Décarboner notre mix énergétique est un des enjeux majeurs de la transition énergétique. L’objectif de neutralité carbone fixé pour 2050 par la Stratégie Nationale Bas Carbone (1) (SNBC) de 2020 ne sera atteignable qu’en combinant l’efficacité énergétique, la sobriété énergétique et l’électrification forte de nos usages (2).  

Même en réduisant de 40% (2) notre consommation totale d’énergie, notre consommation d’électricité pourrait augmenter de 15% à 60% (2) en fonction du scénario de consommation envisagé et occuper près de 55% (2) de notre mix énergétique contre 25% aujourd’hui (2).

La part du nucléaire dans le mix électrique

La consommation électrique française représente aujourd’hui un quart (3) (468 TWh – 1 Téra-Watt-heure = 10¹² Watt-heure (4) en 2021) de notre consommation énergétique totale. Electrifier nos usages, que ce soient nos moyens de transport ou les moyens de nous chauffer, présente un intérêt dans la décarbonation de notre mix énergétique uniquement si notre électricité est produite de manière décarbonée.

Le mix électrique français, grâce à la part du nucléaire s’élevant à près de 70% (5), est aujourd’hui très faiblement carboné. En effet, le nucléaire est un des moyens de production d’électricité le moins émetteurs de gaz à effet de serre avec 6 gCO2eq (6) émis par kWh d’électricité produit contre 360 gCO2eq/kWh pour le charbon (6), soit 60 fois moins, le calcul tenant compte de l’empreinte carbone de l’ensemble du cycle de vie d’une centrale. Bien que le nucléaire n’ait pas été choisi par conscience environnementale dans les années 1950, il présente aujourd’hui l’intérêt d’être très faible émetteur de carbone en plus de posséder une forte concentration énergétique (à titre de comparaison, une pastille d’uranium de 7 g contient la même quantité d’énergie qu’1 tonne de charbon (7)).

Pourtant, la part du nucléaire n’occupe que 10% (8) du mix électrique mondial contre 36% (8) pour le charbon. Le mix électrique français est bien une exception.

La nécessité de renouveler le parc nucléaire actuel

Atteindre les deux principaux objectifs fixés par la SNBC (réduire de 55% (1) notre consommation d’énergies fossiles en 2030 et atteindre la neutralité carbone en 2050 (1)) ne sera possible que par une forte électrification des usages. Dans un scénario d’une réindustrialisation significative de la France, notre consommation électrique pourrait augmenter de 60% (2) et atteindre 745 TWh (2) par an.

Figure 1 : Projection de la consommation d’énergie finale en France dans la SNBC (2)

Posséder un parc de production électrique pilotable, suffisamment puissant et bas carbone est indispensable pour assurer cette production électrique supplémentaire. Avec une capacité de production nucléaire annuelle actuelle de 525 TWh (2), 70% de cet objectif pourrait être atteint.

Seulement, l’ensemble du parc ayant été construit dans les années 1980 pour une durée de vie comprise entre 40 et 60 ans, nous risquons un « effet falaise » de fermeture de l’ensemble des centrales d’ici 2040. Assurer la production d’électricité d’ici 2050 ne pourra pas se faire avec le parc nucléaire actuel.

Figure 2 : Evolution du parc nucléaire français avec une hypothèse de durée de fonctionnement à 60 ans (9)

Mais d’après les différents scenarii de mix de production d’électricité analysés dans Futurs Energétiques 2050 (2), une sortie totale du nucléaire vers un mix 100% renouvelable représenterait un défi industriel majeur. En effet, le rythme de développement que cela impliquerait serait supérieur à la somme de celui de l’éolien terrestre de l’Allemagne et de celui de l’éolien offshore du Royaume-Uni ces dernières années.  Et même s’il s’agissait de construire 6 nouveaux réacteurs nucléaires, les rythmes de déploiement des renouvelables à assumer en parallèle seraient particulièrement élevés.  Atteindre nos objectifs de neutralité carbone ne pourra se faire sans renouveler significativement le parc nucléaire français.

