Vous êtes ici

Avis n°182

Le nucléaire reste un atout en France

Ajouté par Paul ANONYMISé (Gif-sur-Yvette), le
[Origine : Site internet]

Pour commencer, voici le rappel de quelques évidences trop souvent oubliées.

1 – L'usage de l'électricité est à promouvoir. D'une part, c'est une forme pratique tant pour son transport que pour son utilisation ; elle peut être transformée sur place avec un rendement excellent. D'autre part, elle ne génère aucun effet nocif sur l'environnement. Un exemple typique d'action à promouvoir est celui du chauffage des habitations : avec une bonne isolation et l'utilisation de pompes à chaleur, la dépense reste limitée, l'approvisionnement et la mise en route ne demandent aucune action et l'émission de gaz à effet de serre est nulle. Pourquoi donc a-t-on dissuadé ces dernières années le choix du chauffage électrique ? Un autre exemple est celui du transport : l'utilisation des véhicules électriques, encore aujourd'hui marginal, est freiné par le manque de bornes de recharge au domicile des particuliers et sur les axes routiers, un équipement pourtant peu onéreux.

2 – Les deux principales sources d'énergie dites renouvelables, l'éolien et le solaire, sont par essence intermittentes. Le vent ne souffle que quand bon lui semble ; le soleil disparaît la nuit et est peu efficace dès que le ciel est ennuagé. Globalement, le rapport entre la puissance moyenne fournie et la puissance nominale ne dépasse pas une valeur de l'ordre de 15 à 20 % pour l'éolien et à peine plus pour le solaire dans nos régions. Par ailleurs, ces énergies sont extrêmement dispersées : il faut équiper des surfaces gigantesques pour capter une quantité d'énergie significative. Par exemple, il faut s'équiper d'environ 1 000 éoliennes pour fournir l'énergie d'une centrale thermique ou nucléaire de 1 000 MW qui occupe un terrain de quelques hectares.

3 – Les énergies dites fossiles – charbon, pétrole et gaz – sont, à juste titre, décriées pour leurs effets désastreux sur l'environnement. Par ailleurs, elles s'épuisent rapidement : à un horizon de quelques siècles pour le charbon mais seulement de quelques décennies pour le gaz et le pétrole.

4 – Dans l'état actuel des technologies, l'électricité ne se stocke pas : la production doit à chaque instant être calée sur la demande.

Quelle voie choisir ?

La production annuelle d'électricité en France est de l'ordre de 400 TWh. Pour les trois quarts, soit 300 TWh, cette production est assurée par 58 réacteurs nucléaires (le reste provient surtout de l'hydraulique). Si l'on voulait assurer cette production par de l'énergie éolienne, il faudrait y consacrer environ 60 000 éoliennes, soit quelque 600 km2 de territoire, puisqu'une éolienne occupe à peu près un hectare. Si l'on choisit le solaire au lieu de l'éolien, la surface occupée est du même ordre de grandeur. Les Français sont-ils prêts à avoir 600 éoliennes par département ou autant de champs de panneaux solaires ?

Dans l'hypothèse où la réponse est « oui », il faudra investir non seulement dans le matériel de production – éoliennes ou panneaux solaires – mais aussi dans les dispositifs de stockage de l'électricité. Il faudrait, en effet, stocker l'électricité pendant les périodes où ce matériel produit et où la consommation est faible, pour la restituer sur le réseau lorsque ce matériel ne produit pas et lorsque la consommation est forte. En ordre de grandeur, on peut estimer nécessaire de devoir stocker une semaine de consommation : cela nécessiterait 16 milliards de batteries équivalentes à celle d'une voiture, soit un investissement de quelque deux cent milliards d'euros ; la dépense serait au moins similaire si l'on utilisait d'autres procédés (STEP, volants d'inertie, chaleur, etc.).

