PPE : une proposition alternative pour l'avenir du parc nucléaire français

Savez-vous qu'en ce moment même des décisions cruciales pour l'avenir de notre pays se préparent ? Le débat sur la prochaine programmation pluriannuelle de l'énergie, la feuille de route énergétique de notre pays pour les 10 prochaines années, s'achève et une première version devrait être présentée à la rentrée, voire dès juillet.
Je ne voudrais pas vous gâcher votre apéro au soleil ni minimiser les enjeux d'un huitième de finale contre l'Argentine mais cette feuille de route devra traiter un problème particulièrement périlleux : l'avenir de notre parc nucléaire et la gestion de sa fin de vie. Quelles que soient les décisions qui seront prises - y compris la pire : le laisser-faire, elles auront des conséquences qui seront encore ressenties par vos arrière-petits-enfants...


34 de nos 58 réacteurs nucléaires auront dépassé leurs DLC en 2025...


Les données du problème sont simples : aujourd'hui notre électricité vient aux trois quarts de réacteurs nucléaires qui ont été construits il y a deux générations, approximativement quand vos grands parents avaient votre âge. Un jour ou l'autre, ces machines vont cesser de fonctionner et nous n'avons pas le début d'une idée de la façon dont nous allons les remplacer. Nous n'avons pas de proposition politique sérieuse à ce sujet, encore moins de consensus, nous n'avons pas d'outil industriel capable de gérer un tel projet et nous n'avons pas les moyens économique de le mener. C'est la raison pour laquelle, la durée de vie de nos réacteurs va être prolongée au-delà de 40 ans.

Cette décision sera coûteuse, peut-être dangereuse, mais quand même moins que couper l'électricité à la cinquième puissance de la planète.

Le hic, c'est qu'elle ne résout rien : le problème se reposera dans les mêmes termes au bout de quelques années. La seule solution pour éviter de se retrouver à nouveau face au fait accompli en 2025 ou en 2035, c'est de réduire dès maintenant notre dépendance vis-à-vis du parc nucléaire de deuxième génération.
Pour mal conçu qu'il soit, l'objectif de 50% de nucléaire en 2025 fixé par la loi de transition énergétique a au moins le mérite de nous obliger à affronter la question de la diversification de notre mix électrique. Sa mise en oeuvre est donc un des enjeux majeur de la  prochaine programmation pluriannuelle de l'énergie.


La fermeture de réacteurs ou le statu-quo ?


Schématiquement deux positions se sont dégagées dans le débat :
  • A ma droite : ceux qui veulent respecter l'objectif de 50%, qu'ils y voient une cible en soi ou un point d'étape vers une baisse plus importante voire une sortie du nucléaire, et réclament pour cela un planning de fermeture de réacteurs.
  • A ma gauche : leurs adversaires qui craignent que le recul du nucléaire, commandable, au profit d'énergie renouvelables, variables, rende nécessaire un complément fossile et donc une augmentation des émissions de gaz à effet de serre. Leur proposition, schématiquement : laisser l'objectif de 50% mourir doucement.
Entre les deux, le gouvernement qui s'est senti obligé d'ajouter à la confusion en reniant l'objectif de 50% en 2025 - pourtant un engagement de campagne du candidat Macron - sans se donner la peine de formuler des propositions alternatives.

Pour ma part, aucune de ces deux positions ne me parait entièrement satisfaisante. Continuer comme si de rien n'était est impensable, ce serait préparer une catastrophe dans 10 ou 20 ans quand nous aurons à renouveler un parc nucléaire usé jusqu'à la corde sans y être mieux préparé qu'aujourd'hui.
Mais les opposants aux fermetures de réacteurs ont raison d'avoir peur pour l'équilibre du réseau français : les scénarios qui ont été proposés à ce sujet reposent beaucoup trop sur la bonne volonté de nos voisins. RTE, par exemple, imagine des exportations d'électricité de 100 à 150TWh par an en 2030 - des niveaux inédits : aujourd'hui le premier exportateur mondial d'électricité est le Canada avec un peu plus de 60TWh. La stratégie serait donc de surproduire de façon chronique et d'assurer l'équilibre offre-demande en déversant les excédents sur les autres pays européens... A mon avis, espérer que les nos voisins accepteront que nous externalisions ainsi le coût de notre transition énergétique c'est se bercer d'illusion.

Alors on est dans l'impasse ? Pas forcément : il existe un scénario qui n'a pas été exploré : réduire notre dépendance au nucléaire sans fermer de réacteurs.


Une proposition alternative : réduire la part du nucléaire via le facteur de charge

 
Le péché originel des partisans de la fermeture de réacteurs, c'est que lier la diminution de la part du nucléaire à réduction du parc revient à supposer qu'il existe une relation linéaire entre la puissance nucléaire installée et la production, c'est-à-dire à faire l'hypothèse que le nucléaire français fonctionnera demain comme il le fait aujourd'hui : principalement en base. Si c'est le cas, il nous faudra bien chercher ailleurs le moyen d'assurer l'équilibre du réseau puisque par définition ce ne sont pas les renouvelables variables qui vont s'en charger...

Cette idée que le nucléaire a vocation à produire à puissance quasi-constante n'a rien d'évident. Techniquement, le parc français dispose déjà d'une certaine flexibilité et EDF nous assure que ce fonctionnement pourrait être étendu. Les réacteurs français pourraient donc fonctionner en suivi de charge : en baissant leurs productions lorsque les renouvelables produisent et en l'augmentant lorsque les conditions sont moins favorables. Des études toutes fraîches ont montré que, dans certaines condition, ce fonctionnement peut même s'avérer plus rentable pour l'exploitant et conduire à une baisse du prix de l'électricité.
Selon une thèse récente, une utilisation raisonnable de la flexibilité du parc français permettrait d'intégrer 10% de solaire et 20% d'éolien sans surplus majeurs. A hydroélectricité, gaz et biomasse constants (respectivement 10, 8 et 2% du mix électrique), cela suffirait à atteindre l'objectif de 50% de nucléaire tout en fermant les dernières centrales à charbon.

En d'autres termes, l'objectif de 50% pourrait être atteint non pas par un réduction du parc nucléaire à facteur de charge constant mais par une baisse du facteur de charge à puissance installée constante. Un des intérêts de ce scénario est qu'il ne nécessite pas un pari technologique sur le stockage de l'électricité ou la bonne volonté de nos voisins : l'équilibrage du réseau est assuré par l'utilisation flexible du nucléaire.


Outils politiques


Quels outils politiques seraient nécessaires pour réduire la part du nucléaire de cette manière ? D'abord évidemment une accélération des nouvelles installations renouvelables : pour parvenir à 20% d'éolien et 10% de solaire nous aurions besoin d'environ 45GW de nouvelles capacités éoliennes et autant de nouvelles installations solaires. Au rythme actuel, il nous faudrait entre un quart et un demi-siècle pour y arriver...

Ensuite, il faut contourner l'aléa moral d'EDF : l'exploitant cherche, a priori, un facteur de charge le plus élevé possible pour ses installations. C'est humain : il est payé au mégawattheure produit et ses coûts fixes sont importants... Malgré les risques pour lui et la société dans son ensemble, il peut donc être tenté d'entraver le développement d'autres énergies qui vont l'obliger à réduire sa production et, si elles se développent malgré tout, il n'a pas intérêt à faciliter leur intégration.
Ce problème pourrait être au moins en partie résolu en obligeant EDF à provisionner une somme fixe sur chaque mégawattheure d'électricité issu de son parc nucléaire de seconde génération. Ce prélèvement pourrait alimenter un fonds destiné à gérer la fin de vie du parc, y compris le démantèlement (qui est probablement sous-évalué aujourd'hui) mais aussi la reconversion des salariés et des territoires. Il aurait aussi pour effet de relever le coût variable de la production nucléaire rendant son fonctionnement en base moins attractif. On pourrait même imaginer en faire une contrepartie à un prix plancher du carbone dans le cadre d'une négociation européenne.

