Energia nucleară în Franța

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În 2016, energia nucleară din Franța a generat 72,3% din totalul energiei electrice produse în țară [1] .

În martie 2010, există 19 centrale nucleare în funcțiune în această țară care au în total 58 de reactoare operaționale, 1 în construcție și 7 scoase din funcțiune.

Există, de asemenea, alte 4 centrale nucleare închise, 3 cu câte un reactor ( EL-4 la Monts d'Arrée și cele două centrale de reproducere rapidă Phénix și respectiv Super-Phénix în Chusclan și Codolet și Creys-Mépieu ) și 1 cu două reactoare ( Marcoule pe site-ul omonim din Languedoc-Roussillon ).

Istorie

Franța este astăzi singura țară din lume care are un procent atât de mare de producție nucleară, [2] ca în general în restul țărilor lumii cu centrale nucleare generează în medie în jur de 20-30% din energia electrică a țării. [3] Acest fapt, combinat cu un cost scăzut al energiei electrice, [4] determină Franța să fie primul exportator net de energie electrică din lume. [5]

La mijlocul anului 2010, Agenția Internațională pentru Energie a îndemnat Franța să ia un rol strategic ca furnizor de energie electrică cu sarcini de bază reduse și cu emisii reduse de carbon pentru întreaga Europă, mai degrabă decât să se concentreze asupra independenței energetice , care a ghidat politica energetică din 1973 . [6]

Reactoare nucleare franceze constituie 90% din EDF capacitatea de producție, acestea sunt , prin urmare folosite pentru sarcina de bază și sunt adesea închise la sfârșit de săptămână , acest lucru duce la un foarte mic factor de încărcare de standardele mondiale, mai puțin de 76% față de 80% la nivel mondial și 90% din SUA [7] , în timp ce factorul de disponibilitate este în concordanță cu media mondială (aproape 79% față de 81% la nivel mondial [8] ) și în creștere. [6]

Prima fază: utilizarea reactoarelor cu gaz

Secțiunea A a centralei nucleare Saint-Laurent cu cele două reactoare UNGG

Prima fază a dezvoltării nucleare franceze s-a concentrat pe dezvoltarea reactoarelor de tip UNGG, dezvoltate de CEA [6] , o derivare a Magnoxului britanic. În paralel cu aceasta, a fost cumpărat și un reactor PWR american Westinghouse de la cca 300 MW , în uzina de astăzi Chooz A.

Ulterior, EDF a ales reactoarele PWR ca model de bază în locul GCR , datorită noii capacități naționale de îmbogățire . [6]

A doua fază: era reactoarelor franceze PWR

Centrala nucleară Fessenheim , prima centrală din a doua fază nucleară franceză

În urma crizei energetice din 1973 , Franța a decis să se concentreze intens asupra producției nucleare. Această decizie este luată din contextul economic și ingineresc al prezenței: o cunoaștere înaltă a materiei nucleare și a ingineriei grele franceze, puține resurse energetice indigene, dorința de a minimiza importurile, costul redus al combustibilului nuclear în comparație cu costul total al energiei electrice, realizează un standard ridicat de securitate energetică . Printr-o politică foarte puternică în ceea ce privește energia nucleară, acesta reușește, prin urmare, să obțină un grad considerabil de independență energetică, unul dintre cele mai scăzute costuri ale energiei electrice din Europa [4] și un impact redus asupra mediului pentru sectorul producției de energie electrică , reprezentând 90% din cerință furnizate de energie nucleară și hidroelectrică . [6]

Centrala nucleară Gravelines este cea mai puternică centrală franceză și una dintre cele mai puternice din lume

Între sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980 , au fost construite 32 de reactoare de clasă 900 , între sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 au fost construite 20 de reactoare de clasă 1300 , în timp ce ultimele 4 reactoare de tip N4 sunt din sfârșitul anilor 1990 . În timp ce primele două tipuri au fost derivate din SUA, ultima este o evoluție total franceză a modelului PWR .

Reactoarele FBR

Două reactoare majore de tip FBR au fost construite în Franța . Lângă Marcoule a fost construit reactorul Phénix de către 233 MW, care a intrat în funcțiune în 1974 și a fost deținut în comun de CEA și EDF . A fost închis pentru modificări în perioada 1998-2003, revenind astfel la 140 MW și timp de șase ani, a încetat producerea de energie electrică în martie 2009, deși a continuat să rămână în pre-testare și să mențină programele de cercetare până în octombrie următor. [6]

O a doua unitate din 1200 MW și numit Super-Phénix , a fost început în 1996, dar a fost închis din motive politice la sfârșitul anului 1998 și este acum demontat . Funcționarea Phénix a fost esențială în cercetarea Franței privind eliminarea deșeurilor , în special transmutarea actinidelor . [6]

A treia fază: reactoarele de generația a III-a

În 1999, dezbaterile parlamentare au reafirmat cele trei axe principale ale politicii energetice franceze: securitatea aprovizionării (țara importă mai mult de jumătate din energia sa), respectul pentru mediu (în special în ceea ce privește gazele cu efect de seră ) și atenția cuvenită pentru gestionarea deșeurilor radioactive . S-a subliniat că gazul natural nu are niciun avantaj economic pentru sarcina de bază și că prețurile sale sunt prea volatile; în ciuda eforturilor intense de măsuri de economisire a energiei și de producere a energiei regenerabile , nu se vede nicio altă soluție în utilizarea energiei nucleare în viitorul apropiat. Prin urmare, la începutul anului 2003 a fost anunțat un nou plan energetic național și, ca prim pas, a fost inițiată o dezbatere pentru definirea mixului energetic francez pentru următorii 30 de ani, în contextul dezvoltării durabile la nivel european și global. În 2005 a fost adoptată o lege care ghidează politica energetică și de siguranță, reafirmând rolul central al energiei nucleare și stabilind orientări specifice cu privire la reactorul EPR , în special cu privire la construcția primei unități a seriei, pentru a putea apoi să decide în 2015 construcția unei serii de aproximativ 40 de unități totale de-a lungul anilor. În plus, au fost stabilite orientări pentru cercetarea și dezvoltarea tehnologiilor energetice inovatoare cu impact redus asupra mediului și a fost definit rolul energiilor regenerabile în producția de energie electrică , în utilizările termice și în transport. [6]

