Fiche thématique n°5 : Le parc nucléaire existant

Le coût de production de l’électricité nucléaire est constitué de plusieurs composantes relatives respectivement : aux investissement pour la construction de l’installation, aux investissements de jouvence et de maintenance, aux dépenses d’exploitation, par exemple de personnel ou de combustible, au démantèlement, à la gestion des déchets et à une rémunération "normale" du capital initial investi tout au long de la construction et de l'exploitation des réacteurs.

La Cour des comptes estime, dans son rapport sur « L’analyse des coûts du système de production électrique en France » le coût du nucléaire, à un montant compris entre 43,8 et 64,8 €/MWh pour les années 2011 à 2020. Ce coût inclut les dépenses de fonctionnement et de démantèlement des réacteurs, ainsi que l’investissement initial amorti sur l’ensemble de la durée de vie du parc existant.

La filière nucléaire emploie environ 220 000 salariés (emplois directs et indirects) en France, soit 6,7% de l’emploi industriel, et mobilise près de 3 000 entreprises pour un chiffre d’affaires total de l’ordre de 50 Md€ par an. La filière investit un montant de l’ordre de 1 Md€ dans la recherche et le développement chaque année, hors soutiens prévus par les plans France Relance et France 2030 du Gouvernement. Les PME représentent 65% des entreprises de la filière, contre 3,5% pour les grands groupes et les exploitants (EDF). La filière nucléaire est présente sur la quasi-intégralité des métiers du nucléaire civil.

Les réacteurs nucléaires français utilisent comme combustible de l’uranium naturel enrichi (UNE). Celui-ci est conditionné sous forme de pastilles d’oxyde d’uranium placées dans des assemblages métalliques. La France dispose d’une industrie couvrant les principales étapes de gestion du combustible nucléaire, comprenant notamment son élaboration, le retraitement des combustibles usés et la gestion des déchets ultimes.

En France, les combustibles usés sont retraités après leur première utilisation en réacteurs. Le plutonium issu du retraitement est réutilisé pour fabriquer du combustible dit de type MOx, utilisé dans certains réacteurs du parc français. Cette gestion permet une économie d’uranium naturel de 20 à 25%, une division par 4 du nombre de combustibles usés à entreposer et un meilleur conditionnement des déchets ultimes.

Les matières et les déchets radioactifs produits par le parc électronucléaire doivent être gérés de façon durable, dans le respect de la protection de la santé des personnes, de la sécurité et de l’environnement, conformément aux dispositions du code de l’environnement. A cette fin, le plan national de gestion des matières et des déchets radioactifs (PNGMDR) constitue un outil privilégié, selon le cadre fixé par la loi de programme du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et des déchets radioactifs. Il vise principalement à dresser un bilan régulier de la politique de gestion de ces substances radioactives, à évaluer les besoins nouveaux et à déterminer les objectifs à atteindre à l’avenir, notamment en termes d’études et de recherches.

Transcription textuelle

Après l’extraction du minerai, l’uranium naturel subit une première conversion à Malvési, puis une deuxième conversion à Tricastin, et son enrichissement est à Tricastin.
L’uranium enrichi est envoyé à Roman-sur-Isère où il y a fabrication du combustible, et les combustibles d'uranium naturel enrichi chargés (UNE) sont ensuite envoyés dans les différents réacteurs nucléaires français.
A Tricastin l’uranium appauvri est soit envoyé à Marcoule pour la fabrication MOX, soit il y a entreposage URT et Uapp a Tricastin.

Les combustibles UNE déchargés issus des réacteurs nucléaires français sont envoyés à la Hague pour être soit envoyé à Marcoule pour la fabrication MOX avec du plutonium, soit les produits de fission et actinides mineurs, ainsi que les déchets gaines et structure sont envoyés à la Hague pour entreposage dans l’attente d’un stockage définitif. Enfin l’uranium de retraitement peut également être envoyé à Tricastin pour un entreposage URT et Uapp.

En revanche les MOX usés issus des réacteurs nucléaires sont envoyés à la Hague pour entreposage MOX usés.

Le parc nucléaire produit des déchets radioactifs classés selon leur activité (très faible, faible, moyenne ou haute) et le temps nécessaire à ce que leur activité soit significativement réduite (vie courte ou vie longue). Des filières de gestion à long terme sont d’ores et déjà établies pour les déchets de très faible activité, de faible activité à vie courte et de moyenne activité à vie courte. Ces déchets représentent environ 97% du volume des déchets radioactifs. La mise en œuvre de solutions de gestion à long terme est en cours de définition pour les déchets de faible activité à vie longue et pour les déchets de haute activité et de moyenne activité à vie longue, à travers le projet Cigéo de stockage en couche géologique profonde, mis en œuvre par l’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs.

