Le repositionnement stratégique de la France sur le nucléaire pour produire une énergie décarbonée

Les enjeux de souveraineté énergétique sont au cœur des stratégies de développement, voire de survie économique des nations depuis les diverses révolutions industrielles et les avancées technologiques qu’elles ont entraînées. Relativement dépourvue en ressources naturelles susceptibles de subvenir à ses besoins en la matière, telles que le pétrole ou le gaz, la France a décidé dans les années 1960 de se tourner vers une technologie alors très en vogue : le nucléaire. Le recours à l’uranium permettait en effet de faire face aux fluctuations des marchés de l’énergie et aux aléas géopolitiques survenant au niveau des pays producteurs de ressources fossiles, tout en développant un système d’approvisionnement énergétique aux coûts davantage prévisibles. Après les réussites des projets expérimentaux de la fin des années 1950, les trois décennies suivantes ont vu l’expansion fulgurante du parc nucléaire français qui comptait près de 60 réacteurs à l’aube des années 1990.

Cependant, cet élan a connu un net ralentissement à la suite notamment de la catastrophe de Tchernobyl de 1986 et au ralentissement de la croissance économique du pays. La décennie 1990 et le début des années 2000 n’ont ainsi vu que l’achèvement de projets en cours et aucun nouveau chantier n’a été entamé. Par la suite, la popularité du nucléaire en France a continué à se détériorer, suite au fiasco de la construction de la centrale nucléaire d’Olkiluoto en Finlande, débutée en 2003 et confiée à Areva (aujourd’hui Orano), qui a vu son échéance être sans cesse repoussée (la mise en service du réacteur EPR est prévue pour 2022) et ses coûts exploser ; ou encore au terrible accident survenu en mars 2011 à Fukushima. À l’instar de Tchernobyl, cet incident au Japon a suscité un émoi mondial et a fait ressurgir de vives inquiétudes sur les questions de sûreté liées à cette technologie.

Représentant plus de 75% de sa production énergétique, le recours au nucléaire a toutefois été confirmé en France avec des mesures de surveillance sensiblement renforcées. Mais la conjoncture de l’époque, couplée à l’opposition de plus en plus véhémente de l’opinion publique a dessiné une tendance générale se dirigeant vers une réduction significative de l’usage de l’atome. Dans le courant des années 2010, le gouvernement a annoncé vouloir réduire la part du nucléaire dans la production d’électricité à 50 % d’ici 2025, mais en 2017, cette échéance a été repoussée de dix ans. Par ailleurs, en 2020, la centrale de Fessenheim, qui était alors la plus ancienne encore en activité, a été définitivement arrêtée. En parallèle, il a été décidé que 14 des désormais 56 réacteurs actuellement en service devaient subir le même sort avec la même date butoir de 2035.

Ainsi, le parc nucléaire français compte aujourd’hui 56 réacteurs fonctionnant tous sur la même technologie à eau pressurisée, et un réacteur de troisième génération (EPR) est en construction à Flamanville depuis 2007 et sera mis en service en 2023. Ce parc est néanmoins assez ancien, la plupart des réacteurs ont plus de 30 ans et les derniers mis en service sont ceux de Civaux en 2002 (fig 1 & 2).

À l’aube de l’année 2021 le sort du nucléaire en France et dans de nombreux autres pays semblait alors scellé, mais contre toute attente, cette année aura vu la tendance s’inverser et un certain retour en force de l’énergie atomique à l’échelle mondiale.

En réponse à l’urgence climatique, le retour en force du nucléaire

La remontée en flèche de la cote de popularité du nucléaire vient pour beaucoup des mesures prises par divers pays pour réduire leur recours aux énergies fossiles. Face à l’urgence climatique, la France a par exemple affiché sa volonté de produire une énergie la plus décarbonée possible. Or dans cette optique, le nucléaire a l’avantage de proposer une solution, certes loin d’être parfaite, mais qui a l’avantage d’être pilotable, efficace et non émettrice de CO2. Par ailleurs, ce regain d’intérêt se retrouve dans les chiffres, d’après le sondage Odoxa « Retour de flamme des Français en faveur du nucléaire » de 2021, 59 % d’entre eux sont aujourd’hui favorables au nucléaire alors qu’ils n’étaient que 47% en 2018.