La fermeture pourtant prévisible du parc n’a pas été anticipée plus tôt et ce sont bien des choix politiques qui visaient à réduire encore la part du nucléaire français, avec notamment la promulgation des articles L311-5-5 (10) et 5° L100-4 (11) du Code de l’énergie qui stipulent respectivement le plafonnement de la capacité du parc nucléaire à 63,2 GW pour 2035 et la réduction du nucléaire dans le mix électrique à 50%.

La fermeture définitive des réacteurs de Fessenheim en 2020 pourtant non justifiée par des raisons techniques (12) semblait s’inscrire dans la même trajectoire. Pourtant, en s’appuyant sur les conclusions de Futurs Energétiques 2050 (2), Le Président de la République a annoncé (13) en février 2022 sa volonté d’adopter un scénario de relance volontariste du nucléaire français. Bâti sur trois piliers, le plan de relance annoncé consiste à poursuivre les opérations du Grand Carénage (toutes les opérations de maintenance qui permettront de prolonger la durée de vie des centrales à 60 ans), à construire de nouveaux réacteurs (construire 6 EPR2[1] et lancer les études pour 8 supplémentaires pour une mise en service entre 2035 et 2050) et à lancer un appel à projets pour concevoir des Small Modular Reactors (SMR) qui sont des réacteurs nucléaires modulaires de faible puissance.  La capacité de production du parc nucléaire atteindrait ainsi 50 GW en 2050 et produirait de l’ordre de 325 TWh en 2050, ce qui équivaudrait à 44% de la production électrique nationale dans un scénario de « réindustrialisation profonde ». A titre de comparaison, le parc actuel complété de l’EPR de Flamanville représentera une puissance installée de 63 GW (2).

Aujourd’hui, ces perspectives pourraient être révisées à la hausse avec l’adoption définitive du projet de loi (14) « relatif à l’accélération des procédures liées à la construction de nouvelles installations nucléaires à proximité de sites nucléaires existants et au fonctionnement des installations existantes » à l’Assemblée Nationale le 16 mai dernier. Ce texte permettrait, entre autres, de supprimer le plafonnement à 63,2 GW et la part dans le mix à 50%, mais surtout de simplifier les procédures de construction de nouvelles centrales, comme de dispenser de permis de construire les installations et travaux de création des nouveaux réacteurs nucléaires.

Les enjeux du nouveau nucléaire pour la filière

La complexité du fonctionnement des centrales nucléaires (15) implique la nécessité d’une grande maîtrise industrielle et d’un savoir-faire indéniable pour les fabriquer et les construire. La construction des 6 EPR2 dans les échéances fixées (un démarrage de la construction de la première paire en 2028 pour une mise en service en 2035 (16)) représente un véritable défi industriel pour la filière si on considère le déroulement des chantiers EPR[a] comme on a pu l’observer en Chine, en Finlande, en Angleterre ou à Flamanville en France (17). Surmonter les difficultés rencontrées pour gagner en facilité et qualité de fabrication et de construction est un enjeu crucial pour le nouveau nucléaire. Pour cela, EDF travaille notamment à la standardisation des éléments constitutifs de l’EPR2 (par exemple, le catalogue de références de robinets incluait 13 309 références en 2020 contre 571 fin 2022 (18)).

