1/6 – Exploiter dans la durée - Sfen

1/6 – Exploiter dans la durée

Publié le 31 décembre 2014 - Mis à jour le 28 septembre 2021
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Les pays de l’OCDEj observent d’un œil attentif la prolongation des licences d’exploitation des centrales américaines. Dans de nombreux pays, comme la France et la Suisse, il n’y a pas de fin « légale » de la durée d’exploitation qui est conditionnée par des revues périodiques de sûreté. Sa prolongation peut nécessiter des rénovations et des remplacements de matériels (générateurs de vapeur, couvercle de cuve, -turbine, condenseur, transformateur…). Elle est, dans tous les cas, soumise à approbation des régulateurs nationaux.

L’Agence à l’Énergie Nucléaire de l’OCDE (AEN/OCDE) a réuni et analysé les données techniques et économiques des mises à niveau et prolongations de durée d’exploitation des centrales des pays membres. Même s’il est -économiquement rentable, le fonctionnement d’une centrale au-delà de sa durée de vie initiale doit respecter des facteurs organisationnels et réglementaires. Et l’autorité de sûreté nucléaire nationale confirme – ou pas – que le réacteur est conforme aux exigences d’un fonctionnement sûr.

Exigences réglementaires et facteurs limitants

Pour prolonger son exploitation, une centrale doit prouver sa conformité aux exigences au-delà de la durée initiale. L’évaluation de l’état actuel et prévisible de la centrale doit assurer que ses systèmes exerceront leurs fonctions de sûreté tout au long de l’exploitation. Les exploitants peuvent traiter l’impact du vieillissement ou mettre l’installation au niveau des référentiels plus récents.

Renouvellement de la licence et revues périodiques de sûreté sont les approches réglementaires adoptées pour les autorisations d’exploitation à long terme. Immédiatement après l’accident de Fukushima Dai-ichi, les exigences ont évolué vers le renforcement de la protection contre les agressions externes et la capacité à gérer un accident dans la durée sur plusieurs réacteurs, dans un environnement hostile. Toutes les centrales ont été concernées, quel que soit leur âge. Cela entraîne des coûts à intégrer lors de l’examen de la prolongation d’exploitation.

Des recherches sont déjà menées sur le vieillissement des matériaux et structures. Pendant son exploitation, nombre des composants d’un réacteur sont changés. Mais pas la cuve ni l’enceinte de confinement, essentielles pour le fonctionnement et la sûreté. La résistance des cuves des réacteurs construits avant 1972 peut être altérée par la teneur en cuivre et en phosphore des matériaux utilisés. Mais la plupart des cuves plus récentes ont une marge de sécurité suffisante. Des inspections complètes viennent confirmer l’intégrité structurelle globale de la cuve. L’enceinte de confinement est la structure-clé de la centrale nucléaire, ultime barrière contre les rejets de radioéléments. Le comportement dans le temps de la structure de l’enceinte et de son revêtement conditionne aussi la durée d’exploitation. Dans de nombreux pays, tous les 10 ans au moins, leur étanchéité est vérifiée.

Une approche multicritère

L’AEN privilégie une approche multi-critère pour évaluer la faisabilité d’une extension de l’exploitation d’un réacteur. L’évaluation doit tenir compte des conditions financières d’exploitation, des incertitudes politiques et réglementaires, de l’état de la centrale et du rôle du nucléaire dans la politique énergétique du pays. Ainsi, portefeuille de la production et de l’actif, prévisibilité des prix de l’électricité, besoin de mise à niveau et/ou de remplacement des équipements, impact des activités de remise en état sur la disponibilité à 10 ans, risques et incertitudes politiques, financières, réglementaires… sont à intégrer ; comme le coût des travaux, le coût moyen actualisé de la production d’électricité après les travaux de prolongation, la politique carbone et la sécurité d’approvisionnement du pays. La combinaison de ces éléments permet d’évaluer les options que l’exploitant ou le gouvernement pourrait retenir.

Aux États-Unis, 74 réacteurs peuvent fonctionner 20 ans de plus qu’initialement prévu. Certains envisagent une exploitation jusqu’à 80 ans. En France, la durée initiale des réacteurs a été fixée à 40 ans. Mais le cadre réglementaire français ne donne pas de limite théorique à la durée d’exploitation, et réévalue la sûreté tous les 10 ans. L’investissement total pour ces 58 réacteurs jusqu’en 2025 est d’environ 70 milliards USD2010. En Russie, la durée d’exploitation initiale de 30 ans a été portée à 45 ans pour les réacteurs VVER440 et à 55 ans pour les VVER1000. Dans les pays étudiés par l’AEN [1], les prolongations coûtent 500 à 1 100 USD2010/kWe selon l’ampleur des travaux. L’impact des modifications post-Fukushima est estimé à 10-17 % de l’investissement de prolongation initialement prévu. Dans la plupart des cas, exploiter les centrales dix ans de plus est rentable. Le LCOEEOj des pays étudiés par l’AEN [2] est entre 30-58 USD2010/MWh pour une exploitation prolongée de 20 ans et de 30 à 71 USD2010/MWh pour une prolongation de 10 ans. Les coûts moyens de production après -rénovation restent encore inférieurs à ceux des énergies renouvelables. Toutefois, aux États-Unis, si le prix du gaz reste durablement bas, la prolongation des centrales nucléaires pourrait être économiquement contestable.

Tout projet de prolongation d’exploitation doit anticiper les -exigences de sûreté concernant le vieillissement et l’amélioration de la gestion de la marge de sûreté tout au long de la durée de vie de la centrale. À cet égard, les programmes de surveillance sont essentiels. Un programme efficace de gestion du vieillissement est un élément clé d’une exploitation sûre et fiable pendant les délais prévus à l’origine et même au-delà.


 Belgique, Finlande, France, Hongrie, Corée, Suisse, Royaume-Uni, États-Unis.

Belgique, France, Hongrie, Corée, Suisse, États-Unis.

Par la Rédaction