En France, le Président de la République a annoncé le 12 octobre 2021 un ambitieux plan de relance baptisé « France 2030 » qui se voit doté d’une enveloppe de 30 milliards d’euros répartis sur 5 ans afin de poursuivre les efforts dans la compétitivité industrielle et les technologies d’avenir et à ce titre, huit milliards sont accordés au secteur de l’énergie. L’un des objectifs fixés à cette filière est notamment de faire émerger en France des réacteurs nucléaires de petite taille, innovants et avec une meilleure gestion des déchets.

Par ailleurs, Emmanuel Macron a annoncé le 9 novembre 2021 lors d’une allocution télévisée la construction de nouveaux réacteurs nucléaires. Il n’a cependant pas précisé leur nombre ou leur localisation mais tout porte à croire que ces chantiers concernent des EPR, à l’instar du réacteur de Flamanville qui sera le premier de ce type en France au terme de sa complétion prévue pour 2023.

L’acronyme EPR signifie « European Pressurized Reactor ». Ce type de réacteur d’une puissance d’environ 1 600 MW est né d’un accord de coopération signé entre Framatome et Siemens datant de 1989. Celui-ci devait développer une nouvelle technologie de réacteur pour les marchés français et allemands, mais aussi pour l’export. Toutefois l’Allemagne se retire en 1998 après l’arrivée des verts au gouvernement, et laisse le projet aux mains des français EDF et Areva (né en 2001 de la fusion de Framatome, Cogema et CEA Industrie). La conception de l’EPR permet en théorie une exploitation d’au moins 60 ans. Aujourd’hui il n’existe que ? réacteurs de ce type en service et ceux-ci se situent sur la centrale chinoise de Taishan, dans le sud-est de la Chine. Construits pendant neuf ans avec la participation d’EDF, leurs mises en service datent respectivement de 2018 et 2019. L’un de ces deux EPR a d’ailleurs rencontré des problèmes en juin dernier, forçant sa mise à l’arrêt et créant de premiers doutes sur l’usage de cette nouvelle technologie. La cause de cet incident n’a été identifiée que très récemment et il semblerait qu’un défaut de conception de la cuve soit en cause, ce qui a poussé la CRIIRAD (Commission de recherche et d’information indépendantes sur la radioactivité) à mettre en garde contre de potentiels problèmes similaires sur d’autres EPR.

Malgré ce premier « accroc » pour ce nouveau procédé, le regain d’intérêt pour l’atome de la part de l’exécutif français et de l’opinion public reste une réalité. Dans ce nouveau contexte, on peut notamment mettre en exergue les incessantes actions d’influence et de lobbying menées par les défenseurs du secteur. Les grands acteurs du nucléaire (EDF, Orano, Framatome,…) ont par exemple créé en juin 2018 le Groupement des industriels français de l’énergie nucléaire (GIFEN), qui a pour but de donner plus de visibilité aux acteurs de la filière, en France et à l’international.

Par ailleurs, les militants pro-nucléaires commencent aussi à se faire entendre. À ce titre, le collectif « les Voix du nucléaire » s’est fait connaître en 2020 en manifestant contre la fermeture de la centrale de Fessenheim devant les locaux de Greenpeace. Nombre de personnalités politiques de tous bords ont aussi changé leur fusil d’épaule et affichent désormais leur soutien au nucléaire, comme François de Rugy ou Pascal Canfin. Certaines d’entre elles ont même créé des associations visant à faire du lobby pour l’atome, à l’image de Patrimoine Nucléaire et Climat (PNC) fondé par l’ancien président de l’Assemblée nationale Bernard Accoyer. Cet organisme prône le nucléaire auprès des élus locaux et à Bruxelles et est très présent dans la presse. Il bénéficie en outre du soutien de nombreuses personnalités influentes comme les anciens ministres Arnaud Montebourg et Jean-Pierre Chevènement, les parlementaires André Chassaigne du Parti communiste et Julien Aubert des Républicains, ou encore du climatologue François-Marie Bréon pour ne citer qu’eux. Ce changement d’avis ne concerne pas que des personnages publics et le même constat peut aussi être fait du côté des industriels de l’éolien et du solaire qui, d’après l’article de L’Obs, concèdent que le nucléaire devra faire partie du futur mix énergétique français.

