L’EPR - Environmentalists for Nuclearecolo.org/documents/documents_in_french/EPR-presentation-2000.pdf · Le parc électronucléaire français a pu être construit rapidement et

pour sauvegarder

la liberté de l’Europe

dans ses choix

énergétiques

L’EPR

Réacteur d’une nouvelle génération, destiné au renouvellement du parc électronucléaire français,l’EPR (1525 MWe) doit être construit et testé avant que vienne le moment de son déploiement.

La France a conquis une très large indépendanceénergétique en adoptant la technologie nucléairedes Réacteurs à Eau sous Pression : préservercette indépendance demeure essentiel.

La France recueille aujourd'hui les bénéfices deson programme nucléaire.

Une capacité industrielle a été créée, basée surla maîtrise technique et industrielle ainsi que surle retour d'expérience.

Si les capacités de l’industrie européenne ne sont pas maintenues, le renouvellement du parc decentrales nucléaires sera coûteux et difficile.

L'option nucléaire doit rester ouverte pour préserverl'avenir.

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E P R , L E C H O I X S T R A T É G I Q U E

S O M M A I R E

pour sauvegarder

la liberté de l’Europe

dans ses choix

énergétiques

L’EPR

E P R , L E C H O I X S T R A T É G I Q U E2

Note 1 L’industrie nucléaire française

Note 2 L’aval du cycle du combustible nucléaire

Note 3 L’EPR

Note 4 La construction du parc électronucléairefrançais

Note 5 Bilan de l’industrie nucléaire américaine

Note 6 Les objectifs de Kyoto

Note 7 Les ressources énergétiques de l’Europe

Note 8 Les coûts de production de l’électricité

Note 9 Les besoins énergétiques mondiaux et français à long terme

Note 10 Organisation des producteurs d’électricité

Note 11 Les moyens de production d’électricité pour le futur

Note 12 Le calendrier du renouvellement

Note 13 Les économies induites par la centrale de référence

Note 14 La place de Framatome dans la compétition mondiale

Note 15 Le maintien des compétences

Note 16 Les capacités de production

Note 17 L’environnement réglementairedu nucléaire

Note 18 Un parc électronucléaire a besoind’une industrie vivante

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N O T E S D O C U M E N T A I R E S


Tête de série du palier 900 MWe, en France, la construction de la cen-trale de Fessenheim avait été engagée en 1970, avant les chocs pétro-liers. Cette anticipation permettra le lancement des grands contratsprogramme, quatre ans plus tard.

La France a conquis, à partir de 1973, unelarge indépendance énergétique en adop-tant la technologie nucléaire des Réacteursà Eau sous Pression : préserver cette indé-pendance est essentiel.

Si l'opinion publique est vigilante à l'égarddu nucléaire, les enquêtes montrent qu'ellesoutient ce choix. Tout en étant satisfaitsde la structure et du service d'approvision-nement en électricité, les Français atten-dent, à juste titre, plus de transparence etd'information sur les problématiques dunucléaire, notamment sur la gestion desdéchets. En effet, la structure décisionnellefrançaise, fondée sur la centralisation, acertes offert un cadre efficace au déploie-ment sûr du nucléaire, mais elle a proba-blement nui à la transparence. Le mode defonctionnement de la démocratie a évolué,et le public, plus méfiant vis-à-vis des insti-tutions, exige maintenant d'être informépour pouvoir se prononcer sur de telssujets.

Il est certain qu'un effort de transparences'impose au plan national comme au plan

local, associant les élus, les collectivités, lesassociations. Les opérateurs du nucléaire ysont ouverts. Toutefois, ces actions néces-saires de communication ne doivent pas,au risque de stériliser l'avenir, arrêter lesprogrammes ni figer les décisions qui s'im-posent. Aujourd'hui, la France continue derecueillir les bénéfices du nucléaire. Cedocument a pour objet de montrer que,pour l'avenir, alors qu'une véritable struc-ture industrielle s'est créée et rayonne àtravers le monde (internationalisation deFramatome et de Cogema), il est capital delaisser l'option nucléaire ouverte. Pour cela,même si deux orientations s'offrent auchoix, une seule finalité s'impose : com-ment assurer la continuité industrielle dunucléaire en France ?

La conception de l’EPR (EuropeanPressurized water Reactor ) , p ro je t deréacteur f ranco-allemand, est mainte-nant terminée. Peut-on attendre encorepour engager la phase de réalisation ?

La France a conquis une très large indépendanceénergétique en adoptant la technologie nucléaire

des Réacteurs à Eau sous Pression :préserver cette indépendance demeure essentiel


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Estimations des coûts du kWh* pour de nouvellesinstallations en service industriel en 2005

Depuis le deuxième choc pétrolier, laFrance a déployé un programme nucléaireimportant destiné à lui redonner desmarges d'indépendance, vis à vis des impor-tations d'énergie. Ce programme s'est révé-lé un succès complet puisque le taux d'in-dépendance énergétique du pays estpassé de 20,4 % en 1973 à 49,6 % en1997.

La France produit actuellement près de 80 %de son électricité dans ses centralesnucléaires ; et le nucléaire fait preuve, chaquejour, de ses avantages économiques et envi-ronnementaux intrinsèques : il garantit lasécurité d'approvisionnement en électricité, àdes coûts de production bas, insensibles auxsecousses sur les prix des énergies fossiles etfavorise l'emploi national et local ; les cen-trales nucléaires du parc produisent un kWh

très compétitif, qui procure à EDF un avantageconcurrentiel important, en lui permettant dese positionner favorablement sur les marchésétrangers, au moment où ceux-ci s'ouvrent àla concurrence ; le nucléaire, enfin, est res-pectueux de l'environnement, et le recours àl'énergie nucléaire évite à la France une pro-duction annuelle de CO2, que l'on peut éva-luer à 240 Mt, ce qui correspond à 66 Mtéquivalent carbone (MteC). Ce dernier chiffrepeut être comparé à l'objectif de la Francedans le cadre des accords de Kyoto : 144 MteC/an pour la période 2008-2012.

Il faut souligner que l'industrie nucléairefrançaise a atteint sa maturité actuelle grâceà une expérience de fonctionnement éten-due ; elle détient désormais l'intégralité dessavoir-faire technologiques liés à la filière desREP (Réacteur à Eau sous Pression).

La France recueille aujourd'huiles bénéfices de son programme nucléaire


Sour

ce:

EDF

Cycle combiné à gazCharbonNucléaire

Production en base

Production sur 4000 h N.S.

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EPRpalier standardisé

Combustiblemédiane

25

38

Combustiblemédiane

20,5

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* en centimes 1999, par kWh

7 E P R , L E C H O I X S T R A T É G I Q U E

Structure des coûts de production du kWh

0 %

20 %

40 %

60 %

80 %

100 %Combustible

Exploitation

Investissement

62

36

18

10

72

18

4619

20

Nucléaire Charbon Cycle combiné à gaz

Scénario de référence EDFPrix du combustible : Charbon : 11,55 c/kWh, Gaz : 14,9 c/kWh, Taux d'actualisation : 8 %.

Sour

ce:

EDF

- 19

99

8

En quarante ans d'efforts, la France a bâti uneindustrie nucléaire complète qui dispose de la maî-trise technologique et industrielle pour concevoir,étudier, réaliser et exploiter les systèmes de produc-tion de l'électricité nucléaire, tout en gérant le cycledu combustible et la prise en charge des déchets.

Cette maîtrise repose sur le développement decompétences correspondant au triptyque intégréconception-réalisation-exploitation, unique aunucléaire français. En particulier, des capacitésd'ingénierie globales (conduite des grands projets)et de génie nucléaire (conception du systèmenucléaire et disciplines techniques spécifiques) ontété rassemblées chez Framatome comme à EDF.Des usines spécialisées fabriquent les équipementslourds.

L'utilisation méthodique du retour d'expériencedes réalisations et de l'exploitation a été le ressortd'un processus d'amélioration continue quiconstitue le fondement:■ d'une industrie vivante: comme les industriesles plus dynamiques, elle s'appuie sur le retour d'ex-périence d'exploitation afin d'innover dans les paliersen conception puis de mettre en œuvre et d'éprou-ver les progrès dans les tranches en construction;■ de bonnes conditions d'exploitation du parcexistant: les capacités industrielles renouvelées et leretour d'expérience conduisent à améliorer lespaliers en exploitation, leur conduite et leur mainte-nance.

La standardisationest la clé d'un avantage concurrentiel

Confiante dans sa maîtrise technique, EDF a

investi mille milliards de francs dans un pro-gramme de 58 tranches, standardisées parpaliers. La standardisation, associée au retourd'expérience systématique, a engendré unegrande efficacité de l'industrie et de l'action desAutorités de Sûreté et a permis à EDF de réaliserdes investissements qui fondent aujourd'huil'avantage compétitif d'un kWh bon marché.

L’industrie européennedoit conserver son avance

L'EPR est un produit de conception nouvelle,développé par Framatome et Siemens.Conjuguant les atouts des techniques française etallemande et répondant de façon assurée auxcontraintes d'utilisation, – car résultant d'une évo-lution des modèles actuels –, il comporte desavancées sensibles. Aujourd'hui, le plus crédiblede ses concurrents semble être l'ABWR(Advanced Boiling Water Reactor) de GeneralElectric.

Reporter ses espoirs de renouvellement sur desdéveloppements lointains serait risqué. Les qua-lités des performances des réacteurs à sûretédite intrinsèque n'ont jamais encore étédémontrées par une réalisation industrielle.

Le HTR (High Temperature Reactor) présentede nombreuses caractéristiques attrayantes,mais ne sera pas en phase industrielle avant20 ans. Il n'a pas franchi l'épreuve d'uneautorisation de sûreté puis d'une réalisationréussie à l'échelle de quelques centaines demégawatts, seule base d'appréciation de lafaisabilité pratique et de l'économie du projet.

Une capacité industrielle a été créée,basée sur la maîtrise technique et industrielle

ainsi que sur le retour d'expérience


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Le parc électronucléaire français a pu êtreconstruit rapidement et avec succès, à partirde 1970 et notamment dans le cadre du pro-gramme quantitatif lancé en 1973, grâce àun environnement économique, politique etindustriel singulier.

Cette belle réussite ne doit pas cacher lesdifficultés rencontrées. Les défauts dejeunesse et les difficultés d'apprentissageau début de l'exploitation n'ont pas man-qué, avant d'atteindre une bonne dispo-nibilité.

La réussite française est à mettre en parallèleavec les difficultés américaines sur la mêmepériode de 1970 à 1990. La précipitation desélectriciens s'est traduite par une grandehétérogénéité du parc installé. L'absence denouvelles réalisations a depuis affaibli l'in-dustrie qui a dû se réfugier dans la fournitu-re de services aux exploitants nucléaires.

Avec l'arrêt des réalisations de centrales, letissu industriel devient fragile. L'effort duCEA s'est grandement ralenti. L'industrielourde et les multiples ingénieries françaises,qui ont servi de creuset il y a trente ans, sontdécimées.

L'environnement est ainsi devenu moins por-teur et les exigences se sont accrues tandisque les moyens et le réservoir de compé-tences vont s'amoindrir. Il deviendra encoreplus difficile de rééditer l'exploit des années70 dans vingt ans.Si, faute de continuité dans les réalisa-

tions, les capacités de l'industrie euro-péenne de conception et de réalisationactuelles n'étaient pas maintenues, leredémarrage, pour renouveler le parc decentrales nucléaires, serait très difficile,coûteux et aléatoire.


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Si les capacités de l’industrie européennene sont pas maintenues, le renouvellement du parc

de centrales nucléaires sera coûteux et difficile

Achevée en 1986, la centrale de Paluel est la tête desérie du palier 1300 MWe. La mise en service de la pre-mière tranche en 1984 précède largement celle de saréférence américaine South Texas, réalisée parWestinghouse.

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Les choix énergétiques des nations, qu'ilssoient pris en charge par la puissance publiqueou laissés à la responsabilité des acteurs éco-nomiques, reposent sur une réflexion qui doitintégrer le long terme.

Dans les années 50 à 70, période de croissanceélevée et continue, ces choix étaient guidés parla nécessité d'équiper massivement le pays etpar un engagement fort du monde politique etde l'opinion en faveur de l'indépendance éner-gétique de la France. Ce qui était vrai pour laFrance, valait aussi plus généralement dansl'ensemble des pays occidentaux.

Aujourd'hui, la situation est caractérisée par lamontée des incertitudes :

incertitudes techniques (réalité de l'effetde serre, prise en compte croissante desaspects environnementaux, estimation des res-sources énergétiques, perspectives liées à denouvelles formes de production d'énergie),

incertitudes économiques (volatilité et évo-lution à long terme des prix des combustibles fossiles, prise en compte des externalités, pers-pectives de croissance économique, découplagePNB / énergie consommée dans la "nouvelleéconomie", prévision des besoins énergétiques,organisation des producteurs d'électricité),

incertitudes géopolitiques (instabilité poli-tique des principaux fournisseurs de l'Europeen gaz et en pétrole, évolution des alliancespolitiques et des pôles économiques).

Ces incertitudes se répercutent sur les prévi-sions des coûts de production. La dérégulation

de l'électricité engendre une guerre des prixqui ramène nombre de transactions au coût marginal en pariant sur des ressources gazièresillimitées et très compétitives : l'électricité senégocie en Europe à un niveau inférieur à 15c/kWh qui ne semble pas tenable à long terme.

Maintenir l’option nucléaire ouverte

Il faut donc préparer l'approvisionnement éner-gétique futur en ménageant les options susceptibles d'apporter une réponse auxdiverses évolutions possibles du contexte, c'est-à-dire :. la disponibilité (ou l'indisponibilité) de res-sources fossiles en grandes quantités à des prixbas, voisins des niveaux actuels,. l'acceptation (ou le refus) politique etpublique du recours à l'énergie nucléaire,. la disponibilité (ou l'indisponibilité) des tech-nologies et savoir-faire industriels.

Or, les savoir-faire associés à l'électricité produiteà partir de charbon ou de gaz sont répandus :s'il était nécessaire d'y recourir massivement, leretour à partir du nucléaire vers le gaz se feraitsans difficulté particulière. En revanche le retourau nucléaire serait long et coûteux si la maîtriseavait disparu.

Dans un contexte aussi mouvant, le principe deprécaution impose de ne pas se reposer sur uneressource unique : compte tenu de ses nom-breux avantages, le nucléaire doit être mainte-nu dans l'ensemble des ressources accessibles.Sur le seul plan de la protection de l'environne-

L'option nucléaire doit rester ouverte pour préserver l'avenir


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ment, les engagements pris en matière d'émis-sion de gaz polluants font obligation de main-tenir l'option nucléaire ouverte pour l'approvi-sionnement de l'Europe et pour le renouvelle-ment du parc existant. Le Gouvernement s'estd'ailleurs déjà prononcé en faveur du maintiende l'option nucléaire ouverte.Mais, pour appliquer ce principe, deux orienta-tions sensiblement différentes peuvent êtreretenues :

PREMIÈRE ORIENTATION :Étudier et réaliser la centrale de référence de l'EPR dès que possible

La décision de réalisation d'une centrale de réfé-rence dans la logique des paliers standardisés,peut sembler représenter un engagementprécoce, mais, dans les faits, elle permet simple-ment de préserver la possibilité de choisir, lemoment venu, la technologie nucléaire en conti-nuité avec les REP actuels, pour le renouvelle-ment d'au moins une partie du parc actuel.