La mijlocul anului 2004, consiliul EDF a decis în principiu să construiască prima unitate din seria planificată de EPR Areva . Această decizie a fost confirmată în mai 2006, după dezbaterea publică, când construcția unei noi unități a fost aprobată pe amplasamentul Flamanville , în Normandia de Jos , alături de două Clase 1300 actuale. Decizia a fost văzută ca „un pas esențial în reînnoirea mixului de generare nucleară al EDF”. Costul de construcție a fost programată pentru 3,3 miliarde (2005 valoare), generând astfel energie la un cost de 4,6 c / kWh (aproximativ la fel ca și de la noua turbina cu gaz în ciclu combinat cu prețurile gazelor naturale din 2005 , fără nici o carbontax ). Se estimează că costurile de producție în masă ale reactoarelor vor fi cu aproximativ 20% mai mici. Ca parte a unui acord din 2005 cu EDF, ENEL a achiziționat o participație de 12,5% la reactor, dobândind drepturile la 200 MW și capacitate și să fie implicați în proiectarea, construcția și gestionarea acestuia. La începutul anului 2007, EDF și-a schimbat adresa și a declarat că va construi fabrica achiziționând singură întreaga centrală, dar rectificând decizia în noiembrie următor, când a fost semnat un acord care confirmă investiția Enel pe 12,5% din Flamanville (din costul ar trebui să coste 450 milioane EUR ) plus aceeași cotă cu alte cinci fabrici din același model. Acordul permite EDF să participe la construcția și gestionarea viitoarelor centrale nucleare ENEL din Europa sau Mediterana. [6]

Lucrările preliminare pe șantierul Flamanville au fost finalizate la sfârșitul anului 2007, iar prima turnare de beton a fost turnată în decembrie a aceluiași an, construcția fiind planificată pentru 54 de luni și operațiunea comercială în mai 2012. În ianuarie 2007 EDF a comandat partea principală a reactorului Areva . Secțiunea turbină-generator a fost comandată în 2006 de la Alstom , o unitate Arabelle din 1 750 MW e. Programul de construcție a alunecat înainte cu aproximativ nouă luni, ceea ce a dus la reactor fiind început în 2012 și exploatarea comercială în 2013. Până la sfârșitul anului 2008, estimarea costurilor a fost actualizată cu o creștere de 21% la aproximativ 4000000000 (2434 / kWh ) ducând costul de producție la aproximativ 5,4 c / kWh (din nou comparativ cu 6,8 c / kWh pentru o turbină cu ciclu combinat și 7c / kWh pentru cărbune , cu „cea mai mică ipoteză pentru o carbontax ”), costurile apoi confirmat la jumătatea anului 2009, când totalul cheltuielilor efectuate au ajuns la aproximativ 2000000000. În iulie 2010, costul total a fost revizuit la aproximativ 5000000000 și conexiunea la rețea în 2014 (cu o întârziere de doi ani), în timp ce în iulie 2011, finalizarea a fost amânată până în 2016 ca urmare a reevaluării lucrărilor. De inginerie civilă care trebuie luată în considerare a întreruperilor care au avut loc în prima jumătate a anului. Din cauza problemelor de coordonare ale celor 9 sub-contractorii principali, EDF speră că programul de construcție nouă se va proceda „în condiții optimizate“, prin urmare , costul total a crescut la aproximativ 6 miliarde de euro. [6] În decembrie 2012, acordul dintre Enel și EDF a fost apoi reziliat, ca urmare a exercitării clauzei dreptului de retragere , din cauza viitorului schimbat al energiei nucleare franceze [9] [10] și a noii creșteri a costurilor reactorului , care a ajuns la 8 miliarde EUR. [11]

În ianuarie 2009, președintele Sarkozy a confirmat că o a doua unitate EPR va fi construită la locul Penly din Normandia Superioară , care, la fel ca site-ul Flamanville, are deja două unități Clasa 1300 și capacitatea de a combina încă două. Ca partener al acordului, GDF Suez a fost inițial prevăzută la 25% (din care a ieșit preferând să participe la reactorul Atmea1 ulterior), Total la 8,3%, ENEL la 8% sau 12,5%, în timp ce E.ON-ul german a evaluat intrarea cu o cotă de 8%. O dezbatere publică asupra proiectului a fost încheiată în 2010, în timp ce construcția era programată să înceapă în 2012, producția comercială urmând să intre în 2017. Ulterior, EDF a oprit proiectul Penly 3, invocând că nu avea intenția de a construi reactoare suplimentare înainte de 2025. [ 6]

Dezbatere și post-Fukushima

În urma dezastrului de la Fukushima , statul francez a efectuat teste de stres la centralele nucleare care au dus la rezultate pozitive.

În urma alegerilor prezidențiale din Franța din 2012 , noul președinte francez François Hollande intenționează să aducă mixul de producere a energiei nucleare franceze la 50% din total până în 2025, închizând astfel toate reactoarele de clasă 900 începând cu cel de la Fessenheim. mandat (2017). În octombrie 2014 a fost aprobată legea privind tranziția și stimulentele pentru energia verde. Aceasta reafirmă intenția de a aduce porțiunea de energie nucleară în mixul național la 50% și de a pune o limită a capacității de producție nucleară la 63,2 GW, ceea ce impune, prin urmare, EdF să închidă o parte din capacitatea sa de producție pentru a aprinde Flamanville 3 ; în plus, legea impune limite asupra emisiilor și consumului de combustibili fosili. [6]

În decembrie 2017, noul președinte al Republicii Emmanuel Macron a definit energia nucleară ca fiind „calea cu mai puține emisii de a produce electricitate împreună cu sursele regenerabile de energie”. Prin urmare, în noiembrie 2018, planul energetic a fost modificat, amânând obiectivul de reducere a energiei nucleare la 50% în amestecul de energie electrică până în 2035, aceasta ar presupune închiderea a 14 reactoare, dintre care 4-6 până în 2030. Cu toate acestea, acest plan lasă deschisă opțiunea pentru construirea de noi reactoare, [6] planuri care au început să se concretizeze la sfârșitul anului 2019 cu o cerere inițială pentru o analiză preliminară pentru construirea a 6 noi EPR [12]

În ianuarie 2020, planurile de închidere a vechilor uzine au început cu Fessenheim 1 , care a fost închisă după 42 de ani de serviciu. Potrivit acordurilor încheiate anterior, EdF ar fi primit o tranșă inițială de 400 milioane EUR ca compensație pentru închiderea prematură (care include costuri post-operaționale, taxe, demontare și relocare a personalului), la aceasta se va adăuga, până în 2041, compensații pentru lipsa producției care se va baza pe producția altor unități similare și pe prețurile la electricitate. [13]

