance sur une journée pourra atteindre une cinquantaine de GWe et on pourra avoir sur des périodes de 2 à 3 semaines des taux de charge extrêmement faibles, oscillant entre 3 et 10 % seulement de la capacité installée. L’importance des déficits de puissance dépasse de loin les projections, optimistes, d’efficacité et de flexibilité de RTE !

-          En conditions estivales, les fluctuations de puissance des intermittentes varieront de 2 à 57 GWe avec des écarts matin et soir de 40 à 50 GWe, leur apport étant souvent proche de la puissance appelée en milieu de journée, mais très faible la nuit (de 2 à  10 GWe malgré 118 GWe installés). L’écart entre la consommation et la production évoluera chaque nuit entre 35 et 54 GWe.


L’impact quotidien sur le fonctionnement des capacités pilotables ne sera pas gérable, bien au-delà de ce qu’on pourra attendre de leur suivi de charge et des flexibilités ou effacements.

Par exemple, en été, l’analyse des variations de puissance horaire des capacités intermittentes montre qu’elles atteindront 10 à 14 GWe en une heure, deux fois par  jour à la hausse puis à la baisse, alors que la consommation est faible.

Conclusion de PNC :

 

« C’est toute l’organisation de l’accès au marché de l’électricité des moyens intermittents (qui devraient supporter les inconvénients de leur variabilité) et des moyens pilotables  (dont l’économie doit être impérativement préservée) qui devra être profondément  repensée, et ceci dès les prochaines années. » 

 

 

3. d - Intermittence et modulation du nucléaire : le nucléaire ne pourra pas assumer, ce sera du gaz !

Contrairement à un argument martelé par le lobby ENR, les ENR et le nucléaire ne font pas la paire, au-delà d'un certain pourcentage d'ENR, ils sont même tout simplement économiquement et techniquement incompatibles.

Et ce sera encore bien plus le cas avec 45 GW d'éolien en mer !

Dans la situation actuelle, les ENR sont inutiles au système électrique français : elles ne fournissent aucune puissance garantie pour le passage des pointes électriques et leurs excédents de production ne peuvent se substituer aux centrales thermiques dont la part dans la production électrique totale de 7% est techniquement quasi incompressible. Très flexibles et très réactives, les centrales thermiques servent toute l’année pour ajuster finement, à tout moment, la production à la consommation et, pour le reste, à fournir les derniers MWh lors des pointes hivernales. Au final, l’excès des ENR se substitue largement à la production nucléaire sans aucun bénéfice climatique ou économique, bien au contraire.

D’ailleurs, « du fait de l’interconnexion des réseaux européens, les énergies renouvelables produites en France viennent donc remplacer le plus souvent la production des centrales au charbon situées dans d’autres pays comme la Pologne ou l’Allemagne ».[1] Les éoliennes et leurs inconvénients sont en France, les bénéfices, lorsqu’ils existent, sont en Allemagne, laquelle mène une politique énergétique complètement irresponsable (arrêt du nucléaire, maintien du charbon, forte augmentation du gaz et des dépendances associées). Et encore cet “avantage” européen est-il destine à disparaître avec la poursuite du développement massif de l’éolien offshore en Europe du nord, où il est plus productif et plus éloigné des côtes.

Dans le futur, le développement massif des ENR, en particulier l’éolien offshore avec sa variabilité particulièrement importante, aura pour effet de rendre impossible et extrêmement ruineuse la modulation nucléaire. Le nucléaire est fait pour fournir une base, pas pour moduler comme un fou !

RTE, dans un groupe de travail sur les analyses de sécurité d'approvisionnement-(28 juin 2023) affirmait avec quelque cynisme : « EDF modulait ses réacteurs pour gérer son carburant, il modulera pour le suivi de charge des ENR ».

Sauf que les conséquences ne sont pas les mêmes, justes opposées. EDF modulant sa production nucléaire pour optimiser son carburant nucléaire, cela lui permettait notamment de mieux programmer les arrêts de tranche et d’assurer la sécurité d’alimentation en tenant compte aussi des contraintes et opportunités économiques ; EDF faisant du suivi de charge des ENR, c’est en fait les ENR qui imposent à EDF des externalités négatives alors que lesdites ENR ( plus exactement énergies variables intermittentes) sont incapables d’assurer une production de base relativement pilotable comme le nucléaire.

Ces aspects de modulation contrainte par les ENR ont été traitées extensivement par M. Jean-Jacques Nieuviaert, ancien Chef économiste de Union Française de l'Electricité[2] :

“Le développement accéléré et simultané des EnR non pilotables et du nucléaire va forcément entrainer un accroissement de la modulation, et dans certains cas (été, week-end) cela pourrait même conduire à exiger l’arrêt complet du parc nucléaire…

Cet accroissement risque de rendre inatteignable un objectif d’extension de la durée de vie des réacteurs à 80 ans du fait d’une usure prématurée, et il comporte donc le risque d’exposer le pays, non plus à un besoin de sobriété, mais carrément à une pénurie d’électricité…

Une modulation amplifiée est synonyme de hausse des coûts et de pertes massives de revenus pour EDF, ce qui est contradictoire avec les efforts attendus du groupe en termes de développement du nucléaire.”

