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Réacteurs du futur. VHTR. Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective. Scénarios les plus sobres sur la demande énergétique mondiale d’ici 2050 : environ 1,5 fois la demande actuelle Bien avant 2100, plus d’hydrocarbures « peu coûteux »

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Réacteurs du futur

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Presentation Transcript


Réacteurs du futur

VHTR


Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective

  • Scénarios les plus sobres sur la demande énergétique mondiale d’ici 2050 : environ 1,5 fois la demande actuelle

  • Bien avant 2100, plus d’hydrocarbures « peu coûteux »

  • Réduire de façon drastique les émissions actuelles de gaz à effet de serre (Europe : objectif très ambitieux de réduction de 50 à 75% d’ici 2050)


Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective

  • Scénarios avec forte maîtrise de la demande (- 50% !), une limitation des émissions de gaz à effet de serre correspondant à l’économie de 40% de la fourniture actuelle, une politique très volontariste sur les ENR (50% de la fourniture actuelle)

    Accroissement de la part du nucléaire en 2050 : x 3,5

    2600 TWh  10 000 TWh

    360 GWe  1300 GWe


Le nucléaire – Quelques éléments-clefs de prospective

  • Dès lors, selon certaines sources, toutes les ressources connues de l’uranium seraient quasiment engagées

  • Disposer d’une forme durable de production d’énergie nucléaire par le recours au cycle fermé

  • Promouvoir les réacteurs à neutrons rapides pouvant brûler le plutonium et valoriser l’uranium 238, les filières au thorium, la possibilité de production d’H2

LA « GENERATION IV »


Objectifs pour la quatrième génération

  • Pour les réacteurs du futur deux objectifs majeurs peuvent être dégagés :

DEVELOPPEMENT DURABLE

AMELIORATION DE LA SURETE


Objectifs pour la quatrième génération

  • DEVELOPPEMENT DURABLE

  • Meilleure utilisation de la ressource en uranium et consommation du plutonium accumulé

  • Réduction du volume et de la toxicité des déchets

  • Gestion des déchets définie et optimisée lors de la conception du système nucléaire

  • Adaptation à la production d’énergie (production de chaleur pour l’industrie)


Objectifs pour la quatrième génération

  • DEVELOPPEMENT DURABLE : LE CYCLE « IDEAL »

ISOGENERATION + TRANSMUTATION + MULTI-RECYCLAGE

DECHETS

Stockage profond

Plutonium + Uranium+ Actinides mineurs

Uranium naturel (ou issu du retraitement d’autres combustibles)

Re-fabrication du combustible

Cycle envisageable dans les réacteurs à neutrons rapides


Objectifs pour la quatrième génération

  • Diminution du taux de défaillance des équipements utilisés en fonctionnement normal

  • Amélioration de la protection contre les agressions (chutes d’avion, malveillance,etc.)

  • Très faible probabilité de dégradation importante du cœur

    • Par les caractéristiques physiques des cœurs

    • Par l’intervention de systèmes de sûreté passifs

      => Pas de mesures de sauvegarde en dehors du site

    • Par une conception basée sur la défense en profondeur intégrant les accidents de dégradation du cœur (déjà appliquée pour EPR)

  • AMELIORATION DE LA SURETE


Objectifs pour les réacteurs de Génération IV


Les paramètres à prendre en compte

Risque financier

Marché de l’énergie

Acceptation du public

?

Contraintes

environnementales

Le concepteur


Le G.I.F.

  • G.I.F. = « Generation IV International Forum »

  • Créé en 2000 par le DOE américain

  • Objectif : développement de nouveaux systèmes (réacteurs et installations du cycle) pour remplacer les réacteurs de puissance existants ou en projet (AP1000, EPR, etc.)


Participants du G.I.F.

Russian Confederation

People’s Republic of China


Les systèmes de Génération IV

  • HTR/VHTR :

  • SFR

  • GFR

  • LFR

  • MSR

  • SCWR

SFR

GFR

LFR

MSR

HTR/VHTR

SCWR


Réacteurs en expérimentation, en construction, en projets, études

Chine : HTR 10 – 10 MWe – 1998

Projet HTR/VHTR de plus forte puissance

SFR : CEFR

Japon : HTTR (VHTR) – 30 MWe – 2001

SFR : redémarrage de Monju, projet de SFR de forte puissance (JSFR)

Afrique du sud : projet PBMR pour un HTR à boulets – 120 MWe (?) - 2010


Réacteurs en expérimentation, en construction, en projet, études

USA : projet NGNP pour un VHTR – INL – 2015/20 ?

Russie : BN 800 (SFR) – Projet BREST (LFR)

Europe : projet intégré de VHTR « RAPHAEL » 6ème PCRD + programme GCFR

France : projets AREVA NP de VHTR (ANTARES) et de SFR industriels

CEA : études sur GFR, SFR et soutien pour les HTR/VHTR


Schéma français


Renouvellement en France à puissance installée constante (63 GWe)


Les perspectives françaises

  • Début 2006 : annonce du Président de la république de mise en service d’un « prototype industriel » de quatrième génération d’ici 2020

  • Loi de programme 2006-739 du 28 juin 2006 relative à la gestion durable des matières et déchets radioactifs :

    • 2012 : disposer d’une évaluation des perspectives industrielles des nouvelles filières

    • avant 31/12/2020 : mise en exploitation d’un prototype


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