Discuții politice și parteneriate internaționale

La începutul anului 2008, un decret prezidențial a creat Consiliul pentru politica nucleară , subliniind importanța energiei nucleare în Franța în ceea ce privește puterea economică, în special pentru aprovizionarea cu energie. Acest consiliu este prezidat de președintele Republicii Franceze și include, printre altele,prim-ministrul francez și secretarii cabinetului pentru energie, politică externă, economie, industrie, comerț exterior, cercetare și finanțe, șeful CEA , secretarul general pentru apărarea și șeful personalului militar. În februarie 2011, CPN s-a confruntat cu rivalitate între AREVA (90% deținută de stat) și EDF (85% deținută de stat), care a fost considerată a cauza pierderea contractului în EAU . Având în vedere planurile de extindere din Europa, Asia și SUA , consiliul a instruit cele două companii naționale să lanseze un nou plan de parteneriat pentru o mai mare colaborare pe diferite fronturi; acest acord a fost format în iulie 2011 (cu ratificarea finală în septembrie) și include optimizarea proiectării EPR , îmbunătățirea întreținerii și gestionării flotei franceze de reactoare, dezvoltarea ciclului propriu de combustibil și gestionarea deșeurilor nucleare , acordul ar vedea atunci EDF într-un rol predominant în exportul reactoarelor sale în străinătate. Inerent cu AREVA , i s-a cerut mutarea managementului exploatării miniere de uraniu la filiale speciale „ca prim pas pentru studierea scenariilor strategice și financiare pentru dezvoltarea viitoare”. A fost apoi invitată o colaborare mai mare între EDF, AREVA și GDF Suez pentru dezvoltarea Atmea1 , un reactor III + gen al 1 100 MW pentru export, chiar dacă primul reactor este planificat să fie construit pe teritoriul Franței; în plus, au fost evaluate implicațiile tehnice, politice și economice pentru reactoarele mici 100–300 MW . [6]

În paralel cu politica nucleară națională, consiliul pentru politica nucleară a început negocierile pentru o colaborare cu China pentru dezvoltarea reactoarelor de a treia generație , AREVA deține de fapt unele drepturi intelectuale ale reactorului CPR1000 , baza actuală a expansiunii nucleare chineze program. Se așteaptă ca aceste drepturi să se încheie în 2013 odată cu liberalizarea consecventă a acestor reactoare pentru export pe piața mondială. Cu toate acestea, ASN a declarat că se opune oricărui parteneriat care implică reactoare neaprobate de el însuși și, prin urmare, nu poate fi construit pe teritoriul francez. Aceste evoluții politice din 2011 s-au contopit cu consolidarea Agenției France Nucleaire International , o divizie a CEA , pentru a oferi asistență internațională țărilor care doresc să își desfășoare propriile programe nucleare. [6]

Exporturi

Centrala Koeberg , singura centrală nucleară de pe continentul african.

Industria nucleară franceză a fost întotdeauna proiectată spre export, în principal prin furnizarea de reactoare provenite din clasa 900 , mai multe reactoare au fost de fapt vândute, 2 către Africa de Sud ( Koeberg ), 2 către Coreea de Sud ( Ulchin ), 4 către China ( Bay Daya și Ling Ao , lângă Hong Kong ), 2 către Iran (după încetarea contractului din cauza izbucnirii revoluției iraniene , componentele au fost utilizate în Gravelines ). [6]

O colaborare ulterioară cu China a dus la dezvoltarea ulterioară a CPR-1000 , care se bazează pe cele 4 unități exportate către țară. [6]

Framatome , acum AREVA , a colaborat în anii 1990 cu germania Siemens pentru dezvoltarea reactorului EPR , bazat pe modelele franceze N4 și germane Konvoi, capabile să satisfacă cerințele de siguranță europene și americane. [6] Acesta este, în plus, singurul model care în 2012 este destinat exportului în alte țări, cu proiecte și programe în special în Regatul Unit , SUA , China și India . Alte națiuni au preferat alte reactoare (în Emiratele Arabe Unite au câștigat 1400 APR ) sau programele sunt minore.

Reactorul Atmea1 a fost propus în alte țări, primind în prezent aprobarea ca proiect de către ASN , în timp ce este necesară o a doua verificare pentru construcție, care va fi efectuată la cererea companiei de electricitate. [14]

Flota franceză de reactoare

Modularea puterii reactoarelor

În general, centralele generatoare care au un cost de capital ridicat și costuri de operare scăzute sunt întotdeauna în funcțiune, deoarece acesta este cel mai ieftin și mai simplu mod de a le opera. Aceasta este, de asemenea, cea mai simplă modalitate de a opera acest tip de centrală, deoarece centralele nucleare și cărbunele nu pot modifica cu ușurință puterea, în comparație cu centralele de gaze și în special hidroelectrice. Utilizarea pe scară largă a sursei nucleare din Franța pune, prin urmare, unele probleme tehnice, deoarece reactoarele trebuie utilizate în modul „urmărire sarcină” , adică trebuie să urmeze sarcina instantanee a rețelei: electricitatea nu poate fi stocată, generarea ieșirea trebuie să fie întotdeauna egală cu cea consumată, orice variație a cererii sau a producției într-un punct al rețelei de transport are un impact imediat asupra întregului sistem, ceea ce înseamnă că sistemul trebuie să se adapteze constant și să echilibreze oferta și cererea. [6]

Capacitatea nucleară franceză constă în întregime din reactoare PWR . Aceste reactoare au două posibilități de a varia puterea furnizată: introducerea tijelor de control sau adăugarea acidului boric în apa primară de răcire (cea care curge în interiorul miezului ). Utilizarea tijelor de control pentru a reduce puterea nominală înseamnă că există o parte a miezului în care neutronii sunt absorbiți mai degrabă decât continuarea reacției în lanț , această soluție creează totuși un dezechilibru în combustibil, cu partea inferioară a elementelor mai reactive combustibil decât cel superior. Adăugarea de acid boric, pe de altă parte, reduce reactivitatea în mod egal, dar pentru a inversa efectul, apa trebuie tratată pentru a îndepărta borul, iar acesta este un proces lung și costisitor și, de asemenea, generează deșeuri radiologice . [6]

Pentru a minimiza aceste impacturi, în ultimii 25 de ani EDF a folosit unele elemente de control numite „gri” pentru fiecare dintre reactoarele sale, care au o capacitate mai mică de absorbție a neutronilor decât elementele obișnuite și, prin urmare, permit o variație a puterii. Aceasta înseamnă că TEN (organismul care administrează rețeaua de transport franceză) poate opera parcul nuclear într-un mod flexibil și poate contribui la reglementarea echilibrului dintre cerere și ofertă. Centralele PWR sunt foarte flexibile la începutul ciclului, adică atunci când combustibilul nuclear este proaspăt și există o mare reactivitate de rezervă. Cu toate acestea, pe măsură ce ciclul progresează și combustibilul este consumat, capacitatea de modulație scade, când au atins aproximativ 90% din ciclu, reactorul poate contribui doar la reglarea frecvenței rețelei ca contribuție a acestuia la echilibru, deoarece fiecare putere variația nu este permisă (decât din motive de siguranță). La sfârșitul ciclului, reactoarele sunt, prin urmare, utilizate la putere constantă și nu urmează curba de sarcină zilnică; sistemul de coordonare a tuturor plantelor asigură faptul că acestea sunt capabile să urmărească sarcina zilnică, deși fiecare plantă are posibilități de reglare mai mult sau mai puțin mari. [6]

Toate instalațiile aflate în construcție au toate sistemul de urmărire a sarcinii deja preinstalat. [6]

Actualizări și reînnoire a licențelor de funcționare

Programul de construcție a plantelor franceze din II gen.