Bien sur cette proposition ne résout pas à elle seule la question de la fin de vie du parc nucléaire : les réacteurs devront un jour ou l'autre fermer... Mais, sur la durée de la prochaine PPE, il me semble qu'elle permettrait de diversifier notre mix en exploitant au mieux l'existant et en fournissant une solution acceptable par toutes les parties au débat. Qu'en pensez-vous ?


Publié le 27 juin 2018 par Thibault Laconde

Illustration : By Ludovic Péron (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons



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Thanos est une andouille (ou pourquoi un demi-génocide ne résoudra pas les problèmes écologiques)

Spoiler alert d'usage : ce billet fait référence au film "Avengers : Infinity War" actuellement en salles. Je ne crois pas y dévoiler des éléments importants de l'intrigue mais si vous ne voulez pas prendre le risque, passez votre chemin.
Bref... Donc je suis allé voir le dernier Avengers. Et j'ai quelques observations à faire sur le plan du grand méchant, Thanos. C'est ce monsieur violet :

Avengers Infinity War Thanos
Source : Wikipedia
Notre super-villain projette de détruire la moitié de la population de l'univers. On découvre au fil du film qu'il espère ainsi régler un problème de surpopulation et offrir une meilleure existence à la motié restante.
En d'autres termes, il souhaite mettre en place une politique malthusienne agressive à l'échelle interplanétaire ce qui, curieusement, ne suscite pas une adhésion massive des premiers intéressés. Le film nous raconte comment il cherche un moyen de se passer de leur avis.

Il me semble cependant que le bon Thanos, dont sa fiche Wikipedia nous apprend qu'il est "un supergénie dans pratiquement tous les domaines connus de la science", n'a pas dû réfléchir son plan jusqu'au bout.


Pourquoi pas... Mais pourquoi seulement la moitié ?


Ce que Thanos a oublié, comme le font souvent les malthusianistes, c'est que la pression écologique qu'un groupe excerce sur son environnement ne dépend pas seulement du nombre d'individus mais mais aussi de leur consommation. C'est ce qui différencie fondamentalement une civilisation développée d'une population de bactéries dans une boite de Petri ou de rennes sur une île du Pacifique.

Supposons que Thanos réussisse et que la population soit divisée par deux. Supposons même que, instruits par cette aventure, les peuples de l'univers s'arrangent pour avoir désormais  une croissance démographique nulle. Tout est réglé ?
Non : si on imagine que l'univers a une croissance économique de l'ordre de 3% - ce qui correspond à peu près à la moyenne des dernières décennies sur notre planète. A technologie constante, c'est-à-dire si la consommation de ressources, la pollution, etc. croissent au même rythme que l'économie, la pression écologique aura retrouvé son niveau pré-génocide en seulement 24 ans...

Se donner la peine de tuer la moitié de l'univers pour une génération de répit... Comme dirait l'autre :

Tuer la moitié de la population pour sauver le reste : not a great plan

A un moment du film, Thanos explique à Gamora, un personnage qu'il a recueilli enfant au moment où il massacrait la moitié des habitants de sa planète, que "les enfants nés depuis ne connaissent plus la faim et profitent d'un ciel limpide". Mais, si on admet que Gamora a mis au moins une vingtaine d'années à passer à l'âge adulte (c'est une alien, allez savoir...), c'est forcément faux : soit sa planète a stagné économiquement, soit elle se trouve à peu près dans le même état qu'avant le massacre. Dans les deux cas, les survivants n'ont pas connu la prospérité et la vie facile promises par Thanos...

En fait, cet échange nous montre surtout que Thanos poursuit probablement son plan depuis quelques décennies. S'il parvient à le mener à bien, il y a donc de grandes chances que celà ne ramène même pas la pression de la population sur l'environnement au niveau qu'elle avait lorsqu'il a commencé. Tu parles d'un super-génie...


Profession : genocide-planner


Alors de combien faudrait-il réduire la population pour résoudre durablement les problèmes écologiques ? Faisons un calcul avec un modèle simple : l'équation IPAT.

L'équation IPAT est une création du biologiste américain Barry Commoner, elle s'écrit :
Equation IPAT
Ce que nous dit cette équation, c'est que l'impact d'une société sur son environnement est le produit :
  • Du nombre d'individus : la population,
  • De la consommation par individu : "affluence" que l'on peut traduire en français par richesse,
  • De l'impact par unité de consommation qui varie avec le progrès technique.
Sur Terre, la population croit à peu près de 1% par an, le PIB par habitant de 3% en moyenne. Le dernier terme est plus difficile à évaluer parce qu'il peut varier fortement en fonction des impacts considérés. Si on prend par exemple la consommation d'énergie : l'intensité énergétique du PIB mondial décroît en moyenne de 1.5% environ depuis les années 90.

Avec ces valeurs, la pression écologique croit de 2,47% par an et retrouverait en 29 ans son niveau de départ si la population était divisée par 2.

Prenons le problème à l'envers : de combien faudrait-il réduire la population pour que son impact sur l'environnement reste inférieur pendant, disons, un siècle à ce qu'il était au départ ? Avec ce modèle, on peut calculer qu'il faudrait tuer non pas 1 personne sur 2 mais 11 personnes sur 12.
Et si on veut être tranquille pendant 200 ans, il faut exterminer un peu plus de 99% des habitants de l'univers - 99,24% pour être exact.
500 ans ? Il faudra se débarrasser de 99.9995% de la population.

Thanos vise donc beaucoup trop bas. Les plans de John Brightling dans Rainbow Six (qui veut ramener la population de la planète sous 500.000 habitants), de Bertrand Zobrist dans Inferno ou de Richmond Valentine dans Kingsman semblent beaucoup plus raisonnables !

A ce stade vous l'aurez compris : le néo-malthusianisme est un cliché de fiction. Il donne à des auteurs qui n'ont pas trop d'imagination de bons antagonistes : complétement immoraux dans leurs actions mais sensés, voire sympathiques, dans leurs motivations.
On pourrait quand même se demander pourquoi tous ces super-vilains s'attaquent toujours au premier terme de l'équation IPAT, la population, et jamais au second, la consommation. Ce serait vraiment trop méchant ?


Publié le 18 mai 2018 par Thibault Laconde


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Incription du climat à l'article 34 de la Constitution : vrai progrès ou fausse bonne idée ?

Mercredi 9 mai, le gouvernement a rendu public son projet de réforme constitutionnelle. Ce projet assez copieux notamment dans la révision de la procédure législative mais je laisse à d'autres le soin d'en discuter. Ce qui nous intéresse ici c'est que cette proposition, si elle est adoptée, introduirait une mention du climat dans la Constitution. Alors consécration d'un engagement national dans la lutte contre le changement climatique ou gadget ?


La modification proposée


Le projet de loi constitutionnelle propose d'ajouter "l’action contre les changements climatiques" parmi les domaines de la loi énumérés à l'article 34 :
Projet de réforme constitutionnelle : mention de "l'action contre les changements climatiques" l'article 34
L'article 34 de la Constitution délimite le domaine dans lequel le pouvoir législatif peut intervenir, tout ce qui ne s'y trouve pas relève du pouvoir réglementaire et donc de l'exécutif.
La réforme constitutionnelle de 2005 a ajouté "la préservation de l'environnement" au domaine de la loi. La réforme proposée rajouterait à la suite "l'action contre les changements climatiques".

Deux remarques sur la formulation choisie :
  1. Pourquoi "action contre" ? Le projet du gouvernement parlait initialement de "lutte contre", c'est le Conseil d'Etat qui a proposé "action contre" à la place sans prendre la peine d'expliquer pourquoi.
  2. Pourquoi "changements climatiques" au pluriel ? Là, l'explication est facile à trouver : depuis 1992 et la Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques de 1992, tous les textes internationaux sur le climat ont parlé dans leur version française de changements climatiques au pluriel alors que la version anglaise elle retenait le singulier "climate change".
Dans les deux cas, on n'y gagne pas en clarté... Mais après tout pourquoi employer une expression que tout le monde connaît et comprend comme "lutte contre le changement climatique" quand on peut en forger une autre de toute pièce et attendre quelques années que la jurisprudence nous dise si elle est équivalente ou pas ?


