Le nucléaire un an après Fukushima

Renforcement de la sécurité nucléaire

L'accident nucléaire de Fukushima a mis en lumière des défauts de conception, puis en question la sureté nucléaire nippone, et dès lors la sureté des centrales nucléaires près de chacun de nous fut aussi questionnée.

Des « Stress Tests » sur les centrales européennes en 2011 se sont donc étendus à des éventualités d'origine extérieures et improbables, comme des accidents naturels ou non, un accident d'avion, une explosion proche, des intempéries extrêmes (tempêtes, feux de forêt, pluies diluviennes), un séisme, une inondation, un tsunami, des cyber attaques, et le terrorisme. Les mesures recommandées à mettre en œuvre immédiatement comprennent entre autres des générateurs électriques de secours internes à chaque centrale (ce qui faisait défaut à Fukushima), le rehaussement des digues contre les inondations et les tsunamis et de nouveaux bâtiments de contrôle « bunkérisés ». Mais en fait, tous les résultats de ces tests n'ont débouché en France, sur l'arrêt immédiat d'aucun réacteur…

En Europe, la stratégie nucléaire est malheureusement une affaire nationale

Mais alors, que nous ont donc appris les accidents de Tree Mile Island, Tchernobyl et Fukushima ? Et bien, qu'il existera toujours des risques « résiduels » non couverts par toutes les mesures de sécurité nucléaire aussi renforcées soient-elles ! Tchernobyl nous rappelle que les risques « résiduels », ou pas, sont par nature transfrontières. Ainsi, le Luxembourg voit sa souveraineté bafouée par les risques « résiduels » de la centrale française de Cattenom potentiellement capable de désertifier sur 30-40 km, comme à Fukushima, sa capitale, ses principales villes, d'anéantir son économie et son état, de disperser la majorité de sa population à l'étranger !

Faire accepter ces risques « résiduels » par les populations qui les encourent est la charge qui incombe aux agences nationales de sécurité nucléaire. Tout en essayant de nous convaincre que les risques « résiduels » sont acceptables, les agences nationales ne nous garantissent d'aucun dédommagement en cas d'accident. Pas plus que les États qui ont autorisé ces centrales près de chez nous.

Au moment où l'Union Européenne développe le marché unique du gaz et de l'électricité, il n'y a encore aucune stratégie européenne sur les programmes de production d'électricité d'origine nucléaire ! Les États membres de l'UE ont voulu conserver cette prérogative de décider du nucléaire au niveau national. C'est donc à eux de prendre position sur ces risques nucléaires « résiduels » et de dire, sous le regard de l'opinion publique, s'ils veulent poursuivre le développement des programmes nucléaires ou au contraire s'ils veulent « sortir du nucléaire » plus ou moins rapidement. Cette question revient maintenant dans toutes les campagnes électorales, comme par exemple en France pour les présidentielles du printemps 2012.

L'amorce d'une sortie du nucléaire en Europe

L'intérêt des populations européennes est que se crée enfin une stratégie européenne d'approvisionnement énergétique, couvrant toutes les sources d'énergie, d'origine renouvelable et non renouvelable, y compris le nucléaire basé sur de l'uranium non renouvelable.

L'Allemagne qui dispose d'une avance certaine dans le développement de ses sources d'énergie d'origine renouvelables – éolien et photovoltaïque – a décidé d'arrêter toutes ses centrales nucléaires progressivement jusqu'à 2022. Le Luxembourg et l'Italie qui n'ont pas de centrales ont aussi décidé de rester en dehors du nucléaire. La Belgique a voté un plan de sortie du nucléaire en 2003, et son gouvernement en décembre 2011 a confirmé cette volonté. Enfin le gouvernement Suisse prévoit la fermeture du dernier réacteur pour 2034.

