​Source d’innovations, le numérique est au cœur de la transformation de la filière nucléaire française. Ainsi, depuis le 1er janvier 2020, neuf acteurs se sont engagés à mutualiser leur expertise R&D pendant quatre ans afin de développer un jumeau numérique d’un réacteur nucléaire. Piloté par EDF, le projet est financé par le Programme d’Investissements d’Avenir (PIA). Il est également soutenu par le Groupement des Industriels Français de l’Énergie Nucléaire (GIFEN) ainsi que par le pôle de compétitivité Nuclear Valley. Il contribue directement au Contrat Stratégique de la Filière Nucléaire et s’inscrit dans l’initiative Usine Nucléaire du Futur.

Une aide à la conception et à l’exploitation

Utile dès la conception jusqu’à la déconstruction en passant par l’exploitation et la maintenance, le Réacteur Numérique va fournir aux ingénieurs et exploitants un environnement intégré de visualisation des phénomènes physiques complexes, leur permettant d’aboutir à une simulation de plus en plus prédictive, et ce, en toute situation de fonctionnement (normal ou incidentel), même là où les données sont inexistantes.

Un environnement de simulation sécurisé, mais plus largement accessible

Une plateforme de services de simulations avancées de la physique du réacteur sera développée pour les études. Elle sera proposée sous forme de services web sécurisés en ligne. Finis les outils métiers difficiles à installer et à faire évoluer ! Finies les mises en données interminables ! Ainsi, les clients français et étrangers pourront lancer en toute sécurité des calculs courants pour suivre et prédire leurs marges de sûreté à partir de leurs propres paramètres, qui feront ensuite appel à des supercalculateurs. « Ce sera un véritable plus pour nos collègues, car aujourd’hui, accéder à nos logiciels de simulation est trop complexe et nous devons mener nous-mêmes les études » insiste Benoit Levesque d’EDF, Chef de file du projet du Réacteur Numérique. En s’appuyant sur les modèles les plus détaillés, le jumeau numérique du réacteur facilitera ainsi la spécification et la validation des exigences de sûreté, les études de fonctionnement et les requalifications fonctionnelles à la suite d’une modification de l’installation. Il améliorera la conception des moyens de conduite des centrales. Chaque étape de la conception ou de la modification d’une centrale pourra être simulée dans ses moindres détails et ce, de façon intégrée.

Formation et entraînement

Une autre plateforme de simulation du fonctionnement du réacteur, intégrant toutes les spécificités locales de chaque tranche et capable de se recaler grâce aux données acquises en temps réel, sera développée pour l’entraînement des opérateurs à la conduite. Elle sera également utile pour évaluer différents scénarios d’actions en dehors des opérations quotidiennes (arrêt d’une pompe, remplacement d’un matériel…), en permettant d’accélérer le temps afin d’anticiper les conséquences de telle ou telle décision. Elle s’appuiera sur des modèles de simulation réduits afin d’avoir des temps de réaction rapide, en temps réel.

Un enjeu pour la filière

Si le Réacteur Numérique est bien un projet de R&D destiné à lever de nombreux verrous technologiques, il aidera à terme les industriels et les PME du secteur à développer des produits et services exploitables et commercialisables, contribuant ainsi à développer la compétitivité de l’écosystème français.
Gain de sûreté, requalifications fonctionnelles simplifiées, arrêts automatiques évités, baisse du coût des études… le Réacteur Numérique est essentiel pour développer le nucléaire. « Le projet est centré sur le fonctionnement du cœur du réacteur et du circuit primaire. Son organisation est représentative de la coopération qui doit exister au sein de la filière pour relever les défis de demain… D’autres jumeaux numériques d’équipement ont été ou seront créés. Une fois que nous aurons tout intégré, nous aurons une véritable centrale numérique et immersive qui vivra au rythme de l’exploitation » promet Benoit Levesque.