Portée juridique : zéro


Au-delà de la formule, la question qui compte c'est évidemment : est-ce que ça change quelque chose ?

Sur le plan juridique, la réponse est claire : c'est non. Mentionner explicitement la lutte contre le changement climatique - pardon - l'action contre les changements climatiques ne rajoute rien par rapport à la réforme de 2005. Le législateur pouvait déjà intervenir dans ce domaine avant, il le pourra encore après... Ça ne sert à rien.
C'est d'ailleurs ce que dit le Conseil d'Etat :
Avis du Conseil d'Etat sur l'inscription du climat dans la Constitution

En fait, il aurait été difficile de trouver une façon plus anecdotique de mentionner le climat dans la Constitution. Au point qu'on peut se demander si ce n'est pas précisément ce que le gouvernement cherchait : un endroit où placer le mot-clé en dérangeant le moins possible l'ordre juridique...


Un symbole, oui, mais un symbole de quoi ?


L'objectif de cet ajout serait donc d'ordre plus symbolique que juridique ? Oui sans doute et c'est la raison pour laquelle il sera peut-être bien accueilli : mentionner le climat dans la Constitution serait une reconnaissance de l'importance du sujet.

Mais est-ce bien inspiré ? Notre Constitution contient déjà une reconnaissance très forte des questions écologiques avec la Charte de l'environnement qui y a été annexée en 2005 et qui, comme la Déclaration de droits de l'homme, a pleinement valeur constitutionnelle. La Charte est un beau texte, bien équilibré qui aborde l'environnement dans son ensemble.

Mentionner le climat à part, c'est revenir sur cette vision unifiée de la protection de l'environnement et consacrer un système à deux vitesses : le climat, d'une part, des détails comme la biodiversité, la pollution, la gestion des ressources, etc. d'autre part. Une vision morcelée et hiérarchisée qui n'a pas de réalité pratique : le climat fait partie d'un système plus vaste qu'il influence et par lequel il est également influencé. Pour ne citer qu'un seul exemple : le réchauffement climatique menace les forêts humides (75% disparaîtraient dans un scénario de laisser-faire) mais la déforestation contribue aussi à réduire l'absorption du dioxyde de carbone et donc à changer le climat.

Après 25 ans de négociations internationales sur le climat, le sujet domine déjà largement l'agenda politique, il n'a pas besoin de nouveaux symboles. La modification de l'article 34 ne ferait que graver dans le marbre une approche climato-centrée de la protection de l'environnement, au risque de reléguer un peu plus dans l'ombre les autres enjeux.
Ce risque pourrait être acceptable si la modification avaient une réelle portée pratique mais s'il ne s'agit que de faire un symbole, il est injustifiable. Montesquieu disait qu'il ne fait toucher aux lois que d'une main tremblante, ici on a l'impression que les rédacteurs ont effectivement beaucoup tremblé, et qu'ils avaient de gros doigts.


Publié le 11 mai 2018 par Thibault Laconde



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Dans le rétroviseur : le charbon, bientôt propre depuis un siècle

Dans son premier discours sur l'état de l'union, en janvier, Donald Trump a fait l'éloge du "beau charbon propre" ("beautiful, clean coal") américain.
Cette oxymore - même dans l'imaginaire collectif le charbon est associé à la saleté - ne surprend même plus. Le charbon propre c'est celui dont la combustion n'émettra plus de gaz à effet de serre, ni d'autres polluants atmosphériques, qui ne produira plus de cendres contaminant les rivières... bref qui ne polluera plus. Il est devenu une des tartes à la crème des discussions sur l'énergie ou le climat.
Mais l'histoire du "charbon propre" est sans doute plus ancienne que vous l'imaginez...


Même lavé, le charbon n'est pas propre...


En France, l'expression "charbon propre" se rencontre depuis le début de la Révolution Industrielle, mais dans le sens originel de l'adjectif : le charbon est propre à tel ou tel usage. Le bois de bourdaine, par exemple permet de produire un charbon léger propre à la fabrication de poudre, raison pour laquelle un arrêté de l'an II en interdit la vente.

Au début du XXe siècle, un nouveau sens apparaît : dans des publications techniques, charbon propre commence à désigner un charbon à faible teneur en cendre, c'est-à-dire un charbon qui va donner moins de résidus solides après sa combustion et qui, par conséquent, aura une meilleure densité énergétique.
C'est aussi à cette époque que le terme clean coal apparait dans le monde anglophone avec une signification comparable, comme en témoigne par exemple cette étude parue aux États-Unis en 1918 (et disponible en ligne ici) : "Charbon propre : les effets de la teneur en cendre sur l'efficacité thermique".

Publication de 1918 : "Charbon propre : les effets de la teneur en cendre sur l'efficacité thermique"

"Charbon propre" est à l'époque plus ou moins un synonyme de "charbon lavé" : à la sortie de la mine, le charbon est plongé dans un liquide de densité assez élevée pour qu'il y flotte alors que les pierres et les impuretés elles tombent. Ce processus, apparu au milieu du XIXe siècle, permet de diminuer les résidus restant après la combustion.
Mais en dépit du lavage, la teneur en cendre du charbon reste toujours d'au moins quelques pourcents, parfois plus de 10%. La gestion de ce résidu est un des problèmes environnementaux majeurs posés par l'utilisation de charbon : les cendres peuvent contenir de nombreux éléments toxiques comme du plomb ou de l'arsenic. Le charbon même lavé est donc loin d'être propre...

Même si il est un peu éclipsé par la pollution atmosphérique et les émissions de gaz à effet de serre, ce problème n'est pas réglé aujourd'hui : en 2016, les États-Unis ont produit un peu plus de 100 millions de tonnes de cendres de charbon. La moitié environ finissent dans des décharges ou des bassins de rétention et l'administration Trump souhaite autoriser leur rejet dans les rivières...


Le charbon propre, phénix marketing


Au début du XXe siècle, le charbon propre est évidemment un argument commercial : un charbon avec une faible teneur en cendre contient plus d'énergie pour le même poids. L'expression "clean coal" se retrouve ainsi dans la publicité. C'est le début d'une longue carrière commerciale pour le "charbon propre" :

Publicité pour du "charbon propre" (lavé) datant des années 1930

Propre et préparé avec soin... Ça donne envie, non ? Et c'est de bonne guerre puisque à l'époque l'adjectif propre désigne réellement une caractéristique du charbon vendu.

L'expression "charbon propre" fait un retour dans les années 70 avec l'apparition de filières concurrentes pour la production d'électricité et la montée des préoccupations écologiques - épuisement des ressources, pluies acides, pollutions atmosphérique et encore marginalement climat.
Cependant l'expression a changé de sens : elle fait de moins en moins référence à une qualité du charbon et de plus en plus aux performances environnementales supposé de son utilisation. Désormais, tous les charbons peuvent être propres à condition d'employer les bonnes technologies. Par conséquent, le charbon propre cesse d'être un argument mis en avant par une entreprise pour se différencier des autres producteurs et devient le slogan de tout un secteur.
C'est par exemple le cas avec cette campagne de 1979 :
Campagne de communication de 1979 en faveur du "charbon propre" aux Etats-Unis
"Le charbon peut-il être nettoyé avant d'être brûlé ? Oui. Aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur" clame cette campagne publiée dans le Wall Street Journal. Laver le charbon, nous dit l'annonce, n'est pas nouveau. Mais cela devient plus efficace et plus rentable grâce à une nouvelle méthode - méthode qui certes est encore en phase de test.
C'est une autre grande caractéristique du charbon propre depuis cette période : il n'est pas encore tout-à-fait propre mais il est va le devenir d'un instant à l'autre...