În lumina experienței sale operaționale, EDF și-a modernizat cele patru unități N4 din Chooz și Civaux de la 1455 la 1500 MWe fiecare în 2003. În plus față de acest EDF intenționează să actualizeze cinci din clasa sa 900 cu 3%. În 2007, s-a anunțat că cele douăzeci și 1300 de reactoare de clasă vor fi actualizate cu aproximativ 7% din 2015, în limitele licenței existente; schimbarea ar presupune adăugarea a aproximativ 15 TWh / an de producție în total. [6]

Întregul parc nuclear francez suferă revizuiri generale pentru reînnoirea licenței la fiecare zece ani. În 2002, toate reactoarele din clasa 900 au primit prelungirea licenței de 10 ani la sfârșitul celei de-a doua revizii de 10 ani. Majoritatea acestor reactoare au fost pornite la sfârșitul anilor 1970 și începutul anilor 1980 , revizia durează 4 luni pentru fiecare unitate. Următorul pas al revizuirilor a fost verificarea Clasei 1300 , în octombrie 2006 ASN a acordat și licența pentru aceste unități pentru încă 10 ani de funcționare, acordată cu clauza unor modificări minore care trebuie efectuate în timpul opririlor normale ale reactoarelor care vor fi necesare în timpul perioadei 2005 14 . Licența pentru inspecțiile de- al treilea deceniu al 900 Clasa a început în 2009 și va fi finalizat în 2020, în timp ce clasa 1300 este perioada 2015- 24 . În iulie 2009, ASN a aprobat planul FED pentru funcționarea de 40 de ani a clasei 900 , pe baza evaluării generice a celor 34 de reactoare, fiecare unitate unică va fi apoi evaluată individual în timpul inspecțiilor din deceniul 4 al licenței începând cu Tricastin 1 . În iulie 2011, a aprobat licența Fessenheim 1 , cu condiția ca baza reactorului să devină mai robustă și să fie mai rezistentă la eventualele topiri și să crească sistemele de disipare a căldurii în caz de lipsă a sistemului de refrigerare extern, la acest reactor EDF va evalua raportul cost-beneficiu după testele de stres europene care au avut loc în urma accidentului japonez . [6] ( vezi mai târziu )

Nel luglio 2010 l' EDF ha valutato la prospettiva di portare tutti i propri reattori a 60 anni di funzionamento, ciò comporterebbe la sostituzione di tutti i generatori di vapore (3 nella Classe 900 , 4 nella Classe 1300 ), ed altre opere di manutenzione speciale, che costerebbero 400-600 milioni per unità, da compiersi entro i 40 anni di vita di ogni reattore, attualmente è in corso la sostituzione dei generatori di vapore di due unità ogni anno, e si prevede di aumentare a tre unità nel corso del 2016. [6]

Consumo di acqua del parco nucleare

Il parco nucleare francese è composto attualmente da 58 reattori, di questi 18 sono sul mare ed utilizzano come fonte di refrigerazione l'acqua marina, i restanti 40 sono nell'entroterra e sfruttano i fiumi come fonte di refrigerazione. I fiumi più sfruttati sono, con i rispettivi affluenti, la Loira ed il Rodano , con 14 reattori ognuno. Per il sistema di refrigerazione sono utilizzati due cicli: il ciclo aperto utilizza direttamente l'acqua del fiume ed in cui sono necessari 160 l / kWh , tutti restituiti all'ambiente; il ciclo chiuso che utilizza le torri di refrigerazione ed in cui sono necessari 6 l / kWh , di cui 2 sono fatti evaporare e 4 restituiti all'ambiente. [15] A causa dei vincoli operativi per i limiti di riscaldamento delle acque di refrigerazione, in estate molto calde e siccità, la produzione può essere limitata. [6]

Per la produzione elettrica del parco nucleare situato lungo i fiumi, è stato necessario prelevare nel corso del 2005 un totale di 16.5 miliardi m 3 , di cui 0.5 sono stati fatti evaporare; questo ha comportato una richiesta di 56 l / kWh di cui 1.7 l / kWh sono stati trasformati in vapore. Considerando tutto il parco nucleare (quindi anche quello situato lungo le coste) e le centrali termiche normali dell' EDF , la domanda totale è stata di 42 miliardi m 3 , che sono corrisposti ad una richiesta specifica di 94 l / kWh . [15]

Tipo di prelievo
(in milioni di m 3 di acqua dolce)
Acqua potabile Industria Irrigazione Elettricità
(tutte le fonti)
Utilizzi totali
Acque superficiali 2220 8% 2117 8% 3284 13% 18508 71% 26129
Acque sotterranee 3746 59% 1458 23% 1107 17% 23 0% 6334
Totale 5966 18% 3575 11% 4391 14% 18531 57% 32463
Del totale dell'acqua prelevata dal comparto della generazione elettrica, il 97.5% è immediatamente restituito all'ambiente [16]

Problematiche di sicurezza del parco reattori

Il 1º febbraio 2011 EDF ha segnalato all' Autorità di Sicurezza Nucleare francese delle anomalie generiche inerenti all'iniezione ad alta pressione di refrigerante nella gamma fredda dei reattori da 900 MW . Il sistema di iniezione di sicurezza è usato in caso di fallimento del circuito primario principale, per mantenere il raffreddamento del nocciolo del reattore con iniezioni d'acqua, usando fra le altre una pompa ad alta pressione. Perché il reattore sia uniformemente refrigerato, è tollerato un 6% di variazione fra i vari rami del circuito, mentre sono state riscontrate variazioni del 20% rispetto a quanto prescritto e devono essere revisionati. Pertanto, in condizioni di incidente, e per determinati valori di fallimento degli altri sistemi di sicurezza, questo squilibrio non permetterebbe una sufficiente refrigerazione del reattore. Per ridurre questo divario, EDF ha in progetto di costruire una strumentazione ad ultrasuoni con i quali misurare con maggiore precisione il flusso di acqua iniettata dal sistema ad alta pressione. I test saranno condotti nei primi mesi del 2011, su un reattore. In base ai risultati ottenuti in questo, la soluzione sarà implementata su tutti quelli colpiti da questa anomalia. [17] [18]

Il 17 febbraio 2011 EDF ha comunicato un problema nell'impianto di Tricastin , classificato poi come INES 2 (guasto) mentre in tutti gli altri impianti interessati come INES 1 (anomalia). In relazione a tali eventi si è riscontrato che un totale di 19 reattori francesi presentano problemi di prematura usura ai cuscinetti dei gruppi elettrogeni di emergenza, che dovrebbero alimentare i dispositivi di sicurezza del reattore in caso di incidente e/o mancanza di alimentazione esterna. Anche se i gruppi elettrogeni sono più d'uno e di modelli differenti, nel caso di due reattori dell'impianto, tutti i gruppi elettrogeni dei reattori interessati presentavano contemporaneamente tale difetto. EDF ha comunicato che le sostituzioni sono iniziate il 12 febbraio 2011, senza necessità di fermare i reattori. [19] [20] Tale problema di prematura usura si era già presentato nel 2009 ma non era stato affrontato in maniera risolutiva. [21]

