Fuel Cycle Incentives for Market Introduction of New Reactor Types in Europe

NRG, The Netherlands

Résumé

De nombreux types de réacteur et de cycles du combustible sont en train d'être étudiés par la communauté de la recherche nucléaire. Afin d'effectuer une sélection éclairée, il faut bien appréhender les possibilités de mise en oeuvre des différents concepts. Celles-ci sont déterminées par un mélange complexe de politique, de stratégie industrielle et de disponibilité de la technologie, éléments qui évoluent tous en fonction du temps.

Alors que toutes les commandes nouvelles de centrales nucléaires dans le monde, en Extrême Orient, en Finlande autant qu'en France, concernent les réacteurs à eau légère (LWR), il s'agit de savoir dans quelles circonstances des réacteurs autres que les LWR seraient intéressants du point de vue du client (exploitant). Un premier paramètre d'intérêt est le Coût de l'Energie, constitué par le coût de l'investissement, du cycle du combustible, de l'exploitation et de la maintenance. Des types de réacteur différents permettent de proposer des choix différents de stratégie de cycle du combustible et génèrent des quantités différentes de combustible usé.

Trois voies de développement dans le cas du parc européen ont été définies pour cette étude : d'abord le LWR évolutif utilisant du Combustible à Matrice Inerte, deuxièmement, le HTR à lit de galets capable d'être partiellement chargé de combustible constitué d'actinides retraités ("Deep Burn"), et troisièmement, un réacteur rapide chargé de combustible constitué d'actinides retraités, dans notre cas un GFR. Le Combustible à Matrice Inerte donne la possibilité à l'exploitant de conserver le LWR, tout en réduisant la production d'actinides. Par rapport au LWR, le HTR présente une aptitude plus élevée à consommer du plutonium. Le réacteur rapide bénéficie d'une capacité supérieure de consommation d'actinides, mais il a également un coût d'investissement plus élevé.

Les combustibles avancés qui contiennent du plutonium et des actinides mineurs sont nettement plus chers à fabriquer, mais permettent également des niveaux d'épuisement sensiblement plus élevés. Le Combustible à Matrice Inerte sera également plus cher à fabriquer, mais générera moins de déchets sous forme d'actinides.

Le Coût de l'Energie apparaît comme le premier des paramètres à considérer : la différence en termes de Coût de l'Energie entre le cas de référence du LWR et les deux alternatives est présentée. De même, l'impact des incitations gouvernementales, sous forme de taxes ou de droits sur l'exploitation des installations en aval de cycle, est mis en évidence. On démontre que, au-delà d'un certain niveau de coût de stockage des déchets, même la voie du retraitement avancé (en séparant également les actinides mineurs) devient plus rentable que l'élimination directe. Enfin, l'article examine dans quels délais se font sentir les effets majeurs sur les quantités et la composition des déchets dans le cas d'un passage aux combustibles autres que LWR ou d'un passage aux combustibles brûlant les déchets.