A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Abdou-Aziz Zakari (1), Sylvana Mima (2), Adrien Bidaud (1), Philippe Menanteau (2), Patrick Criqui (2), Sylvain David (3), Maurice Pagel (4) 1 LPSC, Grenoble 2 LEPII Saint-Martin-d’Hères 3 IPN Orsay 4 IDES Orsay Etude Prospective de la Transtition Technologique Electro-Nucléaire
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Vers un conflit de génération ? n Course de relais déploiement de réacteur / déploiement de ressources u Ou est la ligne d’arrivée ? Description dynamique du paysage « nucléaire » REP RNR U, Pu PF 30% 70% HLW PF U, Pu, (MA) GEN IV = Ligne d’arrivée ? GEN IV n’utilisent plus de fissile une fois démarrés Capacité de réduction des déchets nucléaires par incinération des AM Mais GEN IV plus chers à construire Plus chers à démarrer (disponibilité de …matière fissile) Course de relais ? GEN IV a besoin de GEN III pour démarrer GEN III arrête après démarrage GENIV ? besoin d’une équipe pluridisciplinaire Economistes + Géologues + Physiciens des réacteurs = PEPITTE (Projet d’Etude Prospective Interdisciplinaire de la Transition Technologique Electronucléaire) soutenu par le Programme Energies du CNRS
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Régénération & ressources €/kWh Régénérateur REP –U Enrichi 130 $/kg>1000 $/kg Prix U nat Prix définissant Les ressources « ultimes » Discuter des ressources ultimes est complexe…
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre POP GDP Resources Prospective Outlook for Long Term Energy Systems Cons, Prod Emissions Emission Constraint Technologies 46 Regions Au cœur du projet le modèle économique POLES
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Scénario de référence « Baseline »
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Scénario intéressant mais… Consommation de >>20 MT d’uranium à l’horizon 2100 Consommationdu Pu accumulé dans les combustibles usés évolution du prix plus agressive gestion dynamique du Pu disponible pour le démarrage des RNR
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Visibilité de long terme des ressources Peu d’acteurs investiront dans le nucléaire de GEN III sans visibilité sur les ressources Introduction d’une « peur de manquer » dans la décision d’investissement 1800 GenIV(1,5GWe) 1300 GenIII(1,3GWe) 600 GenIV(1,5GWe) 615 GenIII(1,3GWe) 438 actuellement +46 d’ici
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Etudes de sensibilité : paramètres physiques Impact de la régénération (+5%) dans les réacteurs futurs + 80 Gwe sur 1200 Gwe en 2100 Avantage certain mais pas décisif ni concluant en 2100
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Sensibilités aux paramètres « physiques » Estimation des réserves d’uranium naturel *2 (22 M => 44 M d’U) Globalement plus de nucléaire Gen III entraine Gen IV : effet positif non trivial
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Etudes de sensibilité : paramètres économiques Augmentation du surcout des premiers des têtes de série Ne favorise pas le déploiement de plus de Gen III Retarde l’émergence des Gen IV mais en déploie presque autant à la fin.
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre … paramètres économiques Doublement du prix « plancher » de long terme des GEN IV Freine drastiquement l’émergence des Gen IV une fois de plus Gen III n’en profite pas Etudes de sensibilité : paramètres économiques
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Conclusions Il semble exister une assez grande place pour les technologies nucléaires dans le paysage énergétique du futur Ces technologies ne semblent pas réellement en concurrence entre elles, En particulier : le démarrage de GEN IV n’est pas déclenché par un manque d’uranium pour les GEN III Dans la simulation actuelle, GEN IV est une opportunité de prendre des nouvelles parts de marchés de l’électricité pour les opérateurs nucléaires. La dynamique (temps + taille) de ce nouveau marché Dépendra de la capacité à démontrer sa compétitivité (vis-à-vis du charbon) Dépendra de la capacité à démontrer une bonne visibilité sur les ressources n Pistes d’études pour les prochaines années : Quel impact d’une politique « CO2 » ? Quel impact d’une compétition accrue GEN III GEN IV pour les ressources fissiles : possibilité de démarrage des Gen IV avec de l’uranium hautement enrichi Possibilité de consommer du Plutonium dans les Gen III Quel impact d’une définition dynamique des ressources ?
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Prospective n Ce projet d’étude est le résultat d’un travail réellement interdisciplinaire: u Pas de résultats nouveaux sans partage des compétences ! n Nouveaux arguments pour renforcer les compétences disciplinaires : u Physiciens des réacteurs : définition des potentiels de longs termes, équilibre inventaires initiaux/régénération u Économistes : compétition interne au marché électrique, effets d’apprentissage… u Géologues : l’impératif de résultats le plus difficile ? F La taille du marché nucléaire (GEN III comme GEN IV !) semble dépendre principalement de la peur d’une rupture de l’approvisionnement en uranium F Fort besoin de soutien du développement industriel ! F Pas de concurrence AREVA NC AREVA NP : vive le modèle intégré ! F La faible sensibilité du cout du kWh au cout de l’Unaturel repoussera loin la définition des « ressources » F Amont : réalisme des catégories « spéculatives » F Fort besoin de soutien de la « recherche fondamentale » !
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Conditions de démarrage des RNR n
A. Bidaud« Uranium :Géologie, Géophysique, Chimie – Novembre Démarrage des régénérateurs: Vers un conflit de générations ? n Inventaire initial d’1 RNR = quelques tonnes de Pu en cœur + quelques tonnes dans les usines du cycle = ans de vie d’1 REP n alternative = démarrage en U enrichi à 15-20% (comme Superphénix. Inventaire nécessaire = 1/3 du besoin d’un REP pour 40 ans MAIS sur 5-7 ans ! n => conditions économiques et dynamique cruciales ! Stock déchets transmutables Remarque : temporalité particulière du nucléaire Pas de RNR => pas d’incinération des AM, => accumulation des déchets => peu d’intérêt de la transmutation dans le futur! Recours aux ADS ?