Stress-test ed aggiornamenti a seguito di Fukushima

A seguito dell' evento giapponese , il governo francese ha ordinato l'esecuzione di stress-test su tutto il parco reattori francese. L' Autorité de sûreté nucléaire e l' Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire hanno stabilito che tutti i 58 reattori nucleari presenti nelle 19 centrali francesi sono sicuri e quindi possono continuare la loro attività, compresi quelli più vecchi. Il rapporto aggiunge però che devono essere potenziate le misure di sicurezza nei confronti degli eventi estremi, come inondazioni, terremoti, interruzioni del rifornimento di elettricità e guasti ai sistemi di raffreddamento. Fra gli altri provvedimenti, l' EdF , che gestisce tutte le centrali francesi, dovrà installare generatori diesel a prova di inondazione e costruire sale di controllo di riserva a distanza: due accorgimenti che avrebbero evitato l' incidente di Fukushima ; a questo dovrà aggiungere entro il 2014 anche una task force di emergenza pronta, in caso di incidente, a intervenire entro 24 ore in tutte le centrali francesi. Secondo il presidente dell'ASN, André-Claude Lacoste, le azioni necessarie richiederanno diversi miliardi di euro, e presumibilmente un aumento di costi di produzione. Particolare attenzione era per il complesso di Fessenheim , il più vecchio impianto francese, in cui il pavimento di cemento sarebbe troppo sottile e potrebbe cedere in caso di fusione del nocciolo, che secondo il rapporto dell' ASN giudica invece sufficiente la sicurezza del reattore, ma invita comunque i responsabili ad aumentare lo spessore del pavimento. [22] [23]

Costi del nucleare francese e riordino del mercato elettrico

Tutto il programma nucleare è costato circa 400 miliardi F. (col valore del franco del 1993), la metà è stata autofinanziata dall' EDF , l'8% dallo stato francese (ma diminuita a partire dal 1981), ed il 42% è stato finanziato da prestiti commerciali. [6] Attualizzato a valori dell' Euro del 2010, le attività di costruzione delle installazioni necessarie alla produzione di energia nucleare sono costate sino ad oggi, secondo la Corte dei conti francese , complessivamente 121 miliardi (senza considerare Superphénix , che da solo fra costruzione ed esercizio è costato 12 miliardi); 96 sono stati necessari per la costruzione dei 58 reattori ora attivi, di cui 83 rappresentano il costo "overnight" dei 58 reattori, 13 di costi finanziari legati al tempo di costruzione; il costo degli otto reattori di prima generazione non più operativi è stato pari a 6 miliardi, mentre la filiera del riprocessamento è costata invece 19 miliardi. Tenendo conto della spesa di ricerca pubblica e privata ( 55 miliardi) si raggiungono in totale i 188 miliardi per la realizzazione dell'intero programma nucleare francese fino ad oggi (sempre costi attualizzati al 2010). [24]

Per quanto riguarda i costi di esercizio di tale parco nucleare, nel 2010 questi sono stati pari a circa 8,9 miliardi di cui poco meno di un quarto per le spese legate all'approvvigionamento di combustibile nucleare , che hanno pesato sul costo dell'energia elettrica prodotta nello stesso anno per 22,25 / MWh . Il costo medio dell'energia elettrica prodotta del parco nucleare francese viene infine valutato, sempre dalla Corte dei conti francese , in 49,5 / MWh con la remunerazione del capitale investito, altrimenti questo si abbassa fino a 33,0 / MWh . [24] I costi dell'elettricità in Francia risultano quindi mediamente più bassi che in altre nazioni europee. [4]

Nel 2009 Il presidente della compagnia elettrica francese EDF Pierre Gadonneix ha richiesto un aumento del 20% in tre anni delle tariffe elettriche francesi per coprire le spese di gestione. Ha altresì dichiarato che "Se le nostre tariffe non aumentano il prossimo anno, EDF dovrà ridurre i suoi investimenti. In Francia , il gruppo è costretto a indebitarsi, perché i nostri prezzi non seguono l'inflazione, se negli ultimi 25 anni i prezzi dell'elettricità la avessero seguita, sarebbe del 40% più costosa" [25] . Ad agosto 2010 il costo dell'elettricità è aumentato del 2% circa [26] .

A causa del regime di monopolio esercitato in Francia dall' EDF , a fine novembre 2010 è stata approvata una legge, nota sotto l'acronimo di NOME ( Nuova Organizzazione del Mercato dell'Energia ), che prevede la cessione da parte del monopolista francese verso gli altri produttori di una quota pari al 25% della sua produzione al prezzo di 39 / MWh [27] , questo per garantire che la concorrenza non sia soffocata dalla posizione di monopolio con fonti a basso costo del produttore francese. La legge mira a garantire che tutti i fornitori di energia elettrica in Francia siano in grado di offrire prezzi competitivi per i clienti, secondo i ministri delle finanze Lagarde e dell'energia Besson , la legge garantisce i consumatori francesi pagare il costo "vero" di produzione di energia elettrica in Francia, piuttosto che un aumento dei costi dettate da riferimenti europei. [28]

Secondo uno studio riservato EDF rivelato nel 2014, per mantenere intatta la quota di elettricità prodotta dal nucleare servirebbero, nei prossimi 50 anni, circa 300 miliardi di euro di investimenti, suddivisi in 90 miliardi di aggiornamento ed estensione della vita operativa , 10 per gli aggiornamenti a seguito di Fukushima e infine 200 miliardi per la costruzione di nuovi reattori . [29]

Programma nucleare militare

Reattori nucleari navali

Ad ottobre 2018, la Francia ha operativi 13 reattori nucleari navali per la propulsione nucleare di 11 sottomarini nucleari e della portaerei Charles de Gaulle della Marine nationale ; è inoltre operativo un reattore nucleare di test per sviluppare i reattori dei futuri SNLE di terza generazione ; i reattori navali sono realizzati da Technicatome .