Mais EDF (19) n’est pas le seul en charge du renouvellement du parc. Sous la supervision de l’ASN (Autorité de Sûreté Nucléaire) (20), l’exploitant des centrales travaille en étroite collaboration avec Framatome (21), son fournisseur de chaudière nucléaire, ainsi qu’avec l’ensemble des acteurs de la filière nucléaire. 3^e filière industrielle (6) après l’automobile et l’aéronautique, elle est composée de plus de 3 200 (6) entreprises dont 85% (6) de PME pour un total de 220 000 salariés (6) et un chiffre d’affaires de 47,5 Md€ (6) en 2022. 18 (6) segments métiers y sont représentés (process nucléaire, chaudronnerie/forgés, essais et contrôles…) et aujourd’hui, la filière recrute fortement : plus de 22 500 (6) recrutements sont prévus d’ici fin 2023. La plupart des acteurs de la filière se sont regroupés au sein d’un syndicat professionnel en 2018, le GIFEN, dont la mission est de défendre leurs intérêts communs.

Les activités de la filière sont multiples (cycle du combustible, maintenance, EPR à l’export…) et nécessitent des investissements conséquents. EDF estime à 51,7 Md€ (22) la construction des 6 EPR2 et à 49,7 Md€ (22) les opérations relatives au Grand Carénage sur la période 2014-2025. L’Etat, quant à lui, annonce investir 1 Md€ (22) dans les SMR : 500 M€ (22) pour le projet de SMR d’EDF et 500 M€ (22) pour des appels à projets à « réacteurs innovants ». Mais la filière est-elle prête à assumer ce plan de relance ?

D’après une étude  (16) commandée par l’Etat portant sur l’état de préparation de la filière sur les 18 segments métiers, et en se restreignant au périmètre « Nouveau Nucléaire », 12 (16) segments sont en situation de monopole ou quasi-monopole, 6 (16) en capacité industrielle insuffisante et 6 (16) en tension

De plus, 3 (16) facteurs de risques ont été identifiés sur l’ensemble des segments métiers : des risques liés à la charge, au manque de salariés et de compétences et à la disponibilité de l’outil industriel. Certains segments comme le process nucléaire, la tuyauterie-soudage et les chaudronneries/forgés sont particulièrement à risque car cumulent plusieurs facteurs. Ainsi, d’un côté, le nouveau nucléaire présente des risques pour les entreprises de la filière, mais d’un autre, pour 80% (16) d’entre elles, la reconstruction nucléaire est un enjeu vital. Mais au-delà des difficultés à recruter dans la filière ou à posséder un outil industriel performant, la filière doit aussi assurer la sécurisation de ses filières d’approvisionnement tout en s’adaptant à une réglementation toujours plus exigeante en termes de standards de sûreté.

Préparer la filière au nouveau nucléaire

Des investissements conséquents sont faits depuis 2020. Pour pallier les nombreuses défaillances identifiées sur le chantier de Flamanville (17), EDF a déployé le plan Excell (18) qui s’articule autour de 5 axes déclinés en 30 engagements. L’objectif de ce plan est d’améliorer la gouvernance de grands projets et la relation fournisseurs, ou encore d’augmenter le niveau de standardisation des pièces. Sur les 30 engagements, 26 (18) ont déjà été atteints.

Le programme Match (6) a quant à lui été initié en 2020 par le GIFEN afin d’analyser les charges à venir sur 10 ans et les capacités liées. En regard le programme EDEC (6) a été initié en 2021 afin d’engager et développer les compétences sur l’ensemble des segments métiers. Financé en partie par le Ministère du Travail, EDEC s’est donné 2 ans pour concrétiser des actions comme cartographier par région les besoins en compétences ou identifier les organismes de formation déjà existants. L’enjeu est de pointer les formations manquantes et les développer à terme pour obtenir le nombre de salariés et de compétences nécessaires en temps voulu.

Enfin, pour pallier le retard de la transition numérique de la filière, le programme GENESIS (6), porté par le GIFEN, s’est donné pour objectif d’accélérer cette transition, le but étant d’améliorer la performance de la filière, que ce soit dans la conception, dans la surveillance des fabrications ou dans le suivi des chantiers de construction, en faisant appel à des maquettes numériques par exemple.

Neutralité carbone, durabilité ou souveraineté : peut-on les atteindre ?