Enfin, les ressorts d’influence passent désormais aussi par les NTIC où des outils comme Twitter et YouTube sont de formidables relais des idées. À ce titre, l’expert du climat et défenseur du nucléaire Jean-Marc Jancovici rassemble désormais une audience significative sur ces nouveaux médias et ses diverses interventions sont très suivies.

Ce retour en force se retrouve également à l’échelle mondiale, même si après l’accident de Fukushima d’il y a dix ans la filière semblait condamnée. À la suite de cet événement, plusieurs pays ont alors renoncé au nucléaire et bon nombre de projets de construction de centrales ont été arrêtés ou retardés. Mais la COP 26 de novembre 2021 a vu le retour en grâce de l’uranium. En effet, face aux grandes interrogations posées par le réchauffement climatique et au retard sur les objectifs climatiques et la transition énergétique, les arguments d’énergie propre, relativement peu coûteuse et permanente fournis par le nucléaire finissent par convaincre. Comme le déclare Rafael Mariano Grossi, le directeur général de l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) à l’AFP « Cette COP est peut-être la première où l’énergie nucléaire a une chaise à la table, où elle a été considérée et a pu échanger sans le fardeau idéologique qui existait avant ».

De plus, à l’occasion de cet événement, 12 syndicats de plusieurs pays ont exprimé dans une tribune que cette énergie est « propre, fiable et abordable » et qu’elle est source de nombreux emplois. Pour appuyer leur propos, ces derniers ont déclaré que « sans nouvel investissement, plus de 100 gigawatts de capacité nucléaire, qui permettent d’alimenter 200 millions de foyers, seront perdues d’ici 2040. Cela nous coûterait probablement un demi-million d’emplois et représenterait la plus grande perte d’énergie propre de l’histoire du monde ». D’après les informations du Figaro, ces syndicats représentent les organisations GMB, Prospect et Unite the Union (Royaume-Uni), CFE-CGC Energies et CFE-CGC Métallurgie (France), IBEW (Etats-Unis et Canada), CNWC (Canada), Fédération Energie (Belgique), Odborovy svaz ECHO (République tchèque), EVDNZ (Hongrie), SCNE (Roumanie), ZOES (Slovaquie), et proviennent donc sans surprise de pays ayant un fort attrait pour l’atome.

Néanmoins, les ambitions de retour au nucléaire de plusieurs acteurs majeurs dont la France ne plaîsent pas à tous et les tensions s’intensifient, notamment entre pays européens. En effet, suite aux pressions exercées par l’hexagone pour relancer l’énergie atomique en Europe, une coalition de cinq États membres de l’UE dirigée par l’Allemagne s’est formée pour demander à la Commission européenne d’exclure le nucléaire de la taxonomie européenne pour une finance durable. Cela représente un réel enjeu pour le secteur car cette taxonomie est une sorte de classification qui facilite l’accès à des financements à taux avantageux aux activités économiques considérées comme durables. Cette alliance dont font aussi partie l’Autriche, le Danemark, le Luxembourg et le Portugal estime que « l’énergie nucléaire est incompatible avec le principe consistant à « ne pas causer de préjudice important » (Do no significant harm) du règlement sur la taxonomie de l’UE ». Ces pays, qui pour la plupart ont déjà mené des actions sur leurs territoires pour sortir du nucléaire, semblent par ailleurs résolus à obtenir gain de cause et n’hésiteront sûrement pas à contester devant les tribunaux de l’UE l’adoption de cette technologie dans la taxonomie européenne sur la finance durable.

Le positionnement stratégique de la France sur la filière prometteuse des SMR, ou comment rester un leader du nucléaire

Malgré la réticence de ses voisins européens, la France est donc bien décidée à compter sur le nucléaire pour son approvisionnement énergétique futur et à rester une puissance de premier ordre dans ce domaine. Mais l’ambition française ne s’arrête pas là, et notre pays a même accéléré ses efforts dans un sous-secteur qui fait maintenant beaucoup parler de lui, celui des petits réacteurs modulaires appelés SMR.