La réalisation d'une centrale de référence estnécessaire pour assurer la continuité industrielle jusqu'au renouvellement du parc installé. Une telle réalisation s'impose pour faire évoluer les technologies et les pratiqueset les mettre au banc d'essai. Cette même dyna-mique imprègne toutes les industries vivantes.Cependant, le calendrier du renouvellement estflou. La prolongation de la durée de vie des cen-trales au-delà de quarante ans reste incertaine etne sera probablement pas uniforme. Le lance-ment de la réalisation de la centrale de référenceen 2003 serait cohérent avec la mise en exploi-tation d'un palier standardisé à partir de 2020(soit après quarante ans d'exploitation du parcactuel). On pourrait ainsi bénéficier du retourd'expérience d'exploitation de la centrale deréférence et de la possibilité d'ajuster le palierstandardisé pour en obtenir les meilleuresperformances. La décision de réaliser la centrale de référenceest essentielle pour assurer mieux l'exploitationdu parc existant. En effet, la capacité de concep-

tion de système nucléaire et d'innovation conso-lide l'exploitation du parc dans la durée. Ainsi, lesoutien disponible d'une industrie dynamique eten continuel perfectionnement permet de per-pétuer les bons résultats en sûreté et compétiti-vité du parc actuel. On peut donc avancer quecela constitue une condition nécessaire et impor-tante pour exploiter en qualité un parc dont ladurée de vie sera longue.

En conséquence, si par chance il se révèle que lesconditions sont propices à une exploitation duparc actuel jusqu'à cinquante ans et plus, la"précaution" d'avoir engagé l'EPR aura été utile.Le coût correspondant à cette décision estréduit, comparé aux coûts évités. Avec un parcexistant correspondant à un investissement de1000 milliards de francs, un investissement sur10 ans de 1 % au total de ce montant pouraméliorer l'exploitation, valoriser l'outil de pro-duction et préparer sa relève, apparaît indus-triellement raisonnable sinon usuel.

Sur le plan du rayonnement commercial dans lemonde, la France a acquis une position de lea-der industriel dans cette industrie où elle estassociée à l'Allemagne. Notre industrie possèdeainsi des perspectives solides d'exportation,notamment en Asie. L'engagement dans l'EPRservira également de référence et de supportpour l'exportation.

Au moment où le nucléaire traverse unelongue période creuse, la concurrence génèrela consolidation des vendeurs autour dequelques groupes : General Electric, BNFL,Framatome. Le jeu des atouts et descontraintes conduit aussi à la formation de par-tenariats autour de Framatome : avec Siemenset, pourquoi pas, bientôt avec la Chine.Il y a au total une responsabilité nationale etmême au plan européen à maintenir notreprésence dans le monde au cœur d'une indus-trie stratégique, avancée, riche en emplois dehaut niveau intellectuel et professionnel,créatrice de valeur et protégeant l'autonomieénergétique future de l'Europe.


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SECONDE ORIENTATION:Attendre que se manifestele besoin de nouvelles capacitésde production

Ce scénario pourrait apparaître naturel dans lamesure où le lancement d'une tranche nuclé-aire représente un investissement et qu'il n'y apas aujourd'hui de sous-équipement au niveaude la production d'électricité en France : la ten-tation pourrait exister d'attendre, sans nouvelleréalisation, que les besoins se manifestent enespérant que la durée de vie dépassera les qua-rante ans pris en compte à la conception.Mais cet attentisme aurait des conséquencesdirectes, inéluctables et irréversibles :

■ Sur la compétence industrielleLes capacités se délitent progressivement : lemaintien des compétences suppose impérati-vement le maintien d'un volume d'activitéssignificatif dans chacun des domaines. C'est,en particulier, le cas pour la conception de sys-tèmes nucléaires ; l'exportation dans les condi-tions actuelles ne peut suffire à ce maintien carle plus souvent elle implique la reconduction demodèles éprouvés et procure un faible volumed'activités pour l'industrie française.Si l'engagement de l'EPR est suspendu, undépérissement qualitatif risque de se produireavec une perte de la maîtrise complète de latechnique. Cette même difficulté se fera jourdu côté des organismes de contrôle, ceux-cin'étant plus amenés à évaluer de nouveauxprojets. Les capacités de production d'équipe-ments nucléaires lourds disparaîtront rapide-ment et les capacités d'ingénierie de concep-tion s'amoindriront peu à peu.

■ Sur l'exploitation du parc existantLorsque le processus d'innovation s'arrête, lamaîtrise s'étiole : en l'absence de projet commel'EPR, même si une partie des compétences semaintient grâce à l'exploitation, le dépérisse-ment de l'activité d'ensemblier entraînera unrisque de baisse de la disponibilité et de stag-nation du niveau de la sûreté d'exploitation. Ce

risque n'est pas une simple spéculation ; desexemples sont connus de nations, naguèresillustres dans le domaine, où la compétence del'industrie et des régulateurs s'est dangereuse-ment affaiblie.

■ Sur la capacité de renouvellementIl faut également considérer les possibilités etles conditions du renouvellement du parc, - aumoins partiellement -, par du nucléaire aprèsune interruption des réalisations. Si la durée devie est amenée jusqu'à cinquante ans et davan-tage, la traversée du désert sans nouveau pro-jet sera très longue : l'hypothèse de renouvelerce qui a été vécu dans les années 70 est impro-bable car les conditions auront changé.Rompre la continuité sur l'EPR paraît ainsiconduire à la fermeture de facto d'une optionnucléaire basée sur une technologie européennelors du renouvellement du parc ; n'ayant pas étédéveloppée, cette filière technologique semble-rait ancienne et donc obsolète et risquée.

■ Sur le maintien de l'avantage com-pétitif d'EDF en productionPar ailleurs, ne maîtrisant plus toute la technique,EDF aura du mal à bâtir ses avantages concur-rentiels de production. Or, c'est un enjeu majeurpour EDF, puisqu'il s'exprime par un différentielde plusieurs c/kWh environ, de bâtir ses avan-tages comparatifs futurs dans la production pardes centrales nucléaires si ce choix se révèle bon.

■ Sur l'indépendance énergétique et lapuissance économique de l'EuropeL’Europe dépend largement de ressourcesénergétiques exogènes dont les incertitudesont déjà été commentées. Se priver de la pos-sibilité de recourir à l’énergie nucléaire pourfournir la production de base, en laissant lesmoyens industriels s’effondrer, relève de l’im-prudence alors que la stratégie devrait êtreorientée par la recherche du “ regret minimum ”dans un monde où les pôles économiques etles alliances politiques évolueront grandementdans les vingt ans qui viennent. L’Europe, comme les autres grands pôles éco-


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nomiques, cherche à se doter d’avantagesconcurrentiels dans des domaines d’excellence.Si, abandonnant la voie de l’EPR, elle laissepéricliter son avance actuelle d’une quinzained’années, elle se retrouvera, au moment où lenucléaire s’imposera - par ses qualités propreset par l’absence d’autre moyen de substitutionmassive -, inféodée à la domination industrielled'autres continents. Ce déclin se manifesterapar étapes : la perte de leadership technique et la difficulté de promouvoir, en l'absence deréférence européenne, un modèle nucléaireperformant freineront les exportations ; lamainmise de la réglementation et de la norma-lisation américaines, au niveau international et,à terme, en Europe, fera le lit des vendeursavec qui elle est naturellement établie ; in fine,EDF et les électriciens européens ne pourrontque recourir à un nucléaire américain revivifiéavec qui l'industrie européenne trouvera diffici-lement sa place. Un recommencement basé surune technique étrangère serait très coûteux.

En conclusion, seul le scénario de continuitésans hâte et sans rupture permet de préparerl'avenir de façon raisonnée, en laissantouvertes toutes les possibilités de choix lorsdu renouvellement du parc existant, et enmaintenant une industrie vivante quiconstitue le seul contexte réaliste d'uneexploitation prolongée du parc nucléaire.

Par son programme nucléaire, la France età travers elle l'Europe ont acquis un savoir-faire stratégique du point de vue de lacompétitivité économique, comme dupoint de vue de l'indépendance énergé-tique. La décision de maintenir ouvertel'option nucléaire conduit à la préserva-tion des acquis industriels. Différer le lan-cement de l'EPR jusqu'à ce que les besoinsde renouvellement du parc nucléaire exis-tant le demandent, conduirait à un dépé-rissement de l'industrie nucléaire et fer-merait de fait l'option nucléaire pour EDFet pour l’Europe.


Dimensionnée pour produire simultanément les com-posants de six tranches par an, l’usine Framatome àChalon-Saint-Marcel a fabriqué tous les gros compo-sants chaudronnés du programme nucléaire français.

Les deux tranches de la centrale de Civaux représen-tent le stade le plus avancé de la technologie nucléaireactuelle. Elles constituent également l’étape ultime dela francisation d’une filière initialement développéeaux États-Unis.


N O T E S D O C U M E N T A I R E S

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Références principales

• Rapport sur l’aval du cycle nucléaire T. I : Etudegénérale - Office Parlementaire d’Evaluation desChoix Scientifiques et Technologiques - ChristianBATAILLE et Robert GALLEY - juin 1998.

• Rapport sur l’aval du cycle nucléaire T. II : Les coûts deproduction de l’électicité - Office Parlementaired’Evaluation des Choix Scientifiques et Technologiques -Christian BATAILLE et Robert GALLEY - février 1999.

• L’énergie nucléaire en 110 questions - DirectionGénérale de l’Energie et des Matières Premières -janvier 2000.

• Le principe de précaution - Rapport au PremierMinistre - Philippe KOURILSKY et Geneviève VINEY -janvier 2000 - La Documentation française.


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Pendant 25 ans après la fin de la 2e guerremondiale, l’expansion de l’économie mondiale,en général, et de la France en particulier, s’estaccompagnée d’une fringale d’énergie querien ne semblait pouvoir arrêter. Les deux chocspétroliers de 1973 et 1979 ont permis, surtoutdans les pays occidentaux, une prise deconscience pour tous de l’obligation de mieuxmaîtriser leurs besoins énergétiques et lesmoyens de les satisfaire. On conçoit, dans cesconditions, l’importance attachée à laréalisation d’un programme ambitieux deréalisation de centrales nucléaires d’un typeéprouvé. Il fallait faire vite, et le mieux possible.

Ceci s’est traduit pour EDF par deux motsd’ordre :■ standardiser au maximum, tout en

n’ignorant pas les progrès possibles (d’où lapolitique de paliers),

■ maîtriser l’ensemble des fournisseurs parun découpage qui, assurant à EDF un rôle d’ar-chitecte industriel en plus de celui d’exploitant,permettait de garantir la sûreté et la qualité desinstallations, dans de bonnes conditions éco-nomiques. En effet, il faut noter la capacitéd’EDF à “bien acheter” : passer des contratsfonctionnels à responsabilité globalisée et tirerparti de l’effet de volume pour pousser lesconstructeurs à s’organiser industriellement età tirer les coûts et les prix.Bien entendu, le pouvoir politique exerçait satutelle : il avait pris en charge la politique éner-gétique, pesé l’importance de l’indépendanceénergétique, adopté le nucléaire et décidé dela réalisation d’un programme. La CommissionPEON examinait les besoins futurs et proposaitles programmes d’équipement. Le pouvoir poli-

tique veillait à la convergence de tous : EDF,constructeurs, CEA. Les Autorités de Sûretés’attachaient à ce que la sûreté soit assurée,mais sans exiger un formalisme inapproprié.EDF et Framatome, fournisseur de la chaudière,coopéraient dès le départ à la résolution desproblèmes de sûreté dans un esprit constructif.

Framatome développa ses compétences sur lachaudière nucléaire ; Alsthom développa lessiennes sur la salle des machines. EDF assura lesfonctions d’architecte industriel pour tout cequi concernait les auxiliaires nucléaires et horsnucléaire. La synergie, au sein de Framatome,entre ceux qui conçoivent les gros équipe-ments (cuve et générateurs de vapeur) et ceuxqui fabriquent fut et demeure toujours trèsappréciée, se traduisant par une meilleure effi-cacité au niveau de la conception et de la réa-lisation. Par ailleurs, EDF et Framatome décidè-rent, à l’instigation de l’Autorité de Sûreté fran-çaise, de formaliser un ensemble cohérent deRCC (Règles de Conception et de Constructiondes centrales nucléaires). Cet énorme travail derédaction technique était destiné tout à la foisà simplifier les relations entre Framatome et sespartenaires en France et à faciliter l’exportationdes centrales nucléaires.

La France a bâti une industrienucléaire globale dont EDF a suretirer un avantage compétitif

Cette organisation a permis une réalisation duprogramme nucléaire dans des temps recordset avec une standardisation bien réussie deséquipements.

NO

TE

N

°1

L’INDUSTRIE NUCLÉAIRE FRANÇAISE


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EDF a mis en œuvre la standardisation du parcnucléaire français, qui est l’une des causes fon-damentales de sa réussite. Comme prévu, desréductions de coûts ont été obtenuesgrâce à la courbe d’expérience et à l’effetde série : les plans des centrales sont valablespour des séries entières et la durée du monta-ge de la chaudière passe de quarante et un àvingt-sept mois.

Le parc électronucléaire représentait en 1997avec 61,2 GWe installés, 54,6 % de la capacitéde production d’électricité française. Or, avec376 TWh produits, l’électronucléaire a assuré78,2 % de la production d’électricité. Cettemise à contribution plus que proportionnelledu nucléaire est une indication de sa compéti-tivité en fourniture de base.


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L’objectif de l’ensemble des opérateurs françaisa été de maîtriser l’ensemble des techniques sus-ceptibles d’intervenir dans la filière, couvrantdonc l’aval du cycle du combustible nucléaire.

Le retraitement du combustible irradié

Chaque année, EDF décharge de ses réacteursde 1100 à 1200 tonnes de combustible irradié,qui est constitué des éléments suivants :■ uranium enrichi à teneur résiduelle de 1 %: 96 %■ plutonium: 1 %■ produits de fission et actinides mineurs : 3 %

En France, le combustible irradié est majoritaire-ment retraité à plus ou moins court terme; unepartie reste stockée à La Hague. Le retraitementconsiste à séparer les matières recyclables conte-nues dans ce combustible, comme l’uranium oule plutonium, des seuls vrais déchets ultimes, lesactinides mineurs et les produits de fission, quine présentent plus d’intérêt énergétique et quisont conditionnés sous la forme de verres aptesà être stockés définitivement.

Le retraitement du combustible irradié obéit àdeux motivations. En premier lieu, on récupèreles matières énergétiques non consommées,comme l’uranium 235 non brûlé et l’uranium238 non transformé et on récupère la matièreénergétique formée au cours de la combus-tion, en particulier le plutonium, qui est lui-même une matière fissile. Pour 1000 kg decombustible présents au départ, le plutoniumformé au cours de l’irradiation représenteenviron 9 kg. En second lieu, les déchets radio-actifs sont séparés et le volume dans lequel ils

sont stockés peut être réduit.

D’une manière générale, le plutonium suscitel’inquiétude par les utilisations militaires qui enont été faites et par les stocks qui subsistent.Cette inquiétude est renforcée à cause de saradiotoxicité, la période de ses isotopes les plusabondants étant de surcroît de très longuedurée (au bout de deux cents ans, sa part dansla radiotoxicité totale atteint 90 %). Certainspays le considèrent comme un déchet etn’envisagent pas son recyclage.

Pourtant, il peut être recyclé soit, dès maintenant,dans les réacteurs à eau sous pression (REP) sousforme de combustible MOX (mélange d’oxyded’uranium et de plutonium), soit, si cela s’imposeéconomiquement dans un avenir plus lointain,dans les réacteurs à neutrons rapides qui permet-tent de le brûler avec efficacité, tout aussi bienque d’en régénérer. Sans permettre l’éliminationdu plutonium, le recyclage retarde la croissancedes stocks. Quant à l’uranium de retraitement (demême d’ailleurs que l’uranium appauvri produiten aval des usines d’enrichissement), il peut êtreréutilisé ou entreposé sans difficulté. Notonsqu’en 1999, 17 REP français étaient chargés encombustible MOX; 3 autres le seront en 2000.