En 2003, le discours n'a toujours pas bougé : un encart paru dans le New York Times annonce "aussi bien le Département de l'Energie que les experts du secteur privé pensent qu'une centrale à charbon zéro-pollution sera prête à entrer sur le marché dès 2020" :
Une publicité de 2003 annonce "une centrale à charbon zéro-pollution sur le marché dès 2020"

Si le discours reste remarquablement constant, le sens qu'il donne au terme "charbon propre" évolue : dans les années 2000, il est de plus en plus clairement associé à une technologie : la capture et la séquestration du carbone.
En 2005, GE préfigure le "beautiful coal" de Trump et rend le charbon "plus beau tous les jours" à coup de porno soft sur fond d'une chanson folk de 1946 dénonçant l'exploitation des mineurs. Du grand art...



En 2007, l'industrie du charbon s'engage même à laver plus blanc que blanc ("beyond clean") :
L'industrie du charbon lave plus blanc que blanc


L'heure de gloire du charbon propre


Cette dernière publicité a été payée par une association appelée Americans for Balanced Energy Choices, littéralement Américains pour des choix énergétiques équilibrés... Vous l'aurez compris il s'agit d'un lobby pro-charbon.
En 2008, l'association décide de se renommer American Coalition of Clean Coal Electricity (Coalition américaine pour l'électricité au charbon propre). On est en plein dans la campagne présidentielle américaine qui amènera Barack Obama au pouvoir et pendant la préparation de la conférence sur le climat de Copenhague, alors le lobby ne regarde pas à la dépense : l'ACCCE dépense plusieurs dizaines de millions de dollars de pour faire la promotion du charbon propre (dont au moins 35 pour peser sur les élections américaines).

A défaut de convaincre, cela fait au moins parler : l'historique des recherches sur Google montre que le terme "clean coal" n'a jamais été aussi recherché qu'en 2008 :




Le charbon propre, chimère politique


L'intérêt est ensuite retombé rapidement. Il faut dire que derrière l'enthousiasme des communicants, les projets de charbon propre ont une longue tradition d'échec :
Cette liste n'est certainement pas exhaustive...

Si malgré ces échecs le charbon propre revient périodiquement à la mode, c'est parce qu'il a une répond à un problème politique bien précis : l'incapacité à faire un choix entre l'évidence du changement climatique et un attachement économique, stratégique ou affectif au charbon. Pour que ces deux réalités puissent coexister, il faut que le charbon propre existe. Et s'il n'existe pas il faut l'inventer.
C'est particulièrement évident dans cette vidéo australienne :



C'est également pour cette raison que Donald Trump vante lui aussi le charbon propre. Lorsqu'il a annoncé sa décision de sortir de l'Accord de Paris, il l'a fait au nom des industries fossiles américaines mais sans remettre en cause l'existence du changement climatique. Lui, et son administration, ressentent cette dissonance cognitive, pour la résoudre il faut bien que les énergies fossiles puissent devenir propres.

Le mythe du "charbon propre" ne disparaîtra qu'avec l'attachement que certains pays et communautés vouent au charbon lui-même. Le problème, c'est que les négociations internationales sur le climat s'efforcent d'être neutres technologiquement : elles prétendent fixer des objectifs de réduction des émissions de gaz à effet de serre sans jamais parler du sort des activités qui les émettent, et de leurs salariés. Ce non-dit créé une tension propice à l'apparition de fausses solutions comme la capture du carbone.
S'il y a quelque chose à apprendre de l'attitude de Trump sur le climat et du retrait américain de l'Accord de Paris, c'est peut-être ça : il est temps que les discussions portent aussi sur les moyens.

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Pour une discussion sur la réalité du "charbon propre", vous pouvez consulter cet article. Et celui pour des explications sur les technologies utilisées.
Plusieurs publicités utilisées dans cette article viennent du musée des horreurs compilé par Greenpeace

Publié le 2 mai 2018 par Thibault Laconde


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Pourquoi le conflit commercial sino-américain pourrait affecter durablement le secteur de l'énergie

Après des mois de tensions, la Chine et les États-Unis semblent décidés à en venir aux mains : le 23 mars, les États-Unis ont imposé un droit de douane de 25% sur les importations d'acier et d'aluminium - en exemptant leurs principaux partenaires commerciaux à l'exception de la Chine, le 2 avril celle-ci a répliqué avec des taxes sur 128 produits importés des États-Unis, le 4 l'administration Trump a annoncé des droits de douanes supplémentaires sur 1033 produits, la Chine a immédiatement riposté en ciblant cette fois l'agriculture américaine...

On pourrait regarder d'un oeil amusé cette escalade entre la Chine et les États-Unis, l'un et l'autre se menaçant d'ériger des droits de douanes sur  ̶5̶0̶ ̶m̶i̶l̶l̶i̶a̶r̶d̶s̶   ̶1̶0̶0̶  150 milliards de dollars de produits importés. Tout cela ne nous concerne pas, non ? Non ?


Un cas d'école : la guerre du poulet entre la CEE et les Etats-Unis


Au milieu du XXe siècle, l'élevage s'industrialise rapidement aux États-Unis et la volaille devient un aliment quotidien bon marché. La viande américaine commence à traverser l'Atlantique par conteneurs frigorifiés et les européens qui sortent à peine des privations de la l'après-guerre se jettent sur ces poulets à bas prix et de piètre qualité : bientôt Jean Ferrat chantera cette génération qui doit "rentrer dans son HLM et manger son poulet aux hormones".Les gouvernements européens veulent aider leur production domestique qui commence tout juste à sortir de l'artisanat et s'inquiètent de la concurrence américaine. En 1962, l'entrée en vigueur de la Politique Agricole Commune s'accompagne de tarifs minimum pour le poulet importé en Europe. C'est le début de la "chicken war"...

Les États-Unis répliquent l'année suivante en imposant un droit de douane de 25% sur des produits européens. Comme c'est presque toujours le cas, les produits visés sont choisis pour leur portée symbolique. Il y aura par exemple les alcools, un grand classique lorsque la France est ciblée... Et puisqu'il faut aussi sanctionner l'Allemagne, quel produit plus symbolique aurait-on pu trouver dans les années 60 que le fameux combi Volkswagen ? Les États-Unis vont donc instaurer un droit de douane de 25% sur ce qu'ils appellent les "light trucks" en ciblant ostensiblement les vans de hippies importés de RDA.
Les Etats-Unis répliquent aux droits de douane européens sur le poulet en ciblant les Combi VW

Beaucoup d'eau est passé sous les ponts depuis mais cette taxe reste en vigueur. Depuis plus d'un demi-siècle elle empèche les constructeurs automobiles basés hors des Etats-Unis (ou de l'ALENA) d'accéder au marché américain des "light trucks", une catégorie qui comprend les mini-bus mais aussi les pick-ups ou les SUV. Résultat : les fabricants américains se sont spécialisés sur ce segment où ils sont protégés de la concurrence étrangère.


Petite distorsions de marché et grosses bagnoles 


Dans les années 70, plus des trois quarts des véhicules vendus aux Etats-Unis étaient des voitures. Aujourd'hui, c'est l'inverse : les "light trucks" occupent près de 60% du marché, soit environ 10.000.000 d'unités par an.
En 2017, les deux véhicules les plus vendus aux États-Unis étaient :

Si les deux-tiers des véhicules vendus aux Etats-Unis sont des "light trucks" consommant plus de 10L/100km c'est en partie à cause de la chicken tax de 1964

A gauche, le n°1 : la Ford F, 5.9 mètres de long dans sa version la plus modeste, près de 2 tonnes à vide, 14.7 litres aux 100km... à peu près aussi utile pour se déplacer qu'un fusil mitrailleur AR15 pour la chasse au dindon sauvage. A droite, le n°2 : Chevrolet Silverado, 13.1 litres aux 100.
Pour comparaison, la voiture la plus vendue en France est la Clio IV qui, selon son fabricant, consomme 4.1L aux 100km.

