12.04.2016

Un nucléaire flexible pour plus de renouvelables

Nuclearplanet, le Google Maps du nucléaire
Publié par Boris Le Ngoc (SFEN)

Injustement opposés dans le débat public, l’énergie nucléaire et les renouvelables recèlent d’importantes synergies que les industriels du secteur s’emploient à renforcer. Alors que la transition énergétique est en marche, EDF renforce la modularité de son parc nucléaire pour accompagner le déploiement de l’éolien et du solaire dans le mix électrique.
 

Centrale nucléaire : un outil intrinsèquement flexible

Peu de gens le savent, mais la plupart des centrales nucléaires en exploitation aujourd’hui ont été conçues de manière à disposer de solides capacités de fonctionnement en régime flexible. Ces unités peuvent s’adapter à la consommation d’électricité, variable selon les heures de la journée. On appelle cela le « suivi de charge ».

Si à travers le monde, les unités fonctionnent le plus souvent à un niveau de puissance constant, c’est principalement pour un motif économique : il est plus rentable de faire fonctionner les réacteurs à pleine puissance que de ne pas les utiliser. En effet, contrairement aux énergies fossiles, les économies sur les coûts du combustible sont nulles lorsque les réacteurs ne produisent pas d’électricité.

Cette flexibilité permet de faciliter une intégration croissante des renouvelables dans le réseau.
 

La taille du parc français est un atout

En France, les centrales nucléaires fonctionnent en mode suivi de charge, ce qui leur permet de réguler leur niveau de puissance en fonction des variations de la demande.

Dès les années 1980, les centrales nucléaires ont été rendues plus manœuvrantes pour ajuster en permanence la production d’électricité à la consommation (à chaque instant, l’électricité produite doit être équivalente à l’électricité consommée). Cette flexibilité du parc nucléaire a été facilitée par sa taille : chacun des 58 réacteurs contribue seulement à une portion du besoin de flexibilité globale.

Aujourd’hui, les réacteurs nucléaires sont capables d’ajuster jusqu’à 80 %, à la hausse ou à la baisse, leur puissance en 30 minutes, permettant de compenser les variabilités sur le réseau et de valoriser au mieux la production d’électricité renouvelable.
 

Réduire l’utilisation des énergies fossiles

La France souhaite se désengager définitivement de ses centrales au fioul et au charbon. D’ici 2018, EDF souhaite arrêter la production de fioul, source d’émissions de CO2 et de coûts.

Pour compenser la fin du thermique, les équipes d’ingénierie de l’électricien proposent des solutions pour augmenter la flexibilité des réacteurs, notamment en généralisant un fonctionnement en suivi de charge. A terme, cette mesure concernerait les deux tiers des réacteurs (contre 1 sur 2 actuellement). Cette possibilité de variation de la puissance du parc nucléaire permettra à l’entreprise de réduire son recours aux énergies fossiles.
 

Plus de flexibilité pour soutenir le développement des renouvelables

A mesure de la montée en puissance des énergies renouvelables intermittentes, les modulations de la production nucléaire devront être plus importantes et plus fréquentes pour répondre aux besoins de flexibilité croissants du système électrique.

« Ce qui change avec l’intermittence des énergies solaire et éolienne, c’est que nous avons besoin de faire varier davantage de réacteurs en même temps », explique Stéphane Feutry, délégué à l’état-major à la Direction de la production nucléaire d’EDF, aux journalistes des Échos.


 


Augmenter la manœuvrabilité : quelles conséquences ?   

Pour toutes les centrales électriques - thermique, renouvelable ou nucléaire - le suivi de charge entraîne une réduction du facteur de charge (ratio entre l’énergie produit par une centrale électrique, quelle qu’elle soit, sur une période donnée et l’énergie qu’elle aurait produite durant cette période si elle avait fonctionné à puissance nominale de manière constante).

En France, l’impact du suivi de charge sur le facteur de disponibilité moyen des unités est marginal, environ 1,2 %. 

Par ailleurs, accroître les capacités de modulation du parc nucléaire est également économiquement bénéfique. Le coût et le temps de redémarrage d’un réacteur nucléaire augmentent lorsque celui-ci est à l’arrêt complet. Améliorer la « manœuvrabilité » du parc nucléaire permet à l’exploitant de limiter les pertes de production.

Sur le plan de la sûreté, moduler la production nucléaire renforce les besoins en maintenance (les robinets ou les tuyaux sont un peu plus sollicités). Pour Stéphane Feutry, il s’agit de « l’épaisseur du trait ».


Renforcer la flexibilité (ou la manœuvrabilité) du nucléaire est déterminante pour réussir la transition vers une économie décarbonée et réussir l’intégration des énergies renouvelables intermittentes dans le réseau électrique.


Crédit photo : SFEN