Le Royaume Uni et la France sont les deux principaux défenseurs de la production d'électricité d'origine nucléaire. Mais leurs peuples ne sont pas d'accord. Au Royaume Uni, un sondage montre que 70 % des britanniques sont en faveur des énergies renouvelables, de l'efficacité énergétique dans les foyers, les commerces et l'industrie. Seulement 10 % sont en faveur d'investissements dans l'électricité nucléaire. En France, un sondage de l'IFOP indique que 70 % des français seraient en faveur de la « sortie du nucléaire » parmi lesquels 51 % pour une sortie en 25 à 30 ans, et 19 % pour une sortie rapide.

Les énergies renouvelables deviennent moins chères que le nucléaire

La tendance du prix du kWh solaire photovoltaïque (PV) est à la baisse depuis des décades. Tandis que le prix du kWh nucléaire est depuis longtemps à la hausse avec les prix des constructions et les évolutions technologiques des centrales. Il est encore plus fortement à la hausse depuis Fukushima à cause des conditions imposées par le renforcement de la sécurité nucléaire et la prise en compte des prix du démantèlement des vieilles centrales et du traitement des déchets.

Depuis 2010, ces prix se sont croisés et le kWh solaire PV est devenu moins cher que le kWh nucléaire ! Ceci s'est révélé en premier aux Etats-Unis où la concurrence est très forte entre les sociétés de production d'électricité et où les tarifs à la clientèle sont très concurrentiels. Ceci a été démontré dans l'étude¹ du Professeur John O. Blackburn de l'Université Duke en Caroline du Nord.

Les citoyens demandent la transparence des prix de production du kWh pour chaque source d'énergie ! Pour les Européens, la comparaison des prix de production du kWh pour chaque source d'énergie est complètement opaque. Les seuls tarifs connus des gens sont ceux de divers mix-énergétiques. C'est pire en France où le solaire PV a été complètement étouffé économiquement depuis 2008.

Des tarifs de l'électricité à la baisse à moyen terme

Les gens doivent savoir qu'à l'avenir, les prix de revient des productions de l'électricité solaire PV et nucléaire seront nécessairement légèrement plus élevés que les prix actuels. Surtout à cause des prix qui reflètent une industrie nucléaire subventionnée depuis des décennies avec des coûts qui ne sont pas encore totalement clairs sur les déchets.

Mais, cette étude nous apprend que les factures augmenteront beaucoup moins vite avec le solaire PV qu'avec des nouvelles centrales nucléaires à la sécurité renforcée. À moyen terme, les sources d'origine renouvelable continueront à produire de l'électricité avec un tarif orienté à la baisse. Ce qui dénotera une transition énergétique largement engagée.

En toile de fond se prépare un tsunami de changements qui vont balayer l'industrie de la production d'électricité à cause de cette transition énergétique qui est engagée vers les sources d'électricité renouvelables et vers un usage plus efficace de l'électricité. L'emploi de nouvelles méthodes s'accélère pour obtenir plus d'économies d'énergie dans la construction et la rénovation des bâtiments, dans les appareils électroménagers et dans l'éclairage. Ceci signifie que la demande d'électricité diminue sans discontinuer, mesurée en kWh annuels dans le secteur résidentiel, dans le commerce, les services et dans les bâtiments publics. L'électrification des transports ouvre de nouveaux marchés pour l'électricité qui est beaucoup plus efficace que les carburants fossiles, rend la mobilité de moins en moins chère avec la baisse des coûts du solaire PV.

Subsides d'Etat : plus pour le nucléaire que pour les renouvelables

Actuellement l'industrie nucléaire fait pression et obtient toujours autant de subsides pour la recherche et le développement² (R&D). Et il en est ainsi depuis plus de 40 ans ! Car enfin, si cette industrie n'est pas encore à maturité maintenant, les contribuables devraient se demander si elle le sera jamais sans les subsides publics. Ainsi rien ne permet de croire que les coûts de production du nucléaire puissent jamais diminuer.

Ce déséquilibre depuis 25 ans à l’avantage du nucléaire est maintenu par l’Union européenne qui a cependant fortement augmenté ses budgets R&D vers les renouvelables et l’efficacité énergétique. On voit dans le graphique sur l’évolution du budget R&D qu’en même temps que les secteurs renouvelables et efficacité énergétique disposent de nouvelles ressources, le secteur nucléaire maintient ses budgets R&D de manière prépondérante.