On pourrait aussi compenser l'absence de production d'une source d'énergie renouvelable par la mise en marche de centrales. S'il s'agit de centrales à énergie fossile, l'émission de gaz polluants reprendrait à un rythme bien supérieur au rythme actuel. S'il s'agit de centrales nucléaires, cela veut dire qu'on ralentit leur production quand les sources d'énergie renouvelables fonctionnent et qu'on les utilise à pleine puissance quand ces sources ne fonctionnent pas. Certes, cela est possible, puisque la production d'un réacteur nucléaire peut être modulée. Mais, n'est-il pas plus simple et plus économique de n'utiliser alors que des centrales nucléaires (sans effet nuisible sur l'environnement) plutôt que de ralentir leur production ? Le coût du combustible nucléaire est faible (de l'ordre de 5 % du total) et les coûts fixes des centrales nucléaires sont les mêmes qu'elles fonctionnent à plein temps ou à temps partiel. En les utilisant complètement, on dépense à peine plus et on évite un énorme investissement supplémentaire.

Les atouts du nucléaire sont nombreux et restent pertinents. Voici les principaux :

- Pas d'émission dans l'environnement de gaz nocifs.

- Coûts compétitifs et maîtrisés car peu sensibles aux aléas politiques.

- Installations pouvant être utilisées au moins soixante ans (à comparer à vingt ans pour les éoliennes).

- Indépendance énergétique (l'essentiel des dépenses est fait en France).

- Industrie créatrice d'emplois nombreux et qualifiés.

- Très grande sûreté de l'industrie nucléaire en comparaison des autres industries.

- Gestion des déchets maîtrisée et sûre.

- Ressources de combustible potentiellement quasiment illimitées avec la surgénération, une technologie connue depuis Superphénix.

En conclusion...

La France a su développer une industrie où elle est en pointe.

La compétence existe encore mais doit être préservée et entretenue.

Le chiffre souvent avancé d'une part de 50 % de nucléaire dans la production d'électricité n'est étayé par strictement aucune justification technique ou économique.

Évitons de refaire l'erreur d'avoir arrêté prématurément Superphénix, puisque la surgénération devra être mise en œuvre à long terme. Utilisons déjà nos centrales jusqu'à leur terme normal.

L'utilisation des réacteurs actuels peut être encore prolongée pendant quelques décennies mais un renouvellement du parc devra être envisagé : la voie du nucléaire est certainement la plus prometteuse pour la France (la réponse n'est pas forcément la même pour d'autres pays, par exemple africains).

Pour la suite, il faudra convaincre l'opinion et les politiques de l'atout du nucléaire : c'est certainement ce qui sera le plus difficile...

 

Paul Reuss, ancien professeur à l'Institut national des sciences et techniques nucléaires (INSTN) et ancien ingénieur au CEA

Commentaires

Je lis beaucoup d'affirmations très approximatives dans les commentaires pro-nucléaire ci.dessus. Par exemple :

1. Quelqu'un écrit "on peut installer environ 10 MW d'éoliennes par km2 ; remplacer par de l'éolien une production nucléaire de 400 TWh, c'est donc occuper une surface de 20 000 km²".

L'affirmation est bien sûr complètement fausse. S'il est vrai qu'on ne peut pas vraiment installer plus de 10 (à 20) MW par km² , il est surréaliste de prétendre que 400 TWh éoliens "occuperaient" 20 000 km².

L'empreinte au sol d'une éolienne, qu'elle soit de 3 MW ou de 10 MW, est de 100 à 200 m² environ, soit 1500 à 10 000 fois moins que ce que vous prétendez, rien que ça. ok on ne peut pas installer les éoliennes trop proches les unes des autres, mais la surface entre deux éoliennes reste parfaitement utilisable : c'est le plus souvent de la surface agricole qui continue d'être cultivée sans aucun problème. Qui peut ignorer de bonne foi une telle évidence ?

Par contre pour les parcs PV sol c'est différent : leur empreinte foncière est effectivement, pour le coup, très significative. Et en effet l'avenir du PV c'est sans doute sur des friches industrielles, ou en toiture, ou flottants (les coûts sont un peu plus élevés, mais là aussi ça chute d'années en années).