Les déchets radioactifs

Comme toute activité industrielle, l’industrienucléaire produit des déchets, que ce soit pourla production d’énergie, pour la recherche oupour la santé. Or, il est parfois reproché à l’in-dustrie nucléaire de produire des déchets dontelle ne sait que faire. Il ne faut pas oublier que,si la production des trois quarts de l’électricité

L’AVAL DU CYCLE DU COMBUSTIBLE NUCLÉAIRE


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nationale occasionne environ 1 kg de déchetsradioactifs par habitant et par an, dont 100 gsont des déchets à vie longue et 5 g desdéchets à vie longue et haute activité, l’indus-trie classique produit environ 2500 kg dedéchets industriels par habitant et par an.D’ailleurs, parmi ces déchets industriels, cer-tains sont plus toxiques que les déchetsnucléaires, et cela pour une durée infinie.

Si les quantités de déchets radioactifs sontfaibles, leur nocivité potentielle nécessite untraitement des plus rigoureux. Leur gestion doitêtre assurée avec le double souci de préserverl’environnement, en évitant toute dispersion dematière radioactive, et de limiter les contraintespour les générations futures. La gestion desdéchets radioactifs est de la responsabilité del’Agence Nationale pour la Gestion des DéchetsRadioactifs (ANDRA). L’ANDRA est depuis la loidu 30 décembre 1991, explicitée plus loin, unétablissement public autonome, indépendantdes producteurs de déchets.

La France se préoccupe des déchets radioactifsdepuis environ 50 ans. Ils sont regroupés entrois catégories : les déchets très faiblementradioactifs, les déchets radioactifs à faible etmoyenne activité et à vie courte, les déchets àmoyenne et haute activité et à vie longue.

■ Pour les déchets très faiblement radioac-tifs, un stockage spécialisé est prévu, dont laconception serait proche d’une déchargeclassique.

■ Pour les déchets radioactifs à faible etmoyenne activité et dits “à vie courte”,parce qu’ils deviennent inoffensifs au bout dequelques centaines d’années, la techniquepour les isoler de l’environnement consiste àplacer les “colis” dans des structures béton-nées, recouvertes ensuite d’une coucheimperméable constituée de plusieurs maté-riaux. Ils vont dans les centres de stockagedéfinitifs en surface. Le premier centre de

stockage de ce type est situé près de LaHague dans le département de la Manche.Ouvert en 1969, il est arrivé à saturation en1994 et sera surveillé durant une période dequelques 300 ans. Depuis 1992, un nouveaucentre de stockage plus moderne est ouvert :il s’agit du centre de l’Aube, situé à Soulaines,destiné à recevoir un million de m3 de déchetsradioactifs, soit plus de quarante ans de pro-duction de déchets.

■ Quant à la gestion des déchets radioac-tifs à moyenne et haute activité et à vielongue, depuis 1991, pour répondre auxattentes des citoyens et aux impératifs de lafilière nucléaire, la question est traitée publi-quement. La loi du 30 décembre 1991, dite loiBataille, définit d’une part un cadre législatifqui donne toute garantie sur l’intervention duParlement pour les décisions clés. Elle fixed’autre part un horizon de temps et uneméthode pour les études à conduire et les réa-lisations à mettre en œuvre dans le but d’ap-porter les meilleures solutions au traitementdes déchets nucléaires. S’agissant des études àconduire, la loi du 30 décembre 1991, dansson article 4, définit trois axes principaux :

. la recherche de solutions permettant la sépa-ration et la transmutation des éléments radio-actifs à vie longue présents dans ces déchets,

. l’étude des possibilités de stockage réversibleou irréversible dans les formations géologiquesprofondes, notamment grâce à la réalisationde laboratoires souterrains,

. l’étude des procédés de conditionnement etd’entreposage de longue durée en surface deces déchets.”

Pour l’instant, ces déchets sont entreposés tem-porairement en surface dans des conditionssûres, sur les lieux mêmes de séparation et deconditionnement - La Hague, Marcoule - ou dansles centres du CEA. Cet entreposage est pratiquéde façon sûre depuis des dizaines d’années.


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La séparation et la transmutation

La séparation et la transmutation des radioélé-ments à vie longue (axe 1 de la loi de 1991, sousla responsabilité du CEA) consistent en leurtransformation en radioéléments à vie pluscourte pour en réduire la toxicité. Desrecherches ont montré les possibilités théo-riques d’élimination de certains des élémentsradioactifs à vie longue par les surgénérateursou à l’aide de systèmes innovants tels que lessystèmes hybrides (constitués d’un accélérateurde particules et d’un réacteur sous-critique).Pour ces derniers, il reste toutefois à explorer lafaisabilité spécifique, sans doute pour chaqueélément. Pour les surgénérateurs, on peut utili-ser Phénix, la seule installation existante après lafermeture de Superphénix. Néanmoins, latransmutation ne permettrait pas de se passerdu stockage de la partie des déchets qu’ellen’aurait pas éliminée.

Le stockage dans les formationsgéologiques profondes

Le sens commun veut que plus le stockage estprofond, plus la sûreté est grande. Avec undispositif de stockage en couche géologiqueprofonde (axe 2 de la loi de 1991, sous la res-ponsabilité de l’ANDRA), des durées extrême-ment longues, de plusieurs centaines de mil-liers d’années, peuvent être envisagées, entermes de stabilité de la présence des radio-éléments en profondeur. Le principe de sûretédu stockage profond est l’interposition, entrele colis de déchets et les populations environ-nantes, d’une barrière dont la dimension esttelle que la migration des radioéléments versla surface est très peu probable. Des tech-niques existent pour maximiser la sûreté descolis eux-mêmes : la multiplication des bar-rières entourant les colis et l’utilisation dematrices d’immobilisation d’une durabilitéétendue.

Le CEA a mis au point des modèles mathéma-tiques du comportement des matrices de verre

en situation de dissolution. Sous réserve devérifications expérimentales complémentaires,ces modèles montrent que la durabilité d’unematrice de verre en contact direct avec une eaubasique et réductrice (cas le plus fréquent) estde 100000 ans. Avec la multiplication des bar-rières, la durabilité sur des temps géologiquesest en pratique assurée.

De nombreux thèmes de recherche nécessitentdes expériences en laboratoire souterrain.Parmi ceux-ci, on peut citer la durabilité desconditionnements et des barrières dans lesmilieux géologiques profonds, la migrationdes radioéléments dans le sol, les procédésde manutention, de dépôt et de reprise descolis, etc. Tout cela rend nécessaire laconstruction des deux laboratoires - aumoins - prévus par la loi du 30 décembre1991. Lors du Comité interministériel du9 décembre 1998, le Gouvernement a déci-dé la construction de deux laboratoiresd’étude du stockage en couches géolo-giques profondes : dans l’argile sur le site deBure, dans l’Est et dans le granit sur un siteà déterminer.

L’entreposage de longue duréeen surface et en sub-surface

L’axe 3 de la loi de 1991 couvre le dévelop-pement et la qualification de dispositifs per-mettant la conservation des déchets dansdes conditions acceptables de sûreté pen-dant des durées se comptant en décenniesou en siècles, dans l’attente des modalités degestion issues des recherches des axes 1 et 2.La première contrainte de la surface et de lasub-surface provient de la nécessité d’unesurveillance permanente, même à distance,des installations. Le risque d’intrusion estévidemment plus élevé qu’en stockage pro-fond. Les conséquences d’un éventuel relâ-chement de radioactivité sont plus immé-diates. Cette surveillance doit porter à la foissur la sécurité physique des installations etsur leur sûreté.


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La production des déchets

La production des produits de fission est pro-portionnelle à l’énergie produite ; aussi, lesmodèles de réacteurs ne se différencient-ils pasà ce sujet. Par contre, la production des trans-uraniens varie selon les types de réacteurs. Eneffet, le plutonium qui se forme par irradiationde l’uranium 238 est exposé au rayonnementneutronique et brûlé in situ en produisant del’énergie. La production de plutonium extraitavec le combustible usé diminue donc, à pro-duction d’énergie égale, lorsque le taux decombustion augmente. L’EPR se placera biende ce point de vue. Le HTR, dont le combus-tible demeure très longtemps en réacteur,serait nettement plus performant encore, maisil n’est pas encore industriel.

Le recyclage permet également de brûler duplutonium à la place d’uranium 235 ; l’EPRpourra être chargé entièrement avec du com-bustible MOX.

Enfin, en théorie, l’utilisation de thoriumcomme matériau fertile permettrait de produirede l’uranium 233 fissile au lieu de plutonium,mais cette voie n’a guère été explorée.

L’industrie nucléaire se préoccupe de sesdéchets et a su jusqu’à maintenant lesgérer. La loi du 30 décembre 1991 a permisde laisser un temps de réflexion à la col-lectivité nationale pour choisir le meilleurmode de gestion futur des déchets à hauteactivité et à vie longue, grâce aux diversesvoies de la loi de 1991. Il est possible que,pour leur gestion finale, il n’y ait pas unevoie unique. Le Parlement est informétous les ans de la progression desrecherches. La loi de 1991 prévoit en outrequ’un bilan global des recherches sera faiten 2006, de manière à choisir la solution lameilleure et la mieux adaptée pour la ges-tion des déchets à haute activité et à vielongue. L’Assemblée nationale et le Sénatauront alors à statuer sur les solutions

que la communauté scientifique et leGouvernement lui présenteront.


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Les études de l’EPR, projet de réacteurfranco-allemand, ont été engagées en1992 et la conception est aujourd’hui ter-minée. Ce projet est porté par la volontéde coopération entre la France etl’Allemagne à différents niveaux :■ d’abord au niveau des constructeurs,Siemens et Framatome, dont l’accord decoopération signé en avril 1989 est à l’originedu projet,■ ensuite au niveau des Autorités de Sûreté,qui ont dû confronter leurs approches, et dansune certaine mesure les harmoniser,■ enfin au niveau des compagnies d’électricitéqui soutiennent le projet.

L’EPR est un produit de conception nouvelle quireprésente un exemple parfait d’innovation. Il aété conçu par la mise en commun des connais-sances accumulées par Framatome et Siemensqui maîtrisent chacun une technologie proprede REP. Les choix de l’EPR ont résulté d’uneconfrontation rigoureuse et sincère des solu-tions adoptées dans chaque pays. Les expertset Autorités de Sûreté français et allemandsont analysé ensemble les grands objectifs et lescritères de sûreté et, en parallèle, la conceptionde l’EPR. Cristallisant les atouts conjugués destechniques française et allemande et répon-dant de façon assurée aux contraintes d’utilisa-tion, car il résulte d’une évolution des modèlesactuels, il comporte des progrès sensibles. Sasûreté est accrue puisque, seul modèle aumonde à offrir ce niveau de confinement, ilpeut supporter un accident grave de fusion ducœur sans effet sur l’environnement voisin dela centrale. Cela est acquis alors même que sasûreté intrinsèque, c’est-à-dire les protections

vis-à-vis des accidents graves a été notablementaméliorée. Le coût de l’électricité produite estcompétitif dans des hypothèses vraisemblablesd’évolution du prix des énergies concurrentes.

L’îlot nucléaire EPR est une filiation directe avecles tranches françaises de type N4 (centrales deChooz et de Civaux) et Konvoi, dernière famillede réacteurs construits en Allemagne.

Pour l’îlot nucléaire, l’avant-projet détaillé ad’abord consisté à analyser différentes optionstechniques répondant aux avis des Autorités deSûreté, avec une volonté constante d’optimisa-tion des coûts et une recherche de réalismedans les approches.

Pour l’îlot conventionnel, les études ont eupour but essentiel la recherche des options lesmieux adaptées techniquement et les plus inté-ressantes économiquement, en anticipant, autravers d’une discussion élargie avec les princi-paux constructeurs européens de groupesturboalternateurs, les tendances des marchésfuturs de machines de grande puissance.

Une conception “évolutionnaire”

Le choix d’une conception “évolutionnaire” aété retenu, conformément aux orientationsdéfinies par les Autorités de Sûreté, pour béné-ficier pleinement de l’expérience de construc-tion et d’exploitation des réacteurs en fonc-tionnement en France et en Allemagne, maisaussi dans le reste du monde. Ce capital deconnaissance et d’expérience commun, sur labase des réalisations des deux pays, est unacquis considérable qui donne une dynamique


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unique au processus de développement del’EPR. C’est le premier réacteur dont laconception prend en compte aussi complè-tement le retour d’expérience d’exploita-tion du parc.

Le niveau de sûreté est renforcé parce que dansle domaine scientifique et industriel, la mise enpratique de l’amélioration de “l’état de l’art”est une attitude logique et constante. D’unepart, une baisse de la probabilité d’endomma-gement du cœur est obtenue à partir de laréduction de la probabilité d’occurrence desévénements initiateurs et par une meilleure fia-bilité des systèmes de sécurité. D’autre part,une limitation des conséquences radiologiquesen cas d’accident est obtenue grâce à laconception de l’enceinte de confinement et dessystèmes qui en assurent l’intégrité mécaniquepour ce type d’accident. Il est le seul modèle aumonde à offrir ce niveau de confinement.

Par ailleurs, un travail approfondi a été effectuéau cours de l’avant-projet détaillé pour veiller àce que la conception conduise à des niveauxd’exposition du personnel au cours de l’exploi-tation aussi faibles que possible.

Les fonctions de sûreté les plus impor-tantes sont assurées par des systèmesdiversifiés et redondants. Les combinaisonsde fonctions qui augmenteraient la complexitéde fonctionnement des systèmes sont évitées.Une redondance d’ordre quatre (dite à quatretrains) est appliquée aux systèmes de sûreté etaux systèmes support associés. Cette architec-ture rend possible la maintenance en coursd’exploitation, ce qui contribue à augmenter ladisponibilité.

Les différents trains des systèmes de sûretésont installés dans quatre bâtiments différentspour lesquelles une stricte séparation physiqueest appliquée. Une défaillance de mode com-mun qui résulterait d’une agression interne(inondation, incendie) ou externe (chuted’avion) est donc exclue.

La réduction du risque qui résulterait desdéfaillances de mode commun qui peuventaffecter les systèmes redondants a été obtenuepar une application systématique d’une diversi-fication fonctionnelle. Si un système redondantest complètement perdu, il existe toujours unsystème diversifié qui permet d’assurer la fonc-tion et d’amener l’installation dans un état sûr.

Diverses dispositions, dont la présence dequatre trains pour les systèmes de sûreté, ontpermis de diviser par dix la probabilité defusion du cœur, ramenée à 10-6 par an.

