En complément possible des filières de réacteurs à forte puissance, d'autres filières de réacteur de plus petite taille (SMR pour « small modular reactors »), utilisant potentiellement de nouvelles approches technologiques (AMR pour « advanced modular reactors »), pourraient émerger et proposer de nouveaux services allant au-delà de la production d'électricité décarbonée.
De nouvelles applications de l'énergie nucléaire sont en effet envisageables visant à produire de la chaleur pour un usage domestique ou dans des process industriels, à offrir des solutions de cogénération, à produire de l'hydrogène par électrolyse de l'eau, à synthétiser des molécules ou encore à dessaler l'eau de mer. Pour ces applications « locales », les besoins sont de quelques dizaines voire quelques centaines de MWth par unité auxquels les Small Modular Reactor (SMR) pourraient répondre parfaitement. De tels réacteurs peuvent également apporter des services en support aux réseaux, notamment en cas d'une forte pénétration d'ENR amenant des problèmes de stabilité et d'inertie.
Indépendamment de ces nouveaux usages, il existe potentiellement dans les marchés libéralisés de production d'électricité des opportunités pour des moyens de production de capacité plus faible nécessitant moins d'investissements.
Pour ces raisons le CEA via le programme DPE « SMR et systèmes couplés », déjà partie prenante du développement du SMR électrogène NUWARDTM porté par les acteurs de la filière nucléaire française (EDF, TechnicAtome, Naval group et CEA), explore, dans le cadre de son projet IDNES (Innovative Decarbonized Nuclear Energy Systems) de nouveaux concepts de SMR adaptés à des applications nouvelles (participation au déploiement du vecteur hydrogène, …) ou à des contraintes de flexibilité liées par exemple à l'augmentation de la proportion des énergies renouvelables intermittentes dans le mix énergétique.
L'objectif de cette thématique de recherche est d'évaluer la place que peuvent prendre dans les marchés électriques et non électriques les réacteurs SMR / AMR aux horizons 2035-2050, ainsi que les business models et chaines de valeurs associés.
Dans ce cadre, I-Tésé, travaillera en 2022-2024 dans les directions suivantes:
1. Définir et quantifier des marchés cibles pour les SMR à l'horizon 2040-2050.
2. Constituer et tenir à jour une « base de données » sur les SMR en projet et en activité au plan mondial (choix technologiques réalisés, avancement des projets et données économiques disponibles).
3. Analyser les modes de soutien aux développements des SMR et les conditions de marché permettant un déploiement éventuel des SMR.
4. Etudier les possibilités d'industrialiser la fabrication de SMR :
- Etude des consortia qui portent les projets de SMR
- Mise en évidence des prérequis à une chaine de production spécifique à la construction en série de SMR par l'analyse des filières de l'aéronautique et de la construction navale.
5. Etudier l'impact sur l'économie des ressources d'uranium au plan mondial d'un éventuel déploiement de SMR en complément ou en substitution des réacteurs de fortes capacités.
Référent : David Proult