Le choix historique français de l’énergie nucléaire implique une gestion au plus haut niveau d'exigence des enjeux en matière de sûreté et de sécurité nucléaire. En effet, l’exploitation de l’énergie nucléaire ne peut se faire que dans un cadre juridique spécifique, en raison d’une part des risques ou inconvénients que peuvent présenter les installations nucléaires ou le transport de substances radioactives en termes de sécurité, de santé, de protection de la nature et de l’environnement, et d’autre part des enjeux de sécurité d’approvisionnement énergétique qui lui sont associés. Plusieurs acteurs institutionnels définissent et font respecter le cadre dans lequel les industriels du nucléaire déploient leurs activités sur le territoire national et à l’étranger.

En France, la ministre chargée de la sûreté nucléaire définit, après avis de l’Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN), la réglementation générale applicable aux installations nucléaires de base (INB) et celle relative à la construction et à l’utilisation des équipements sous pression (ESP) spécialement conçus pour ces installations (ESPN). Cette même ministre prend, également après avis de l’ASN, les décisions individuelles majeures concernant :

• la conception, la construction, le fonctionnement et le démantèlement des INB ;
• la conception, la construction, le fonctionnement, la fermeture et le démantèlement ainsi que la surveillance des installations de stockage de déchets radioactifs.

Ces missions s’appuient sur des organismes spécialement chargés de la sûreté nucléaire, avec d’une part une autorité administrative indépendante, l’ASN, chargée du contrôle, d’autre part un organisme public d’expertise et de recherche, l’Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN).

L’ASN est une autorité administrative indépendante créée par la loi du 13 juin 2006 relative à la transparence et à la sécurité en matière nucléaire. Elle assure, au nom de l’État, le contrôle de la sûreté nucléaire et de la radioprotection en France pour protéger les travailleurs, les patients, le public et l’environnement des risques liés aux activités nucléaires. Elle réglemente et autorise l’exploitation des installations concernées, les inspecte pour vérifier qu’elles respectent les règles et les prescriptions de sûreté, avec le pouvoir de sanctionner et d’arrêter à tout moment l’installation en cas de manquement. Elle informe également le public sur son activité et sur l’état de la sûreté nucléaire et de la radioprotection, supervise les opérations de mise en sûreté en cas de situation d’urgence et assiste le Gouvernement dans la gestion de crise. Enfin, elle contribue à l’international à l’élaboration et à la diffusion des meilleures principes et pratiques en matière de sûreté nucléaire. L’ordonnance du 11 février 2016 portant diverses dispositions en matière nucléaire renforce les moyens de contrôle et les pouvoirs de sanction de l’ASN.

Le Groupe d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (GIEC) a publié des données sur l’impact carbone de la filière nucléaire dans le son 5^ème rapport d'évaluation sur le changement climatique publié en 2014. Il retient une fourchette mondiale comprise entre 3,7 gCO2/kWh et 110 gCO2/kWh sur l'ensemble du cycle de vie de l'uranium (y compris l’extraction de l’uranium, le démantèlement des installations et la gestion à long terme des déchets), avec une valeur médiane de 12 gCO2/kWh.

La programmation pluriannuelle de l'énergie 2019-2028 a retenu cette valeur médiane du GIEC de 12 gCO2/kWh pour le cycle français. Le CEA a estimé, dans une étude de 2014, que la grande majorité ces émissions de gaz à effet de serre liées au nucléaires est imputable à la phase de construction des réacteurs, puis, par ordre décroissant, à l’extraction, la conversion et l’enrichissement de l’uranium. Certaines études faites à l’échelle de la France conduisent à des niveaux inférieurs à 12gCO2/kWh.

Parmi les 56 réacteurs existants du parc, les 52 plus anciens ont été mis en service au cours d’une période de 15 années environ. La gestion dans le temps de leurs arrêts définitifs constitue ainsi un enjeu, afin d'éviter un risque « d’effet falaise », c’est-à-dire la fermeture d’un grand nombre de réacteurs sur une période relativement courte, et prévoir le cas échéant, le renouvellement de la capacité de production correspondante dans des conditions industriellement réalistes. Cet « effet falaise » peut concerner à la fois un risque technique ou de sûreté qui justifierait de la mise à l’arrêt définitive de ces installations dans un intervalle de temps court. Cela peut également, à l’instar du problème de corrosion sous contrainte découvert sur le parc fin 2021, conduire à une diminution conjoncturelle de la disponibilité d’un ou de plusieurs réacteurs nucléaires.

La programmation pluriannuelle de l’énergie 2019-2028 (PPE2) avait posé des jalons, en visant l’arrêt, outre les deux réacteurs de Fessenheim en 2020, de 12 réacteurs à l’horizon de leur cinquième visite décennale d’ici à 2035. Plus globalement, le principe était retenu de l’arrêt des réacteurs concernés à l’horizon de leur cinquième visite décennale, avec des arrêts anticipés pour certains d’entre eux. Ces orientations étaient assorties de demandes d’études adressées à la filière nucléaire afin d’envisager la construction de capacités nouvelles et les calendriers afférents.

