Réacteurs Génération III

Les réacteurs de demain avant ceux d’après demain

Les réacteurs de « troisième génération » sont des réacteurs conçus pour remplacer progressivement les réacteurs de seconde génération actuellement en service.

La France a fait le choix de l’EPR (European Pressurized water Reactor) dont l’un des protoypes est en cours de construction sur le site de Flamanville. En raison de multiples retards, sa connexion au réseau, initialement prévue en 2012, devait avoir lieu en 2019, après un chargement du combustible prévu pour le quatrième trimestre 2018. A la même date, l’autorité de Sûreté Nucléaire Chinoise se préparait à donner son feu vert au chargement du combustible dans son premier EPR de Taishan, en vue d’une connexion au réseau d’ici l’été 2018 qui eut bien lieu. Mais trois ans après, l’EPR français était toujours en attente !

Il s’agit souvent de très grosses unités, dont la puissance atteint 1600 MWe dans le cas de l’EPR. Les principaux acteurs se disputent vivement le futur marché : réacteurs avancés à eau pressurisée avec AREVA pour l’EPR et Westinghouse-Toshiba pour l’AP-1000 ; réacteurs avancés à eau bouillante avec l’ABWR et l’ESBWR américano-japonais de General-Electric-Hitachi ; ou encore réacteurs russes (VVER-1200) de Rosatom ou canadiens de type CANDU à eau lourde (ACR-1000).

Parmi les 41 nouvelles centrales qui étaient en construction dans le monde en juin 2008, certaines étaient du type Génération III, comme les premiers EPRs de AREVA à Olkiluoto en Finlande et de Flamanville en France, celui de Taishan en Chine dans la province du Guangdong. A la même date, 9 commandes d’unités électro-nucléaires avaient été confirmées en Chine, Corée, Japon et Russie.

Une sûreté poussée au maximum …

Ainsi, bien que les réacteurs à eau légère de seconde génération bénéficient d’un excellent palmarès en termes de sûreté, de gros efforts ont été déployés pour améliorer encore cette sûreté et réduire les rejets déjà très faibles de radioactivité dans l’environnement.

Les réacteurs EPR disposent de systèmes de sûreté très avancés. Une double enceinte de béton de très forte épaisseur assure le confinement des matières radioactives en cas de fusion accidentelle du cœur. Un système de recombinaison de l’hydrogène permet d’éviter une accumulation d’hydrogène et donc une détonation. Les protections contre les secousses sismiques sont améliorées. Une nouveauté significative est le «récupérateur de corium »: c’est un dispositif pour limiter au maximum les conséquences d’une fusion du cœur qui surviendrait, malgré les multiples mesures de prévention. La sûreté est enfin accrue du fait de la présence de systèmes de contrôle et de sécurité plus que redondants.

Cette recherche d’une sûreté maximale à un coût. Le coût de l’EPR fut l’une des raisons de la perte en 2010 d’un contrat de plusieurs unités dans les Émirats du Golfe au profit de concurrents sud-coréens. Par ailleurs, ce gros réacteur n’est pas toujours adapté aux besoins et aux désirs de pays qui recherchent des unités moins puissantes. Pour cette raison, AREVA et Mitsubishi proposent un “petit EPR”, l’ATMEA. En 2013, la Turquie a signé un contrat pour la construction de quatre réacteurs ATMEA sur les bords de la mer Noire.

La Russie et la Chine en tête pour les réacteurs de génération III

En pointe pour les réacteurs à neutrons rapides, la Russie est aussi le premier pays à avoir mis en service deux réacteurs VVER-1200 de génération III, Novovoronej-6 en 2016 et CNPE Leningrad en 2018. La filière des réacteurs VVER est à eau pressurisée. D’autres sont en construction ou projet.

Le 7 mars 2023, le premier réacteur AP1000 (Vogtle -3)  de troisième génération à avoir été construit aux USA a divergé.  Un second AP1000, Vogtle-4 devrait entrer en service au premier trimestre 2024. C’est un événement important pour le nucléaire américain. C’est sous le mandat de Barrack Obama, en 2013, que les chantiers nationaux de quatre réacteurs AP1000 furent lancés. Cela faisait alors 30 ans que l’on n’avait pas vu de nouvelles constructions nucléaires sur le territoire. Deux unités ont été construites à Vogtle dans l’État de Géorgie, les deux autres abandonnées. Une aventure qui n’a pas été sans embuches. Les tranches 3 & 4 de Vogtle accumulèrent les difficultés avec un dérive du coût des chantiers.

A l’opposé de l’Europe et des États-Unis, la Chine a démarré un programme nucléaire ambitieux pour satisfaire d’immenses besoins en énergie. Ce programme prévoyait un parc nucléaire de 58 GW (l’équivalent du parc français) en service en 2020 et de 30 GW en construction. Durant le Plan Quinquennal 2016-2020, de nouvelles centrales nucléaires furent lancées dans les régions côtières, avec 6 nouvelles tranches de 1 000 MW tous les ans en moyenne.

Les premiers EPR à entrer en service ont été en 2018 ceux de Taishan en Chine. La Chine devrait voir aussi l’arrivée des premiers AP-1000 dont la construction a commencé en 2009 à Haiyang (Shandong) et à Sanmen (Zhejiang). Considéré comme le réacteur de génération III le plus avancé en raison de ses systèmes de sûreté passive, l’AP1000 (Advanced PWR, 1100 MWe) de Westinghouse – Toshiba est l’un des principaux choix de la Chine pour son programme nucléaire.

Grâce aux transferts de technologies effectués, une grande partie des composants destinés au réacteur AP1000 des chantiers de Sanmen et de Haiyang (cuve, générateur de vapeur, mécanisme des barres de commande, structure interne, tuyauterie primaire, pressuriseur, réservoir d’appoint de stockage d’eau, enceinte de confinement en acier…) a été réalisée par des industriels chinois.

Signe des temps, la Chine va plus loin, cherchant en parallèle à pousser son propre réacteur de troisième génération, le Hualong … dont l’un pourrait être construit en Angleterre.

Source : Chine : six nouveaux AP1000 sinisés dans la région du Yangtze, RGN août 2016