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Le nucléaire a-t-il sa place dans le mix décarboné de demain ?

3 critères nous semblent essentiels pour comparer l’énergie nucléaire aux autres énergies et donc déterminer son caractère substituable ou non par d’autres énergie :

  • le critère économique
  • le critère écologique
  • le critère de sa disponibilité

Le nucléaire, une énergie rentable économiquement – l’exemple français des coûts du nucléaire actuels 

L’une des questions majeures de laquelle dépendra la place du nucléaire dans le mix énergétique de demain est la question de sa rentabilité par rapport aux autres sources d’énergie décarbonées.

L’exercice de comparer ces différentes sources d’énergie ne peut que se heurter aux critiques des tenants de chaque énergie, tant les hypothèses prises, même étayées, peuvent faire varier d’un extrême à l’autre la conclusion. En effet, le prix au MWh des différentes sources d’énergie varie fortement en fonction du taux d’actualisation utilisé pour les coûts du capital, des hypothèses de réduction de coûts futurs pour les énergies renouvelables d’ici 20 ou 30 ans, ou encore des tendances sur le coût du démantèlement ou sur la gestion des déchets. À cela peut s’ajouter, pour un pays donné, des considérations stratégiques de balance commerciale entre des technologies dont l’essentiel de la valeur ajoutée serait produit localement (production de panneaux solaires/onduleurs nationale, approvisionnement local en grands composants de centrales…) et des productions importées.

Dans cette partie, nous proposons donc, plutôt qu’une réponse définitive, des éclairages provenant de plusieurs sources différentes sur les coûts du nucléaire actuel, les coûts prévisibles des réacteurs de nouvelle génération, et une comparaison en grande masse de la rentabilité et des contraintes de chaque source d’énergie.

Cliquer sur le graphique pour l’agrandir Nuc_4_1

Source Analyses BearingPoint ; Cour des comptes : Le coût de production de l’électricité nucléaire, Actualisation 2014

Pour analyser les coûts du nucléaire actuels en France, nous avons choisi de nous appuyer sur le dernier rapport de la Cour des comptes[1] analysant les coûts du parc nucléaire français, le plus grand parc nucléaire au monde géré par un seul opérateur.

Nous proposons dans le graphique ci-dessus une décomposition des différents postes de coût du nucléaire incluant les modifications post-Fukushima. Le calcul retenu correspond aux coûts 2011-2025 dans l’hypothèse d’une prolongation à 50 ans de la durée de vie des centrales et d’un impact du prolongement de la durée de vie appliqué à partir 2014 pour les amortissements et les provisions de démantèlement.

On aboutit ainsi à un coût de 57 €/MWh sur la période considérée. À noter que ces coûts peuvent cependant être revus à la hausse suivant l’évolution des coûts de démantèlement[2], de gestion des déchets, ou encore l’évolution du coût du grand carénage[3] par rapport aux prévisions[4].

Il est intéressant d’observer le poids des différents postes de coût dans le prix total du Megawatt-heure nucléaire. On constate en particulier :

–         la part du coût du combustible (après enrichissement) s’élève à 6,2 €/MWh, soit 11 % du coût total. En rajoutant les provisions pour les coûts de retraitement des déchets, on obtient un coût total pour le combustible de 9,9 €/MWh (17 % du total). Comme cela est connu, le nucléaire est ainsi peu sujet aux variations de prix des matières premières. Il s’agit cependant d’un poste de coût non négligeable, qui serait en partie économisé sur les réacteurs de génération III+, et possiblement quasi totalement sur les réacteurs de génération IV ;

–         on voit évidemment le coût important du loyer économique dans l’industrie nucléaire : 15 €/MWh, soit 26 % du total. Cela révèle à quel point l’industrie nucléaire est fortement capitalistique ;

–         les investissements supplémentaires de sûreté post-Fukushima (Force d’action rapide nucléaire, diesels d’ultime secours…) représentent quant à eux un surcoût de 1,7 €/MWh, soit 3 % du total ;

–         enfin, on constate que la part des coûts de démantèlement s’élève à 1,1 €/MWh, soit 2 % du total. Ainsi, même une réévaluation de ces coûts n’affecterait que marginalement le coût total au MWh de l’énergie nucléaire.

Sur le point de la rentabilité pure – même en ignorant les problématiques d’intermittence et de stockage – il est difficile de comparer deux énergies, car leur rentabilité relative dépendra des hypothèses retenues. Le coût du capital a notamment une forte influence. Les rentabilités relatives dépendent également du pays, en particulier du coût local de la main-d’œuvre et des carburants, de l’ensoleillement et de sa localisation. Comme le montre le schéma suivant, le nucléaire pourra, à court/moyen-terme, être plus compétitif que les énergies renouvelables dans certains cas, mais inadapté dans d’autres.