Lista dei reattori nucleari navali
Nave Reattore Tipo Potenza Inizio dei lavori Messa in servizio Arresto definitivo
«sottomarino di test a terra» Q244 PHWR ? 1955 mai 1958
«prototype à terre» [30] PAT PWR ? ? 1964 1992
Le RedoutableLe Redoutable (S 611) PWR 110 MW 1963 1967 1991
Le RedoutableLe Terrible (S 612) PWR 110 MW ? 1969 1996
Le RedoutableLe Foudroyant (S 610) PWR 110 MW ? 1974 1998
Le RedoutableL'Indomptable (S 613) PWR 110 MW ? 1974 2005
Le RedoutableLe Tonnant (S 614) PWR 110 MW ? 1980 1999
Le RedoutableL'Inflexible (S 615) PWR 110 MW ? 1982 2008
«chaufferie avancée prototype» [31] CAP PWR ? ? 1974 1987
RubisRubis (S 601) K48 PWR 48 MW 1976 1983
RubisSaphir (S 602) K48 PWR 48 MW 1979 1981
RubisCasabianca (S 603) K48 PWR 48 MW 1981 1984
RubisÉmeraude (S 604) K48 PWR 48 MW 1983 1986
RubisAméthyste (S 605) K48 PWR 48 MW 1984 1988
RubisPerle (S 606) K48 PWR 48 MW 1987 1990
«réacteur de nouvelle génération» [32] RNG PWR ? ? 1998 2005
Le TriomphantLe Triomphant (S 616) K15 PWR 150 MW 1989 1997
Le TriomphantLe Téméraire (S 617) K15 PWR 150 MW 1993 1998
Le TriomphantLe Vigilant (S 618) K15 PWR 150 MW 1996 2003
Le TriomphantLe Terrible (S 619) K15 PWR 150 MW 2000 2008
Charles de Gaulle (R 91) K15 PWR 2 × 150 MW 1987 1994
SuffrenSuffren (S 6..) K15 PWR 150 MW 2007 2019 [33]
SuffrenDuguay-Trouin (S 6..) K15 PWR 150 MW 2009 2021 [33]
SuffrenTourville (S 6..) K15 PWR 150 MW 2011 2023 [33]
SuffrenDe Grasse (S 6..) K15 PWR 150 MW [34] 2025
SuffrenRubis (S 6..) K15 PWR 150 MW [34] 2027
SuffrenCasabianca (S 6..) K15 PWR 150 MW [34] 2030
«réacteur d'essais à terre» [35] RES PWR ? ? 2018

Programma nucleare futuro

Nell'agosto 2005 l' EDF ha annunciato la sua intenzione di sostituire il suo parco reattori a partire dal 2020 con circa una nuova unità all'anno da 1650 MW , questo obiettivo richiederebbe la costruzione di 40 unità per raggiungere la capacità produttiva attuale. Questo disegno sarà confermato nel corso del 2015 sulla base dell'esperienza acquisita nelle unità costruite in precedenza, è poi possibile anche l'utilizzo di altri tipi di reattori, come gli americani AP1000 o dell' ESBWR , con una strategia incentrata sullo sviluppo dell'opzione nucleare sulla base di "risultati economici, stabilità dei costi e rispetto dei vincoli ambientali". [6]

Oltre ai due reattori EPR di Flamanville e Penly è in valutazione anche un terzo reattore con partecipazione maggioritaria di GDF Suez , mentre Enel , Total , Areva ed E.ON sono gli altri possibili partner. Nel febbraio 2010 la GDF Suez ha richiesto l'approvazione per la costruzione di un reattore Atmea1 nei siti di Tricastin o Marcoule , reattore che dovrebbe essere in funzione per il 2020, e sarebbe l'impianto pilota per la serie, e base per future esportazioni. [6]

A seguito dei ritardi di Flamanville 3 e di una nascente opposizione alla generazione nucleare, i progetti per Penly 3 sono stati momentaneamente accantonati.

Nel dicembre 2017 il nuovo Presidente della Repubblica Emmanuel Macron ha definito il nucleare come: "la via a minori emissioni per produrre elettricità assieme alle rinnovabili". Nel novembre 2018 è quindi stato modificato il piano energetico, postponendo al 2035 l'obiettivo di scendere al 50% di nucleare nel mix elettrico, questo comporterebbe la chiusura di 14 reattori, di cui 4-6 entro il 2030. Questo piano, però, lascia aperta l'opzione circa la costruzione di nuovi reattori, [6] piani che si sono iniziati a concretizzare a fine 2019 con una iniziale richiesta di una analisi preventiva per la costruzione di 6 nuovi EPR [36] di cui Penly 3 dovrebbe essere il capofila.

Sviluppo dei reattori di IV generazione

Nel gennaio 2006 il presidente Sarkozy ha annunciato che la CEA è stata incaricata di intraprendere la progettazione di un prototipo di un reattore di IV gen che sia operativo nel 2020. La Francia sta studiando principalmente tre tecnologie: il reattore nucleare veloce refrigerato a gas , il reattore nucleare veloce refrigerato a sodio ed il reattore nucleare a temperatura molto alta ; mentre l' AREVA ha studiato principalmente gli ultimi due tipi, i GFR sono stati studiati soprattutto negli USA , Sudafrica e Cina . L'interesse del CEA per i FBR è per il fatto che permettono di ridurre i rifiuti nucleari di alto livello e di sfruttare meglio le risorse di uranio, fra le quali ci sono 220.000t di Uranio impoverito e da riprocessamento stoccate in Francia . [6]

I progetti del CEA sui reattori al sodio sono aiutati da una grande esperienza in materia, sviluppata sui reattori Phénix e Super-Phénix , consentendo quindi di andare direttamente alla costruzione di un impianto dimostrativo. Un GFR sarebbe invece del tutto nuovo, le principali novità sarebbero riguardanti la zona attorno al nocciolo e la sostituzione dell' acqua con un gas come liquido di refrigerazione intermedio. L'utilizzo del gas per questo tipo di reattori sarebbe totalmente innovativo e quindi sarebbe necessario un piccolo impianto pilota per testare le varie opzioni. Questo tipo non sarebbe in grado di funzionare per la produzione di idrogeno a causa delle temperature insufficienti, mentre si continuerebbe a studiare i VHTR all'estero. [6]

Nel dicembre 2006 il CEA ha deciso di procedere con un prototipo di reattore di IV gen raffreddato al sodio le cui caratteristiche devono essere decise entro il 2012, messo in produzione entro il 2020. L'approccio per questo prototipo è la creazione di una nuova generazione di SFR con le innovazioni volte a migliorarne la competitività e la sicurezza. Un progetto parallelo è quello di un GFR sviluppato in parallelo come opzione alternativa. Il prototipo avrà anche la missione di dimostrare le modalità di riciclaggio anticipata al fine di migliorare il trattamento dei scorie radioattive di alto livello. L'obiettivo finale è quello di avere un tipo di tecnologia dei reattori veloci competitivo e pronto per la commercializzazione industriale in Francia e per l'esportazione dopo il 2035-2040. Il prototipo, probabilmente costruito vicino Phénix a Marcoule , sarà da 250–800 MW ee si prevede un costo di circa 1,5- 2 miliardi ed essere in funzione nel 2020. [6]

Tipologia

I tipi previsti sono tutti di produzione nazionale e di tipo ad acqua pressurizzata , anche se possono essere prese in esame anche tecnologie estere.

Reattore EPR

L' EPR o European Pressurized Reactor è un reattore di III+ gen creato dalla francese AREVA , da 1600-1700 MW netti.

Reattore Atmea1

L' Atmea1 è un reattore III+ gen creato dalla JV Areva - Mitsubishi Heavy Industries , è un reattore destinato all'esportazione, il primo della serie è previsto essere costruito in Francia .

Ciclo del combustibile

Il Sito nucleare del Tricastin , il più importante complesso del ciclo del combustibile nucleare francese.
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Sito nucleare del Tricastin .