Après avoir bâti des réacteurs toujours plus puissants, l’industrie souhaite se diversifier et une grande attention est désormais accordée aux nouveaux réacteurs SMR. Les Small modular reactors sont d’une puissance plus faible, les plus petits peuvent produire dix mégawatts (MW), les plus gros jusqu’à 300 MW quand, à titre de comparaison, les centrales françaises produisent entre 900 et 1 450 MW. Ces entités répondent à divers usages : les plus petites pourraient être utilisées dans le domaine militaire ou spatial, celles de taille intermédiaire pour les industries très gourmandes en électricité (pétrochimie, bitumineux, gros ports…), et les plus puissantes pour alimenter des réseaux électriques plus petits et moins bien desservis que celui de la France.

L’avantage principal de ces SMR réside dans le fait qu’ils sont conçus pour être fabriqués en usine de façon modulaire et standardisée, et qu’ils peuvent rapidement être mis en opération sur site. Par ailleurs, la plupart des projets de SMR se base sur le procédé du nucléaire civil actuel de troisième génération à eau pressurisée, qui équipe tout le parc français. Mais certains pays comme la Chine, la Corée du Sud, le Japon ou encore le Canada, développent des SMR de quatrième génération utilisant de nouvelles technologies comme les sels fondus, le gaz à haute température ou les neutrons rapides.

Néanmoins, il n’existe à ce jour aucune usine dans le monde capable de produire ces réacteurs à la chaîne. L’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA) précise par ailleurs que « les économies d’échelle obtenues par la production en série de ces modules ne seront pas atteintes avant d’atteindre un certain nombre de réacteurs ». Cette technologie est en effet très récente et il n’y a pour le moment pas de marché réellement établi. Le principal enjeu sera donc d’arriver à uniformiser les normes internationales de sûreté afin de proposer un modèle standardisé, qui n’a pas besoin d’être adapté à chaque pays, et qui doit permettre d’abaisser les coûts de fabrication. On estime que ces derniers pourraient avoisiner un à deux milliards d’euros contre 7 à 8 milliards pour un EPR grâce à la production en série. À leurs débuts, ces SMR risquent donc de produire une électricité plus chère que les réacteurs traditionnels, mais ils constituent toutefois un atout certain pour répondre aux problématiques de pays isolés, avec un réseau électrique encore peu développé ou fortement dépendants d’une production énergétique fossile.

La France s’est d’ores et déjà intéressé à cette technologie de rupture. En 2017, l’État a en effet lancé le projet « Nuward » (pour NUclear forWARD), un SMR de 170 MW à eau pressurisée. Les grands spécialistes du domaine, à savoir le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), EDF, le groupe naval militaire Naval Group et le spécialiste des réacteurs compacts TechnicAtome se sont alors alliés pour produire ce petit réacteur modulaire français. Si les trois premiers acteurs sont des noms bien connus du nucléaire en France, TechnicAtome est, assez injustement, bien moins connu.

Cette PME qui emploie un peu moins de 2000 personnes est détenue par l’Etat (50,32 %), EDF (9,03 %), le CEA et Naval Group (20,3 % chacun). Elle est par ailleurs le champion européen de la conception des réacteurs nucléaires compacts et constitue une pièce maîtresse du projet Nuward, dont l’expertise sera utilisée pour le développement de la chaudière nucléaire du SMR. Le savoir-faire unique de TechnicAtome date de plus de 50 ans et lui permet d’encapsuler des quantités d’énergie et de puissance très supérieures à ce qui se fait traditionnellement dans le nucléaire civil. Selon son PDG Loïc Rocard, cela est « susceptible de donner un avantage concurrentiel décisif dans le monde des SMR ». Cette compétence a été utilisée auparavant au profit de la marine nationale pour la propulsion navale nucléaire militaire des sous-marins SNA et SNLE ainsi que du porte-avions Charles de Gaulle. Bien que le premier SMR français ne devrait voir le jour au mieux qu’en 2035, ce projet est suivi avec beaucoup d’intérêt par le gouvernement. Un milliard d’euros a déjà été octroyé dans le cadre du plan 2030 pour accélérer les travaux sur Nuward, et avant cela en décembre 2020, le chef de l’Etat avait déjà apporté un soutien de 50 millions d’euros à cette technologie.

