Réacteurs du futur
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Réacteurs du futur
VHTR
Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective
Scénarios les plus sobres sur la demande énergétique mondiale d’ici 2050 : environ 1,5 fois la demande actuelle
Bien avant 2100, plus d’hydrocarbures « peu coûteux »
Réduire de façon drastique les émissions actuelles de gaz à effet de serre (Europe : objectif très ambitieux de réduction de 50 à 75% d’ici 2050)
Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective
Scénarios avec forte maîtrise de la demande (- 50% !), une limitation des émissions de gaz à effet de serre correspondant à l’économie de 40% de la fourniture actuelle, une politique très volontariste sur les ENR (50% de la fourniture actuelle)
Accroissement de la part du nucléaire en 2050 : x 3,5
2600 TWh 10 000 TWh
360 GWe 1300 GWe
Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective
Dès lors, selon certaines sources, toutes les ressources connues de l’uranium seraient quasiment engagées
Disposer d’une forme durable de production d’énergie nucléaire par le recours au cycle fermé
Promouvoir les réacteurs à neutrons rapides pouvant brûler le plutonium et valoriser l’uranium 238, les filières au thorium, la possibilité de production d’H2
LA « GENERATION IV »
Objectifs pour la quatrième génération
1.Pour les réacteurs du futur deux objectifs majeurs peuvent être dégagés :
DEVELOPPEMENT DURABLE
AMELIORATION DE LA SURETE
1. DEVELOPPEMENT DURABLE
Meilleure utilisation de la ressource en uranium et consommation du plutonium accumulé
Réduction du volume et de la toxicité des déchets
Gestion des déchets définie et optimisée lors de la conception du système nucléaire
Adaptation à la production d’énergie (production de chaleur pour l’industrie)
Objectifs pour la quatrième génération
1. DEVELOPPEMENT DURABLE : LE CYCLE « IDEAL »
Objectifs pour la quatrième génération
Uranium naturel (ou issu du retraitement d’autres combustibles)
Plutonium + Uranium+ Actinides mineurs
DECHETS
Stockage profond
ISOGENERATION + TRANSMUTATION + MULTI-RECYCLAGE
Cycle envisageable dans les réacteurs à neutrons rapides
Re-fabrication du combustible
1. AMELIORATION DE LA SURETE
Diminution du taux de défaillance des équipements utilisés en fonctionnement normal
Amélioration de la protection contre les agressions (chutes d’avion, malveillance,etc.)
Très faible probabilité de dégradation importante du cœur Par les caractéristiques physiques des cœurs
Par l’intervention de systèmes de sûreté passifs
=> Pas de mesures de sauvegarde en dehors du site Par une conception basée sur la défense en profondeur intégrant les
accidents de dégradation du cœur (déjà appliquée pour EPR)
Objectifs pour la quatrième génération
Objectifs pour les réacteurs de Génération IV
Économie Coût du KWh compétitif / aux énergies fossiles
Développement durable
Durée de vie des centrales d’au moins 60 ans
Utilisation maximale des ressources énergétiques
Réduction des volumes de déchets et du coût de leur gestion
Sûreté Très faible probabilité de dommages sévères du cœur
Pas de nécessité de plan d’urgence en dehors du site pour les scénarios d’accident grave
Résistance à la prolifération et aux agressions
Cycle du combustible ne produisant pas de matériaux facilement utilisables pour la fabrication d’armes
Protection efficace contre les agressions internes et externes
Marché de l’énergieRisque financier
Contraintesenvironnementales
Acceptation du public
Les paramètres à prendre en compte
Le concepteur
?
Le G.I.F.
G.I.F. = « Generation IV International Forum »
Créé en 2000 par le DOE américain
Objectif : développement de nouveaux systèmes (réacteurs et installations du cycle) pour remplacer les réacteurs de puissance existants ou en projet (AP1000, EPR, etc.)
Participants du G.I.F.
Russian ConfederationPeople’s Republic of China
Les systèmes de Génération IV
HTR/VHTR :
SFR
GFR
LFR
MSR
SCWR
MSRLFR
SFR GFR
SCWRHTR/VHTR
Réacteurs en expérimentation, en construction, en projets, études
Afrique du sud : projet PBMR pour un HTR à boulets – 120 MWe (?) - 2010
Japon : HTTR (VHTR) – 30 MWe – 2001
SFR : redémarrage de Monju, projet de SFR de forte puissance (JSFR)
Chine : HTR 10 – 10 MWe – 1998
Projet HTR/VHTR de plus forte puissance
SFR : CEFR
Réacteurs en expérimentation, en construction, en projet, études
France : projets AREVA NP de VHTR (ANTARES) et de SFR industriels
CEA : études sur GFR, SFR et soutien pour les HTR/VHTR
Europe : projet intégré de VHTR « RAPHAEL » 6ème PCRD + programme GCFR
USA : projet NGNP pour un VHTR – INL – 2015/20 ?
Russie : BN 800 (SFR) – Projet BREST (LFR)
Schéma français
Renouvellement en France à puissance installée constante (63 GWe)
Les perspectives françaises
Début 2006 : annonce du Président de la république de mise en service d’un « prototype industriel » de quatrième génération d’ici 2020
Loi de programme 2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs :
2012 : disposer d’une évaluation des perspectives industrielles des nouvelles filières
avant 31/12/2020 : mise en exploitation d’un prototype