Atteindre la neutralité carbone en 2050 ne sera possible que par une augmentation significative de notre capacité de production d’électricité décarbonée. Relancer le nucléaire est l’un des pans de la politique énergétique adoptée aux côtés des ENR. La filière nucléaire continue sa mue pour être en mesure d’assumer ce plan de relance : plans EDEC, EXCELL, GENESIS, MATCH…, investissements conséquents comme les 470 M€ (6) déjà investis dans la filière depuis 2020 dans le cadre de France Relance, ont été mis en place et doivent impérativement être tenus dans la durée si l’on veut atteindre les objectifs fixés.

Ainsi le triptyque, une filière nucléaire nouvelle génération structurante, des énergies renouvelables et bas carbone massifiées et un plan sobriété et efficacité énergétique piloté, est la combinaison pour viser la neutralité carbone en 2050. Le Green Deal (23) que l’Europe a commencé d’adopter début 2023 conforte bel et bien cette vision.

La question de notre indépendance, ou plutôt de notre dépendance énergétique se pose en parallèle de celle de notre empreinte carbone. Comment assurer notre souveraineté énergétique en s’appuyant sur une politique énergétique dépendante d’un combustible extrait en Australie ou au Kazakhstan et de métaux rares extraits en Chine (24) ? Inscrire le nucléaire dans une phase de durabilité comme il l’était prévu grâce aux réacteurs de 4^e génération (25) est indispensable pour répondre aux enjeux de souveraineté énergétique, et pourtant il avait été choisi de ne pas donner suite aux travaux de recherche dans cette filière technologique en 2019. La tendance s’inversera probablement au vu des résultats de la Commission d’Enquête sur la Souveraineté et l’Indépendance Energétique de la France (26) présentés en avril dernier…

« A l’instar de nombreuses filières énergétiques comme le PV, l’éolien, l’hydrogène bas carbone ou les batteries, la filière nucléaire va aussi devoir identifier les possibilités de « fermer » son cycle autant que possible. Les défis actuels sont déjà immenses pour la filière en France mais les enjeux sont bien la neutralité carbone du site France et de la maison Europe ! », Jean-Philippe Tridant Bel, Partner Energy Transition & Energy onepoint.  