Le projet Nuward est en premier lieu prévu pour l’export, car avec des réacteurs déjà très puissants, dont un EPR sur le point d’être terminé à Flamanville, la France n’aurait pas forcément besoin de ces petits réacteurs. L’utilisation des centrales actuelles et de potentiels futurs EPR additionnés au développement massif des énergies renouvelables rendent l’usage des SMR peu pertinent pour les pays déjà nucléarisés. EDF a donc pour ambition d’exporter un produit performant et compétitif, en plus de son offre de réacteur de forte puissance de type EPR. À ce titre, le PDG d’EDF Jean-Bernard Lévy a étendu en septembre dernier sa coopération aux SMR avec la compagnie tchèque CEZ (fig 3). La République tchèque reste le troisième consommateur de charbon après l’Allemagne et la Pologne en Europe, et souhaite poursuivre ses efforts pour réduire son empreinte carbone en agrandissant son parc constitué actuellement de six réacteurs nucléaires.

Néanmoins, malgré la mobilisation d’acteurs de pointe en la matière et le soutien de l’État, le projet Nuward accuse un réel retard par rapport à ses concurrents américain, chinois ou russe. En juillet dernier, la Chine annonçait par exemple le début du chantier d’un SMR sur l’île de Hainan, qui devra à terme alimenter 526 000 foyers. La seule centrale à SMR aujourd’hui opérationnelle est construite sur une barge en Russie et a été mise en service en mai 2020 par l’agence nucléaire russe Rosatom. Elle est équipée de deux réacteurs de 35 MW qui alimentent Pevek, une ville isolée de Sibérie orientale. Mais au total, ce ne sont pas moins de 70 projets qui sont à l’étude partout dans le monde, et la plupart sont en avance sur Nuward (fig 4). Les Russes espèrent par exemple finaliser leur RITM-200N en 2028, tandis que les Chinois, les Américains et les Coréens sont aussi très avancés dans leurs projets respectifs.

Aux États-Unis, la start-up NuScale Power, financée par des investisseurs privés et par le Département de l’énergie des États-Unis, a notamment déjà reçu l’approbation de son design par l’Autorité de sûreté américaine (NRC) en 2020. Malgré l’état d’avancement impressionnant des concurrents internationaux, le PDG de TechnicAtome se veut rassurant et déclare que  « cet écart ne sera pas problématique dès lors que la solution française sera bonne, compacte, compétitive et s’inscrira dans l’environnement des réseaux de transport d’électricité de façon harmonieuse » et ajoute que « si nous avons un bon produit, il a des chances de trouver un marché. Son marché est le remplacement des tranches d’électricité à base de charbon, qui est notoirement un marché mondial en devenir ».

Le nucléaire semble définitivement revenu sur le devant de la scène en France et plus globalement dans le monde. Face aux menaces climatiques de plus en plus insistantes qui poussent les pays à viser une décarbonation de leur production électrique, et aux pressions des citoyens qui exigent des actions concrètes de la part de leurs dirigeants, cette tendance n’est au final pas si surprenante. Bien que loin d’être parfaite, cette source d’énergie à néanmoins l’avantage d’être plus constante et plus abordable que beaucoup d’autres. Mais malgré la volonté du chef de l’Etat français de bâtir de nouvelles centrales et de conserver une part significative pour le nucléaire dans le mix énergétique, le temps où l’atome était le fer de lance de notre approvisionnement énergétique est révolu. D’ici 2035, sa part doit chuter à 50% et la dynamique actuelle est clairement en faveur des énergies renouvelables et de l’hydrogène.

Néanmoins, pour rester un pays de pointe en la matière, car rappelons-le, la France est le pays le plus nucléarisé au monde lorsque les chiffres sont rapportés au nombre d’habitants, notre pays compte bien innover. Malgré une entrée tardive sur le secteur des SMR, le projet Nuward, porté par des acteurs disposant de compétences qui n’ont certainement rien à envier aux meilleurs mondiaux et pleinement soutenu par l’État, semble très prometteur. Par ailleurs, la présence d’un acteur français ne sera pas de trop dans la compétition mondiale, pour des raisons géopolitiques mais aussi économiques, afin de préserver la compétitivité nationale dans un secteur encore primordial pour notre pays.