Les américains vous diront qu'ils achetent ce type de véhicules parce qu'ils transportent souvent du matériel, vivent en plein air, héritent ce goût de leurs ancètres pionniers ou fermiers... Bullshit : ils les achètent parce que l'industrie automobile US s'est progressivement spécialisée sur ce segment et a façonné la demande à sa convenance. 
Si les habitudes de route américaines sont un tel désastre énergétique et écologique, c'est en partie à cause d'une obscure dispute commerciale des années 60 dont plus personne ne se souvient...


Dans leur escalade commerciale avec la Chine, les Etats-Unis visent l'énergie


Imposer des droits de douanes sur des produits spécifiques crée une distorsion du marché et peut avoir des effets secondaires durables et imprévus.

Le conflit commercial en cours entre les Etats-Unis et la Chine, pourrait lui aussi affecter  durablement la consommation d'énergie ou les émissions polluantes. En effet, consciemment ou non, les droits de douanes américains ciblent des produits en lien avec la production ou la consommation d'énergie.
Au total, 50 à 60 milliards de dollars d'importations chinoises sont visés par le projet annoncé le 4 avril, parmi celles-ci 20 milliards d'équipement destinés au secteur de l'énergie et près de 15 milliards d'appareils et de matériel électrique. Une part complétement disproportionnée...



Difficile de prévoir lesquelles mais si ces droits de douane devaient rester en place, ils auraient certainement des conséquences importantes sur la façon dont les américains produisent et consomment de l'énergie...


Publié le 23 avril 2018 par Thibault Laconde

Illustration : By Dackelpaul [CC0], from Wikimedia Commons



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Une contribution au débat sur le nucléaire français

Comme on pouvait s'y attendre, la remise en cause de l'objectif de 50% en 2025 a rouvert le débat sur le nucléaire en France. J'ai déjà dit tout le mal que je pensais de cet objectif mais aussi de sa remise en cause - des décisions opposées mais qui concourent toutes deux à affaiblir la crédibilité de l'Etat - et ma crainte que le débat sur le nucléaire fasse capoter au moins le calendrier de la PPE 2018.
Cela explique pourquoi j'ai été très réticent à m'engager dans cette discussion. Mais voilà, nous ne sommes qu'en mars et on doit déjà en être au 170e "débat" entre entre la SFEN et Greenpeace. La lassitude gagne...
Je pense que les pro-nucléaires exaltés et les anti-nucléaires hardcores ne valent pas mieux les uns que les autres, et que les laisser discuter de notre avenir est la meilleure façon de ne rien faire puisqu'aucun des deux n'envisage de faire un pas vers l'autre : si notre politique énergétique est à la dérive, c'est en grande partie à eux qu'on le doit. Nous méritons mieux et nos descendants - que ces décisions engagent sur au moins 2 ou 3 générations - méritent mieux.

Bref, me voilà suffisamment agacé pour rompre mes voeux de silences et poster cet article en espérant ouvrir le débat sur une troisième voie. Les suggestions et les critiques sont évidemment les bienvenues.


Réduire le parc pour baisser la production ?


De mon point de vue, le principal problème du mix électrique français actuel est sa dépendance vis-à-vis des réacteurs de deuxième génération. Nos centrales nucléaires ont été conçues et construites il y a deux générations, grosso modo à l'époque où vos grands parents avaient votre âge, et elles aussi vont finir par prendre leurs retraites. Je ne sais pas quand, ni si ce sera à cause de l'usure, de l'inflation des coûts, d'une perte de compétence, d'un risque de sécurité ou d'une décision politique mais de toute façon aucune machine n'est éternelle... Et comme ces réacteurs on tous été construits au même moment, si on ne fait rien il y a de bonne chance qu'ils arrivent tous en fin de vie en même temps. Cet "effet falaise" est une épée de Damoclès au-dessus de l'économie française, nous devons tout faire pour l'éviter.

Pour cela, réduire la part du nucléaire (c'est-à-dire du nucléaire de 2e génération, la question du nouveau nucléaire étant abordée plus loin) dans notre mix électrique semble une bonne voie. Viser 50% ? J'ai déjà expliqué pourquoi un objectif de production en valeur absolue serait mieux adapté mais pourquoi pas : si on l'accompagne d'une date réaliste cet objectif en vaut un autre.
Quelque soit l'objectif de baisse de la production nucléaire choisi, il ne devrait pas se traduire par une réduction proportionnelle de la puissance installée.

Ce qu'il faut bien comprendre c'est que l'idée qu'il existe une relation linéaire entre la puissance nucléaire installée et la production sous-entend que le nucléaire français fonctionnera demain comme il le fait aujourd'hui, c'est-à-dire essentiellement en base.
Outre que c'est très "ancien monde", cette hypothèse implicite signifie nous devrons chercher ailleurs une production capable de varier rapidement pour assurer l'équilibre du réseau : puisque, par définition, ce ne sont pas les renouvelables intermittentes qui vont s'en charger, il faudrait soit attendre un changement d'échelle dans le stockage de l'électricité soit augmenter notre production fossile. Il me semble que c'est une faille majeure dans le raisonnement de ceux qui veulent "fermer des réacteurs pour faire de la place aux renouvelables".


Comme au judo : utiliser l'ancien nucléaire pour le maitriser


Le fonctionnement actuel du parc nucléaire français montre qu'il dispose d'une flexibilité suffisante pour accommoder une production renouvelable intermittente beaucoup plus importante et EDF nous assure qu'il n'y a pas de problème techniques à le faire fonctionner dans ce rôle, la solution s'impose : c'est du nucléaire que doit venir la production flexible nécessaire à l'intégration des renouvelables. Comme au judo, il faut utiliser la force de l'adversaire pour le maitriser !

Pour une illustration concrète, regardons ce que les allemands font pour le charbon : ils ont maintenu la capacité de leur parc, y compris par la mise en service de nouvelles centrales, tout en réduisant progressivement son facteur de charge au profit des renouvelables, notamment grâce à la priorité d'accès au réseau dont elles bénéficient.
Cette stratégie permet dans un premier temps de faciliter l'intégration des renouvelables intermittentes en assurant la sécurité d'approvisionnement. Dans un second temps les centrales à charbon sont poussées naturellement à la fermeture par la baisse de leur production au point que le gouvernement allemand doit agir non pas pour fermer les centrales mais pour les maintenir en service contre la volonté de leurs propriétaires.
Cette transition énergétique "poussée" par le développement des renouvelables me semble bien supérieure à la transition "tirée" par la fermeture des réacteurs nucléaires telle qu'elle a été mise en oeuvre avec l'Energiewende.

De la même façon, nous ferions mieux de conserver les réacteurs nucléaires encore capables de fonctionner dans de bonnes conditions de sécurité et de baisser progressivement leur facteur charge au fur et à mesure que la production renouvelable augmente.
Il y a cependant une différence entre le nucléaire français et le charbon allemand, c'est la structure des coûts : les fossiles ont des coûts variables plus importants, l'atome français a des coût fixes énormes mais déjà amortis. Par conséquent EDF est, beaucoup plus que ses homologues allemands, incité à maintenir sa production et on peut craindre qu'aussi longtemps que la capacité nucléaire existera elle sera exploitée au maximum - c'est d'ailleurs ce qui se dit assez ouvertement dans les couloirs de l'électricien. Mais même dans ce cas, l'outil politique majeur nécessaire à la transition énergétique française, ce n'est pas un planning de fermeture de réacteurs mais un moyen de renchérir le coût variable du nucléaire , par exemple un prélèvement sur chaque MWh nucléaire produit ou une taxe sur le combustible. Cet outil est plus robuste : le gouvernement sait créer une taxe, il ne sait manifestement pas imposer la fermeture d'un réacteur nucléaire. Et il permettrait de dégager des revenus qui pourraient par exemple se substituer à la CSPE pour le financement des nouveaux moyens de production.
En contrepartie, la France devrait concentrer ses efforts sur les énergies renouvelables plus facilement compatibles avec son parc nucléaire. Pour le dire clairement : tout sauf le solaire photovoltaïque.