2. Je lis également que l'essor des renouvelables augmenterait significativement le risque de black out. C'est largement faux. En cas d'un éventuel déficit de production, il existe un éventail de mécanismes de protection qui rendent quasi-impossible la possibilité d'un black out. Dont notamment : l'appel au civisme (bcp plus efficace qu'on ne le supposerait), les "effacements" de consommation, l'interruptibilité industrielle, la possibilité pour RTE de baisser la tension, les délestages tournants, et en dernier recours le délestage "automatique" par paliers. En 2006 notre système électrique a subi une perte de production instantanée massive suite à une succession invraisemblable de fautes graves de la part des gestionnaires de réseaux allemands (ce qui a entraîné la scission du réseau électrique européen). Cet épisode de 2006 est infiniment plus violent que tout ce que le système pourrait subir du fait des renouvelables, et pourtant on est resté très très loin du black out : en tout et pour tout, 5 millions de foyers français "non critiques" ont été coupés pendant ~30 à 50 minutes, c'est tout. Et depuis on a tiré quelques leçons et la sûreté s'est significativement améliorée.

En ce qui concerne les black-outs en Australie du sud, c'est beaucoup plus complexe que ce qu'on entend généralement ; au delà des tempêtes ultra-violentes et du fort taux de pénétration éolien il y a surtout d'énormes défaillances de certaines autorités (notamment AEMO qui est le "gestionnaire de marché") . Je me permet de citer un papier de recherche ("Confected conflict in the wake of the South Australian blackout: Diversionary strategies and policy failure in Australia's energy sector" , paru dans la revue "Energy Research & Social Science"): "There is no evidence whatsoever that the blackout had anything to do with problems relating to an ‘excessive’ amount of wind power in the system, the variability of output from wind turbines, or their ability to provide energy into the grid in extreme weather conditions. To the contrary, it now seems clear that it was primarily inadequacies in AEMO's planning and procedures for dealing with severe weather events that was the major contributing factor to the blackout, as well as its failure to make sufficient allowances for the rapidly changing mix of synchronous and non-synchronous electricity generation in the NEM and its consequences for grid stability when faced with low probability risks."

De tels black outs, similaires à ceux survenus en Australie du Sud en Septembre puis décembre 2016, ne paraissent pas possibles en Europe occidentale : nos gestionnaires de réseaux sont, eux, sauf exception, un minimum compétents, du moins en comparaison avec leurs semblables d'Australie du Sud.

13001

1- Vous jouez sur les mots. Il faut 1 km2 pour installer 10 MW d'éoliennes, il faut donc un espace de 20 000 km2 pour 400 TWh de production annuelle puisqu'on doit les écarter l'une de l'autre. Qu'on puisse cultiver des champs entre cette forêt de pylones ne change rien. Cela pose d'ailleurs des problèmes de sécurité pour qui travaille dans ces champs: parfois ça prend feu, ça dégage des blocs de glace, ça s'emballe...Je m'étonne que le problème ne soit pas soulevé.

Ce que vous appelez l'empreinte au sol est la surface du bloc de béton. Il est évident que c'est plus que cela: il faut de l'espace pour les engins de manutention, des chemins d'accès.. En forêt, c'est catastrophique.

Le solaire peut s'installer partout mais sa production, diffuse dans ce cas, pose d'énormes problèmes de réseau BT et MT.

2- le black out de 2006 : il faut lire le rapport détaillé de l'UCTE: The negative role of wind generation performance on November 4 was evident. Due to uncontrolled
behavior of wind generation it was not possible to maintain a sufficient power exchange balance in
some German control areas (VE-T, East part of E.ON Netz) after split. Fortunately, these control areas
were connected to control areas of Poland and the Czech Republic where the absorption of the
“unintentional” wind generation was possible by decrease of the power output of thermal generation
(however creating additional critical network problems). . Si l'éolien n'est pas la cause première, ils disent que la difficulté de le contrôler a considérablement aggravé le problème.:

Le black out australien, lui, a bien été provoqué par insuffisance de moyens de production pilotables.
Extrait d'un article décrivant l'évènement:

"Quatorze fermes éoliennes étaient en fonctionnement assurant la moitié des besoins. Cinq centrales à gaz tournaient, toutes dans une surface réduite, dans l’ile de Torrens. Les importations provenaient d’une seule ligne à haute tension venant de l’Etat voisin de Victoria (à l’Est). Compte tenu des conditions météo, le Rapport de l’AEMO ne mentionne pas d’apport significatif du solaire.
Le black out n’a pas été causé par le caractère intermittent de l’éolien, ni par la foudre, mais par l’importance de ce parc éolien dont l’effondrement ne put être compensé à l’instant par un apport suffisant d’autres centrales. La violence des vents provoqua des dommages au réseau qui, eux-mêmes, entraînèrent des chutes de tensions. Plus précisément six chutes en deux minutes. Or une bonne part des fermes éoliennes ne parvinrent pas à redémarrer dans ces conditions. Une capacité de production de 456 MW fut, de ce fait, perdue et ceci en moins de sept secondes. Automatiquement, l’afflux d’électricité pour compenser provenant de l’Etat de Victoria fut tel que l’interconnexion satura et après 0,7 seconde coupa le lien entre cet Etat et l’Etat d’Australie du Sud."

Lisez ce que disent les gestionnaires de réseau allemands: ils font face à un nombre de plus en plus grand de situations critiques. Ils s'en sortent souvent en "diluant" leurs problèmes sur les réseaux voisins. Si tout le monde s'équipait comme l'Allemagne, cela ne marcherait plus.

L'alimentation des réseaux par des sources diffuses, y compris via les réseaux BT, et variables est un sport de combat.

75013

C’est un peu par hasard que je suis tombé sur ce débat en ligne qui est d’assez bonne qualité à mon avis. Je me permets toutefois de mettre un bémol au tout premier commentaire qui attaque l’auteur de la contribution initiale. Thomas part bille en tête en s’offusquant que Paul Reuss ait travaillé au CEA et défende le point de vue de son ancien employeur. D’abord, je ne suis pas certain que Paul Reuss et le CEA soient exactement sur la même ligne et ensuite je trouve le ton peu à même d’engager un dialogue constructif. Paul Reuss annonce qu’il a travaillé au CEA. Nous savons donc « d’où il parle » et le débat n’est pas parasité par de faux nez qui avancent masqués. Quant à moi, je suis auditeur, ne milite dans aucun parti ou association en lien avec l’écologie, le nucléaire ou toute autre énergie. Voilà « d’où je parle ».
Cela étant dit, beaucoup de points soulevés par Paul Reuss et Thomas ont été discutés. Je souligne juste que je crois Thomas utopiste quand il affirme vers la fin que notre objectif est de réduire notre consommation d’énergie (donc plus besoin du nucléaire). Que chacun fasse plus attention, c’est une chose souhaitable et utile. Main à la fin des fins, la France consommera toujours plus car la population augmente et les entreprises ont aussi des besoins plus importants. Si tous les véhicules devenaient électriques, je pense qu’ils auraient un impact sur la consommation d’électricité en France. Les besoins en électricité vont augmenter alors à part consolider la part du nucléaire, je ne vois pas comment on pourrait s'en sortir aujourd'hui.

27200

Monsieur Reuss j'ai beaucoup de respect pour votre connaissance de la neutronique et la pédagogie avec laquelle cette science a été diffusée par vos soins. Mais concernant vos chiffres figurant dans votre article, ils datent un peu et les technologies alternatives pour produire des électrons avancent très vite.

Par ailleurs, le problème actuel du nucléaire c'est son coût est continûment croissant alors que les énergies qui le challenge ont un coût continûment décroissant, une division par 40 du coût du PV en 25 ans.

Bien évidemment il y a un argument massue, le soleil ne brille pas la nuit...Oui mais les batteries sont dans la même dynamique de chute des coûts que le PV et pas toujours avec des terres rares..

Vos titres imposent le respect mais vos écrit méritent corrections.

69130

Vos arguments sont très vagues...Contestez des chiffres avec d'autres chiffres...