En outre, de grands progrès ont été obtenusen matière de sûreté grâce à des dispositionsnovatrices permettant de réduire les consé-quences d’un hypothétique endommage-ment du cœur sur les populations envi-ronnantes : même dans ce cas très impro-bable, le corium (mélange de combustiblefondu et de structures métalliques) résultantde cet accident serait confiné et refroidi dansun compartiment dédié, protégeant ainsi lesous-sol, la nappe phréatique et le voisinageimmédiat de la centrale :■ renforcement du confinement constituéd’une double paroi avec récupération et filtra-tion des fuites résiduelles,■ l’enceinte est munie d’un système de dépressurisation interne par aspersion, dédiéaux situations d’accidents graves,■ un système de dépressurisation du circuit pri-maire principal est installé sur le pressuriseur pouréliminer le risque de fusion à haute pression,■ des recombineurs catalytiques sont installésdans l’enceinte pour éliminer le risque d’explo-sion de l’hydrogène après accident. L’augmen-tation de la pression qui résulterait de la com-bustion de l’hydrogène est prise en comptedans la conception de l’enceinte (pression deconception de 6,5 bar),■ le réservoir d’eau nécessaire au refroidisse-ment du cœur est implanté dans l’enceinte etpeut également servir à recouvrir d’eau lecorium. Les parois du compartiment dédié àl’étalement du corium sont protégées de façon


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à prévenir l’endommagement du béton destructure et donc maintenir l’étanchéité del’enceinte,■ les fuites résiduelles de la paroi interne del’enceinte vers l’espace annulaire sont reprisespar un système de ventilation dédié etenvoyées vers des filtres à haute efficacité.

Ces dispositions permettent de réduire consi-dérablement les conséquences sur les popula-tions et sur l’environnement d’un hypothétiqueaccident d’endommagement du combustible.En particulier, les rejets en césium 137 seraientréduits d’un facteur au moins égal à 100 etceux en iode 131 d’un facteur 1000 parrapport aux centrales existantes. Ces gains setraduisent par l’absence de nécessité d’évacua-tion en dehors du voisinage immédiat de lacentrale, par des mesures de confinement limi-tées des populations limitrophes, par l’absencede restrictions à long terme concernant laconsommation des aliments, évitant ainsi toutbesoin de relogement permanent.

Par rapport aux paliers précédents, l’EPRintègre un niveau de protection accru vis-à-visdu risque d’agressions externes et particulière-ment de chute d’avion (prise en compte de lachute d’un avion militaire lourd et en consé-quence, bunkérisation de certains bâtiments).

Compétitivité

Les évaluations du coût du kWh montrent qu’ilest possible d’atteindre une valeur d’environ 18centimes dans le cas de la construction d’unesérie de plusieurs centrales. L’EPR se place doncfavorablement vis-à-vis des moyens concurrents.

Rendement : la pression au secondaire(78 bar), laquelle conditionne le rendement ducycle thermodynamique au secondaire, est laplus élevée de sa catégorie. Compte tenu del’état de l’art des turbines à vapeur, un rende-ment de 36 % peut être obtenu, ce qui est lameilleure valeur pour une centrale nucléaire àeau légère.

Volume des déchets : la conception de lachaudière est compatible avec un combustibleà épuisement élevé (jusqu’à 65 GWj/t).Intrinsèquement, un combustible à épuisementélevé permet de réduire le volume de déchets àhaute activité par unité d’énergie produite.

Allongement des campagnes et réductiondes périodes d’arrêt pour rechargement etmaintenance : des gains seront obtenus surl’allongement des campagnes, avec des cyclesde 24 mois. En outre, l’installation générale deséquipements est prévue pour faciliter les opé-rations de maintenance et en réduire la durée.La conception des systèmes permet de fairedes opérations de maintenance en service, cequi allège le planning des opérations à fairependant l’arrêt de l’installation. Un arrêt stan-dard en dix-neuf jours est possible pour l’en-semble des opérations nécessaires : refroidisse-ment du réacteur, déchargement du combus-tible, inspection, maintenance, rechargementpuis montée en température.

Disponibilité : la faible durée des arrêts, laréduction du nombre d’arrêts intempestifs dusà des indisponibilités de matériel, permettentde tabler sur une disponibilité globale de 92 %.

Durée de vie : la durée de vie technique del’EPR est de 60 ans de façon à maximiser lebénéfice économique de l’exploitant.

Installation générale optimisée : l’installa-tion générale est basée sur une nette sépara-tion des systèmes redondants. Par ailleurs, unedistinction entre les zones à accès limité, parceque contenant des équipements actifs, et leszones ne contenant que des équipements nonactifs, permet de réduire l’exposition du per-sonnel.

La prise en considération systématique desactivités de maintenance a également conduità prévoir des aires de dépose largement dimen-sionnées pour faciliter les opérations de main-tenance.


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Un modèle performant

Au total, l’EPR est un modèle performant. Bienque son coût de construction soit supérieur àcelui du N4, ses options permettent d’escomp-ter une disponibilité améliorée et un coût ducycle du combustible plus faible. Ceci se tra-duit par un coût compétitif du kWh, enretrait d’au moins 10 % sur celui du N4.

Il a été examiné par les Autorités de Sûretéfrançaises et allemandes et franchit progressi-vement les étapes de son approbation. Enoutre, des pas considérables ont été faits versune harmonisation de la réglementationnucléaire au niveau européen.

Sa puissance d’environ 1500 MW est adaptéeaux réseaux importants, en particulier euro-péens. En effet, dans un réseau maillé de den-sité européenne, voir apparaître des noyaux de1500 MW est une solution raisonnable.


Dispositif de récupération ducorium en cas d’accident.

Enceinte conçue pour résisterà une explosion d’hydrogène.

Système de refroidissementde l’enceinte.

Quatre zones indépendantespour les systèmes redondantsde sûreté.

Améliorations de sûreté apportées pour l’EPR

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La licence concédée par Westinghouse a donnéaccès à ce qui était, à l’époque, une excellenteconception de chaudière nucléaire. Dans lecadre du programme standardisé d’EDF, sou-tenu par une politique affirmée du gouverne-ment, tous les acteurs ont pu collaborer dansune synergie efficace mais sans concession sur leplan de la qualité des réalisations.

Il a fallu vingt ans pour s’affranchir de la licencede Westinghouse en 1981. Ce programmemassif, s’inscrivant dans une démarche étaléesur près de quarante ans, a permis d’établir etde maintenir une maîtrise technique complète.Il ne s’est pas, cependant, déroulé sans diffi-culté. Le choix de la filière a suscité quelqueshésitations. La mobilisation des fournisseurssur des contraintes de qualité spécifiques aunucléaire, inédites à l’époque, a demandé degrands efforts à tous. Le management degrands projets est un exercice périlleux ainsique le montrent de multiples exemplesd’échecs dans d’autres domaines (défense,informatique, travaux publics, etc.).

Le choix de la filière

En 1952, le CEA lance avec le concoursd’industriels la construction de 3 réacteurs gra-phite-gaz (G1, G2 et G3), qui utilisent directe-ment l’uranium naturel, la disponibilité d’ura-nium enrichi apparaissant à l’époque inacces-sible pour un pays de taille moyenne. Acheter del’uranium enrichi aux Etats-Unis aurait aliéné unpeu de la liberté nationale et de cette nécessitépolitique découle le choix d’EDF: les premièrescentrales françaises exploiteront la filière graphite-gaz (6 réacteurs lancés à partir de 1956).

Dès cette époque, il était envisagé de prolongercette première filière par celle des réacteurs àneutrons rapides. Rapsodie diverge en 1962 etPhénix en 1966. Les équipes françaises explo-reront aussi la filière des réacteurs modérés àl’eau lourde et refroidis au gaz carbonique(EL4). Des compétences nucléaires nombreusesavaient pu ainsi se développer au CEA, à EDF etdans l’Industrie à l’occasion de la réalisationdes réacteurs à graphite-gaz et des installationsexpérimentales du CEA.

En 1964, le gouvernement constitue unecommission, dite Commission PEON, chargéed’élaborer un rapport sur les choix des tech-niques nucléaires et l’ampleur du programmeélectronucléaire français. Dans un premiertemps, le choix de la filière oscille entre la filièregraphite-gaz et la filière à eau légère. Le succèsde l’usine d’enrichissement d’uranium militaireà l’usine de Pierrelatte montre que la technolo-gie d’enrichissement de l’uranium est maîtri-sable. En 1969, la décision prise pourFessenheim est remise en cause : la centrale sefera bien, mais pas en graphite-gaz. Deux tech-niques demeurent toutefois en concurrence : lafilière à eau sous pression, développée parWestinghouse, avec pour licenciés Framatomeen France et Siemens en Allemagne, et la filièreà eau bouillante, développée par GeneralElectric, avec pour licenciés Sogerca, filiale de laCGE en France et AEG en Allemagne. Après laréalisation par Framatome des premières cen-trales de Chooz et de Tihange, lancées respec-tivement en 1961 et 1969, une connaissancedu REP (Réacteur à Eau sous Pression) préexis-tait ; Framatome avec sa filière à eau sous pres-sion l’emporte en octobre 1970 en proposant


LA CONSTRUCTION DU PARC ÉLECTRONUCLÉAIRE FRANÇAIS

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d’entrée de jeu un prix de série. Le mêmescénario se répète en 1971 pour la construc-tion des centrales de Bugey 2 et 3.

Les contraintes de la licenceWestinghouse

La société Westinghouse a mis au point le -modèle de réacteur à uranium faiblement enri-chi, modéré à l’eau ordinaire sous pression, leREP. Le 1er décembre 1958, plusieurs sociétésdes groupes Schneider, Empain, Merlin-Gerinet Westinghouse créent Framatome (Franco-Américaine de Constructions Atomiques).L’unique vocation de Framatome est dedéfendre une filière toute nouvelle. Framatomeest à l’origine une société d’ingénierie nucléaire :son objet consiste à prendre en charge lesétudes et à assurer le rôle d’entreprise généraledes chaudières nucléaires. Elle doit, à terme,pouvoir proposer un produit identique à celuide Westinghouse dans ses techniques, ses spé-cifications et ses performances.

A la mi-février 1959, un accord de licence estsigné entre Framatome et Westinghouse et enseptembre 1961, Framatome décroche uncontrat clé en main pour la construction de lachaudière de Chooz A, centrale prototype de242 MWe. Dans cette première réalisation,Westinghouse joue un rôle dominant. Celui deFramatome consiste essentiellement à trans-mettre vers les fournisseurs les contraintesimposées par Westinghouse et Gibbs & Hill,bureau d’études retenu pour la chaudière. Latâche est ingrate, car lesdits fournisseurs sontprincipalement des sociétés industrielles trèsprestigieuses, habituées à imposer leursexigences plutôt qu’à subir celle d’un client,Framatome étant de surcroît une de leursfiliales, mineure et inexpérimentée.

Les Américains imposent des contraintes trèsrigides. Ils vont jusqu’à refuser les installationsde contrôle-commande développées en Franceet déjà utilisées par EDF dans ses centralesthermiques. Ils exigent partout des com-

mandes manuelles, fussent-elles dépassées parla pratique du moment.

Malgré l’acquisition progressive parFramatome, à l’occasion du programmenucléaire quantitatif, de la pleine maîtrisetechnique du REP jusqu’à la reconnaissanced’une technologie propre, il faudra plus devingt ans à Framatome pour s’affranchirde la licence Westinghouse.

Les contraintes de qualité spécifiques au nucléaire

La conception d’ensemble du réacteur à eausous pression de Westinghouse révèle quelquesdéfauts de jeunesse et des incidents plus oumoins importants se produisent sur la centralede Chooz A. Cette expérience conduitFramatome à porter une très grande attention àla sûreté et à la qualité, ce qui se traduit par lamise en place d’un système d’Assurance Qualitéinspiré de ce qu’on commençait à faire auxEtats-Unis. Cela ne se passe pas sans difficulté.La mise en place de procédures contraignantesest ressentie par certains comme une agressionet il faudra beaucoup de pédagogie et d’effortspour les convaincre. Ce n’est que dans lesannées 90 que cette politique s’est généraliséedans le monde occidental (normes ISO, série9000, première édition en 1987).

Mobilisation des fournisseurs

Dès la construction des premières centrales àeau pressurisée, Framatome doit étoffer sérieu-sement ses moyens. Creusot-Loire construit unatelier “lourd” (cuves), un atelier “hyperlourd”(générateurs de vapeur) et Jeumont-Schneider,un atelier spécial (pompes primaires et méca-nismes de commande de barres de contrôle).Après le choc pétrolier, le gouvernement françaisdemande à EDF, en 1974, de lancer un vaste pro-gramme de construction de centrales nucléaires(premier contrat programme de 16 tranches de900 MWe) avec pour objectif d’atteindre un tauxd’indépendance énergétique de 50 % en 1990.

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Dans leurs prévisions les plus optimistes,Framatome et Creusot-Loire envisageaientjusqu’alors de construire une ou deux centralespar an et s’étaient équipés en conséquence. Or,EDF demande aux dirigeants s’ils pourraienttripler ou quadrupler leur activité. Le pariindustriel était énorme.

Les difficultés d’approvisionnement les pluscriantes ne se situent pas forcément où on lesattend : l’un des problèmes les plus délicats estcelui de la robinetterie, avec près de cinq millevannes, soupapes ou robinets sur un réacteurREP (Réacteur à Eau sous Pression). A celas’ajoutent les problèmes de logistique pouracheminer les composants lourds - cuves,générateurs de vapeur, etc. - autant que possible par voie d’eau.

Les difficultés d’un parc construitdans l’urgence

Pendant quinze ans, les équipes fonctionnent àplein. Jusqu’à douze chantiers simultanésseront ouverts en France et à l’étranger (capa-cité demandée de six tranches annuelles, en enajoutant même deux pour l’exportation).

Il faut avancer coûte que coûte et il n’y a pastoujours le temps de recourir à une longuepédagogie. Il faut parfois prêcher parl’exemple. A l’usine de Chalon-Saint Marcel, ilfaut aller très vite : structurer une hiérarchie,compléter les effectifs par une embauche mas-sive. L’usine recrute nombre de gens sansculture industrielle qu’il faut intégrer et formeret cette période d’adaptation n’est pastoujours facile.

Par ailleurs, la coordination des chantiers estdélicate, particulièrement en ce qui concerne lestravaux d’installation des circuits auxiliaires dontla robinetterie est complexe. Le programmede construction a été très rapide, et il est arrivéque certains travaux démarrent alors que lesprécédents étaient encore inachevés, ce quiimposait des reprises, des adaptations, etc.

Parmi plusieurs difficultés techniques, enparticulier à Fessenheim qui fait office detête de série, un événement majeur survienten décembre 1978 : des micro-fissures ouDSR (Défauts Sous Revêtement) sont détec-tées dans le métal d’une cuve à l’usine duCreusot. Le défaut, lié à l’opération de revê-tement des cuves, est générique : toutes lescuves installées ou en fabrication sont misesen cause. Framatome réagit aussitôt endégageant des moyens à la hauteur de l’en-jeu. On se situe alors à la limite des connais-sances de l’ingénieur. Il faut améliorer lesmoyens d’investigation (contrôles non des-tructifs), faire évoluer la fabrication, et affi-ner les calculs (mécanique de la rupture,modélisation de la propagation des fissures).Il faut aussi une expertise forte des orga-nismes de contrôle, et notamment du BCCN(Bureau de Contrôle des ConstructionsNucléaires), qui contribuent à éclairer et àrésoudre les problèmes techniques. Après demultiples investigations, il est démontré queces défauts n’affectent pas la sûreté. Le pro-cédé de fabrication est cependant modifiépour éviter dès lors tout risque d’apparitionde micro-fissures.

Par ailleurs, en 1975, à l’occasion d’une cam-pagne visant à définir et à préparer les futuresopérations de maintenance, on détecte desdéfauts sur les tubes de générateurs de vapeur.On observe en effet la présence de mincesdépôts de carbure de chrome, dus à uneimperfection du procédé de fabrication et sus-ceptibles de faciliter les phénomènes d’érosion.

Des difficultés se font également jour sur lesgroupes turbo-alternateurs.

Tirer les enseignements du retourd’expérience

La volonté de prendre en compte systématique-ment et sereinement le retour d’expérienced’exploitation s’est faite jour au fur et à mesuredu déroulement du programme.