L’article met aussi en avant une augmentation des « fortuits » de 25% en moyenne et des dégâts possibles sur la structure des cœurs (érosion, déséquilibre bore-lithium, fuite), le vieillissement du circuit primaire, notamment si le standard de deux mouvements par jour était dépassé...

La conclusion est que l’augmentation massive des ENR, avec notamment les 45GW d’éolien en mer, nécessitera, pour assurer la sécurité d’alimentation, un suivi de charge avec de telles variations que seules les centrales à gaz de dernière génération pourront l’accomplir. Ce back-up gaz important dégradera considérablement l’intérêt climatique et le bilan carbone de l’éolien (qui tournera autour de 300g CO2/KWh), dégradera aussi les aspects économiques et d’indépendance géostratégique du système électrique français. L’éolien, c’est du gazolien, et développer massivement l’éolien en mer est en fait l’assurance survie à long terme du gaz, ce pourquoi, comme le remarquait Jean-Marc Jancovici, il est si populaire chez les industriels du secteur. 

De manière générale, ces choix énergétiques qu’il nous faut faire engageront plusieurs centaines de milliards d’euros (plus d’un millier de milliards !)  et auront un impact majeur sur notre souveraineté électrique et aussi sur notre pouvoir d’achat futur et sur la viabilité de notre industrie. Ils nous concernent tous. Il est capital qu’ils soient faits non par idéologie ou par mimétisme, mais à l’examen de données factuelles et, en particulier, en tenant compte des enseignements que peuvent apporter la politique énergétique d’autres pays.  C’est ce que les Français doivent exiger de ces débats- et ce n’est pas ce qui se passe !



[1] RTE, bilan électrique 2019, p. 57

[2] La modulation nucléaire : un risque majeur, 09.02.2023, https://www.lemondedelenergie.com/[1] PNC France : un bilan prévisionnel 2035 de RTE préoccupant malgré la reconnaissance du rôle du nucléaire, 30 / 09 / 2023


[1] https://www.strategie.gouv.fr/sites/strategie.gouv.fr/files/atoms/files/fs-2021-na-99-approvisionnement-electricite-janvier.pdf


[1] https://www.lefigaro.fr/flash-eco/le-royaume-uni-annonce-la-construction-de-nouvelles-centrales-au-gaz-20240312


vendredi 13 octobre 2023

Patrimoine National et Climat sur le bilan prévisionnel 2035 de RTE

 1) Un tabou tombe : «Pour éviter ruine ou black-out, nous allons hélas devoir construire des centrales à gaz»

Patrimoine Nucléaire et Climat a pris une position courageuse mais que beaucoup d’experts réclamaient sans trop oser le dire. Il va falloir relancer la construction de centrales à gaz !

Tribune Figaro Vox, https://www.lefigaro.fr/vox/societe/pour-eviter-ruine-ou-black-out-nous-allons-helas-devoir-construire-des-centrales-a-gaz-20230927

Dans l'attente d'une reprise du nucléaire, il faut trouver une solution pour couvrir les besoins énergétiques de la France, plaident l’ancien président de l’Assemblée nationale Bernard Accoyer, et les anciens ministres Jean-Pierre Chevènement et François Goulard.

« Pour avoir délibérément sous-estimé l'évolution de sa consommation et avoir décidé en dix ans la fermeture de plus de 10 GWe de capacité de production électrique, la France se trouve aujourd'hui face à un « mur énergétique », selon l'expression de la ministre en charge de la transition énergétique, qu'il s'agisse du court, moyen ou long terme. La situation est grave, car nous manquons de moyens de production pilotables, et les conséquences industrielles, économiques, sociales et politiques, déjà lourdes, ne peuvent que s'aggraver. »

« La relance de la filière nucléaire, essentielle et réclamée dans le rapport d'Escatha-Billon d'il y a 5 ans, ne pourra raisonnablement pas répondre à ces besoins avant 2035-2040. »

« RTE, CRE, comme la DGEC restent obstinément dans le déni face aux besoins en électricité pilotable »

« Il faut être réalistes et ne pas se cacher derrière des scénarios évolutifs et autres planifications complexes, qui restent des exercices théoriques technocratiques, entachés de biais multiples… Ces centrales de pointe, dont le coût d'investissement est modéré, ne seraient appelées qu'en cas de nécessité lors des pointes de consommation et pour compenser l'indisponibilité de l'éolien et du solaire. Leurs émissions de GES seraient donc modestes et largement compensées par les économies globales d'émissions obtenues grâce à l'électrification de notre économie et de notre patrimoine industriel. Elles nous protégeraient d'importations ruineuses d'une électricité hyper-carbonée, de la fragilisation de notre industrie face à une production hachée par les effacements et du risque de black-out. Nous serions robustes quelle que soit la météo ! »

2) Positifs et negatifs du bilan bilan prévisionnel 2035 de RTE

 PNC se félicite par ailleurs des évolutions récentes de RTE :

« -La perspective inéluctable d’une croissance forte des besoins en électricité est actée ;

- les scénarios à objectif 100 % renouvelables, très présents dans le document « 2050 »de 2021, semblent tombés dans l’oubli, même dans les questions en conférence de presse ;

- le nucléaire est clairement rentré en grâce.