75013

Pour ou contre l'énergie nucléaire, c'est une question dépassée.L'évidence est là: la croissance verte s'infiltre dans tous les domaines et nous fait du bien. Non pas par mimétisme avec d'autres pays européens, mais parce qu'une logique s'impose, encouragée par les avancées technologiques récentes qui rendent possible ce qui ne l'était pas hier.
D'autres données sous-jacentes jouent: La France est un petit pays très populeux et la proximité de Centrales et déchets nucléaires inquiète, D'un autre point de vue, notre façade atlantique nous procure beaucoup de soleil et de vent et avantage nos cultures.Tout pour faire de l'énergie renouvelable.Il est normal que nous trouvions un équilibre entre une chaîne nucléaire terrestre et une chaîne nucléaire à distance qui est le soleil. L'une et l'autre doivent être dosées avec sagesse.

90000

Nous sommes sur un forum citoyen ou tout un chacun peut s'exprimer, les seules règles pour un dialogue c'est d'arriver à ce comprendre et d'avoir le bagage pour cela.

.Je ne sais pas dans quel domaine vous faites du consulting mais pour vos clients j’espère que ce n'est pas en énergie.

Par ailleurs en vous informant un peu vous verrez qu'il ne faut pas confondre les batteries plomb pour démarrer, des batteries pour les VE. Cette deuxième vie des batteries fait même l'objet d'une filière industrielle.

69130

Le nucléaire dépassé? Dites le aux Chinois, aux Indiens...
La croissance verte? Vous trouvez qu'on est en croissance?

La France pays populeux? Une des plus faible densité de population d'Europe.

La cote atlantique ensoleillée? Le vent source fiable?

Doser entre nucléaire et solaire pourquoi? Le nucléaire seul suffit.

Extrait d'un article des "Echos":

"Il ne s'agit toutefois pour l'instant que de premiers tests. « Les constructeurs explorent plusieurs voies pour leurs batteries usagées, mais on estime que les volumes nécessaires pour bâtir de véritables filières ne seront pas là avant 2025 ou 2030 », note Sébastien Amichi. Chez BMW, qui voulait lancer une offre de stockage pour les maisons à partir des batteries de son i3, l'idée a été abandonnée pour l'instant faute de volumes. Tesla a même délibérément écarté le réemploi des batteries de ses voitures, jugé nettement moins économique que le recyclage."

Comme d'habitude, vous transformez ce qui pour l'instant n"est qu'une simple idée en solution définitive et généralisable. Montrez vos chiffres: combien on pourra stocker, combien ça coûtera, comment on va répartir les coûts totaux entre les deux utilisations, et en définitive, il faudra toujours gérer la fin de vie...

Vous sous-entendez que je n'ai pas le "bagage" pour comprendre.
Quand on n'a rien à dire, on utilise l'attaque "ad hominem" .

Lisez mes interventions sur le site: elles sont en général chiffrées, argumentés, et confirmées par d'autres interventions que vous aurez du mal à attaquer de la même façon ( Académie des technologies, Académie des Sciences, Association des ingénieurs et scientifiques de France, Instituts de physique et chimie...)

75013

1. 4VConsulting, vous dites "Le solaire peut s'installer partout mais sa production, diffuse dans ce cas, pose d'énormes problèmes de réseau BT et MT". À quoi faites vous donc référence ? éclairez nous (et informez-en également Enedis parce que eux non plus ne sont pas au courant de ces "énormes problèmes de réseau"). De fait, en dehors de l'intermittence, le PV ne génère aucun problème réseau qui puisse décemment être qualifié de "sérieux" . Mais si vous précisez votre pensée, je pourrai être plus précis.

Au passage, ça me fait penser que je n'ai toujours pas eu de réponse à une question précédente (ici : ppe.debatpublic.fr/latelier-prix-cout-lenergie) : avez vous retrouvé à quoi vous faites référence quand vous parlez d'une "obligation réglementaire d'être prioritaire sur le réseau quel que soit le besoin", au bénéfice des renouvelables, en plus du tarif d'achat garanti ? ou reconnaissez vous qu'une telle obligation réglementaire (ou quoi que ce soit qui s'en rapproche - tarif d'achat excepté) n'a jamais existé en France ?

2. sur le risque de black out:
Contrairement à ce qu'on entend souvent (et à ce que vous croyez visiblement comprendre des rapports que vous citez), la capacité intrinsèque d'une installation éolienne ou PV à rester connectée au réseau en cas de perturbation (de tension ou de fréquence) est excellente : elle est significativement supérieure à celle de toutes les technologies historiques, nucléaire compris.