30

Finalement, la réalisation du programmenucléaire fut opérée dans des conditions derapidité exceptionnelles, mais la disponibilitédes tranches n’a pas toujours atteint au débutle même niveau que celles d’autres pays(Allemagne, Finlande, certaines grandes com-pagnies électriques des Etats-Unis).

Le lancement d’un EPR maintenant permetd’une part de valider diverses améliora-tions qui ont été apportées à la conceptionet d’autre part de détecter assez tôt lesproblèmes de réalisation afin qu’ils soienttous résolus au moment du déploiement dela série. Parmi les voies de progrès dans laconception, on peut relever des dispositionsnouvelles facilitant l’exploitation: repli de puis-sance avant l’arrêt d’urgence, possibilité d’accé-der pour travaux à l’intérieur du réacteurtranche en marche, dispositifs de manutentionlocale d’équipements contaminés plus répan-dus, facilités d’inspection. Ces points témoi-gnent de l’effet d’expérience.


31

Aux Etats-Unis, 109 tranches nucléaires sontactuellement en service. L’énergie nucléairereprésente entre 20 et 22 % de l’électricitéaméricaine, jusqu’à 55 % dans certains états.

Un lancement dynamiqueen ordre dispersé

La dernière commande de construction d’unecentrale aux Etats-Unis date de 1973 et a étésuivie d’une traversée du désert durable.L’éparpillement des électriciens n’a pas permisd’adopter la standardisation qu’EDF a su respec-ter. L’hétérogénéité des filières et des modèlesde centrales a engendré un flottement dans cer-taines études et facilité un harcèlement juridiquedans les audiences publiques (“hearings”). Ausoutien initial sans faille de l’AdministrationFédérale ont succédé alors des doutes et undésengagement politique. Ainsi, en 1975, lenucléaire a été quasiment abandonné, les tauxd’inflation et d’intérêt ainsi que les durées deréalisation ayant rendu les coûts de constructionrédhibitoires. La réalisation des dernièrestranches engagées a duré jusqu’à vingt ans, àcause des hésitations au niveau de l’administra-tion, des réticences de l’opinion publique, maisaussi du manque d’organisation des industrielsdu nucléaire.

Le gel des constructions de centrales a conduitles entreprises du secteur nucléaire à chercherà exporter leurs produits, même dans desconditions très pénalisantes (transferts de tech-nologie, utilisation de main d’œuvre locale, prixtrès bas, embargo sur les exportations vers laChine…), en plus des activités de services àl’exploitant.

Une rationalisationde l’exploitation

Il y a cinq ans encore, le secteur nucléaire restaittrès fragmenté (55 exploitants en 1980, 44 en1997), trop tourné vers les aspects techniques (àcause du vieillissement de sa population d’ingé-nieurs) et pas assez impliqué dans les aspectspolitiques, managériaux et commerciaux.D’importantes réductions d’effectifs ont touchéles exploitants comme les ingénieries du secteurnucléaire depuis plusieurs années. Entre 1993et 1995, les effectifs totaux de l’industrienucléaire américaine sont ainsi passés de300000 à 265000 personnes (soit une baisse de12 %), ce qui correspond au niveau le plus faibledepuis 1970. La décroissance a été plus impor-tante pour les techniciens (- 15 %) que pour lesingénieurs (- 9 %) et les scientifiques (0 %). Ellea touché de manière drastique les activités deconception (baisse d’un tiers des effectifs endeux ans), bien plus que les activités d’exploita-tion (- 4 %), qui représentent le tiers des emploisnucléaires.

Néanmoins, les performances ne cessent des’améliorer sous l’effet d’une exploitation ration-nelle rendue pressante par la concurrence.En 1999, le facteur de charge moyen a dépassé84 %.

Une industrie qui survit

Du côté des fabricants, se fait jour un manque decapacité à piloter et suivre les sous-traitants quiont aussi perdu des compétences, par exempleen ce qui concerne la fabrication de matériels deremplacement (générateurs de vapeur).


BILAN DE L’INDUSTRIE NUCLÉAIRE AMÉRICAINE

NO

TE

N

°5

32

General Electric, qui a reçu un soutien fort del’électricien japonais TEPCO, constitue uneexception notable ; cette entreprise a ainsi pudévelopper et construire l’ABWR (AdvancedBoiling Water Reactor). Lancée en 1978, laconception de l’ABWR (aujourd’hui certifié parla NRC) a été réalisée en partenariat avecToshiba et Hitachi et en collaboration avec leslicenciés de General Electric (allemands,suédois, japonais). La démarche, qui s’est étaléesur près de dix ans, a consisté d’abord à choisirles meilleures conceptions des réacteurs à eaubouillante existant dans le monde, et ensuite àsimplifier le modèle obtenu sous l’autoritéexigeante de TEPCO. Les premières tranchesconstruites à Kashiwazaki-Kariwa (K6 et K7),mises en service en novembre 1996, ont étéréalisées en consortium entre General Electric,Toshiba et Hitachi et semblent bien fonctionner.L’ABWR est cependant moins avancé quele N4 et l’EPR au plan de la sûreté et, enparticulier, sur le sujet sensible, pourl’interface homme-machine, du contrôle-commande et de l’informatisation. Il poseégalement des problèmes de fabrication descomposants très lourds.


33

L’élévation de la température moyenne duglobe a sans doute plusieurs causes, naturellesou anthropiques. Ces causes demeurent certesà préciser et il reste, tâche immense, à pondé-rer les influences des différents facteurs. Mais ilest un facteur incontestable : la modification dela composition de l’atmosphère. Celle-ciconnaît un accroissement de la concentrationdu CO2, un gaz renforçant l’effet de serre quipeut jouer un rôle dans la modification du cli-mat. Rappelons que, d’après les données del’OCDE et l’AEN, les émissions mondiales degaz carbonique ont progressé de 7 %entre 1990 et 1996. Or, l’augmentation de laconcentration de l’atmosphère en CO2 consti-tue une cause potentielle d’augmentation de latempérature moyenne de la planète. Avec lamontée des eaux et la multiplication des per-turbations climatiques, les conséquences enseraient telles que l’humanité ne peut pasprendre le risque de ne rien faire.

La conférence internationale de Kyoto sur l’en-vironnement, tenue en décembre 1997, montreque le souci mondial de maîtriser les gaz a effetde serre a gagné en importance. Par le proto-cole de Kyoto, les principaux pays industrialiséss’engagent à ramener leurs émissions de CO2en 2008-2012 à 5 % en dessous de leur niveaude 1990, et même, pour l’Union européenne, à8 % en dessous de son niveau de 1990.

Les émissions annuelles de CO2 résultent del’utilisation de combustibles fossiles, dans lestransports, les usages résidentiels et la produc-tion d’électricité. Ces émissions s’élevaient à6,3 milliards de tonnes de carbone, soit 23 mil-liards de tonnes de CO2 en 1996. On souligne

souvent le rôle important du transport dansl’augmentation des émissions de CO2 ; le choixdes filières de production de l’électricité ne l’estpas moins. Si pour le charbon, les réserves sontrelativement abondantes, ce combustible restenotoirement polluant. Sa combustion dégagedes produits toxiques - dioxyde de soufre (SO2)et oxyde d’azote (NOx) - et surtout du gaz car-bonique. Sa combustion pour produire del’électricité est la cause de 40 % du total desémissions de gaz à effet de serre. Notons quele parc nucléaire évite à la France l’émission de30 % de supplément de gaz à effet de serre(soit 276 millions de tonnes de CO2). La ques-tion des parts respectives du nucléaire, du char-bon et du gaz dans la production d’électricité àl’avenir est donc d’une très grande importance,compte tenu de leurs performances trèsinégales en matière d’émissions de CO2.

Comment produire de l’électricitésans émettre de CO2 ?

Il faut que les producteurs d’électricité, et parti-culièrement ceux des pays développés, se tour-nent vers des sources d’énergie non polluantes.Dans ce contexte, l’électronucléaire présente unavantage décisif. Contrairement aux centrales àcharbon, à fuel et à gaz, les centrales nucléairesne rejettent pas de gaz carbonique (pas de SO2et pas de NOx non plus) et les usines du cycle ducombustible nucléaire n’en rejettent que desquantités infimes. Les énergies dites renouve-lables produisent des effets similaires et plusréduits en termes de coûts, mais ne permet-tront, au mieux, que d’assurer 10 % de nosbesoins sur le long terme et certaines réservespeuvent être émises quant à leur utilisation :


LES OBJECTIFS DE KYOTO

NO

TE

N

°6

■ L’hydraulique continue d’assurer une partimportante de la production mondiale d’élec-tricité (18 %), mais les principaux sites favo-rables à son exploitation sont maintenant équi-pés, ce qui limite son apport, du moins pour lespays développés. Il faut, de plus, souligner desrisques sérieux : inondation des zones de rete-nues, perturbation du cours des fleuves et deséquilibres écologiques.

■ Le bois de chauffe reste encore la seule sour-ce d’énergie pour des millions d’individusvivant dans les pays en développement. Il estclair que son usage devra être à l’avenir réduitcar il entraîne la déforestation et est source depollution. En effet, il conduit à diminuer lamasse végétale, ce qui empêche l’absorptionde 3 à 4 milliards de tonnes de CO2 par an ; sacombustion contribue, en outre, à l’effet deserre tout autant que le charbon.

■ L’énergie solaire est actuellement réservéeaux zones d’habitat dispersé et à fort enso-leillement comme aux Antilles ou en Afrique.Hormis ce cas de figure particulier, l’énergiesolaire est beaucoup trop onéreuse pour quel’on puisse, en l’état actuel de la technique, luiaccorder une part significative dans la produc-tion d’électricité des pays développés.

■ L’énergie éolienne est actuellement l’éner-gie renouvelable la plus proche de la compéti-tivité économique. Cependant, les ressourcesqui lui correspondent sont très limitées. Seul unpetit nombre de sites bénéficient des condi-tions météorologiques qui permettent d’at-teindre des coûts de production presqueacceptables. Par ailleurs, la plus grosse éolienneen France, de 39 mètres de diamètre, ne pro-duit que 2,2 MW.

Les objectifs de Kyoto, pour difficiles qu’ilssoient à atteindre, ne peuvent représenterqu’une étape. La stabilisation à 550 ppmv (par-ties par million en volume) de la concentrationdu CO2 dans l’atmosphère, un objectif reconnucomme capital par les climatologues, exigera

des efforts beaucoup plus importants.Comment stabiliser les émissions de carbone àun niveau compatible avec l’objectif de moinsde 10 milliards de tonnes émises?

Pour les 30 ans à venir, les évolutions techno-logiques qui pourront avoir un impact quanti-tatif sont d’ores et déjà identifiées. Si le termeposé était plus lointain, des sources d’énergietotalement innovantes pourraient éventuelle-ment apparaître.

A la lumière des résultats obtenus, il apparaîtque le développement du nucléaire présenteun double intérêt. D’une part, il contribue bienévidemment à la diminution des émissions deCO2. Installer un réacteur nucléaire revient àéviter chaque année le rejet de 10 millions detonnes de dioxyde de carbone dans l’atmo-sphère et à soulager la pluie de 50000 tonnesd’oxyde de soufre. D’autre part, même si despermis négociables doivent toujours être intro-duits, l’accélération des programmes nucléairespermet d’en abaisser notablement le coût.


35

A l’échelle mondiale, les ordres de grandeurdes réserves économiquement récupérables,en nombre d’années de consommation actuel-le, sont de plus de deux cents ans pour le char-bon, d’un siècle et demi pour l’uranium (sansrecourir au recyclage ni aux surgénérateurs) etd’un demi-siècle pour les hydrocarbures.

La position du Moyen Orient était, en 1976, pré-dominante pour les réserves pétrolières, avec54 % des réserves mondiales. Cette positions’est renforcée, puisque la part du Moyen-Orient est passée à 65 % en 1996. Lesdécouvertes les plus importantes de lapériode 1976-1996 ont en effet été faites

en Amérique latine (Mexique, Venezuela) etau Moyen Orient (Irak, Arabie Saoudite,Emirats Arabes Unis). S’agissant du gaz, lesdécouvertes majeures de gisements de gazont eu lieu durant la période considérée enRussie et au Moyen Orient (Iran, Qatar) etnon pas en Europe.

L’accès aux ressources :incertitudes géopolitiques

Si les disponibilités physiques en pétrole,gaz et a fortiori en charbon et uranium nedoivent pas en apparence faire craindre detensions immédiates, l’accès aux réserves,


LES RESSOURCES ENERGÉTIQUES DE L’EUROPE

0

50

100

150

200

250

Uranium sans recyclage

GazPétroleCharbon

224

42

62

150

Nombre d'années

NO

TE

N

°7

Estimations des réserves mondiales, en années de consommation

36

comme la liberté de circulation, reste unepréoccupation majeure. La concentrationgéographique des ressources de pétrole etde gaz porte les germes de situations quidoivent inciter à une extrême prudence. Eneffet, les incertitudes géopolitiques mena-cent l’approvisionnement. En cette matière,la prudence des nations leur interdit de céder à l’euphorie d’une abondance provisoire.

L’épuisement à partir de 2020 des gisementsde gaz de la mer du Nord contraindral’Europe à se tourner vers des approvision-nements extérieurs. Or, les principaux gise-ments extérieurs, de plus en plus éloignésdes lieux de consommation, se trouventdans des zones sujettes à des aléaspolitiques majeurs : la Russie et le MoyenOrient concentrent 72 % des réserves mon-diales de gaz.

Les perspectives d’évolution de l’indépendance énergétique

Les prévisions d’évolution du taux d’indé-pendance énergétique de l’Europe au coursdes vingt années à venir ne sont pas encou-rageantes.

Le Royaume-Uni devrait voir - toutes choseségales par ailleurs - son indépendance éner-gétique passer de 96,6 % en 1990 à55,6 % en 2020, du fait de l’épuisementprogressif des gisements de Mer du Nord.L’Allemagne connaîtra une baisse d’activitéprogrammée de ses mines de charbon etdivisera par deux son taux d’indépendancede 52,3 % en 1990 à 23,9 % en 2020. Autotal, le taux d’indépendance énergétiquede l’Union européenne évoluera de 53,4 %en 1990 à 35,1 % en 2020.

De fait, le nucléaire garde son importancede par sa contribution à l’indépendanceénergétique. Rappelons qu’il a permis defaire passer l’indépendance énergétique

française de 20,4 % en 1973 à 49,6 % en1997.

Le nucléaire offre une sécuritéglobale d’approvisionnementen électricité

C’est dans ce contexte européen d’appau-vrissement en ressources fossiles que sepose la question du choix des filières de pro-duction de l’électricité. Or il est crucial d’as-surer la sécurité d’approvisionnement, sil’on veut pouvoir faire face aux trois enjeux :■ les ruptures d’approvisionnement,■ ajuster l’offre par rapport à la demande à desniveaux de prix supportables,■ prévenir les chocs environnementaux qui perturbent le développement durable (effet de serre, par exemple).

L’un des atouts du nucléaire est l’abondancedes réserves d’uranium et leur bonne réparti-tion géographique. Les ressources en uraniumnaturel sont en effet beaucoup mieux répartiesque les ressources pétrolières à la surface de laplanè te (Canada, Austra l ie , Afr iqueOccidentale et Centrale, Afrique Australe, cer-tains pays de l’ex-URSS essentiellement), ce quidiminue les risques de tension sur les coursdont l’impact sur le coût du kWh est, parailleurs, modeste. Les réserves actuelles d’ura-nium sont estimées à 75 milliards de tonnesd’équivalent pétrole, dans l’hypothèse de l’uti-lisation des seuls réacteurs à eau légère. Dansle cas du recours à la filière des réacteurs à neu-trons rapides, qui permettent de valoriser latotalité du contenu énergétique de l’uranium,ces mêmes réserves sont multipliées par 50.