L’année 2021 a donc marqué un tournant dans l’histoire du nucléaire, et ce malgré l’opposition encore très présente et la pertinence des arguments avancés par divers organismes anti-nucléaires. À titre d’exemple, Yves Marignac, porte-parole de négawatt déclare que « le paravent climatique permet aux partisans du nucléaire d’occulter tous les autres enjeux, lourds, que soulève pourtant le recours à l’atome ».

Mais malgré ces légitimes inquiétudes liées entre autres à la sûreté et au traitement des déchets radioactifs, le nucléaire a, semble-t-il, encore un rôle à jouer. Il n’est certes plus la source d’énergie dominante, mais doit désormais servir de relais vers une production qui à l’avenir reposera, espérons-le, le plus possible sur des énergies renouvelables.

Par Louis-Maël Jouanno, promotion 2021-2022 du M2 IESCI

Sources web

  • Nikolaus J. Kurmayer, traduit par Anne-Sophie Gayet. (2021, 12 novembre). « COP26 : cinq États membres de l’UE s’allient contre le nucléaire ». Euractiv

 

  • Le Figaro avec AFP. (2021, 5 novembre). « Climat: pendant la COP26, le nucléaire défendu par un groupement de syndicats ». Le Figaro

 

  • (2021). « Le nucléaire d’EDF ». EDF

 

  • (2021, 11 mars). « Retour de flamme des Français en faveur du nucléaire ». Odoxa

 

  • Le Point. (2021, 7 novembre). « COP26 : le retour en grâce du nucléaire ». Le Point

 

  • (2021, 5 octobre). « Nucléaire : que sont les SMR, ces “mini réacteurs” dans lesquels la France veut à son tour investir ? » franceinfo

 

  • Thomas Leroy. (2021, 27 octobre). « Avec l’arrivée de nouveaux EPR, à quoi vont servir les mini-réacteurs nucléaires? ». BFM Business

 

  • (2021, 12 octobre). « France 2030 : un plan d’investissement pour la France de demain » gouvernement.fr

 

  • Fabien Magnenou. (2021, 13 octobre). « France 2030 : quel avenir industriel pour les SMR, ces “petits” réacteurs nucléaires vantés par Emmanuel Macron ? » franceinfo

 

  • Enrique Moreira. (2021, 12 octobre). « Nucléaire : la France parie sur les mini-réacteurs ». Les Echos

 

  • Céline Deluzarche. (2021, 12 octobre). « Les mini-réacteurs nucléaires SMR vont-ils conquérir le monde ? ». Futura Sciences

 

  • Aurélie Barbaux. (2021, 7 octobre). « [Repères] Tout comprendre aux SMR, ces petits réacteurs nucléaires modulaires prisés par Emmanuel Macron ». L’usine nouvelle

 

  • La Tribune. (2021, 10 avril). « Pourquoi Nuward, le petit réacteur modulaire (SMR) à la française, reste très prometteur ». La Tribune

 

  • L’Obs. (2021, 18 novembre). « Comment le lobby du nucléaire tente de gagner la bataille des idées ». L’Obs

 

  • (2021, 9 novembre). « Nucléaire : Emmanuel Macron annonce la construction de nouveaux réacteurs ». franceinfo

 

  • Florian Maussion. (2021, 26 octobre). « Le nucléaire français en 5 graphiques ». Les Echos

 

  • Florian Maussion. (2021, 10 novembre). « Nucléaire : cinq choses à savoir sur les EPR ». Les Echos

 

  • Emmanuel Grasland. (2021, 12 octobre). « TechnicAtome, l’atout français dans la course aux petits réacteurs nucléaires ». Les Echos

 

  • « Industrie nucléaire en France ». Wikipédia

 

  • « Liste des réacteurs nucléaires en France ». Wikipédia

 

  • Le Parisien avec AFP. (2021, 28 novembre). « Incident nucléaire sur l’EPR de Taishan en Chine : la cause identifiée ». Le Parisien

 

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