Nouveau nucléaire : sérieusement ?


Une deuxième question se pose également, elle est bien distincte de la précédente : faut-il construire de nouveaux réacteurs nucléaires en France ?
La réponse qui me vient spontanément est :


Je sais que le sujet est sensible pour certains de mes lecteurs et c'est à ceux-là que je m'adresse en premier : essayez de faire un pas de coté et de regarder le nucléaire non pas comme il pourrait être dans un monde idéal mais pour ce qu'il est aujourd'hui. L'électricité nucléaire est bien plus chère que la plupart des autres énergies décarbonnées - comme le montre les CfD britanniques ou les études de prix aux Etats-Unis. Et l'industrie a accumulé les éléphants blancs et les désastres industriels particulièrement depuis 10 ans : Hinkley Point, Flamanville, Olkiluoto, Vogtle ou VC Summer représentent des dizaines de milliards dilapidés mais aussi des centaines de milliers d'heures de travail d'ingénieurs et de techniciens, des outils industriels mobilisés, des ressources et des matières premières qui auraient pu être utilisés ailleurs.
Nous n'avons ni le temps ni les moyens pour cela. Face au défi climatique, la seule démarche rationnelle est d'aller d'abord vers les solutions les moins coûteuses, les plus faciles et les plus rapides à mettre en oeuvre. Il me semble impossible en bonne foi de classer le nucléaire parmi celles-ci : il viendra peut-être un jour où cette technologie évoluera ou deviendra nécessaire pour poursuivre la décarbonisation du mix électrique mais aujourd'hui investir dans le nouveau nucléaire c'est détourner des ressources qui pourraient être mieux employées ailleurs et c'est criminel.

C'est particulièrement le cas en France si on accepte qu'une partie du parc nucléaire actuel va continuer à fonctionner encore une ou deux décennies. Le nouveau nucléaire doit rester une option pour l'avenir avec un effort de recherche proportionné et si des investisseurs privés veulent s'y frotter libre à eux... Mais la question de la construction de nouveaux réacteurs ne se pose pas à l'échelle de la prochaine PPE et aucun euro public ne doit y être gaspillé.

Publié le 14 mars 2018 par Thibault Laconde


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[Message de service public] Pose lentement ce sèche-cheveux et tout ira bien (ou comment passer la pointe)

Vous avez remarquez ? Il fait froid.
Et avec le froid la consommation d'électricité augmente, particulièrement en France qui a le réseau électrique le plus thermosensible d'Europe. RTE prévoit une pointe de consommation au dessus de 93GW ce soir et demain matin.


La France va consommer 94GW d'électricité, alors qu'elle ne peut pas en produire plus de 90


Ces pointes de consommation posent problème car elles sont très au-dessus de nos consommations habituelles : pour une journée d'hiver normale, elle ne dépasse en général pas 70 ou 80GW. En janvier par exemple, la consommation maximale (le 15 à 19h) n'a été que de 77GW.
Répondre à une consommation telle que celle que nous allons probablement connaître ce soir, nécessite donc de démarrer tous les moyens de productions y compris les plus couteux et les plus polluants. A l'heure où j'écris le gaz représente 10% de la production d'électricité française et le charbon 3%, c'est beaucoup plus que d'habitude.
Mais cela ne suffira pas. Le parc électrique français ne peut produire que 90GW environ. Il faudra donc faire appel à l'effacement et surtout à nos voisins : les importations d'électricité sont en forte hausse depuis ce week-end alors que la France a été exportatrice pendant presque tous le mois de février.

Tout cela est risqué, coûte cher et pollue beaucoup mais grâce à ces efforts, l'électricité ne devrait pas manquer aujourd'hui.  Le risque de coupure reste cependant réel et il pourrait devenir plus important dans les prochaines années.


Ce que vous pouvez faire à votre niveau


Tout cela peut paraître lointain mais à la fin, le consommateur d'électricité, c'est nous : si il y a une pointe de consommation vers 19h, c'est bien parce que c'est l'heure à laquelle nous rentrons chez nous, nous remettons un peu de chauffage, nous allumons le four et nous démarrons une lessive.
Et les petites contributions ne sont pas négligeables lorsqu'elles sont mises bout à bout : si tous les ménages français éteignent une lampe (de 40W), la consommation globale baisse de 1GW c'est-à-dire l'équivalent de la production d'un réacteur nucléaire.
Vous pouvez donc réellement aider à passer sans encombre la pointe de consommation.

Comment faire ?
  • D'une manière générale, soyez particulièrement vigilants sur votre consommation d'électricité le soir autour de 19h et le matin entre 9h et 13h. 
  • Méfiez-vous de appareils chauffants (radiateurs électriques bien sur mais aussi fours, plaques de cuisson, bouilloire, cafetière, fer à repasser, etc.) qui sont d'énormes consommateurs d'électricité. Si vous êtes obligé de les utiliser, essayer de le faire en dehors des périodes tendues. 
  • Évitez les consommations inutiles même si elles vous semblent négligeables : ne laissez pas de lumière allumées, éteignez complètement votre ordinateur en quittant le bureau, débranchez les appareils en veille...
RTE propose quelques conseils complémentaires :

Réduire sa consommation d'électricité pendant les pics de consommation
(Cliquez sur l'image pour aggrandir)

Ce pic de consommation, c'est aussi l'occasion de se rappeler que le réseau électrique est un service public et que l'ensemble de ses utilisateurs, aussi bien producteurs que consommateurs, ont un rôle à jouer dans son bon fonctionnement. L'engagement des utilisateurs devient même de plus en plus crucial avec le développement des énergies renouvelables, alors autant s'y mettre tout de suite...


Publié le 27 février 2018 par Thibault Laconde



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Le nucléaire est-il flexible, round 3 : Visite à la Direction de la Production Nucléaire d'EDF

Dans un article publié la semaine dernière, je m'interrogeais à haute voix sur la flexibilité du parc nucléaire français et sur les chiffres avancés à ce sujet par EDF.
A la suite de cet article EDF m'a proposé de venir en discuter directement avec eux et c'est ainsi que je me suis retrouvé hier à avoir un long échange avec Stéphane Feutry qui est Délégué d'état major à la Direction Production Nucléaire d'EDF. Voici la retranscription de cet échange.

Comme il est un peu long, vous pouvez cliquer sur un des liens ci-dessous pour accéder directement à la partie qui vous intéresse :
(Pour anticiper sur les commentaires : les questions économiques n'étant pas du domaine de compétence de mon interlocuteur, elles n'ont pas pratiquement pas été abordées. Je consacrerai probablement un article à ce sujet dans les prochains jours.)


Pour commencer, est-ce que vous pourriez expliquer ce que fait un Délégué d'état major à la Direction Production Nucléaire d'EDF ?

Je supervise la production des réacteurs nucléaires aussi bien sur les programmes à l'année qu'au jour le jour. C'est essentiellement de la gestion d'information et de la coordination : typiquement, il y a une vague de froid qui approche, on va devoir produire au maximum et mon rôle ces jours-ci c'est de m'assurer que tous les réacteurs sont prêts. Je fais ça depuis 6 ans et auparavant j'ai travaillé pendant 20 ans dans l'exploitation de centrales nucléaires.

Le sujet dont je voudrais parler avec vous, c'est principalement la flexibilité de la production nucléaire et sa capacité à s'accommoder d'une part croissante de renouvelables intermittentes. Sur ce sujet, il y a un chiffre qui est sorti récemment : le parc nucléaire français serait capable de moduler sa puissance de 21.000MW en une demi-heure. Est-ce que vous pouvez me dire d'où il vient ?

Ces deux chiffres, 21.000MW et une demi-heure, sont exacts mais pas forcément accolés.

Précision intéressante…

Stéphane Feutry (EDF/DPN) à propos de la flexibilité du parc nucléaire françaisOn a fait une étude il y a maintenant 3-4 ans sur le fonctionnement du mix électrique français à l'horizon 2030 et la conclusion, c'est que si le parc nucléaire sait moduler de 21.000 MW on couvre 99.9% des situations. Mais ces 21.000MW, on n'a pas besoin de les obtenir en une demi-heure.