Le budget R&D destiné au nucléaire est toujours orienté vers de nouvelles technologies, alors qu’il faut d’urgence l’orienter vers le démantèlement des centrales, le stockage définitif des déchets, et peut-être marginalement vers la recherche pure (l’après ITER(3)).

Le budget R&D en progression sur les combustibles fossiles (en voie d’extinction totale au cours de ce siècle) s’explique par les recherches sur le gaz de schiste, sujet très controversé et méritant une grande prudence, qui selon ses opposants est susceptible, avec l’habitat dense européen, de chasser les populations qui seraient alimentées en eau par des nappes phréatiques polluées.

La recherche sur le stockage de l'hydrogène et les piles à combustible est nécessaire pour assurer la transition future des transports électriques vers les transports par pile à hydrogène⁴. La technologie existe, mais les conditions de production et de stockage dans des stations distributrices d'hydrogène en milieu urbain nécessite de développer plus de sécurité dans ces installations.

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(1) Solar and Nuclear Costs – The Historic Crossover, Solar Energy is Now the Better Buy, John O. Blackburn, Sam Cunningham, July 2010, prepared for the North Carolina Waste Awareness & Reduction Network (www.ncwarn.org)

(2) Source « Agence Internationale à l'Énergie », Estimated R&D budgets by World Region, Europe, sur 25 ans 1986-2010 (www.iea.org)

(3) ITER, International Tokamak Experimental Reactor, programme de recherche sur la fusion nucléaire dont le budget avoisine les 10 milliards d'euros. Au cœur d'ITER la fusion nucléaire se fait à 150 millions de °C, soit 10 fois la température existante au cœur du soleil.

(4) Blog : L'Énergie renouvelable, c'est la Vie durable, Quel carburant dans l'avenir pour les autos ?, 26-12-2011
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Dernières modifications à l'article : 27 Octobre 2013.

En réponse au commentaire de BOILEAU Pierre :

 

Tout d'abord, je veux qu'il soit clair que je ne suis pas membre d'un parti écolo, mais seulement du parti des ingénieurs, et que j'essaie de regarder les effets des centrales nucléaires et des panneaux solaires de manière la plus neutre possible. N'étant pas Français, je ne me prononcerai pas sur la question éminemment politique de l'indépendance énergétique de la France voulue lors des chocs pétroliers des années 1970. Je constate que d'autres grands pays, comme par exemple l’Italie, n’ont pas jugé politiquement souhaitable de s’engager dans la voie du nucléaire.

La durée de vie des modules PV fabriqués en Europe à partir de 2012 a été améliorée de 25 à 30 ans (source : Solarworld SunmoduleProtect) et non 10 ans seulement comme vous le prétendez erronément.

Le rendement de ces modules PV est de 0,18 à 0,19 kWc/m2 (kilowatt-crête par mètre carré). De toute façon, ce n’est pas pertinent de juger le rendement des modules PV quand on sait que l’énergie solaire est surabondante. J’ai démontré que la totalité des énergies consommées en France (transports, chauffage, usage par l’industrie, etc.) peuvent être produites par des modules PV classiques couvrant une surface de 2,7% du territoire métropolitain, et beaucoup d’autres sources d’énergies renouvelables sont possibles !

L’énergie primaire nécessaire pour fabriquer un module PV sera ensuite produite par le module en 0,97 année en moyenne. La production de gaz à effet de serre (GES) pendant la fabrication des modules PV était de 800 Kg de CO2eq par kilowatt-crête en 2011, de sorte que leur impact environnemental présente une balance largement positive sur la durée de vie d’un module PV. Les émissions de GES évitées sont supérieures aux émissions générées pendant le cycle de vie de 30 ans d’un module PV de 90% par comparaison aux centrales au gaz et de 96,8% pour les centrales au charbon.

