Place du nucléaire dans le mis énergétique mondial
Le nucléaire est abordé sous divers angles et en lien avec plusieurs autres thématiques d’I-Tésé.
Il figure comme l’une des
technologies sur lesquelles s’appuie la transition énergétique, que ce soit pour sa production :
- Électrique
- De chaleur
- D’hydrogène
Production d'électricité
Concernant la production électrique : l’enjeu de la décarbonation de l’économie passe notamment par l’électrification des usages, qui entraîne une croissance de la puissance installée, en premier lieux celle de renouvelables intermittents (EnRi) qui sont la plus rapide des productions décarbonnées à déployer. Leur déploiement massif à l’échelle européenne renforce le besoin de solutions de flexibilité associés pour compenser leur intermittence. Ce besoin de flexibilité soulève plusieurs questions :
- Quelle pourrait être la contribution du nucléaire à la flexibilité du mix de production électrique ?
- Quelle serait sa capacité à moduler pour faire face à cette pénétration massive des EnRi dans le mix électrique européen ?
- Quelles seraient les conséquences sur son taux de charge [lien vers les travaux de Valentin ] et sur les marges qu’il pourrait finalement dégager par la vente de l’électricité qu’il produirait ? Autrement dit : jusqu’à quel point l’électricité produite lorsqu’il serait appelé serait suffisamment bien rémunérée par rapport à celle non produite pendant les périodes de forte production d’EnRi où il devra s’effacer, pour lui garantir une rentabilité acceptable ?
- Quels instruments de régulation du marché pourraient compenser la perte de productible (et potentiellement de revenus) due aux modulations du nucléaire et quelle seraient leur efficacité et leur robustesse face à des coûts de construction élevés à rentabiliser ?
Production de chaleur
Concernant la production de chaleur par le nucléaire, elle aussi soulève des questions d’ordre économique :
- La capacité du nucléaire à produire une énergie thermique qui peut être utilisée directement ou transformée en électricité pose la question de l’opportunité économique des deux options
- La proximité géographique nécessaire entre réacteur et utilisateur final : la chaleur ne se transportant pas efficacement à longue distance, les coûts peuvent être fortement réduits si le réacteur est proche des sites de consommation. Cette contrainte de distance impacte la rentabilité, contrairement à l’électricité qui peut être transportée partout.
- La production de chaleur étant essentiellement fossile, la rentabilité de la substitution par le nucléaire dépendra de paramètres comme le prix du gaz naturel, la taxe carbone, le coût des infrastructures fossiles existantes, etc. ce qui n’est pas le cas de la production électronucléaire.
- L’intégration de la chaleur nucléaire aux procédés de consommateurs industriels conduit à s’intéresser à leur structure de marché (ex : contrat de long terme avec un industriel énergo-intensif unique). La rentabilité de la production peut dépendre de la viabilité et de la stabilité d’un nombre restreint d’acteurs
Production d'hydrogène
Concernant la production d’hydrogène, des questions similaires à celles de la production de chaleur reviennent :
- Sur l’opportunité du couplage avec une production électrique (comme par exemple pour stocker la production électrique excédentaire), en particulier pour améliorer le facteur de charge des réacteurs utilisés.
- Sur la concurrence avec d’autres procédés de production d’hydrogène ;
- Sur l’intégration à des procédés industriels de production d’hydrogène (où le fait de localiser le réacteur proche ou directement dans le site industriel, dans le cas des petits réacteurs, peut jouer au premier ordre sur les coûts)
Combustible et gestion du cycle
En plus des considérations liées à l’utilisation de l’énergie nucléaire — que ce soit pour produire de l’électricité, de la chaleur ou encore de l’hydrogène — une question essentielle est celle des ressources en combustible et de la gestion du cycle. En effet, les nouveaux usages du nucléaire et l’augmentation anticipée des besoins en électricité décarbonnée entraîne de nouvelles problématiques liées à l’apparition de nouveaux pays producteurs, de nouveaux marchés, de nouveaux acteurs, de nouveaux clients (comme les data centers) et de nouvelles technologies (SMR/AMR). Dans ce contexte, l’I-tésé mène une réflexion sur la place du nucléaire dans le système énergétique mondial et sur les problématiques liées à l’approvisionnement et aux questions de disponibilité du combustible.