Et de la fin de quelques illusions (mais pas de toutes …) :

- La flexibilité de la demande et les batteries ne résolvent pas tout

- Révision à la baisse des puits de carbone et du volume de biomasse disponible ;

- Doutes sur les smart grids

- Prudence sur la flexibilité des électrolyseurs…mais RTE la considère comme indispensable, ce qui n’est pas acquis, sauf à accepter des pertes de rendement. Par  ailleurs, la filière hydrogène n’est pas présentée en tant que « stockage d’électricité ».

- Prudence sur la rénovation thermique des logements, ce qui oriente vers le  changement d’énergie vers les sources décarbonées, essentiellement l’électricité et les PAC.

Sur un plan général, il est frappant de constater que ce bilan donne très peu d’indications sur  les prévisions 2030, bien que les engagements de la France vis-à-vis des directives et recommandations européennes soient à cette date. Cette remarque porte à penser que RTE  estime les objectifs 2030 largement inatteignables et reporte aux 5 années suivantes l’essentiel des développements,

RTE présente des développements larges hors du champ d’expertise de RTE et limités sur son  cœur de mission. A titre d’exemple : l’analyse technico économique de la compétitivité de  l’hydrogène décarboné produit en France ou importé, suivant l’usage (RTE a eu cependant  des échanges importants avec GRTgaz sur le sujet et se doit d’étudier l’impact de l’émergence  de l’hydrogène).

Par contre, les questions concernant le réseau électrique et l’équilibre instantané production consommation ne sont en large partie que survolées. »

3) Encore un gros déni de RTE : l’ingérabilité de  l’intermittence avec la montée en puissance des ENR

On ne peut qu’être surpris de la légèreté de la présentation faite de la gestion de  l’intermittence. La gestion quotidienne des pics de production solaire (ou de leur  absence) est abordée (très modestement) par les § 19 (P. 54) et 21 (P.60), avec recours  à la flexibilité, à la modulation des pilotables et à l’écrêtement des ENRi. En effet,  une  simple extrapolation à 2035 des productions actuelles aux capacités indiquées (122 GWe intermittents) montre la difficulté de la tâche, sauf à modifier très profondément les  conditions d’acceptation de ces productions sur les réseaux (des écrêtements massifs  seront indispensables, ce qui changera la rentabilité de ces sources et les règles de  marché).

Il est aisé, sur la base des données RTE téléchargeables sur le site Eco2mix,  d’extrapoler les productions intermittentes en 2035 en tenant compte des croissances  prévues des capacités de chaque source en supposant, ce qui est raisonnable, des  données climatiques similaires aux actuelles.


- En conditions hivernales la fluctuation de puissance sur une journée pourra atteindre  une cinquantaine de GWe et on pourra avoir sur des périodes de 2 à 3 semaines des  taux de charge extrêmement faibles, oscillant entre 3 et 10 % seulement de la  capacité installée. L’importance des déficits de puissance dépasse de loin les  projections, optimistes, d’efficacité et de flexibilité



- En conditions estivales les fluctuations de puissance des intermittentes varieront de  2 à 57 GWe avec des écarts matin et soir de 40 à 50 GWe, leur apport étant souvent  proche de la puissance appelée en milieu de journée, mais très faible la nuit (de 2 à  10 GWe malgré 118 GWe installés). L’écart entre la consommation et la production  évoluera chaque nuit entre 35 et 54 GWe.

L’impact quotidien sur le fonctionnement  des capacités pilotables ne sera pas gérable, bien au-delà de ce qu’on pourra attendre  de leur suivi de charge et des flexibilités ou effacements. Il faudra écrêter (à quelles  conditions ?), exporter à bas prix le jour (les pays voisins seront confrontés aux  mêmes excès) et importer si notre capacité pilotable n’est pas restaurée

 

La gestion des gradients de puissance des ENRi et de la capacité pour les pilotables  de les accommoder n’est pas abordée si ce n’est pour nier la responsabilité des ENRi,  en usant d’un sophisme étonnant (page 45) « L’augmentation de la part des énergies  renouvelables dans le mix électrique à l’horizon 2030-2035 ne conduira pas  nécessairement le parc nucléaire à moduler davantage qu’aujourd’hui, mais la part  de modulation liée au manque de débouchés économiques augmentera » (un non dit : à cause du suréquipement en ENRi.)

Par exemple, en été l’analyse des variations de puissance horaire des capacités  intermittentes montre qu’elles atteindront 10 à 14 GWe en une heure, deux fois par  jour à la hausse puis à la baisse, alors que la consommation est faible.


C’est toute l’organisation de l’accès au marché de l’électricité des moyens intermittents (qui  devraient supporter les inconvénients de leur variabilité) et des moyens pilotables  (dont l’économie doit être impérativement préservée) qui devra être profondément  repensée, et ceci dès les prochaines années.

mardi 13 juillet 2021

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/