Question n°440
Cogénération nucléaire
, leIl est souvent reproché au nucléaire de dissiper dans la nature une grande partie de l'énergie sous forme de chaleur, reproche que l'on pourrait faire de la même façon aux centrales à combustibles fossiles, mais que, curieusement, on ne fait pas. Cependant, les centrales à combustibles fossiles fonctionnent parfois, c'est souvent le cas au Danemark, en cogénération, ce qui permet de récupérer pour des besoins de chauffage, via des réseaux de chaleur, une grande partie de la chaleur perdue. Je crois savoir que la cogénération nucléaire a déjà été utilisée en Europe de l'Est, et que la Finlande l'envisage pour l'avenir.
Question : qu'est-ce qui s'oppose à l'utilisation de la cogénération nucléaire en France, et est-elle envisagée dans le cadre de la PPE et de celui de la LTECV ?
Comme vous le soulignez à juste titre, la cogénération permet de récupérer la chaleur perdue lors de la production d’électricité et d’augmenter le rendement à plus de 80 % pour une centrale thermique fossile par exemple, tout en réduisant la consommation d’énergie primaire, et de réduire ainsi potentiellement les émissions de gaz à effet de serre issues d’un chauffage au gaz. Dans le même esprit de valorisation de la chaleur perdue, la récupération de chaleur fatale est l’un des enjeux de développement traités par la programmation pluriannuelle de l’énergie. Une étude de l’ADEME[1] a été réalisée sur les gisements de chaleur fatale industrielle en France et fait état d’un potentiel maximum de 109,5 TWh au niveau national. Environ 15 % de ce gisement est situé à proximité d’un réseau de chaleur existant qui pourrait permettre sa valorisation.
Les centrales nucléaires, dont le rendement moyen n’est que de 33 % du fait de leur seule production électrique, pourraient en effet représenter une piste à étudier pour la cogénération. Elle a effectivement été mise en œuvre en Europe de l’Est et étudiée en Finlande pour fournir en chaleur les villes situées aux alentours des centrales. Le potentiel de récupération de chaleur est bien présent en France et on peut citer le cas de la Région Hauts-de-France où une récupération de la chaleur fatale de la centrale nucléaire de Gravelines est effectuée pour le chauffage de l’eau de pisciculture à proximité. Néanmoins, l’opportunité d’un déploiement à d’autres réacteurs dépend de plusieurs conditions.
Tout d’abord, la distance avec les consommateurs de chaleur doit être telle que les pertes ne soient pas trop importantes, or les centrales nucléaires sont souvent implantées à distance des lieux d’habitation. Par ailleurs, la cogénération nucléaire doit aussi pouvoir trouver une rentabilité économique. Or, elle nécessiterait de réaliser des investissements en termes de soutirage de la vapeur sur la centrale et de raccordement sur de très longues distances à un réseau de chaleur en raison de l’éloignement des centrales vis-à-vis des centres urbains, et génèrerait un coût supplémentaire lié au déficit de production d’électricité causé par le prélèvement de chaleur. Enfin, des enjeux contraignants de sûreté sont également à prendre en compte du fait des modifications qu’il faudrait apporter à la centrale.
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[1] Etude intitulée « La chaleur fatale », Edition 2017, ADEME
Cogénération : une équation complexe
Bonjour,
La cogénération présente de gros avantages en termes de consommation énergétique. Si elle est si peu développée, c'est parce qu'elle est complexe à mettre en place mais surtout résulte d'un équilibre constant entre électricité et chaleur.
Je m'explique: une centrale nucléaire (en France) est optimisée pour produire de l'électricité. Toute utilisation de chaleur sur la source froide va faire monter la température (on va moins refroidir) et baisser le rendement. Il y aura suite à cette baisse de rendement, une perte conséquente de production d'électricité.
Il serait possible techniquement de faire une centrale qui produit électricité et chaleur (par exemple 50% d'énergie en élec et 50 % en chaleur). Seulement, la modification de la demande en chaleur (baisse l'été, en journée l'hiver) ne se retrouverait pas en électricité alors que l'énergie consommée serait peu ou prou la même.
En d'autre termes, une centrale à cogénération délivre une quantité de vapeur constante au cours du temps à l'échelle des heures comme de l'année. Or il n'existe en France, presque aucun consommateur de vapeur suffisamment régulier (les réseaux urbains ne fonctionnent que l'hiver) pour valoriser les bons rendement offert par une centrale à cogénération.