Vers un nucléaire durable avec la quatrième génération Anne Baschwitz
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1Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Vers un nucléaire durableavec la quatrième génération
Anne Baschwitz
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2Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Etudes de Scénarios
Parc mondial
Réacteurs Gen II
21502000
Parc mondialQuel rythme pour le
déploiement des filières?
Quelle consommation des ressources?
Réacteurs Gen IV Réacteurs Gen III
Echelle de temps
Quelle croissance pour le nucléaire?
Transitions possibles
Réacteurs Gen III
Réacteurs Gen IV
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3Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Scénarios de demande énergétique
16:47 lun 10 sep 2007Page 5
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Puissance nette totale: 1 - 2 - 3 - 4 -
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Années
GW
e
Capacité nucléaire installéeIIASA A2 IIASA A3 IIASA B IIASA C2
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4Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Capacité nucléaire à installer chaque année
15:02 lun 4 mai 2009
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Years
1:
1:
1:
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Puissance totale nette à installer: 1 - 2 - 3 - 4 -
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GWe
Années
Remplacement du parc
IIASA A2 IIASA A3 IIASA B IIASA C2
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Ressources en uranium
Tranches de coûts
Ressources identifiées
( en millions de tonnes d’U )Ressources non découvertes( en millions de tonnes d’U )
Ressources raisonnablement assurées (RRA)
Ressources présumées
Ressources pronostiquées
Ressources spéculatives
Tranche de coût indéterminée ― ― ― 2.98
< 130 US$/kgU5.47
2.77
4.8
3.34 2.13
< 80 US$/kgU4.46
2.60 1.86
< 40 US$/kgU2.97
1.77 1.20
• Ressources non classiques d’Uranium (sous-produit d’importance secondaire, par exemple associé à des phosphates, des schistes noirs, etc.) 22 Mt
• “Gisements” de faible teneur (eau de mer…) 4000 Mt
Données OECD/NEA-IAEA. Uranium 2007: Ressources, production et demande
• Ressources classiques d’Uranium 16 Mt
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Etudes réalisées avec le modèle GRUS:
Gestion des Ressources en Uranium développé sous environnement Stella
Hypothèses d’introduction des réacteursJusqu’en 2040, seuls des REP, de type EPR sont déployés. A partir de 2040, différentes hypothèses d’introduction des nouveaux réacteurs sont envisagées:
Tous les nouveaux réacteurs installés jusqu’à la fin du siècle restent de type REP
On introduit les réacteurs de 4ème génération (type RNR-Na seulement actuellement) selon la disponibilité du plutonium
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7Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Installation de REP uniquement, sans recyclage
IIASA A2 IIASA A3 IIASA B IIASA C2
=> Les réacteurs à neutrons rapides apparaissent nécessaires au développement durable du nucléaire
Uranium consommé
← Uranium non conventionnel
← Uraniumconventionnel
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2000 2020 2040 2060 2080 2100 2120 2140Années
Capacité installée en RNR compte tenu de la disponibilité du Pu
isogénérateurs
surgénérateurs
Sur toute la période, le nombre de RNR installés dépend plus de la disponibilité du Pu que de la demande énergétique
TWe
L’impact de la surgénération ne sera significatif qu’à partir du siècle prochain.
TWe
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Cumul de l’uranium consommé en Mt
Scénario A2 Scénario A3
Scénario C2Scénario B
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10Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Conclusions
• La technologie des RNR apparaît nécessaire au développement durable du nucléaire.
• Mais le rythme d’émergence de la filière RNR est limité par la disponibilité du Pu.
• Les réacteurs de 3ème et 4ème génération cohabiteront donc au cours du 21ème siècle.
• Il est important que la relance du nucléaire intervienne le plus tôt possible pour pouvoir augmenter les quantités de Pu fabriquées. Ce serait une erreur de vouloir attendre la disponibilité des RNR.
• Pour les scénarios de forte demande, les 16 millions de tonnes correspondant aux ressources conventionnelles identifiées auront été consommées avant 2100, quel que soit le type de déploiement.
• La surgénération aura un effet significatif sur la consommation d’uranium à partir du siècle prochain.
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11Institut de Technico-Economie des Systèmes Energétiques – 3 juin 2009
Perspectives
De nouvelles études d’évolution du parc seront réalisées à l’I-tésé:
• en travaillant par zone géopolitique homogène
• en fonction de certains critères économiques
• en mettant en concurrence le nucléaire avec d’autres types d’énergie