Historique du nucléaire dans la production d'électricité

Les premiers programmes nucléaires de production d'électricité ont débuté au milieu des années 1960 aux Etats-Unis et au début des années 1970 en Europe. Les craintes d'une raréfaction des énergies fossiles dans les années 1970 et la volonté d'un certain nombre d'États de réduire leur dépendance énergétique ont conduit ces derniers à se lancer dans le développement du nucléaire. Les années 1970 et 1980 ont ainsi connu une forte montée en puissance de ces programmes comme l'illustre le schéma ci-dessous.

Evolution du nombre de réacteurs en service et de la puissance nucléaire installée dans le monde entre 1965 et 2008



Source : AIEA

Cette forte croissance s'est ralentie avec les craintes de l'opinion publique sur le nucléaire à la suite des accidents de Three Mile Island en 1979 et surtout de Tchernobyl en 1986.

La production électronucléaire 2008 est estimée à 2 725 TWh, en très légère diminution de 0,3 % par rapport à 2007, due notamment à des arrêts prolongés de réacteurs en Inde, au Royaume-Uni et au Japon. La production d'électricité mondiale a quant à elle augmenté de 2,7 % en 2008.

Le schéma ci-dessous illustre l'importance des trois zones Europe, Amériques et Asie dans la répartition de la production d'énergie nucléaire en 2008 :

Répartition de la production d'énergie nucléaire par zone géographique en 2008



Source : données Nucleonics Week, retraitées par AREVA

À fin 2008, 44 réacteurs sont en construction dans le monde (contre 35 à fin 2007), 105 réacteurs sont en commande ou en projet (contre91 à fin 2007 et 62 à fin 2006) et plus de 260 (contre 220 à fin 2007 et 160 à fin 2006) sont envisagés dans les années à venir. Parmi ces réacteurs, on distingue principalement trois grandes familles :

les réacteurs à eau légère, qui représentent l'essentiel du parc mondial, se subdivisent en deux groupes, les Réacteurs à Eau sous Pression (REP ou PWR en anglais) et les Réacteurs à Eau Bouillante (REB ou BWR en anglais). Ces réacteurs représentent 357 unités en service, dont 51 réacteurs russes de type VVER (REP) ;

les réacteurs à eau lourde de conception canadienne (Candu) ne représentent que 46 réacteurs en service en 2008 ;

les réacteurs refroidis au gaz (Magnox et AGR) représentent 18 unités en service au Royaume-Uni, et un calendrier d'arrêt a été fixé pour ces réacteurs.

Il existe enfin d’autres types de réacteurs en service comme les réacteurs russes graphite-eau légère (type RMBK) et des réacteurs à neutrons rapides.

Répartition des réacteurs en service ou en construction dans le monde à fin 2008



Source : WNA, retraitée par AREVA

Contexte actuel du nucléaire

Depuis plusieurs années maintenant, on observe dans le monde une croissance de la production nucléaire globale et la volonté d'un certain nombre de pays d'augmenter leur parc. La base installée en Europe et CEI reste prééminente (environ 45 % du parc mondial) devant l’Amérique du Nord (près de 29 % du parc). C’est en revanche dans les pays asiatiques (Japon, Corée et maintenant la Chine) et dans une moindre mesure en CEI que se situe l’essentiel du potentiel de croissance à moyen terme (horizon 2015) du parc électronucléaire.

En 2004, le Conseil Mondial de l'Energie a rendu un rapport visant à distinguer les mérites des différentes sources de production électrique en fonction du triple critère de compétitivité (accessibilité à et disponibilité de l'énergie), de sécurité énergétique et d'impact sur l'environnement. Les conclusions de ce rapport sont résumées dans le tableau ci-dessous, où l'on constate que le nucléaire apparaît avec l'hydroélectricité, comme la solution la plus avantageuse au vu de ces trois critères.

Comparaison des sources d'énergie pour la génération électrique



Source : Conseil Mondial de l'Energie (CME), juillet 2004

En termes de coûts, dans la période 2005-2008, tous les facteurs de coût de la production d’électricité ont fortement évolué à la hausse quelle que soit la source d’énergie et la technologie considérée : prix des combustibles, prix des matières premières, prix de l’ingénierie et des services. La crise économique qui se développe depuis l’automne 2008 a provisoirement mis un terme à cette évolution, avec notamment une chute brutale du prix du pétrole et de l’acier, sans qu’on puisse encore bien discerner jusqu’où la tendance à la baisse peut aller. De cela découlent plusieurs conséquences :