Références

1. Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire. Stratégie nationale bas-carbone – Synthèse. mars 2020.
2. RTE. Futurs Energétiques 2050 – Synthèse. octobre 2021.
3. data.gouv. https://www.data.gouv.fr/fr/datasets/consommation-energetique-finale-par-secteur-en-france-toute-energie/. Consommation énergétique finale par secteur en France (toute énergie). [En ligne] juillet 2021.
4. RTE. Bilan électrique 2021. https://bilan-electrique-2021.rte-france.com/synthese-les-faits-marquants-de-2021/. [En ligne] 2021.
5. EDF. Le nucléaire en chiffres. https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/le-nucleaire-en-chiffres. [En ligne] 2019.
6. GIFEN. Rapport de presse. Mai 2022.
7. EDF. L’uranium : le combustible nucléaire. https://www.edf.fr/groupe-edf/espaces-dedies/l-energie-de-a-a-z/tout-sur-l-energie/produire-de-l-electricite/l-uranium-le-combustible-nucleaire. [En ligne] 2022.
8. IEA. Electricity production. https://www.iea.org/reports/electricity-information-overview/electricity-production. [En ligne] 2019.
9. SFEN. Quand décider d’un renouvellement du parc nucléaire français ?
10. Légifrance. Article L311-5-5 du Code de l’Energie – Plafonnement à 63,2 GW. https://www.legifrance.gouv.fr/codes/article_lc/LEGIARTI000031056316. [En ligne] 19 août 2015.
11. —. Article L100-4 (5°) du Code de l’Energie – Réduction à 50%. https://www.legifrance.gouv.fr/codes/article_lc/LEGIARTI000043976297. [En ligne] 19 août 2015.
12. Raphaël Schellenberger, député. Rapport d’information déposé en application de l’article 145 du Réglement par la mission d’information sur le suivi de la fermeture de la centrale nucléaire de Fessenheim. Assemblée Nationale. 2021.
13. Emmanuel Macron. Discours de Belfort . 10 février 2022.
14. Vie Publique. Projet de loi relatif à l’accélération des procédures liées à la construction de nouvelles installations nucléaires à proximité de sites nucléaires existants et au fonctionnement des installations existantes. https://www.vie-publique.fr/loi/286979-relance-du-nucleaire-projet-de-loi-construction-nouveaux-reacteurs#:~:text=La%20Programmation%20pluriannuelle%20de%20l,climat%20du%208%20novembre%202019. [En ligne] 9 mai 2023.
15. CEA. Le fonctionnement d’un réacteur nucléaire électrogène. https://www.cea.fr/comprendre/Pages/energies/nucleaire/essentiel-sur-fonctionnement-reacteur-nucleaire-electrogene.aspx. [En ligne] 2015.
16. Gouvernement. Travaux Relatifs au Nouveau Nucléaire, PPE 2019-2028. février 2022.
17. Folz, Jean-Martin. Rapport au PDG d’EDF – La construction de l’EPR de Flamanville. octobre 2019.
18. EDF. Le plan excell présente ses résultats annuels et ses perspectives pour la pérennisation de ses standards. 15 novembre 2022.
19. —. Présentation d’EDF. https://www.edf.fr/. [En ligne]
20. ASN. Présentation de l’ASN. https://www.asn.fr/. [En ligne]
21. Framatome. Présentation de Framatome. https://www.framatome.com/fr/. [En ligne]
22. EY pour le Ministère du Travail, du Plein Emploi et de l’Insertion. État des lieux des formations qualifiantes initiales et continues et Cartographie des besoins en compétences, emplois et métiers dans le domaine nucléaire. 21 juin 2022.
23. Parlement européen. Pacte vert : la voie vers une UE durable et climatiquement neutre. https://www.europarl.europa.eu/news/fr/headlines/society/20200618STO81513/le-pacte-vert-pour-une-ue-durable-et-climatiquement-neutre?&at_campaign=20234-Green&at_medium=Google_Ads&at_platform=Search&at_creation=RSA&at_goal=TR_G&at_audience=pacte%20vert%20e. [En ligne] 12 juin 2023.
24. Pitron, Guillaume. La guerre des métaux rares – La face cachée de la transition énergétique et numérique. 2018.
25. CEA. Les générations de réacteurs nucléaires. https://www.cea.fr/comprendre/Pages/energies/nucleaire/essentiel-sur-generations-reacteurs-nucleaires.aspx. [En ligne] 2015.
26. Assemblée Nationale. Souveraineté et Indépendance énergétique de la France : présentation du rapport – 06/04/2023. https://www.youtube.com/watch?v=qya3cGBXnls. [En ligne] 6 avril 2023.
27. World Nuclear Association. World Nuclear Performance Report. 2022.
28. IRSN. Présentation et historique du projet EPR. https://www.irsn.fr/FR/connaissances/Installations_nucleaires/Les-centrales-nucleaires/reacteur-epr/Pages/1-presentation-historique-EPR-Flamanville.aspx#.ZA7wKHbMK5c. [En ligne] 2015.
29. —. Les alternatives au réacteur EPR2. Réponse à la saisine du CNDP du 12 juillet 2022. 2022.

a – L’EPR2 est une version optimisée de l’EPR, « European Pressurized Reactor », un modèle de réacteur franco-allemand développé dans les années 1990 dit de « 3^e génération » (25) qui est plus sûr et plus puissant que les réacteurs de « 2^e génération » (25) du parc nucléaire actuel. L’EPR2 est en cours de conception au sein d’EDF.

Point de vue formalisé par Juliette Bodin dans le cadre du collectif Transition Energétique de onepoint