Cette demi-heure vient elle d'une autre information sur les capacités nominales de chaque réacteur : depuis l'origine quasiment et en tous cas depuis les années 80, chaque réacteur sait baisser sa production deux fois par jour jusqu'à 20% de sa puissance. Et cette variation est réalisable en une demi-heure. Donc chaque réacteur sait faire ça mais quand on additionne l'ensemble des réacteurs, on n'a pas besoin que tous varient dans la même demi-heure.

Un autre article sur ce sujet : Une montée en puissance de 21GW en 30 minutes sur le parc nucléaire français ?


Prenons le cas le plus simple : une belle journée ensoleillée dans l'avenir où on aura beaucoup de production solaire en France. Le soleil se lève, il monte progressivement, il culmine vers 13 ou 14h et puis il redescend. Tout ça est très lissé. Aujourd'hui on est plutôt autour de 5.000MW, demain ce sera peut-être 10 ou 15 mais ces variations seront étalées dans le temps. D'après notre étude, on aura besoin parfois de faire varier la production d'une vingtaine de gigawatts mais pas en une demi-heure, en quelques heures. La durée exacte dépend de la météo et des variations de la consommation.

Donc vous me dite qu'à moyen terme vous aurez besoin de 21GW de flexibilité mais vous ne m'avez pas dit que vous les aviez et comment vous étiez certain de les avoir.

On les a : toutes les semaines on fait une extraction de la puissance max et de la puissance minimum que peuvent atteindre les réacteurs et hier [mardi 20 février] on était à 20GW de capacité de baisse.

De baisse ?

De baisse et de remontée dans la foulée si besoin. Actuellement ces capacités ne sont pas du tout utilisées au contraire : à cette période les tranches fonctionnent à 100%. Mais elles pourront être sollicitées au printemps ou à l'été prochain, la période après Noël et le nouvel an où on a le plus besoin de moduler.
Notre objectif c'est d'être autour de 20 ou 21GW de marge et on y arrive régulièrement. Cet objectif a été traduit en interne par 2 réacteurs sur 3 capables de manœuvrer au moment où on en a besoin - c'est-à-dire le week-end essentiellement et les nuits. Au printemps prochain si j'ai 13 réacteurs qui sont en arrêt rechargement, donc 45 en marche, avec 30 qui sont capables de baisser chacun de 700MW, j'ai mes 21.000MW.

Nous avons déjà su dépasser l'objectif de 2 sur 3 : au printemps 2016, on est monté jusqu'à 80% de réacteurs disponibles. Après il y a des variations saisonnières en fonction de l'avancement dans le cycle : les réacteurs qui sont proches de leur arrêt-rechargement suivant sont un peu moins manœuvrant.

Le mode de fonctionnement sur lequel vous vous projetez à moyen-long terme, c'est donc une base de nucléaire qui s'efface pour laisser la place aux renouvelables lorsqu'elles sont disponibles ?

C'est ça. Et on a démontré qu'on sait déjà le faire : on n'a pas besoin de modifier les installations, la documentation, le combustible… avec nos capacités actuelles, on sait le faire.

Aujourd'hui, ces capacités sont assez peu utilisées, quelques dimanches dans l'année à hauteur de 10, 12 ou 15.000MW et plus souvent la nuit à hauteur de 2-3 réacteurs. Samedi dernier, il y a 2 réacteurs qui ont modulé mais ça c'est vraiment la vie de tous les jours et il y a 30 ans c'était déjà pareil.

En fait, c'est essentiellement une question de coordination. Par exemple, une fois par mois on doit calibrer les mesures de puissance du cœur, pour cela pendant 24 ou 48 heures on place le réacteur en base à pleine charge stable. A l'origine, on faisait souvent ça à partir du dimanche matin comme ça le lundi quand les équipes arrivent elles font les mesures, les analysent, etc. Or le dimanche, c'est le jour où on a besoin de baisser donc on a simplement décalé les plannings : la stabilité commence maintenant le dimanche soir ou le lundi matin quand on a moins besoin de varier. Et on a libéré comme ça quelques centaines de mégawatts de capacité de baisse quasiment sans rien faire.

Si je comprends bien, lorsque vous parlez de 2/3 de réacteurs manœuvrant, ce n'est pas toujours les même 2/3, il y a une rotation.

Exactement.

Donc techniquement tous les réacteurs sont capables, à un moment ou à un autre, de faire cette baisse de production jusqu'à 80% ?

De conception, les 58 réacteurs du parc français savent manœuvrer. Et après c'est une question de rotation, d'avancement du cycle, de réalisation de certains essais… qui fait que pendant une durée plus ou moins longue tel réacteur ne pourra participer.

Concrètement comment ça se passe quand il faut faire baisser la production d'un réacteur ?

Il y a plusieurs mailles de temps. Dès l'année précédente, on sait quel réacteur on choisira de faire baisser en premier en fonction de critères économiques.

Ce que vous êtes en train de dire c'est qu'il y a des différences de coût marginal de production d'un réacteur à l'autre ?

Ce sont plutôt des coûts de placement de production : le combustible qui n'est pas consommé lorsqu'on baisse la production peut être utilisé plus tard. Prenons par exemple un réacteur dont l'arrêt suivant tombe en février. Ce n'est pas un bon moment pour arrêter un réacteur parce que la consommation est élevée. Le printemps et l'été précédent, on va donc choisir ce réacteur en priorité pour la modulation de façon à reculer un peu son arrêt, peut-être jusqu'en mars ou en avril.

A plus court-terme - à la semaine ou au jour, on a un service dont le rôle est d'optimiser l'utilisation de l'ensemble du parc de production d'EDF. Chaque jour, il classe la production de l'ensemble du parc en fonction des coûts variables. J'insiste là-dessus : les coûts fixes ne sont pas pris en compte parce qu'il ne s'agit pas d'investir dans de nouvelles centrales mais d'utiliser au mieux les centrales existantes. Les coûts variables les plus bas, ce sont l'hydraulique au fil de l'eau, l'éolien et le solaire donc ceux là passent en premier. Ensuite c'est le nucléaire dont le coût variable est essentiellement le combustible qui reste meilleur marché que les fossiles. Après on va trouver du gaz, du charbon, du fioul éventuellement… C'est le "merit order" ou la préséance économique en français.
Si la consommation est forte, une fois qu'on aura empilé tout le nucléaire, s’il y a encore besoin de production, on ira chercher les tranches gaz ou charbon. Si la production diminue, parce qu'on est dans le creux de nuit ou le dimanche, ou au contraire si la production EnR augmente et pousse l'ensemble du schéma, là on va baisser voire arrêter le charbon, baisser voire arrêter le gaz. Et puis s'il faut encore diminuer la production, on va commencer à faire baisser les centrales nucléaires. C'est pour ça que le nucléaire baisse moins que le reste, parce qu'il passe après les autres. Le charbon et le gaz n'arrêtent pas de monter et de descendre mais ils ne sont pas forcément beaucoup plus flexibles que le nucléaire, c'est surtout qu'il vaut mieux les éteindre en premier parce qu'ils sont plus chers et en plus émettent du CO2.

Là il s'agit de la phase de planification qui peut se faire potentiellement des mois en avance, comment est-ce qu'une baisse est déclenchée au jour le jour ?

Les prévisions de production photovoltaïque et surtout éolienne à plus de 3 jours restent d'une fiabilité imparfaite malgré des modèles qui s'améliorent régulièrement. On a une bonne image de la production EnR et des températures à partir de J-3 donc c'est à partir de là qu'on peut avoir une vision sur les besoins de production de chaque groupe.

Tout ça est figé chaque jour à 16h, notre optimiseur envoie à chaque salle de commande de réacteur nucléaire comme de centrale thermique ou hydraulique le programme du lendemain. C'est envoyé également à RTE, le gestionnaire du réseau.