l’absence de comparaison complète des coûts de production d’électricité pouvant être citée en référence, suffisamment récente ; le World Energy Outlook publié en novembre 2008 par l’AIE donne une comparaison qui repose sur des données de début 2008 mais ne précise pas l’ensemble des hypothèses utilisées. L’AIE, qui table sur un prix du baril de pétrole de 100 dollars à moyen terme, montre que le gaz sera plus coûteux que les autres options. En France, la DGEC a publié en septembre 2008 les résultats de sa dernière étude “Coûts de référence de la production d’électricité”, concluant à la compétitivité nette d’un réacteur EPR™ par rapport à des centrales au gaz ou au charbon, mais en les comparant seulement en valeurs relatives ;

on peut considérer que les évaluations réalisées jusqu’à l’automne 2008 sont plutôt pénalisantes pour le nucléaire du fait de l’envolée conjoncturelle des coûts de construction, dont l’importance est plus grande dans le coût total du kWh nucléaire. Pour la partie combustible en effet, des valeurs moyennes de long terme pour les prix des combustibles (gaz, charbon, uranium) sont utilisées pour évaluer des installations qui vont produire pendant au moins 25 ans (turbines à gaz), voire 40 ou même 60 ans (réacteur EPR™). La crise actuelle ne les remet pas en cause, alors qu’elle devrait induire une baisse des coûts de construction toutes choses égales par ailleurs ;

la crise rend à court terme plus difficile l’accès aux financements externes (taux d’intérêt) mais renforce l’attractivité relative d’investissements à rendement prédictible et constant comme une centrale nucléaire.

Coûts de production de l'électricité par zone géographique



Note : les prix incluent une valorisation du carbone à 30 dollars US par tonne de CO2 en Europe. En 2015, le charbon concerne des centrales à vapeur supercritique. En 2030, le charbon concerne des centrales à gazéification (IGCC) aux États-Unis, des centrales à vapeur ultra-supercritque en Europe et en Chine, et à vapeur supercritique en Inde. Le gaz est utilisé pour des centrales à cycle combiné (CCGT).

Source : analyse de l'Agence Internationale de l'Énergie (AIE)

Enjeux du marché du nucléaire

Le groupe estime que les mouvements constatés sur ces dernières années témoignent d'une relance du nucléaire dans le monde. Sa vitesse de déploiement sera néanmoins tributaire des calendriers de prise de décisions politiques variables selon les régions :

En Europe de l’Ouest, dans les pays où le parc nucléaire est plus récent, son renouvellement et son éventuelle extension ne sont envisageables qu’à partir de la prochaine décennie, sauf modification importante de la politique énergétique. En France, le remplacement du parc nucléaire s’amorce : après le démarrage des travaux de construction du réacteur EPR™ de Flamanville, le Président Sarkozy a annoncé la construction d’un deuxième réacteur. La Finlande envisage la construction d’un sixième réacteur, alors que les travaux de construction du premier réacteur EPR™ se poursuivent, avec une mise en service prévue pas avant 2012. À l’est du continent et au Royaume-Uni, mais aussi en Italie, certains projets pourraient se concrétiser rapidement. Certains pays, comme l’Allemagne ou la Belgique, restent bloqués par les décisions politiques de fermeture.

En Amérique du Nord, les électriciens ont engagé depuis 2000 l’allongement de la durée de vie du parc nucléaire, qui devrait se poursuivre jusqu’en 2015. Cette dynamique pourrait être relayée à partir de 2010 par la relance d’un programme de construction de nouvelles centrales dans lequel le groupe entend avoir toute sa place en proposant son réacteur EPR™. La loi sur l’énergie (“Energy Bill”) promulguée par le gouvernement en 2005 propose de nombreuses incitations aux électriciens qui construiront les premières centrales. Au Canada, mais aussi en Amérique latine, le regain d’intérêt est également manifeste.

En Asie, au-delà des programmes en Corée du Sud et au Japon, la construction de centrales neuves concernera prioritairement la Chine (programme 2005-2020) et l’Inde, qui a régularisé sa situation en matière de non-prolifération. À plus ou moins long terme, un certain nombre de pays ont manifesté leur intérêt, comme les Émirats Arabes Unis, le Vietnam, ou l’Indonésie.

En Afrique du Sud, les besoins sont importants : même si les difficultés économiques et politiques ont conduit au report de la commande d’une première tranche, le gouvernement continue de soutenir l’énergie nucléaire.

En savoir plus sur les enjeux par zone géographique

Liens utiles : pour aller plus loin...

www.nea.fr : Agence pour l'énergie nucléaire - Nuclear Energy Agency
www.iaea.org : Agence Internationale de l'Energie Atomique - International Atomic Energy Agency
www.world-nuclear.org : La World Nuclear Association (WNA) est une organisation internationale visant à promouvoir l'énergie nucléaire. Le site internet donne accès à un grand nombre de dossiers, fiches thématiques ou articles de presse ainsi que des scénarios sur le futur parc nucléaire mondial
www.cea.fr : Commissariat français à l'Energie Atomique
www.sfen.org : Société Française d'Energie Nucléaire (France)
www.wano.org.uk: World Association of Nuclear Operators