La politica energetica è da sempre stata per la massima autonomia possibile, questo ha portato la nazione ad avere un ciclo del combustibile nucleare completo sotto ogni aspetto, autosufficiente, e disponibile per la fornitura delle proprie necessità, ed anche per l'esportazione. Considerando poi l'utilizzo di MOX e RepU , quasi il 20% dell'elettricità prodotta dall' EdF viene prodotta da materiali di riciclo. [6]

Il fabbisogno di uranio è attualmente di circa 10.500t all'anno, provenienti principalmente da Canada , Niger , Australia , Kazakistan e Russia . [6]

Conversione

L'uranio concentrato viene convertito in UF 6 negli impianti Comurhex di Malvési e Pierrelatte nella Valle del Rodano , che ha iniziato a funzionare dal 1959, i quali trattano anche uranio da riprocessamento . Inizialmente l' uranio viene convertito in UF 4 a Malvési , quindi viene trasportato a Pierrelatte e quindi finalmente trasformato in UF 6 , questi complessi hanno una capacità di 14.000 t U /anno. Circa il 40% della produzione è destinata al mercato estero. [6]

Nel maggio 2007 la Areva NC ha annunciato i piani per un nuovo impianto di conversione, Comurhex II , ampliare e modernizzare le strutture a Malvési vicino a Tricastin e Pierrelatte per rafforzare la sua posizione globale nel front-end del ciclo del combustibile . Il progetto, del costo di 610 milioni, aumenterà la capacità a 15.000 t U /anno a partire dalla fine del 2013, con possibilità di aumentare a 21.000 t U /anno. Nel gennaio 2009 l' EdF si è aggiudicata un contratto a lungo termine la conversione con Areva . A partire dal 2012 questo sarà adempiuto anche dal Comurhex II . [6]

Arricchimento

Il Sito nucleare del Tricastin , in alto vicino al fiume si possono notare i 4 reattori della centrale omonima , in basso il complesso di Eurodif , al cui fianco sorgono le due sezioni dell' Impianto Georges-Besse II

Il primo impianto per l'arricchimento è stato, per oltre 30 anni quello Eurodif situato nel Sito nucleare del Tricastin , rinominato successivamente Georges-Besse II . Questo ha una capacità di 10,8 milioni SWU , sufficienti a fornire il combustibile nucleare per una potenza elettrica di circa 81 000 MW (circa il 130% della capacità francese ). Questo è il più grande singolo utilizzatore di energia elettrica francese, utilizzando mediamente 3 dei 4 reattori della centrale nucleare prospiciente . L'impianto funzionerà fino alla fine del 2012 a circa i due terzi della capacità massima, per poi essere definitivamente sostituito dall' Impianto Georges-Besse II . [6]

Nel 2003 la Areva ha acquistato una quota del 50% nella società Urenco Enrichment Technology , che comprende tutta la parte di ricerca e sviluppo della tecnologia di arricchimento tramite centrifuga a gas . L'accordo, approvato dai rispettivi governi di competenza a metà 2006, ha quindi permesso all' Areva di utilizzare la tecnologia di centrifugazione per sostituire l'inefficiente diffusione. Il nuovo impianto Georges-Besse II è stato inaugurato ufficialmente nel dicembre 2010, iniziando poi la produzione commerciale nel mese di aprile 2011. La prima unità (sud) è stata costruita dal 2007, e si prevede che raggiunga la piena capacità nel 2015, la seconda unità (nord) dal 2009 e con piena capacità operativa a partire dal 2016. Le due unità costruite, del costo complessivo di 3 miliardi e capacità di 7.5 milioni SWU (aumentabili ad 11 milioni SWU con la costruzione di una terza unità) ed arricchimento fino al 6% sono state costruite e quindi gestite dalla Société d'Enrichissement du Tricastin , una controllata di Areva NC . Questo nuovo impianto consente di avere nella griglia francese circa 20 TWh extra, il nuovo impianto infatti consuma mediamente 75 MW contro i 2 500 MW del precedente impianto. [6]

Delle 7300 t DU prodotte ogni anno, la maggior parte è conservata per l'utilizzo nei reattori di IV gen di tipo FBR (per il 2040 si prevede che saranno state stoccate riserve per 450.000 t DU ), 100-150 t /anno vengono utilizzate per la fabbricazione del MOX . Fra il 2006 ed il 2009 sono state spedite 33.000 t DU in Russia negli impianti di Novouralsk e Zelenogorsk , e ritornati come 3090 t U riarricchite allo 0.7%, cioè uranio naturale; i prodotti di questo processo sono rimasti in Russia come proprietà della società. [6]

Riarricchimento

L' uranio derivante dalle operazioni di riprocessamento viene o riconvertito in U 3 O 8 nell'impianto Comurhex di Pierrelatte oppure in UF 6 per essere riarricchito nel sito o nell' impianto di Seversk in Russia . Non è possibile utilizzare gli stessi impianti utilizzati per l'arricchimento dell'uranio naturale per la differente composizione isotopica, infatti è presente l' 232 U che è un forte emettitore di raggi gamma che l' 236 U che è un veleno neutronico . [6]

Produzione del combustibile

La fabbricazione del combustibile è fatta in diversi impianti Areva in Francia e Belgio. [6]

L' impianto Melox dell' Areva produce circa 150 t MOX /anno per clienti francesi e stranieri, e sebbene l' EdF abbia la priorità nei contratti, la domanda è stimata in forte crescita. [6]

Riprocessamento

La Hague
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Impianto di riprocessamento di La Hague .

La Francia ha scelto il ciclo chiuso del combustibile all'inizio del suo programma nucleare, in modo da recuperare il plutonio e ridurre oltretutto il volume delle scorie radioattive da processare, il riprocessamento del combustibile permette oltretutto di ricavare il 30% di energia in più per unità di uranio naturale estratto dalla miniera. Inerente al costo, il ciclo chiuso è valutato come comparabile a quello aperto , conservando poi una risorsa (l'uranio da riprocessamento) utilizzabile in futuro per generare nuova energia. [6]

Tutti questi servizi sono svolti dalla Areva NC , il combustibile rimane nelle piscine dei reattori per dei periodi abbastanza brevi, a fine 2011 circa il 70% del combustibile utilizzato era negli impianti, soprattutto a La Hague , 19% in cask a secco , mentre l'11% era stato riprocessato . L'impianto ha una capacità massima di 1700 t /anno, il trattamento riesce ad estrarre il 99.9% dell' uranio e del plutonio contenuti nel combustibile , lasciando quindi come rifiuto circa il 3% del materiale trattato, cioè i prodotti di fissione e gli attinidi minori ; nel 2009 sono state lavorate 929 t di combustibile (che hanno prodotto 8.5 t Pu , trasformati poi in circa 100 t MOX nell' impianto Melox a Marcoule e 810 t RepU mandati a riarricchire ), la società si propone però di arrivare a nel 2015 a 1700 t /anno. Il MOX così prodotto è quindi utilizzato in 20 dei reattori Classe 900 francesi, il MOX non subisce ulteriore riprocessamento al momento, venendo solo stoccato per un futuro utilizzo. A fine 2009 è stato concluso un contratto per l'utilizzo degli impianti di La Hague e Melox fino al 2040. [6]