Finalement le nucléaire offre une sécurité glo-bale d’approvisionnement.

Récemment encore, le risque de tension sur lesressources fossiles était largement sous-estimé.Pourtant, les cours du baril de pétrole ont étépresque multipliés par trois en 1999 et le mou-vement s’est poursuivi en 2000. Les cours ont


37

ainsi retrouvé les valeurs atteintes lors de lacrise du Golfe de 1990-1991, valeur dont il aété estimé, a posteriori, qu’elles étaient équiva-lentes à une prime d’assurance payée de10 dollars par baril. Et l’on sait que le prix dugaz suit, avec décalage mais assez régulière-ment, celui du pétrole. La sécurité d’approvi-sionnement, comme les assurances, ne s’ap-précie que lorsqu’on en a besoin. Il nous étaitdiffficle, en période de pléthore énergétique etbas prix, d’être trés sensibles aux risques poten-tiels, perçus comme lointains, sur nos approvi-sionnements, mais la situation a évolué. Nousavons plus que jamais la responsabilité d’offrirdes choix de filières de production d’électricitéaux générations futures.


Évolution du taux d’indépendance énergétique de l’Union européennepar rapport aux différents combustibles fossiles (1995-2020)

0 %

10 %

20 %

30 %

40 %

50 %

60 %

Gaz

Pétrole

Charbon

1995

27,1 25,6

18,3

13,9

60,5 60,5

47,6

32,7

32,2

47,2

53,360,1

2000 2010 2020

Sour

ce :

PRIM

ES



Des évaluations crédibles de coût de produc-tion de l’électricité existent pour l’avenir, établies par les exploitants mais aussi par l’administration. Ces études donnent des résul-tats similaires et mettent toutes en évidenceune convergence des performances des différentes filières, y compris pour de nouvellesinstallations.

Toutefois, la faible dépendance du coût dukWh nucléaire envers des matières pre-mières importées, donne un avantageimportant au kWh nucléaire. Elle garantitune meilleure stabilité des coûts de productionpour la durée de l’exploitation, alors qu’il estbien hasardeux de s’engager sur les coûtsfuturs des combustibles fossiles, sujets à defortes fluctuations. En effet, le combustible nereprésente que 20 % du coût de production dukWh nucléaire contre 72 % pour le kWh pro-duit avec le cycle combiné au gaz. Certes, desprogrès technologiques sont encore prévus surles turbines à combustion qui procureront desrendements encore meilleurs, mais la limitationdes réserves de gaz, quelle que soit l’ampleurde celles-ci, et l’augmentation de la consom-mation, devraient favoriser une remontée desprix, à un horizon qu’il est bien évidemmentimpossible de prévoir. Ainsi, une variation de3 % du prix du gaz se traduit par une variationd’un demi centime du coût du kWh, soit envi-ron dix fois plus que pour la même variation duprix de l’uranium.En France, le choix du nucléaire a pour effet,outre de desserrer la contrainte extérieure surles approvisionnements énergétiques, de maîtri-ser le coût de l’électricité. “Il serait inconsé-quent de s’en remettre totalement aux évolu-

tions, largement hors de notre contrôle, dumarché” concluait Christian Pierret, Secrétaired’Etat à l’Industrie, devant les Parlementaires audébut 1998. Cette position a été réaffirmée lorsdes débats parlementaires du 21 janvier 1999.

En outre, le parc nucléaire français a un âgemoyen de 12 ans et il est à moitié amorti.C’est un amortissement dégressif qui s’ap-plique aux réacteurs. La durée de vie espéréeétant d’au moins 40 ans, une période d’ex-ploitation après amortissement fiscal et écono-mique se profile, accompagnée d’une baissedu prix du kWh nucléaire. Fessenheim pro-duit d’ores et déjà le kWh à 13 centimes etcelui de Cattenom est passé de 19 à 16centimes entre 1998 et 2000.

Taux d’actualisationet coûts externes

L’influence des paramètres de calcul est fonda-mentale. En particulier, le choix du taux d’actua-lisation utilisé dans la méthode influence lerésultat d’une manière déterminante. Cecirésulte de la méthode du coût de productionmoyen actualisé : dépenses nettes actualisées /production actualisée. Plus le taux d’actualisa-tion est élevé, plus la dépense à long terme estminorée. Mais le même effet joue sur le déno-minateur, à savoir la production. L’actualisationtend à minorer le coût du capital mais aussil’importance de la production à long terme. Enréalité le taux d’actualisation habituellementchoisi de 8 % ne correspond plus aux condi-tions économiques. A l’heure actuelle, celuicorrespondant aux conditions de financementà long terme est de 5 %.

LES COÛTS DE PRODUCTION DE L’ÉLECTRICITÉ

NO

TE

N

°8

0

10

20

30

40

50

60

70

80Autres coûts externes

Coût CO2

Coût interne

Nucléaire Cycle combiné gaz

Charbon

18

0,2

20,5

8,2

8,5

25

18

34,4

Centimes / kWh


M. Robert Galley, député, a souhaité que, nonseulement le taux d’actualisation associé à ladurée de vie des installations soit fixé à 5 %contre 8 % actuellement, mais que les coûtsexternes soient désormais inclus dans lescalculs officiels sur les coûts de production del’électricité.

En effet, les analyses nouvelles de la compétiti-vité des filières électriques cherchent à justetitre à intégrer les coûts externes de la produc-tion d’électricité, au premier rang desquelsfigure le coût du CO2. La maîtrise des émis-sions est appelée à avoir, dans les filières utili-sant des combustibles fossiles, un coût de plu-sieurs centimes par kWh qu’il convient deprendre en compte. Toute comparaison esteffectivement faussée si l’on n’intègre pas dansles coûts de production des filières leurs coûtsexternes: gaz carbonique, mais aussi coût desdivers polluants comme les SOx, les NOx et lesparticules rejetées dans l’atmosphère.L’intégration des coûts externes montre que le coûtdu kilowattheure nucléaire est inférieur à celui detoutes les autres filières, y compris le cycle combinéà gaz, comme l’illustre la figure ci-dessous.

L’électronucléaire est la seule filière de pro-duction d’électricité dont les coûts intègrentà la fois les coûts de production directs et laplupart des coûts externes, à savoir ceux del’aval du cycle du combustible et même dudémantèlement.

Les coûts internes et externes de production du kWhSo

urce

: Ex

tern

E 19

98 1

1 - ExterneE, Externalities of Energy, Commission européenne,DG XII, EUR 16520 EN, Bruxelles 1995.

41

En 1998, les experts réunis à Houston (Etats-Unis) à l’occasion du 17e Congrès mondial del’énergie, évoquaient la perspective, à l’horizon2020, d’une augmentation des besoins énergé-tiques de l’ordre de 50 %, à raison d’une crois-sance annuelle de 3 %. La croissance de laconsommation d’électricité évoluerait à un ryth-me deux fois plus élevé que celui des besoinsd’énergie primaire. Cette forte augmentation dela demande touchera plus spécialement les paysen voie de développement et principalementl’Asie.

La moitié au moins de l’accroissement de lademande de gaz en Europe pourrait être due àla production d’électricité à l’horizon 2020. Lacapacité de production installée était de 34,3GW en Europe de l’Ouest fin 1994. Un an plus

tard, elle avait pratiquement doublé à 61,4GW. Les prévisions pour 2000 ont été rééva-luées à 96,6 GW.

Les prévisions de consommationd’électricité en France.

En France, les prévisions énergétiques donnentaujourd’hui à penser qu’aucun besoin de capa-cité de production supplémentaire ne seranécessaire avant le renouvellement du parcélectronucléaire. Mais cette analyse estnotamment fondée, d’une part, sur uneextrapolation prudente de la conjonctureéconomique récente - ralentissement regret-table de la croissance économique, et,d’autre part, sur des perspectives modestesde ventes de courant EDF en Europe.


LES BESOINS ÉNERGÉTIQUES MONDIAUX ET FRANÇAISÀ LONG TERME

0

5000

10000

1980 1990 202020102000

Mtep

15000

Prévision de consommation d’énergie primaire commerciale pour le mondeSo

urce

: D

G X

VII

(199

6)

NO

TE

N

°9


Actuellement, l ’ intensité énergé-tique (consommation par unité de PIB)française semble atteindre un plancher.Des économies d’énergie dans l’habitat ontdéjà été faites. Dans les transports, les voi-tures individuelles ont vu leur consommationbaisser et on a eu recours au gazole à plusfort pouvoir énergétique. Enfin, sur lesannées récentes, les années de forte crois-sance semblent entraîner une augmentationde la consommation intérieure d’électricité.Par ailleurs, de nouvelles perspectives d’ex-portation d’électricité se profilent, en raison,d’une part, du retrait des centralesanciennes en Allemagne, en Belgique et plustard aux Pays-Bas, et d’autre part, d’éven-tuels chocs sur les prix du gaz à l’horizon2010 (renouvellement des contrats d’appro-visionnement).

0

20

40

60

80

100

120

Energies renouvelables

Nucléaire

Gaz naturel

Pétrole

Charbon

1980 1985 1990 1995 1997

Mtep

Sour

ce:

Obs

erva

toire

de

l’Ene

rgie

(19

98)

Consommation française d’énergie primaire - par source, en Mtep

43

Le mouvement de dérégulation lancé enEurope se traduit à la fois par une concurrenceforte sur la production d’électricité, par desréorganisations visant à accroître l’efficacité etpar des restructurations pour atteindre destailles respectables.

Ce mouvement de consolidation aboutira,comme dans l’aéronautique, à un petit nombrede grands producteurs d’électricité très effi-caces, intéressés à d’autres énergies, possédantleurs métiers et diffusant à leurs unités opéra-tionnelles leurs meilleures pratiques. EDF, quiest déjà un très gros exploitant et qui a l’expé-rience de la standardisation pour faire jouer leseffets d’échelle, est bien placé dans cette com-pétition.

Les objectifs d’EDF

Un des objectifs stratégiques d’EDF paraît êtrel’accélération de son développement interna-tional et sa préparation à l’ouverture de son marché à la concurrence.

Cependant, EDF a la responsabilité de mainte-nir ouvertes les options énergétiques pour l’en-semble des électriciens européens. A cet égard,les orientations fixées à l’entreprise dans ledocument de vision stratégique “Vers le client,le compte à rebours européen” sont d’imposerEDF comme le “premier énergéticien d’Europe”.

Conserver la maîtrise future

Dans la perspective de la préparation de lacompétitivité de l’outil de production d’EDF au-delà de 2020, le surcoût d’anticipation

d’une centrale nucléaire EPR de plusieurs mil-liards de francs pourrait être largement justifié.

En effet, la vocation d’EDF est d’être un grandopérateur en Europe, et notamment un exploi-tant nucléaire. Pour affirmer cette vocation, ilapparaît souhaitable qu’EDF investisse dans laconstruction d’une centrale de référence duréacteur EPR. S’il n’y a pas un projet de réalisa-tion, tout le potentiel technique sera absorbépar l’exploitation. Sans nouvelle construction, iln’y a pas d’innovation.


ORGANISATION DES PRODUCTEURS D’ÉLECTRICITÉ

NO

TE

N

°1

0



Pour réfléchir sur les parts des différentes éner-gies dans le parc français du futur, il faut avoirà l’esprit la complémentarité des rôles des dif-férentes énergies.

Des énergies complémentaires

Chaque type de filière de production d’électri-cité a des caractéristiques intrinsèques particu-lières. Le nucléaire est fait pour assurer laproduction d’électricité en base. D’ailleurs,on peut raisonnablement penser que la com-pétitivité du nucléaire restera dans le futur limi-tée à ce domaine. Ceci veut dire qu’un réacteurnucléaire a vocation à fonctionner en continu,avec le moins possible de variations depuissance.

Le gaz a une plage d’utilisation optimale appeléela semi-base, c’est-à-dire 4000 à 7000 heures paran, au lieu de 8000 pour le nucléaire. Le charbona à peu près les mêmes caractéristiques.

Le gaz ne peut pas couvrir tousles besoins de production massive

Avec un coût de série visé de 18 c/kWh pour l’EPR,l’énergie nucléaire reste compétitive avec le gaz (de16,5 à 20,5 c/kWh). Toutefois, la part des investis-sements dans le coût pèse beaucoup plus lourd(62 % contre 18 % pour le gaz). Les nouveauxvenus sur le marché européen préférerontconstruire des petites centrales à cycle combinéau gaz, impliquant un rapide retour sur investis-sement. Le recours au gaz pour la productiond’électricité a toutefois ses limites. “Si tous lespays européens arrêtaient le nucléaire, il faudraitdoubler les approvisionnements en gaz, ce qui

poserait un double problème: trouver de nou-velles ressources et réaliser des investissementscolossaux dans les réseaux de transport”, sou-ligne Pierre Gadonneix, PDG de Gaz de France.Des investissements que certains évaluent à1000 milliards de francs. Par ailleurs, le rempla-cement abrupt à 100 % du parc nucléaire exis-tant par des centrales à cycle combiné au gaznaturel aurait pour conséquence des émissionsadditionnelles de CO2 de 140 Mt, soit unaccroissement de 37 % de l’ensemble des émis-sions françaises de CO2.

La production d’électricité décentralisée, principalement par cogénération

A côté des sources de production d’électricitécentralisées, apparaissent les moyens de pro-duction décentralisés, comme la cogénération,les éoliennes et bientôt les piles à combus-tibles, qui peuvent satisfaire des besoins locauxen résolvant par exemple des problèmes deréseau. La cogénération, production combinéed’électricité et de chaleur valorisée, constitueun enjeu important. Sur le plan énergétique,elle offre de très bons rendements, et contri-bue à la diversification du parc français de pro-duction en électricité et en chaleur, dans lamesure où elle permet de réduire leur facteurénergétique. Quant aux énergies renouve-lables, malgré des recherches actives dans lemonde depuis plus de vingt ans, l’état actuelde la technique conduirait à en limiter l’usageà certains cas particuliers, là où leur disponibili-té est abondante et où la dispersion des pointsde consommation conduit à préférer une pro-duction décentralisée.

LES MOYENS DE PRODUCTION D’ÉLECTRICITÉ POUR LE FUTUR

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Les premières tranches nucléaires (900 MWe) àeau sous pression du parc EDF ont été mises enservice il y a une vingtaine d’années. Lestranches des 900 et 1300 MWe en exploitationsont relativement jeunes : 17 ans en moyennepour les 34 tranches de 900 MWe, 11 ans enmoyenne pour les 20 tranches de 1300 MWe.

L’exploitation est ponctuéepar les visites décennales

La réglementation française n’impose pas delimite à la durée d’exploitation d’une centrale,mais exige que l’installation soit, en perma-nence, conforme au rapport de sûreté. Pouratteindre cet objectif, il a été convenu avecl’Autorité de Sûreté de procéder tous les dix ans :■ à l’examen de la conformité des tranches parrapport au référentiel de sûreté,■ à la réévaluation de ce référentiel en tenantcompte de l’évolution des règles de sûreté etde l’expérience acquise, puis à la mise enconformité des tranches par rapport à cenouveau référentiel.

Ce processus commence à partir de la deuxièmevisite décennale et se traduit, au sein du projet2e visite décennale (VD2), par l’identification etla réalisation d’un “lot de modifications” denature fonctionnelle et d’un “programmed’investigations supplémentaires” visant às’assurer de la pertinence des choix des zonesfaisant l’objet de contrôles. Pour les 34tranches 900 MWe, ce projet représente uncoût total d’environ 10 milliards de francs. Lapremière tranche concernée a été Tricastin ennovembre 1998 et la généralisation à

l’ensemble du palier durera environ dix ans. Lapremière VD2 du palier 1300 MWe débuteravers 2005.

