5/10 – Projet ICAREx : au service des concepteurs du nucléaire de demain

Le projet ICAREx, piloté par la R&D d’EDF, ambitionne d’offrir aux concepteurs de centrales nucléaires les outils pour développer un jumeau numérique dès les prémices du projet et ainsi faire évoluer les méthodes de conception. Il entre dans le cadre d’une dynamique de numérisation et de modernisation de l’industrie nucléaire. Grâce à cette innovation, la filière nucléaire se dote d’un moyen moderne de sécuriser la réalisation de ses futurs grands projets de maintenance et de nouvelles constructions.

La transition numérique, à la fois bénéfique à la sûreté et à la compétitivité des installations, est l’une des priorités de l’industrie nucléaire française. Cela s’observe à travers le contrat stratégique de la filière nucléaire signé en janvier 2019 par François de Rugy, alors ministre de la Transition écologique et solidaire, Bruno Le Maire, ministre de l’Économie et des finances, et Dominique Minière, alors président du Comité stratégique de la filière nucléaire (CSFN). Le contrat comprend quatre axes et les questions de numérisation et de modernisation s’incarnent dans l’axe 2, « la transformation numérique de la filière nucléaire », et l’axe 3, « R&D et transformation écologique de la filière nucléaire », dans lequel est mentionné l’enjeu aspirant à « définir les réacteurs et outils du futur, en visant plus particulièrement à accélérer l’initiative Usine nucléaire du futur¹ ». De plus, la numérisation et la création d’un jumeau numérique bénéficiera également à l’axe 1, « Emploi, compétences et formations », et à l’axe 4, « L’international ». Pour relever ce défi crucial au coeur de la filière, les entreprises mutualisent leurs efforts de R&D au sein de plusieurs projets auxquels est connecté ICAREx : le Réacteur numérique et ConnexITy.

ICAREx : les enjeux du projet

ICAREx permettra de tester et de valider au plus tôt les principales hypothèses de conception d’une centrale, en y incluant tous les aspects humains et organisationnels, liés à l’architecture de la salle de commande, aux interfaces de conduite et à l’aménagement des locaux industriels et donc de limiter les surcoûts engendrés par les évolutions de conception. Le projet représente un gain de compétitivité de la phase de conception à la construction, y compris en facilitant les démonstrations de sûreté dans le cadre de la certification auprès de l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN). « Des hypothèses, sur le nombre d’opérateurs nécessaires en salle de commande par exemple, sont prises très tôt et peuvent changer ensuite, explique Fabien Leray, directeur du projet ICAREx. Il faut avoir en tête que vingt ans peuvent s’écouler entre les premières esquisses et la construction de la centrale nucléaire ». L’objectif, à l’échelle de la filière nucléaire, est de sécuriser la réalisation de ses futurs grands projets de nouvelles constructions.

Des projets interconnectés : Réacteur numérique, ICAREx et ConnexITy

Depuis le 1er janvier 2020, neuf acteurs², avec EDF en chef de fi le, mutualisent leurs expertises afin de développer le jumeau numérique de chaque réacteur : c’est le projet Réacteur numérique. Celui-ci est actuellement dans une phase de recherche et développement qui vise à lever les verrous technologiques d’ici à 2024 pour la création, dès 2025, du clone numérique de chaque réacteur nucléaire du parc français. Pour rappel, le jumeau numérique désigne une copie numérique conforme et complète du réacteur simulant aussi bien les phénomènes très localisés que le fonctionnement de systèmes entiers. Grâce à l’orchestration de tous les codes de calcul et des différents jumeaux numériques (de l’enceinte de confinement, des générateurs de vapeur, etc.), le Réacteur numérique sera plus complet que les simulations actuelles. ICAREx va s’appuyer dans un premier temps sur les outils de simulation fonctionnels pour la phase de conception et pourra être couplé, dans un deuxième temps au Réacteur numérique. L’accomplissement du projet est d’ailleurs prévu pour 2024. ICAREx fait aussi écho au programme ConnexITy³ , qui depuis juin 2017 ambitionne d’intégrer des innovations majeures dans la conception et la réalisation des moyens de pilotage et de préparation des chantiers de centrales nucléaires. Le programme ConnexITy a été construit dans une logique de filière industrielle afin de rapprocher les acteurs et de simplifier l’exploitation et la conception des centrales nucléaires.

Les partenaires du projet

ICAREx regroupe cinq partenaires : EDF, ANSYS, CORYS, Human Design Group et THEORIS. Fort de 165 000 salariés, toutes filières énergétiques confondues, le groupe EDF exploite aujourd’hui près de 80 réacteurs dont les 56 réacteurs du parc électronucléaire français. CORYS5 est une entreprise grenobloise, filiale de Framatome, faisant référence dans le domaine des simulateurs dynamiques de formation et d’ingénierie dans le nucléaire, les industries de procédés et le transport ferroviaire. Elle prend également part aux projets précédemment mentionnés : le Réacteur numérique et ConnexITy.

ANSYS, Human Design Group (HDG) et THEORIS sont toutes trois des entreprises franciliennes. ANSYS est une PME spécialisée en simulation d’ingénierie également engagée dans le projet ConnexITy. Human Design Group (HDG) est une PME de conseil technologique et en ingénierie centrée sur les facteurs humains pour le design de systèmes hommes-machines complexes. Pour finir, THEORIS est une PME spécialisée en réalité augmentée.