Des chiffres précis ont été présentés au PCF World Forum à Berlin en avril 2012. (voir la vidéo en anglais)

Actuellement la société Deutsche Solar GmbH travaille sur le recyclage, la transformation, le raffinage et la récupération de matériaux en silicium d’origines diverses. Cela concerne généralement les produits des industries solaires et des semi-conducteurs. Des machines modernes de classification et de broyage sont disponibles avec un contrôle qualité.

Je n’ai pas connaissance que l’impact environnemental et le coût d’une centrale nucléaire n’ait été chiffré en termes d’émissions de CO2eq lors de sa construction, ni en termes d’entretien annuel, ni en terme de démantèlement en fin de cycle de vie, pas plus qu’en termes annuels pour la période de gestion des déchets (estimations encore peu crédibles). Surtout si on sait que certains éléments radioactifs à vie longue nécessitent une gestion pendant des milliers d’années, voire plus.

Le drame de Fukushima (de Tchernobyl et de Three-Mile-Island) a (ont) amplement démontré que l’impact environnemental des centrales nucléaires n’était pas chiffrable lorsqu’on en perd le contrôle. Aucune compagnie d’assurance ne peut assurer ce risque. Des pays comme le mien (le Luxembourg) peuvent être rayés de la carte si la centrale française voisine (Cattenom) avait un accident nucléaire équivalent à ce qui est arrivé jusqu’ici dans le monde à trois reprises.

Enfin, ce que vous appelez le stockage STEP, que nous appelons stockage d’eau dans des lacs par pompage et turbinage, a été mis en œuvre depuis longtemps dans notre petit pays, à la mesure de notre consommation électrique. (voir la liste mondiales des centrales de pompage turbinage sur Wikipedia)

Ces questions n’ont rien à voir avec « l’indépendance énergétique » ni avec les rejets de GES pendant la production d’électricité nucléaire, mais simplement avec le bon sens et surtout avec la pérennité de la vie humaine sur la planète.

 

Transition vers les énergies renouvelables

L'énergie solaire est surabondante pour nos besoins énergétiques toutes consommations confondues. Elle est distribuée sur tout le territoire, et présente donc l’avantage de pouvoir être consommée là où elle a été produite. Elle est intermittente et nécessite un stockage si on souhaite en disposer tout le temps sous forme d’électricité.

Pour préserver le climat, ce stockage ne doit pas produire de CO₂, et c’est le cas, par exemple dans la filière de stockage à hydrogène. Cette filière de stockage, si on la développe industriellement, permet aux collectivités locales de gérer production éolienne, photovoltaïque (PV) et consommation d’électricité. Y compris la recharge des véhicules électriques et à hydrogène. Les municipalités et les groupements de communes peuvent même atteindre une certaine autarcie locale dans leur gestion de l’électricité en recherchant le bon équilibre entre productions renouvelables, stockages et consommations.

Pour le moment, les producteurs européens d’électricité (comme EDF) se tournent vers l’énergie éolienne, elle-même dérivée de l’énergie solaire, pour produire leurs quotas européens d’énergies renouvelables. Leur chiffre d’affaire est maintenu aussi longtemps que les petites éoliennes ne fleurissent pas dans nos jardins. Car l’entretien d’une éolienne est plus coûteux que celui d’un panneau PV, ce qui amène le plus souvent les petits producteurs domestiques à ne s’intéresser à l’éolien qu’après s’être équipés en PV. Néanmoins, l’énergie éolienne reste un complément très appréciable la nuit au PV intermittent.

Mais alors, si, comme on peut le souhaiter, l’autarcie locale électrique fait tache d’huile en Europe, le problème se déplace. Quelle électricité va-t-on encore faire circuler dans les lignes à haute tension prévues pour franchir de longues distances ? Tout d’abord, la sécurité de ces petits ensembles autarciques de « consommateurs – producteurs » d’électricité exige une connexion aux réseaux à haute tension car, en cas de panne, en cas de niveau de stockage trop bas, en cas de modifications techniques, les kWh manquants seront facilement disponibles. De plus, en cas de surplus de stockage, il sera toujours utile de revendre des kWh en trop.