La préparation des troisièmes visites décen-nales (VD3) des tranches 900 MWe aura bienentendu une très grande importance pour leurdurée de vie (première réalisation vers 2008,définition du contenu vers 2003).

Prolonger la durée de viedes centrales

EDF envisage de prolonger la durée de vie deses centrales jusqu’à 40 ans, voire davantage.La position prise par l’Autorité de Sûreté viseà une amélioration permanente de la sûreté,tenant compte de l’évolution des connais-sances ; elle attend de la part d’EDF les justifi-cations, au plan technique, du respect de cesouhait, en particulier l’évaluation, en fonc-tion de leur état actuel, de la durée de vie desmatériels les plus sensibles, et par voie deconséquence des réacteurs. L’échéance des30 ans de fonctionnement des centrales est,du point de vue de l’Autorité de Sûreté, uneétape-clé.

En avril 1998, l’Autorité de Sûreté a demandéà EDF d’engager des actions visant à démon-trer la remplaçabilité des matériels jugés sen-sibles. La disponibilité d’une solution recouvreà la fois la disponibilité des composants deremplacement et la faisabilité d’un procédéindustriel pour l’intervention de réparation oude remplacement. Dans ce dernier cas, ledélai de développement du procédé est unparamètre-clé. A titre d’exemple, il n’existe

LE CALENDRIER DU RENOUVELLEMENT

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Centrales nucléaires équipées de réacteurs Framatome


1970

1980

1990

2000

CIVAUX 2 03.00CIVAUX 1 12.97

CHOOZ B2 04.97CHOOZ B1 08.96

GOLFECH 2 06.93PENLY 2 02.92

CATTENOM 4 05.91GOLFECH 1 06.90

PENLY 1 05.90CATTENOM 3 07.90

NOGENT 2 12.88BELLEVILLE 2 07.88

NOGENT 1 10.87BELLEVILLE 1 11.87

CATTENOM 2 09.87CATTENOM 1 11.86

FLAMANVILLE 2 07.86ST ALBAN 2 07.86

PALUEL 4 04.86FLAMANVILLE 1 12.85

ST ALBAN 1 08.85PALUEL 3 09.85

PALUEL 2 09.84PALUEL 1 06.84

CHINON B4 11.87CHINON B3 10.86

CRUAS 4 10.84CRUAS 3 05.84

CRUAS 2 09.84CRUAS 1 04.83

CHINON B2 11.83CHINON B1 11.82

ST LAURENT B2 06.81ST LAURENT B1 01.81

GRAVELINES 6 08.85GRAVELINES 5 08.84

LE BLAYAIS 4 05.83LE BLAYAIS 3 08.83

LE BLAYAIS 2 07.82DAMPIERRE 4 08.81GRAVELINES 4 06.81LE BLAYAIS 1 06.81

TRICASTIN 4 06.81DAMPIERRE 3 01.81GRAVELINES 3 12.80TRICASTIN 3 02.81DAMPIERRE 2 12.80GRAVELINES 2 08.80

TRICASTIN 2 08.80DAMPIERRE 1 03.80GRAVELINES 1 03.80TRICASTIN 1 05.80

BUGEY 5 07.79BUGEY 4 03.79

BUGEY 3 09.78BUGEY 2 05.78FESSENHEIM 2 10.77

FESSENHEIM 1 04.77

Nombre total de tranches ........................................... 71Nombre total de tranches couplées au réseau ............. 67

Classe 1500 MWe4 tranches

Type N4


DAYA BAY 1 REP. DE CHINE 08.93ULCHIN 1 CORÉE 04.89ULCHIN 2 CORÉE 08.93

KOEBERG 2 AFR. DU SUD 07.85KOEBERG 1 AFR. DU SUD 04.84

TIHANGE 2 BELG. 10.82DOEL 3 BELG. 06.82

TIHANGE 1 BELG. 03.75

DAYA BAY 2 REP. DE CHINE 02.94LING-AO 1 REP. DE CHINE

LING-AO 2 REP. DE CHINE


Portés à 1000 MWe

CREYS-MALVILLE 01.86

CHOOZ 1 couplée en 1967, mise hors service en 1991 01.86

RNR

Classe 300 MWe 1 tranche11

Type P4

Typre P’4


Typre CP2

Type CP1

PR

OG

RA

MM

E

FR

AN

ÇA

IS

CO

MM

AN

DE

SÀ

L’E

XP

OR

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TIO

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mise hors service en 1999

Programme deconstruction :

dates de couplageau réseau

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pas de procédé industriel avéré pour remplacertous les câbles électriques ou les tuyauteriesprincipales du circuit primaire. En outre, la dis-ponibilité de composants de qualité suffisantesuppose que la pérennité des industriels suscep-tibles de les fournir soit assurée.

Par ailleurs, il existe des matériels qualifiés de “nonremplaçables”: la cuve et l’enceinte du bâtimentréacteur. Pour les enceintes et peut-être un jourpour les cuves, certains procédés de réparationsont envisageables et doivent être développés. Làencore, l’objectif poursuivi par l’Autorité de Sûretéest que tous les éléments soient disponibles àl’échéance des 30 ans d’exploitation des centralespour statuer sur la durée de vie résiduelle de cha-cun de ces matériels non remplaçables.

Préparer le renouvellementdu parc nucléaire

Si la durée de vie du parc est de quarante ans,en France, les besoins de renouvellement descentrales nucléaires s’étaleront entre 2017,pour Fessenheim, et 2040, pour Civaux 2,sachant qu’une dizaine de tranches seraientretirées du service en 2020.

Dans cette hypothèse, les premières centralesde remplacement seraient lancées en réalisa-tion après 2010. Pour optimiser le retourd’expérience, trois ans d’exploitation de lacentrale de référence sont nécessaires, ce quicorrespond à un couplage sur le réseau en2007. Le compte à rebours idéal auraitdemandé un démarrage du chantier en 2001,le décret d’autorisation en 2002-2003, etune première approbation du projet parl’Autorités de Sûreté début 2000.

Bien entendu, si la durée de vie peut être pro-longée au-delà de quarante ans, le lancementdu renouvellement pourra être décalé. Pourquarante-cinq ans de durée de vie, les pre-mières tranches seraient réalisées à partir de2015.Néanmoins, des incertitudes demeurent

quant à la durée de vie des centralesnucléaires. Elle ne sera d’ailleurs vraisembla-blement pas uniforme; chaque centrale seraévaluée individuellement. Dans ces condi-tions, une attitude raisonnable consiste àpréparer le renouvellement sans délai.




L’évaluation des coûts de l’anticipation d’unecentrale de référence de l’EPR n’est pas aisée,compte tenu de l’incertitude des choix et desperspectives futurs. On peut néanmoins tenterd’en approcher un ordre de grandeur.

S’il faut dépenser un surcoût annuel d’unmilliard de francs pendant dix ans pour lacentrale de référence de l’EPR, par rapport aucoût d’une tranche d’un palier standardiséd’EPR, pour anticiper sa réalisation, cet inves-tissement est à comparer aux gains attendusdans deux scenarii complémentaires.

Allongement de la durée de viedu parc existant

La réalisation de l’EPR contribuera à l’augmen-tation de la durée de vie du parc existant. Or,un allongement d’une année procure déjà ungain important.

En effet, le kWh produit coûte, amortissementcompris, de l’ordre de 20 c/kWh; or, dans lapériode de prolongement après amortisse-ment, EDF verra ses coûts réduits à 11 c/kWhsoit un gain de l’ordre de 9 c/kWh.

Sur la base d’une production annuelle de400 milliards de kWh nucléaires, le gain attendud’une année d’allongement serait donc de35 milliards de francs.

Meilleure disponibilité immédiate du nouveau palier

Si la durée de vie se limitait à quarante ans, lerenouvellement devra être commencé en

2020. Afin de garantir la disponibilité requisepour le palier standardisé EPR, il est nécessaired’avoir exploité auparavant une centrale deréférence. En comparant avec le démarrage duparc actuel, on peut penser que l’éliminationdes défauts de jeunesse due à la centrale deréférence procurera un gain en disponibilité de10 % pendant plusieurs années, diminuantd’autant la capacité de production nouvelle àréaliser. Cela suffirait à éviter l’immobilisationd’environ 50 milliards de francs pendant lemême temps.

A cela, il faudrait ajouter le coût évité dereconstitution des moyens d’ingénierie et defabrication qui seraient tombés en désuétude.Ce coût est difficile à estimer mais pourrait à luiseul excéder le coût d’anticipation de lacentrale de référence.

Les gains en durée de vie et en disponibi-lité sont donc sans commune mesure avecle coût d’anticipation de l’investissement àconsentir pour réaliser la centrale de réfé-rence de l’EPR.

LES ÉCONOMIES INDUITES PAR LA CENTRALE DE RÉFÉRENCE

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Le resserrement des marchés nucléaires estun phénomène mondial, et un certainnombre d’acteurs disparaissent : concepteurset fabricants de chaudières nucléaires,concepteurs et fabricants de groupes turboalternateurs, forgerons et fondeurs,robinetiers…

Toutefois, les restructurations industriellesoffrent des opportunités. Dans cette évolu-tion, celui qui résiste agrandit sa part de mar-ché et se renforce. L’atout des compétenceset des références devient dans ce contexte unélément décisif. Framatome et Siemens ontregroupé leurs forces, créant un ensemblenucléaire de 3,1 milliards d’euros de chiffred’affaires. Le britannique BNFL, après avoiracquis les activités nucléaires deWestinghouse, a racheté celles du groupesuédois ABB. Ces grandes manœuvres ontaussi une ambition offensive : préparer larelance du nucléaire à l’horizon 2020.

Pour la France, de nouvelles perspectivesd’exportation de centrales nucléaires pour-raient se profiler, notamment :■ en Finlande : vers un 5e réacteur,■ en Chine : poursuite du programme aprèsremise en ordre administrative et poursuite del’équipement du réseau de transport del’électricité.Sans centrale de référence EPR rapprochée,les partenaires français Framatome et EDFseraient peut-être durablement privés detoute chance sérieuse de jouer un rôle sur cesmarchés export où la compétition sera redou-table dans les années futures. Framatome nedisposerait plus à moyen terme d’un modèle

avancé d’îlot nucléaire face à la concurrenceinternationale, notamment américaine :■ ABWR de General Electric, modèleconstruit au Japon et à Taiwan,■ modèles avancés de BNFL-Westinghouse-ABB, certifiés par la NRC.

Le lancement d’une centrale de référenceEPR, même avant qu’elle ne soit coupléesur le réseau et puisse pleinement servirde référence, serait un précieux atoutpour l’industrie française : image de dyna-misme, de maintien des compétences au plushaut niveau, de leadership mondial. D’autantplus que, à l’export, la normalisation françaiseest attractive, riche d’un ensemble complet decodes de conception et de constructiond’équipements nucléaires.


LA PLACE DE FRAMATOME DANS LA COMPÉTITION MONDIALE

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Les compétences, une fois perdues, ne se recons-tituent pas facilement, car elles ne sont pas consti-tuées, loin de là, par de simples connaissancestechniques et ne sont pas toutes inscrites dans leslivres. Au contraire, elles incluent la capacité à évi-ter les erreurs, à résoudre les difficultés de réalisa-tion lorsqu’elles se présentent: elles intègrent l’ex-périence. Dès lors, une interruption, ou simple-ment une diminution, d’un programme de réali-sations nucléaires pose un double problème:■ adapter les ressources aux besoins de la pério-de de transition,■ préserver, en tout état de cause, un noyau opé-rationnel. Celui-ci permettra de reconstituer ledispositif de déploiement nécessaire lors durenouvellement du parc.

L’approche consistera essentiellement àadjoindre, le moment voulu, à ce noyau, d’unepart des moyens moins expérimentés ou moinsspécialisés prélevés dans d’autres secteursd’activité de l’entreprise, d’autre part desembauches appropriées.

Les compétences incontournables

L’étude du noyau de compétences ne peut pas sefaire par un simple examen mécanique des com-pétences actuellement disponibles. Il demandeun jugement sur celles qui sont spécifiques etcelles qu’on pourra trouver ailleurs pour lesadjoindre, le moment venu, au noyau.Sur le plan conceptuel, on peut dire qu’il estnécessaire, non seulement de préserver les com-pétences pour concevoir et réaliser, mais aussi lesmétacompétences qui permettent la mise enœuvre maîtrisée des compétences. Le noyaucomportera donc des compétences (connais-

sances et savoir-faire), d’une part, et des métacom-pétences (organisation, méthodes, approches,façons d’utiliser les compétences), d’autre part.

Les activités liées à l’exploitationet à l’exportation ne suffisent pas

Cela étant, les activités liées à l’exploitation nepeuvent pas remplacer les études de conceptsnucléaires au niveau d’études technico-écono-miques et d’avant-projets sommaires; elles ne suf-fisent pas à conserver durablement des compé-tences de conception d’ensemblier de systèmes:● d’une part, parce qu’elles ne portent en généralque sur des parties limitées (et pas nécessairementspécifiques) du système. Elles n’entretiennent pasles compétences de conception de systèmenucléaire dans son ensemble, dans lesquelles lapréoccupation de cohérence d’ensemble conduit àtenir compte des contraintes sur toutes les parties.● d’autre part, il s’agit d’interventions de tailleréduite (par rapport à une réalisation de centraleétalée sur plusieurs d’années). Or, le rôle d’ensem-blier met en jeu des métacompétences équiva-lentes à celles d’un “grand projet”. De plus, lenombre de compétences sollicitées pour unemême modification est limité. D’ailleurs, comme le fait clairement apparaître uneanalyse menée conjointement par Framatome et EDFdepuis plusieurs années sur le maintien des compé-tences, un certain nombre d’entre elles ne s’entre-tiennent pas simplement par une activité de serviceset de vente de combustible. Les compétences d’en-semblier sont les premières mises en péril:■ Conception d’un modèle nouveau (spéci-fications fonctionnelles des performancesrequises en matière d’exploitation et de main-tenance, bases de conception déterministes et


LE MAINTIEN DES COMPÉTENCES

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probabilistes, architecture de systèmes, installa-tion générale, génie civil).■ Fabrications spécifiques (cuve, généra-teurs de vapeur, mécanismes de commandedes grappes de contrôle, équipementsinternes de cuve du réacteur).■ Ingénierie générale (conduite de projet,politique d’achats, planification, montage,mise en service).

Les compétences suivantes ne sont pas entretenuespar une éventuelle activité de construction à l’export:■ Conception (dans une large mesure, lestranches sont la reconduction de projets déjàréalisés en France ; il faudra de plus assurer, parun partage des responsabilité, le transfert pro-gressif de la compétence sur le partenaire localjusqu’à son autonomie totale).■ Montage (pris en charge localement)■ Fabrication (progressivement assurée parl’industrie locale).