Transcription textuelle

En 2020 la capacité installée du parc nucléaire en GW est d’environ 62 GW
En 1980 la capacité nucléaire était inférieure à 10 GW, en 1985 elle était de 30 GW, en 1990 elle était de 55 GW, en 1995 elle était de 55 GW, en 2000 elle était de 60 GW, en 2005, 2010, 2015 et 2020 elle était de 63 GW.
L'arrêt de 14 réacteurs comme prévu par le PPE entre 2020 et 2035 aura pour conséquence une capacité du parc nucléaire de seulement 50 GW.
Entre 2035 et 2050 selon plusieurs stratégies d’arrêt envisageables à l’horizon 2050 la capacité du parc nucléaire sera de 7 GW, et selon les moins ambitieuses stratégies d’arrêt envisageable la capacité du parc nucléaire sera située entre 15 et 20 GW.

Les réacteurs mis en service entre 1978 et 1980 atteignent leurs quatrièmes visites décennales. Cela induit des enjeux de jouvence, de maintenance et de renforcement du niveau de sûreté pour répondre à l’évolution des exigences en la matière. Les investissements correspondants font l’objet du programme de « grand carénage » mis en œuvre par EDF. Le coût initial de ce programme était estimé par EDF en 2020 à 50,2 Mds€ courants¹ pour la période 2014-2025. Ce programme se poursuivra au-delà de 2025 et EDF estime à environ 33 Mds€² l’investissement nécessaire sur la période 2022-2028, hors coûts induits par la prise en compte d’un phénomène récemment détecté de corrosion sous contrainte. Ce programme doit également intégrer les enjeux de résilience du parc nucléaire au changement climatique, à l’instar, du programme « ADAPT » lancé par EDF.

La possibilité de prolonger l’exploitation des réacteurs actuellement en fonctionnement au-delà de leur cinquième visite décennale fait partie des options envisageables, qui n’est toutefois pas acquise sur le plan technique, et nécessitera une instruction réacteur par réacteur. L’ASN a indiqué, le 25 février 2021, que l’ensemble des dispositions prévues par EDF et celles qu’elle prescrit ouvraient effectivement la perspective d’une poursuite de fonctionnement des réacteurs de 900 MW pour les dix ans qui suivent leur quatrième réexamen périodique. En revanche, l’ASN a rappelé en 2022 que les justifications pour une prolongation des réacteurs nucléaires actuellement en fonctionnement au-delà de leur sixième visite décennale n'étaient pas réunies à ce stade.

Le choix d’une stratégie de gestion du calendrier des arrêts définitifs des réacteurs les plus anciens constitue un enjeu important et doit tenir compte de deux facteurs :

• la mise en œuvre de nombreux arrêts définitifs au cours d’une période relativement brève, de l’ordre d’une quinzaine d’années, nécessiterait de disposer d’un niveau suffisant de production électrique pour assurer dans le même temps la sécurité d’approvisionnement ; cela entraînerait de devoir mettre en service avec suffisamment d’anticipation de nouveaux moyens de production pour faire face à cet effet falaise, et pourrait conduire à une surproduction d'électricité décarbonée dans les années précédant les fermetures  qu'il conviendrait d'anticiper ;
• le rapport « Futurs énergétiques 2050 » publié en octobre 2021 par RTE, gestionnaire du réseau de transport d’électricité, indique qu’une réduction marquée des capacités de production nucléaire à l’horizon de l’année 2050 ferait reposer la sécurité d’approvisionnement sur des paris technologiques et industriels risqués ; maintenir l’option de conserver une part significative d’électricité d’origine nucléaire dans le mix français à l’horizon de l’année 2050 nécessite de prévoir un calendrier d’arrêt des réacteurs existants compatible avec la mise en service de nouvelles capacités de production, afin de garantir la couverture des besoins.

D’un point de vie économique, les opérations de jouvence du parc existant visant à prolonger son fonctionnement sont rentables par comparaison à l'importance des investissements nécessaires pour renouveler le parc existant par des réacteurs de 3^ème génération.

En se fondant sur le rapport « Futurs énergétiques 2050 » publié par RTE, le Président de la République a annoncé, en février 2022, outre le développement massif des capacités de production renouvelables, son souhait que 6 nouveaux réacteurs de type EPR2 soient construits, pour une première mise en service à l’horizon 2035, et a demandé que des études soient lancées pour la construction de 8 réacteurs supplémentaires. Le Président de la République a également exprimé son souhait que le fonctionnement des réacteurs existants soit prolongé, sous réserve du respect des exigences de sûreté. Comme précisé dans la fiche thématique n°6, le Président de la République a également indiqué son souhait de promouvoir l’émergence de nouvelles technologies de réacteurs nucléaires. En envisageant cette relance, l’objectif du Gouvernement est d'atteindre la neutralité carbone poursuivi d'ici 2050 en évitant les paris industriels les plus risqués.

¹ https://www.edf.fr/sites/groupe/files/2022-03/edf-urd-rapport-financier-annuel-2021-fr-v2.pdf

² https://www.edf.fr/sites/groupe/files/2022-05/2022-05-04-cp-t1-2022-yc-annexes.pdf