Une nouvelle gamme de réacteurs pour des besoins ciblés

Comme tout réacteur nucléaire, les SMR produisent une énergie électrique bas carbone et participent ainsi à la lutte contre le changement climatique. Ils apportent une énergie permanente, pilotable et flexible, en complément des énergies renouvelables intermittentes dans un mix énergétique décarboné.
Par leur faible puissance, les SMR peuvent s’insérer dans des réseaux électriques de plus petite taille et sont particulièrement adaptés aux sites isolés. Leur coût d’investissement est moindre par rapport à une centrale de forte puissance, et leur compétitivité est visée grâce à la fabrication en usine et en série de pièces moins volumineuses. Ils permettraient ainsi à de nouveaux pays d’investir dans le nucléaire pour décarboner leur énergie. Enfin, les SMR pourraient aussi être utilisés en association avec d’autres systèmes pour produire de la chaleur, de l’hydrogène ou encore dessaler de l’eau de mer.

NUWARD^TM, le projet de SMR de la filière française

Lancé en septembre 2019, le projet de SMR NUWARD^TM regroupe plusieurs partenaires, EDF, TechnicAtome, Naval Group et le CEA. Dédié à l’export, le concept vise à alimenter avec une électricité décarbonée des régions isolées, des réseaux électriques non dimensionnés pour de fortes puissances ou des sites industriels énergivores, par exemple dans les pays émergents. Il permettra en particulier de remplacer des centrales à charbon fortement émettrices de CO₂.

D’une puissance de 340 MWe, NUWARD^TM se compose de deux réacteurs de technologie REP (réacteur à eau sous pression) à l’architecture compacte et standardisée. Plusieurs innovations sont au cœur du projet français comme une chaudière particulièrement compacte, un circuit primaire entièrement intégré dans la cuve ou des mécanismes de commandes immergés. Des systèmes de sûreté passive (c’est-à-dire sans besoin d’énergie externe) viennent compléter ces dispositifs garantissant les meilleurs standards de sûreté.
La commercialisation est visée pour la prochaine décennie, avec la possibilité à instruire de construire un démonstrateur en France.

Le CEA contribue au projet NUWARD^TM pour la conception du cœur de réacteur, le développement et la validation d’outils de calcul, les analyses de sûreté ou encore la qualification de systèmes et de composants. Il réalise en particulier des études neutroniques sur le cœur du réacteur et des études thermohydrauliques sur les générateurs vapeurs.

De la R&D menée au CEA pour explorer d’autres pistes de SMR

Au-delà du projet NUWARD^TM, le CEA a lancé en 2019 un programme de R&D prospective sur des SMR polyvalents, dont la fonction dépasse la seule production d’électricité. Un concept de SMR produisant chaleur et électricité, couplé à un électrolyseur à haute température, est à l’étude. L’association de ces deux briques technologiques développées au CEA permettrait de produire de l’hydrogène décarboné pour alimenter jusqu’à 40 000 véhicules par jour. 

Deux autres axes sont explorés : un SMR produisant de la chaleur pour le chauffage urbain ou pour les besoins industriels et des recherches sur des systèmes de conversion et de stockage d’énergie. Si les perspectives industrielles sont plus lointaines que le projet NUWARD^TM, ce travail prospectif vise à définir les conditions technico-économiques pour décarboner la production d’autres vecteurs énergétiques.