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Nuc_4_2

Coûts long-terme (LCOE) estimés pour des centrales mises en exploitation en 2020[5] (coût médian, minimal et maximal)
Source : « Projected costs of generating electricity, 2015 edition », IEA ; Analyses BearingPoint

De très basses émissions de carbone par rapport aux énergies fossiles 

En comparant les émissions de CO2 par type d’énergie, on constate en outre que le nucléaire se trouve au même rang que les autres énergies dites « décarbonées », et présente des émissions très basses par rapport aux énergies fossiles :

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Source : « Calculer l’empreinte écologique », Paul Scherer Institute, 2014

 

Le point faible du nucléaire en termes écologiques est bien sûr la gestion des déchets radioactifs (qui fait l’objet d’un article à part de ce blog), qui est spécifique à cette industrie. Cette gestion est rendue complexe par la durée pendant laquelle les déchets les plus radioactifs restent nocifs. Toutefois, cette nocivité peut rester localisée contrairement aux émissions des énergies fossiles qui contribuent au réchauffement climatique et polluent l’atmosphère respirée par tous.

Une énergie non-intermittente, un avantage pour le nucléaire par rapport aux énergies renouvelables[6]

Avec une capacité à fonctionner quelles que soient les conditions météorologiques et une disponibilité prévisible du fait de la planification des arrêts (pour rechargement du combustible et pour maintenance), le nucléaire fait partie des énergies dont la production est la plus simple à anticiper dans le temps.

En dehors de l’énergie hydraulique (qui est limitée en termes de puissance installable sur un territoire donné[7]), les énergies renouvelables les plus matures aujourd’hui (éolien et solaire) sont soumises à une variabilité liée aux éléments qu’elles utilisent. L’éolien ne produit pas d’énergie en l’absence de vent et le solaire n’en produit pas la nuit et moins lors des passages nuageux.

Selon RTE, « pour une même énergie produite sur l’année, il faut installer une puissance totale de production plus élevée, 3 à 4 fois pour l’éolien et 10 fois pour le photovoltaïque, que pour des centrales pilotables (centrale au gaz ou biomasse par exemple). »

En outre, tous les territoires ne peuvent pas s’appuyer de la même façon sur ces technologies (voir carte ci-dessous).

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Nuc_4_4

Source : RTE – zones propices au développement des énergies renouvelables[6]

En attendant le développement des technologies de stockage d’électricité, l’équilibre entre la production et la consommation d’électricité à un instant t est indispensable au bon fonctionnement du réseau. Or, le fait que la production des énergies renouvelables varie suivant des facteurs extérieurs incontrôlables et que leurs installations soient dispersées sur le territoire exige la création d’un nouveau maillage du réseau électrique, plus intelligent, capable de s’adapter à ces contraintes.

Par conséquent, à moins d’un profond changement des modes de vie, ces énergies ne peuvent constituer qu’une part plafonnée du mix énergétique d’un pays.

Les énergies renouvelables et le nucléaire semblent avoir une complémentarité naturelle permettant de concilier les contraintes liées à notre mode vie, les contraintes économiques et la lutte contre le réchauffement climatique.

[1] Le coût de production de l’électricité nucléaire, Actualisation 2014.

[2] La Commission européenne estimait par exemple en février 2016 à 74 Mds€ les coûts de démantèlement des centrales nucléaires françaises, contre une estimation à 34 Mds€ pour la Cour des comptes. Pour le moment, la Commission estime à 23 Md€ le montant provisionné à date. À noter qu’environ 500 M€ supplémentaires sont provisionnés chaque année au titre du démantèlement.

[3] Programme industriel visant l’extension de la durée de fonctionnement des réacteurs d’EDF au-delà de 40 ans. Les objectifs sont d’une part, anticiper et maîtriser le vieillissement des matériels, d’autre part, améliorer la sûreté des installations pour atteindre un niveau de sûreté comparable à celui exigé pour les nouveaux réacteurs (source : ASN).

[4] On peut constater les incertitudes et les risques opérationnels liés à un grand programme industriel comme le grand carénage avec l’accident récent à la centrale de Paluel, tête de série du programme (chute d’un générateur de vapeur usé lors de son remplacement).

[5] Les projections de l’IEA prennent en compte un coût du carbone de 30 $/t. Pour l’éolien et le photovoltaïque, les énergies les plus chères ne sont pas présentées sur ce diagramme (éolien off-shore, photovoltaïque résidentiel/commercial).

[6] http://www.rte-france.com/fr/article/transporter-l-energie-du-vent-et-du-soleil

[7] La France est déjà proche du maximum de ses capacités.

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