A tout le moins le prix du kWh par Km transféré va augmenter suite à la rareté des électrons circulant encore sur les lignes à haute tension qu’il faut continuer à entretenir. C’est à la fois une bonne et une mauvaise nouvelle. Une bonne nouvelle pour la revente des kWh en trop, et une mauvaise pour les entités territoriales qui auront trop tardé à gérer leur autarcie électrique. Et pour ces immenses communautés urbaines qui peineront à s’équiper en PV, en éolien, et en systèmes de stockage, de par la nécessité de trouver les espaces requis dans des communes rurales adjacentes.

Un retour vers la campagne n’est pas à exclure tant pour l’industrie que pour le secteur résidentiel. Pour les entreprises, c’est la surface au sol disponible qui déterminera leur degré d’autarcie, donc leurs prix de revient. La mobilité des travailleurs devenant une mobilité électrique, les entreprises devront se préoccuper de ne pas se trouver isolées des zones résidentielles où vivent leurs travailleurs.

Le prix du kWh issu du PV coûte seulement l’amortissement des installations car le soleil est gratuit. Au tarif actuel du kWh les installations PV sont amorties en 4 à 7 ans, pour des panneaux d’une durée de vie qui s’allonge toujours plus (20 ans > 25 ans). Le prix d’un stockage fabriqué industriellement devrait devenir aussi très abordable. Au total, le prix du kWh dans une communauté autarcique devrait être nettement inférieur au prix actuel. C’est une très bonne nouvelle.

Depuis des décades, le modèle des producteurs d’électricité est basé sur de longs réseaux entre centrales et consommateurs. Et les champs d’éoliennes offshore (et à terre) installés depuis 2008 restent considérés par les producteurs comme de nouvelles centrales électriques intégrées dans le modèle prévalent jusqu’ici. Mais ce modèle est remis en question par les municipalités et groupements de communes qui recherche un kWh meilleur marché. Ceci est possible grâce au stockage local de l’électricité renouvelable produite localement et à la recherche de l’équilibre autarcique entre production et consommation. Cela va aussi dans le sens d’une responsabilisation du citoyen pour des investissements locaux allégeant leurs tarifs de l’électricité.

Le nouveau modèle permettant de gérer des réseaux d’électricité locaux est appelé « Smart Grid » (réseau intelligent). L’explication est donnée par une Communication⁽¹⁾ de la Commission européenne sur les « Réseaux intelligents: de l'innovation au déploiement » :
Un réseau intelligent pourrait être défini comme un réseau électrique mis à niveau auquel ont été ajoutés un système numérique de communication bidirectionnelle entre fournisseur et consommateur, un système intelligent de mesure et un système de contrôle, le système intelligent de mesure faisant généralement partie intégrante des réseaux intelligents. Les fonctionnalités du Smart Grid sont en cours de normalisation. Cette phase préparatoire devrait être terminée fin 2012.

La reconversion des travailleurs de la production d’énergie d’origine fossile (nucléaire inclus) vers la production des énergies renouvelables pose des problèmes de formation au début. La production des systèmes PV et éoliens, leurs installations, leur entretien, la gestion de l’équilibre électrique et la commercialisation locales, vont embaucher beaucoup de personnels assez spécialisés. Il est probable que la période de transition demande une génération.

Les entreprises actuelles qui produisent et commercialisent l’électricité seront confrontées à une baisse drastique de leur chiffre d’affaire. Les réductions de personnel inéluctables devront être accompagnées d’une priorité absolue pour la reconversion des travailleurs vers les énergies renouvelables. Ces changements d’emploi massifs doivent être accompagnés par des filières d’embauche et de relogement organisées depuis les entités territoriales recrutantes.

Il faut se battre dès maintenant pour que, pendant cette longue période de transition, les travailleurs de l’ensemble du secteur énergétique soient placés sous un statut public suffisamment protecteur de manière à ne pas freiner ou allonger cette difficile et longue période de transition.
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(1) http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=COM:2011:0202:FIN:FR:PDF