Chaque salle de commande reçoit un programme détaillant sa production par période de 30 minutes. L'opérateur accuse réception de ce programme et s'il y a une variation à faire, il va s'y préparer. Le moment venu il va afficher sur le pupitre la valeur de puissance à atteindre, la rampe ou le gradient de variation et puis il déverrouille la platine et l'automatisme fait le reste en faisant baisser la puissance à la vitesse voulue.
Au fur et à mesure, des grappes de commandes composées de produits neutrophages sont insérées et elles vont réduire la puissance du cœur en proportion de la réduction de la puissance électrique voulue. La réponse est instantanée : la puissance électrique baisse de l'ordre de 30MW par minute soit 3% par minute, et la puissance du cœur baisse au même rythme. Ensuite, il va y a avoir des phénomènes neutroniques dans le cœur, la quantité de xénon notamment va temporairement augmenter avec un effet retard, et c'est ça qu'on va contrer en envoyant de l'eau ou du bore pour régler l'équilibre neutronique à chaque instant. L'ajout ou la dilution de bore sont des opérations manuelles de l'opérateur depuis la salle de commande.

Pour la remontée, c'est pareil dans l'autre sens.

Ces grappes sont aussi celles qui sont destinées à arrêter le réacteur en cas d'urgence ?

C'est le même type de fonctionnement mais on a plusieurs types de grappes dans un cœur : des grappes qui font la régulation de puissance, des grappes pour la régulation de température et des grappes dédiées à une réponse rapide qui, elles, ne sont pas utilisées dans la régulation, elles restent toujours extraites du cœur.


Si ce fonctionnement devait être généralisé, est-ce que ça présenterait des inconvénients pour la durabilité des réacteurs ?

On a déjà plusieurs réacteurs qui baissent leur puissance, le retour d'expérience montre que, même de manière intensive, ça marche. J'ai en tête un exemple mais il y en a d'autres : en juin 2013, en baissant très souvent, un de nos réacteurs a produit 2/3 de ce qu'il aurait produit au maximum et on n'a pas observé de difficulté.

Le xénon est un produit qui est présent dans le combustible en fonctionnement, il se crée et disparait dans le réacteur, il suffit d'adapter la concentration en eau et en bore en compensation. Ca demande de la compétence de la part des opérateurs en salle de commande mais ça ne crée pas de difficulté industrielle, il faut juste avoir bien dimensionner les réservoirs d'eau et d'acide borique.

Un autre article sur ce sujet : Le nucléaire est-il flexible ?


Quand on regarde la littérature sur le sujet - qui n'est pas énorme, on voit trois autres préoccupations : la fatigue mécanique sur les systèmes de régulation, les variations de température dans le réacteur et le comportement du combustible.


Sur le premier point : les grappes se manœuvrent pas par pas et les mécanismes sont construits pour faire un certain nombre de pas. Tout ça est compté et au bout de quelques millions de pas, il faut changer le mécanisme de commande de grappe. On a un programme pluriannuel pour le faire de manière coordonnée : on sait que vu le taux d'utilisation des réacteurs au bout de tant d'années il faudra changer les mécanismes de commande de grappe, c'est une opération qui prend quelques jours sur un arrêt de tranche. Il n'y a pas de restriction de manœuvrabilité notable suite à ça.

Le changement de mécanisme doit se faire avec quelle fréquence ?

Ça dépend de l'utilisation de la tranche mais c'est plus de 10 ans. Ça sera peut-être plus fréquent demain, mais d'un autre coté on a amélioré les mécanismes de commande : avant il fallait les changer tous les 3 millions de pas maintenant ils tiennent 8 millions de pas.

Et puis la principale sollicitation des grappes n'est pas liée aux baisses profondes, elle a lieu quand on fait du réglage de fréquence. Ce sont des petites variations mais incessantes et mises bout à bout on a un nombre de pas sur les grappes plus important. On ne prévoit pas de faire plus de réglage de fréquence demain qu'aujourd'hui, on pense même au contraire en faire moins parce que d'autres mécanismes, comme le stockage par batteries, se mettent en place.

Pour ce qui est de la température, le circuit primaire est très stable en pression et la température varie d'une quinzaine de degrés en moyenne sur l'ensemble du primaire. C'est quelque chose qu'on sait suivre parfaitement : à chaque fois qu'on a une variation de plus de 5°C sur une partie du circuit primaire, on compte un événement. Tous les jours il y a des équipes qui dépouillent le fonctionnement du réacteur de la veille et qui comptent le nombre de sollicitations et on sait de conception qu'on a droit à tant de milliers de sollicitations dans la vie de la soudure ou de la portion de circuit concernée. On s'assure de ne pas le dépasser. Même en extrapolant sur une durée de vie de 60 ans on sait que ça passe.

Quant au combustible, les variations de température ne sont pas non plus énormes. Les études de sûreté nous ont donné des crédits de temps de fonctionnement à basse charge : chaque réacteur quand il démarre son cycle a un crédit de quelques dizaines de jours de fonctionnement à basse charge et ce crédit se reconstitue quand on fonctionne à pleine charge. On estime que sur un cycle un réacteur peut fonctionner environ 40 jours cumulés à basse charge.

Sur un cycle qui dure combien de temps ?

Entre 12 et 16 mois en général. Et encore on ne compte que les variations longues de plus de 8 heures : une variation de 4 heures la nuit, par exemple, n'a pas d'impact sur le combustible.

Quand on regarde la courbe de charge d'un réacteur nucléaire, on voit bien le réglage de fréquence, on voit aussi plus rarement des descentes à 20 ou 30% de la puissance maximale. Est-ce que des productions intermédiaires sont possibles ?

Oui. On sait faire toutes les positions intermédiaires mais en pratique on les utilise peu parce que le choix des réacteurs à baisser est d'abord économique. Si on a intérêt à économiser un réacteur autant l'économiser complètement et le faire baisser le plus bas possible.

Les réacteurs en fin de cycle sont une exception : l'amplitude de baisse diminue progressivement et plutôt que baisser à 200MW, on va baisser à 250, 300 ou 350MW au fur et à mesure qu'on se rapproche du rechargement. Si vous voyez des réacteurs dans cette zone-là, c'est probablement parce qu'ils sont dans cette phase et que le minimum technique a été relevé.

Justement qu'est-ce qui explique ce minimum technique ? Qu'est-ce qui fait qu'on ne peut pas baisser en dessous de 20% ?

On peut mais on a choisi cette valeur parce qu'elle permet d'avoir toutes les régulations en automatique. Les automates, comme c'est souvent le cas dans les process industriels, ont des plages de fonctionnement, certains sont plus ou moins efficaces à pleine charge, d'autres à basse charge. On cherche à éviter le basculement d'une régulation de pleine charge vers une régulation de basse charge, d'où ce seuil. On pourrait descendre plus bas mais ça ne représenterait pas grand-chose en termes de production électrique.

Tout à l'heure vous parliez de réacteurs qui tournent pendant quelques semaines à 2/3 de leurs puissances maximales donc j'ai bien compris que c'est techniquement faisable mais économiquement est-ce que c'est soutenable ?

L'important c'est de bien choisir les réacteurs qui vont varier. Si faire 30 ou 40 jours équivalent pleine puissance de régulation permet à un réacteur de repousser son arrêt de février à mars ou avril, économiquement c'est intéressant parce qu'il y a un intérêt économique à produire en février plutôt qu'en juillet ou en août.

Quoiqu'il en soit ces dernières années on ne module pas plus qu'il y a 20 ou 30 ans. Les variations de consommation n'ont pas changé et la part des EnR reste très faible. Au total, le facteur d'usage est de l'ordre de 96% donc la non production parce qu'il y a un déficit d'appel, un creux de consommation ou des EnR qui ont pris notre place, c'est 4% de notre capacité de production et on ne la voit pas augmenter notablement. Avec ces valeurs, ça reste très économique de continuer à exploiter le parc existant.



Publié le 22 février 2018 par Thibault Laconde


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