Je vous renvoie par exemple au récent règlement UE "requirements for generators" dans lequel les exigences en tenue aux creux de tension ("fault-ride-through") sont significativement plus sévères pour le PV et l'éolien que pour les installations synchrones (nucléaire inclus), tout simplement parce qu'elles ont de meilleurs capacités intrinsèques qu'on a jugé bon d'exploiter (cf eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32016R0631&from=EN, table 3.1 vs table 3.2) ; en ce qui concerne la tenue en fréquence, les exigences sont largement identiques quelle que soit la technologie, mais c'est un secret de polichinelle que les installations synchrones, contrairement à l'éolien et au PV, ne sont pas capables de tenir la totalité de la plage de fréquence qu'on leur impose (47,5 Hz - 51,5 Hz pendant au moins 30 minutes, typiquement) (à cause de modes propres sur les turbines synchrones).

Pourquoi alors quelques éoliennes se sont déconnectées en 2006 ? Parce qu'elles en avaient l'obligation, sur instruction des gestionnaires de réseaux de distribution ; plus précisément : pendant longtemps, les gestionnaires de réseaux imposaient aux installations décentralisées de se déconnecter automatiquement à la moindre variation de fréquence un peu significative (à 49,5 Hz typiquement) (via les protections dites "de découplage" ou "loss-of-mains protections" en anglais).

De fait, encore aujourd'hui, il existe un réel risque que des installations PV et éoliennes européennes se déconnectent du réseau en cas de perturbation significative de fréquence, mais la responsabilité en revient à 300 % aux gestionnaires de réseaux, qui leur ont imposé des réglages débiles, sans raison valable.

Depuis quelques années, les réglages imposés aux nouvelles installations décentralisées ont été corrigés, et des interventions sont en cours pour mettre aux nouvelles normes la majeure partie des anciennes installations.

Comme ce sont les gestionnaires de réseaux de transport qui écrivent les rapports techniques, ils ont tendance à minimiser sérieusement leurs bavures, et dans une moindre mesure à protéger leurs collègues gestionnaires de réseaux de distribution ; mais lisez tout de même ceci : www.entsoe.eu/publications/system-operations-reports/#the-impact-of-disp.... Je cite : "these generating units [...] have been subjected to connection requirements compliant with the historical planning and operating principles of distribution systems originally designed for passive loads. If simultaneously applied to a large number of units, such unique frequency thresholds can jeopardise the security of the entire interconnected system if there are frequency deviations" etc. Lisez également le rapport détaillé associé, ça confirme entre autres ce que je dis, en des termes euphémisés.

Quand aux black out d'Australie du Sud, je le répète, les raisons sont significativement plus complexes que ce qu'on lit parfois (surtout dans des articles de presse ultra-simplistes) ; Je n'ai clairement pas toutes les infos en main, mais de ce que je lis, la responsabilité des autorités de réseaux / de marché australiennes parait assez clairement engagée, à divers égards.

3. Effectivement, il est vrai que certains scientifiques ne croient pas à la possibilité d'un mix électrique quasi-intégralement renouvelable à coût raisonnable, et sont très désireux de nous le faire savoir. A peu près aucun de ceux qui s'expriment ainsi n'a de compétence avérée dans la gestion des systèmes électriques, beaucoup d'entre eux travaillent dans des champs de recherche qui n'ont à voir avec aucun sujet énergétique ; mais on a bien vu des spécialistes éminents de la tectonique des plaques écrire des tribunes surréalistes sur le climat, nous ne sommes plus à ça près (C. Allègre et v. Courtillot pour ne pas les nommer, le même V. Courtillot qui a apposé sa signature .... sur le récent avis viscéralement pronucléaire et anti-ENR de l'académie des sciences. Décidément).

A côté de ça, il semble que la grande majorité des "experts" soit d'un avis contraire, du moins à un horizon de 30 ans. Je vous renvoie à un document récemment publié par la CRE, que je commente sous la contribution suivante : ppe.debatpublic.fr/pamphlet-france-5-epr-limpasse-francaise.

13001

Pages