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Face aux géants comme l'EPR, les réacteurs nucléaires de faible puissance ont la cote

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Après des années de course à la taille, plusieurs designs de réacteurs de faible puissance émergent dans le monde. Ces Small Modular Reactors (SMR) sont particulièrement avancés aux Etats-Unis et en Chine.  

Face aux géants comme l'EPR, les réacteurs nucléaires de faible puissance ont la cote © Nuscale

Pendant les 30 dernières années, les filières nucléaires du monde entier ont développé des réacteurs de plus en plus puissants, jusqu’à engendrer des monstres de 1650 à 1750 MW comme l’EPR français. De grandes puissances étaient la garantie d’obtenir des gains de coût et de compétitivité. Mais depuis cinq ans, ce paradigme est remis en question par un nouveau concept : les Small Modular Reactor (SMR). Ces réacteurs affichent de faibles puissances, inférieures à 300 MW.

C’est un sujet qui a été très en vue lors du World Nuclear Exhibition (WNE) qui s’est déroulé du 28 au 30 juin au Bourget (Seine-Saint-Denis). Ces "mini-réacteurs" ont pour fonction d’alimenter en énergie des zones isolées (opérations en mer, îles, usines de désalinisation…) ou de s’adresser à des pays possédant des réseaux électriques limités mais souhaitant recourir à l’atome. Plusieurs filières s’intéressent à ce concept et 43 projets sont en cours de développement dans le monde.

Un réacteur aux Etats-Unis dès 2023

Parmi les plus avancés, on trouve les Etats-Unis. Poussé par la volonté de décarbonner son mix électrique et de maintenir sa compétence dans l’atome civil, le Department of Energy (DOE) vise un doublement de la puissance du parc nucléaire installé d’ici 2070. Un quart de ce parc serait constitué alors de SMR. Aussi, le gouvernement a lancé un programme de 452 millions de dollars sur 6 ans pour accélérer le déploiement de cette technologie et en faciliter la certification. L’enjeu est de déployer les premier réacteurs sur le territoire d’ici mi-2020.

Le premier pourrait être développé par la société bien nommée NuScale (à prononcer New Scale, Nouvelle échelle en français). L’entreprise vise le début du chantier de son premier réacteur en 2021 pour une mise en service en 2023 sur un site dans l’Utah pour le compte d’un électricien local. Le concept repose sur des modules de 50 MW, assez compacts (23 mètres de haut, 4,5 mètres de large, 700 tonnes). Ils peuvent être montés en parallèle jusqu’à 12 unités pour atteindre une puissance de 600 MW.

Le design hyper simplifié permet que chaque unité possède son propre combustible, son échangeur de chaleur, son condenseur et sa turbine. Les besoins de systèmes de sécurité sont minimisés. "Nuscale utilise  la convection, la conduction et la gravité… la physique est une mécanique très sûre", s’amuse Michael McGough, directeur commercial. Cette simplicité permet aussi d’avoir une forte flexibilité. "Notre système est spécifiquement conçu pour faire varier sa production très rapidement selon l’intermittence des énergies renouvelables", explique-t-il en imaginant des parcs couplés entre renouvelables et nucléaire.

La France plus discrète

L’autre pays très en avance sur le sujet est la Chine qui travaille à sur des designs de SMR à terre et de SMR flottants. Neuf projets, allant de 60 à 200 MW, sont en cours de développement dont un déjà en construction par l’université de Tsinghua. Elle est également sur le point de lancer sa première barge nucléaire flottante, capable de fournir 60 MW. La construction débutera en 2016 pour une mise ne service en 2020. "Il y a une très forte implication du gouvernement chinois dans les SMR pour accompagner le développement du pays, notamment de régions isolées", explique Shuai Jianyun, directrice du centre de design chez l’électricien chinois CGN.

Et la France ? Elle a aussi son SMR : Flexblue, un réacteur sous-marin de 160MW porté par DCNS en partenariat avec EDF, Areva et le CEA. Mais ce projet n’a pas été mis en avant particulièrement pendant le WNE. "Chez EDF, nous sommes persuadés que le sujet des SMR est important. Il constitue un important défi technologique, économique et en matière de marchés mais c’est une des idées de design les plus disruptives pour le nucléaire", juge Bernard Salha Directeur de la R&DE d’EDF qui attend leur apparition entre 2025 et 2030.

Ludovic Dupin

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