Du dimensionnement des noyauxdurs à la réduction des effectifs

On appelle noyau dur, dans un métier donné, lenombre minimum de personnes nécessaires aumaintien d’une activité réellement opérationnelle,donc capable, d’une part, de mener à bien sanspréavis important l’étude de problèmes de gran-de ampleur sur le parc en exploitation et, d’autrepart, de faire face à des interventions sur site for-tuites, limitées. A titre d’exemple, les métiersincontournables de l’ingénierie de Framatomesont les suivants:- Métiers du procédé,- Métiers des Equipements primaires et matériels,- Métiers de Conception des systèmes,- Compétences transverses de conception

chaudière : intégration technique, analyse etremontage économique,

- Secrétariat Permanent de Crise,- Conduite d’affaire,- Métiers de chantier, des achats et de la qualité.Concernant Framatome, on déplore une baisserégulière, substantielle et préoccupante de la char-

ge sur l’ensemble des activités. Framatome conti-nue à accompagner cette réduction de charge enréduisant régulièrement ses effectifs qui passent:■ pour les Services Nucléaires de Lyon et Chalon,de 1100 personnes en 1995 à 860 en 2000,■ pour les Réalisations Nucléaires de Paris, de1319 personnes en 1995 à 1050 en 2000,■ pour Saint-Marcel, de 600 personnes en1995 à 460 en 2000. Soit, globalement, unebaisse de 21 % sur les cinq dernières années.En particulier, à l’usine Framatome de Saint-Marcel près de Chalon-sur-Saône, la capacité aété réduite, ce qui ampute notablement la capa-cité de réaction en cas d’imprévu, notamment surla réduction des délais de mise à disposition descomposants. La recherche de renforts temporairesserait très difficile compte tenu de la spécificité desmétiers nécessaires qui ne sont plus maintenus.D’ailleurs, il y a un réel problème à terme, enFrance, de compétences intrinsèques d’ouvriers(celles des soudeurs, par exemple), en raison desspécifications très pointues exigées par EDF.

La réalisation de l’EPRpour le maintien de l’ensembledes compétences

Dans ces conditions, la réalisation de l’EPRconstitue une condition nécessaire à la sur-vie de certaines compétences spécifique-ment tributaires du développement denouveaux modèles de chaudières, et contri-bue largement au maintien de l’emploidans l’industrie nucléaire.Le lancement de l’EPR permettra de maintenirune activité de recherche et développementdans les organismes spécialisés, au premier rangdesquels le CEA, pour valider certaines caracté-ristiques spécifiques de l’avant-projet détaillé del’EPR (par exemple celles qui sont relatives à lamitigation des accidents graves et à la maîtrisede leurs conséquences radiologiques).La génération de 2020 sera une génération depurs exploitants, s'il n'y a pas de réalisation d'icilà. Quelle que soit la compétence de ceux-ci, lemétier qu'ils exercent est différent de celui desconcepteurs. Il faudra alors réapprendre.


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En l’absence de réalisation dans la période detransition avant le renouvellement du parcélectronucléaire, il est fort à craindre que lepotentiel industriel spécifiquement nucléaire sedélite fortement et rapidement en France. Lafabrication de composants de rechange pourEDF n’est pas un levier d’action suffisant pourmaintenir à niveau les outils pour tous lescomposants spécifiques importants, particuliè-rement les plus lourds. La perte d’un savoir-faire distinctif est à redouter.

Une menace réelle de perte de savoir-faire industriel

L’usine de Framatome, près de Chalon-sur-Saône, a beau être l’unité au monde bénéfi-ciant de la plus forte charge de travail dans sondomaine, elle n’a guère de visibilité sur sonplan de charge au-delà de l’horizon 2002. Lemaintien de l’usine est soumis à trois condi-tions toutes nécessaires : la continuation duprogramme chinois (assistance et maîtrise tech-nique), la construction des générateurs devapeur de remplacement et la réalisation del’EPR.

Pourquoi est-il préférable queFramatome continue à fournir lescomposants principaux ?

Une chaudière nucléaire est l’ensemble le pluspetit d’une centrale ayant une fonction pourlaquelle le fournisseur peut s’engager etfournir des garanties de performance et debon fonctionnement. Les éléments clés quiconditionnent le bon fonctionnement sont,d’une part, la cuve et les écoulements à

l’intérieur de celle-ci et, d’autre part, leséchanges au niveau des générateurs devapeur.

La défaillance des composants génériques peutavoir des répercussions graves sur l’ensemblede la fonction. Pour garantir le fonctionne-ment, il faut garantir les composants princi-paux génériques. Pour cela, il est bon de lesconcevoir et de les faire, ce qui a été un grandatout pour Framatome.

Si les composants devaient être importés, lesgaranties exigées supposeraient que le four-nisseur étranger, en plus de la maîtrisetechnique, possède la capacité financière deles assumer. En outre, l’ensemblier devraitmettre en place un dispositif lui permettant des’assurer de la qualité de fabrication de cescomposants, ce qui, en particulier, impliquedes connaissances précises du savoir-faire defabrication.

Acheter, à l’extrême de l’évolution indus-trielle en marche, des composants à unconcurrent peut s’avérer risqué, car celui-cidispose alors de la possibilité d’en aug-menter le prix, compromettant ainsi lacompétitivité globale du vendeur de chau-dière ; plus largement, cela introduit unedépendance insupportable.

La qualité des fabrications

Se pose par ailleurs le problème de la qualitédes fabrications. Le nucléaire français possèdeses propres pratiques sur les composants ducircuit primaire principal. Si l’usine de Chalon


LES CAPACITÉS DE PRODUCTION

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venait à fermer et que les composants soientimportés, l’Autorité de Sûreté, et plus particu-lièrement le BCCN (Bureau de Contrôle desConstructions Nucléaires, organe normalisa-teur et contrôleur, intégré à la Direction de laSûreté des Installations Nucléaires), aurait tou-jours les mêmes exigences, à savoir, entreautres, d’effectuer un contrôle rigoureux de laqualité des fabrications.

Une diversification difficile

Dans l’attente de nouvelles commandes decentrales nucléaires, les fournisseurs des équi-pements tentent de se diversifier pour retrou-ver de la charge et maintenir ainsi leur outilindustriel. Cette diversification cependants’avère très difficile : conçus pour une fabrica-tion d’équipements spécifiques en grandesérie, les équipements et l’organisation de cesateliers n’offrent souvent pas la flexibilité et lescapacités d’adaptation nécessaires au lance-ment de nouveaux produits pour d’autresmarchés. De plus, certaines de ces industries traversentune période de crise grave - c’est le cas parexemple de la mécanique et de la chaudronne-rie - et l’arrivée de nouveaux entrants sur cesmarchés s’avère dans ces conditions, difficilesinon impossible. Enfin, ces efforts de recherchede compétitivité présentent fréquemment uncoût social élevé : de nombreux licenciementsinterviennent dans ces unités en difficulté,entraînant forcément une perte globale decompétence à terme. Finalement, il apparaîtd’une façon générale, très difficile dans lecontexte industriel actuel de trouver de lacharge non nucléaire pour ces usines.


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Tous les intervenants de l’industrie nucléaire ontmaintenant pris clairement conscience qu’à desexigences de qualité et de sûreté élevées,devaient correspondre une organisation et desressources humaines possédant une pleine maî-trise des connaissances et du savoir-faired’étude et de réalisation spécifiques. Unsystème organisationnel et humain de ce typene peut plus ni s’improviser, ni même être crééde toutes pièces au moment de l’action.

Réglementation

Les exigences de la réglementation française,en matière de sûreté, n’étaient pas en 1970-1980, et de loin, celles en vigueur maintenant.Ce qui ne signifie pas pour autant que la sûretéétait d’un niveau inférieur. Mais, d’une part,elle distinguait clairement les accidents pris encompte dans le dimensionnement de ceux rele-vant du risque résiduel considéré commeacceptable et, d’autre part, les enseignementsde l’accident de Three Mile Island (1979) n’ontété pris en compte qu’ultérieurement.

Outils et méthodes

Le modèle d’ingénierie lors du renouvellementne peut pas être la reconduction de celui qui asoutenu la réalisation du programme nucléairequantitatif. En effet, les outils et les méthodesont considérablement évolué sur une période de40 ans. La contrainte technique a été fortementréduite car d’une part, le savoir-faire a pu êtrelargement explicité en connaissances formuléeset en normes, et d’autre part, une meilleure fia-bilité des réalisations par les fournisseurs a puêtre obtenue grâce à l’assurance de qualité. Les

outils de conception informatisés se sont beau-coup développés (CAO, modèles de simulationphénoménologiques). C’est donc au profit de laméthode que la contrainte technique s’est des-serrée, ce qui renforce l’importance d’une maî-trise des méthodes, des outils et des pratiquesde l’ingénierie moderne.

Certification et qualification

Par ailleurs, il faut se persuader que lesexigences de qualité, de certification et de qua-lification des équipements font qu’un arrêt detoute construction pendant dix ans provoque-rait un délai de redémarrage ex nihilo de l’ordrede trois à quatre ans de démarches de certifi-cation et de développements divers.

Le tissu industriel

En l’absence d’une prochaine réalisation, latrame même du tissu industriel sera gravementtouchée et ne pourra être reconstituée qu’auprix d’un effort considérable, comme l’a montréle lancement de l’industrie nucléaire française audébut des années soixante-dix. Encore l’industriefrançaise s’appuyait-elle alors sur des licencesétrangères, dont elle a depuis réussi à s’affran-chir. A ce propos, la licence était à l’époque bonmarché (1 % du coût de réalisation), car laconcurrence était rude, mais cette opportuniténe se retrouvera pas. De plus, à l’époque le“savoir pourquoi” existait chez Westinghouse.

En outre, un des atouts dans les années 70 étaitla disponibilité d’équipes complètes qui avaientdéjà commencé à travailler (des équipes derecherche au CEA avec les UNGG et les RNR, par


L’ENVIRONNEMENT RÉGLEMENTAIRE DU NUCLÉAIRE

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exemple). De plus, le boom industriel battait sonplein, alors qu’aujourd’hui, sans Creusot-Loire ouune industrie lourde comparable, il n’y a plus dematrice pour abriter une renaissance et il risquede se poser le problème de la conservation de lamémoire. Notons que c’est le nucléaire qui, pen-dant la période récente, a soutenu l’industrielourde et non plus l’inverse. Les quelques four-nisseurs d’équipements spécifiques peinent àgarder leurs moyens en fabriquant les pièces derechange du parc en exploitation. L’industrielourde et les multiples ingénieries françaises, quiont servi de creuset il y a trente ans, sont déci-mées. Le soutien du CEA s’est égalementgrandement réduit.

Certes, un engagement de réalisation pourraitparaître précoce, alors qu’il n’y a pas de besoinproche pour la capacité de productioncorrespondante. Cependant, dans le cascontraire, au moment du renouvellement duparc actuel, l’industrie nucléaire française aurade grandes difficultés à mobiliser des capacitésfinancière et industrielle suffisantes pour resterconcurrentielle.


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Le volume de la production d’électricité d’ori-gine nucléaire apporte une contributionmajeure à la compétitivité d’EDF et à la poli-tique énergétique nationale. Le parc électronu-cléaire, amorti à près de 50 %, représente uncapital technique et financier d’importancestratégique, tant pour EDF que pour la France.

Les enjeux pour EDF d’une optionnucléaire maîtrisée

Une prolongation de dix années de la duréede vie au-delà des trente envisagées initiale-ment se traduirait par des marges supplémen-taires pour EDF d’au moins 150 milliards defrancs, utilisables pour baisser les tarifs et,dans une certaine mesure, se désendetter,préparer le parc électrique du futur et sedévelopper.EDF doit tout mettre en œuvre vis-à-visdes Autorités de Sûreté et du public pourêtre en mesure de justifier et d’atteindreune durée de vie prolongée du parc élec-tronucléaire. La stratégie générale reposed’abord sur une exploitation de qualité au quo-tidien. La maîtrise du parc nucléaire existant estdonc primordiale et se traduit par la nécessitéde :■ maintenir dans la durée au moins le niveaude performance actuel de l’exploitation (sûreté,disponibilité, coûts, sécurité, environnement),■ assurer la possibilité d’exploiter les tranchespendant la durée de vie de conception et sipossible au-delà de 40 ans,

■ consolider l’acceptation du nucléaire repo-sant largement sur la confiance de l’opinion.

L’innovation au service du parcen exploitation

L’innovation, dans la perspective de projets nou-veaux, associée à la conception de nouveauxmodèles d’équipements et de réacteurs, partici-pe directement à l’amélioration du parc actuel etde son exploitation. L’apport d’équipes entraî-nées à la conception, capables de porter desjugements techniques, permet aussi de résoudreavec davantage de certitude et de rapiditéd’éventuelles anomalies qui se révèlent detemps à autre sur des installations industrielles.D’ailleurs, les quelques difficultés génériquesrencontrées sur le parc nucléaire, normales danstout démarrage d’installations industrielles, enattestent. Deux innovations élaborées à l’occa-sion des études sur l’EPR, ont été exploitées pourle parc: la maquette MAEVA et des moyens sup-plémentaires de surveillance du cœur, ces der-niers étant désormais proposés sur le parc. Leprojet MAEVA consiste en l’étude expérimenta-le d’une structure en béton précontraint, sousdes chargements mécaniques et thermiquessimilaires aux conditions attendues en situationaccidentelle, à l’intérieur d’un bâtiment réacteur.Des essais réalisés sur une maquette ont d’oreset déjà conduit à la réparation de l’enceinte deBelleville 2, pour améliorer de manière significa-tive l’étanchéité de la paroi interne.


UN PARC ÉLECTRONUCLÉAIRE A BESOIN D’UNE INDUSTRIE VIVANTE

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La réalisation de l’EPR pourconserver la maîtrise industrielle et technologique

Sous l’aspect industriel, il s’agit de maîtriserl’évolution du tissu industriel pour disposer enpermanence des compétences, des savoir-faireet des outils nécessaires à l’exploitation destranches. EDF a donc un intérêt au maintien,d’une part, d’un constructeur de chaudièreseuropéen pour l’avenir, alors qu’il y a consoli-dation des concurrents et, d’autre part, d’unfournisseur performant pour la maintenancedu parc existant.

Face à la menace pour EDF de voir sa maîtrisetechnique décliner, la réalisation d’une centralede référence EPR présente l’avantage depréserver :■ toute la gamme des compétences avec ledynamisme de l’industrie et des équipes,■ la maîtrise technique et industrielle complèteconstruite depuis une trentaine d’années,■ l’existence de capacités de productiond’équipements lourds dans le domainenucléaire,■ la capacité de réalisation d’un palier standar-disé d’EPR, appuyée sur le retour d’exploitationpendant quelques années de la centrale deréférence.

La réalisation d’une centrale de référencepermettrait également de renouveler leséquipes existantes par l’embauche dejeunes auxquels l’expérience considérableacquise au cours de la réalisation du parcactuel pourra être transmise. En attirant dejeunes ingénieurs, cette nouvelle réalisationcontribuerait à rajeunir des équipes déjàaffaiblies par de nombreux départs à laretraite.

De plus, conserver un projet comme l’EPR dansune période de très grande transition pour EDF(vers le client, la concurrence, l’internationali-sation), lui permet de rester dans une continui-té d’attitude.



C R É D I T S P H O T O S

Couverture p. 2Dessin de l’EPR, documents NPI.

p. 4Centrale nucléaire de Fessenheim, photo Framatome, Y. Jannès.

p. 9Centrale nucléaire de Paluel, photo Framatome L. Godart.

p. 13Usine Framatome à Chalon-Saint-Marcel, photo Framatome, L. Godart.Centrale nucléaire de Civaux, photo Framatome, C. Pauquet.

p. 26Schéma de l’EPR, documents NPI.

D O C U M E N T R É A L I S É A V E C L A C O L L A B O R A T I O N D E M R C O N S E I L

Décembre 2000


TOUR FRAMATOME, 1 PLACE DE LA COUPOLE

92084 PARIS LA DÉFENSE CEDEX

Documents

L’EPR - Environmentalists for Nuclearecolo.org/documents/documents_in_french/EPR-presentation-2000.pdf · Le parc électronucléaire français a pu être construit rapidement et