A fine 2009 circa 27.000 t di combustibile proveniente da reattori LWR erano state riprocessate nell'impianto di La Hague . Furono inoltre processate oltre 5.000 t di combustibile da reattori a gas , mentre altre 18.000 t furono riprocessate nell' impianto UP1 di Marcoule , chiuso nel 1997. [6]

La normativa vigente prevede che tutti i costi per la disattivazione degli impianti e per il trattamento del combustibile sono a carico del produttore (ad oggi, praticamente solo EdF visto che singole compagnie elettriche hanno quote di minoranza solo in alcuni reattori), a fronte di una richiesta di fondi prevista essere a 16.9 miliardi da recuperare entro il 2016, a fine 2009 ne sono stati accumulati 11.4 miliardi. [6]

La parte finale (beck-end) del ciclo del combustibile è stata prevista evolversi con l'evolversi della tecnologia, l'impianto di La Hague in funzione dall'inizio degli anni 1990 , è previsto funzionare per almeno 40 anni, cioè fino al progredire della tecnologia dei reattori di IV generazione , con quindi richiesta di impianti per il riprocessamento radicalmente differenti rispetto agli attuali. I requisiti generali sono infatti di una totale separazione degli attinidi minori da tutte le altre scorie nucleari per quindi avere un ciclo chiuso del combustibile totalmente integrato ed avere il massimo riciclo del combustibile. [6]

Deconversione

L' Areva ha intrapreso dagli anni 1980 la deconversione dell'uranio, che viene convertito dalla forma chimicamente pericolosa di Fluoruro a quella stabile di U 3 O 8 . [6]

Centri di ricerca

Reattori di ricerca a fissione

A maggio 2018 , la Francia ha operativi 5 reattori nucleari di ricerca , 1 reattore in costruzione, 13 chiusi, ed ulteriori 20 sono stati totalmente smantellati. [37]

Reattori operativi [37]
Centrale Potenza netta
( kWt )
Tipologia Inizio costruzione Prima criticità Dismissione
(prevista)
Note
Cabri 25.000 Piscina 1º gennaio 1962 1º gennaio 1963
Orphee 14.000 Piscina 1º maggio 1975 19 dicembre 1980
ILL 58.300 Acqua pesante 1º gennaio 1967 1º luglio 1971
Isis 700 Piscina 1º gennaio 1964 28 aprile 1966
Masurca 5 Critico veloce 1º febbraio 1964 14 dicembre 1966 Spento per manutenzione
Reattori in costruzione [37]
Centrale Potenza netta
( kWt )
Tipologia Inizio costruzione Prima criticità
(prevista)
Costo
(stimato)
Note
Jules Horowitz 100.000 Tank 19 marzo 2007 2021
Reattori dismessi [37]
Centrale Potenza netta
( kWt )
Tipologia Inizio costruzione Prima criticità Dismissione Note

Reattori di ricerca a fusione

Reattore ITER

Modello dell'ITER. Notare le dimensioni del toroide paragonate a quelle del tecnico in tuta bianca in basso a destra
Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: ITER .

ITER è un progetto internazionale che si propone di realizzare un reattore a fusione nucleare in grado di produrre più energia di quanta ne consumi per l'innesco e il sostentamento della reazione di fusione. Nello specifico, ITER è un reattore deuterio - trizio in cui il confinamento del plasma è ottenuto in un campo magnetico all'interno di una macchina denominata Tokamak . ITER è un reattore sperimentale, il cui scopo principale è l'ottenimento di una reazione di fusione stabile 500 MW prodotti per una durata di circa 60 minuti) validando e, se possibile, incrementando le attuali conoscenze sulla fisica del plasma . Inoltre, con ITER verranno collaudate alcune soluzioni tecnologiche necessarie per la futura centrale elettrica a fusione ( DEMO ).

La scelta del sito di Cadarache ( Francia ) come luogo per la costruzione di ITER è stata annunciata ufficialmente il 28 giugno 2005. Nel 2006 sono iniziati i lavori preparatori per i vari cantieri e l'adeguamento del collegamento con la costa; la sede stradale è stata ampliata e modificata così da consentire il passaggio dei carichi eccezionali rappresentati da varie parti del reattore assemblate all'estero e spedite via mare. Nel corso del 2009 è stata ultimata la costruzione della vasta spianata (400 mx 1000 m) su cui sorgeranno l'impianto ei laboratori di ricerca. All'inizio di agosto del 2010 sono iniziati i primi lavori di scavo per la costruzione degli edifici che ospiteranno il tokamak, la zona di assemblaggio dei magneti e la direzione. Si prevede che gli edifici saranno completati nel 2012.

Secondo la tabella di marcia, il primo plasma dovrebbe essere generato entro la fine del 2019 [38] [39] . Verrà costruito da un consorzio di Unione europea , Russia , Cina , Giappone , Stati Uniti d'America , India e Corea del Sud . Il costo previsto è di 10 miliardi di euro .

Reattore DEMO

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: DEMO .

DEMO (abbreviazione di DEMOnstrating fusion power reactor ) è un prototipo di reattore nucleare a fusione studiato dal consorzio europeo Eurofusion come ideale successore del reattore sperimentale ITER . DEMO è concepito come l'ultimo reattore di ricerca sulla fusione nucleare prima della messa in opera dei reattori commerciali veri e propri nella seconda metà del XXI secolo . Gli studi su DEMO sono iniziati prima del 1995 e proseguiranno fino alla progettazione costruttiva del reattore, realisticamente prevista intorno al 2050. A differenza del progetto ITER , che ha lo scopo di dimostrare la possibilità di ottenere plasma in grado di sostenere la reazione di fusione nucleare per un tempo abbastanza lungo (1000 s), lo scopo principale del progetto DEMO è quello di dimostrare esplicitamente la possibilità di generare energia elettrica tramite reazioni di fusione nucleare . Le caratteristiche del plasma di DEMO devono quindi essere più spinte di quelle del plasma di ITER, cioè tali da mantenere la stabilità della reazione di fusione per un tempo indeterminato.

Gestione dei rifiuti e depositi geologici

L' Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (ANDRA) è l'ente incaricato della gestione di tutti i rifiuti nucleari prodotti in Francia, da una legge in merito del 1991 e poi successivamente aggiornata nel 2006. L' ANDRA possiede due laboratori che studiano rispettivamente lo stoccaggio dei rifiuti a lunga vita nelle argille e nei graniti. Compito dell'ente è anche quello di ricerca, inerente alla trasmutazione ed il riprocessamento , oltre che la ricerca di soluzioni reversibili per lo smaltimento dei rifiuti. [6]

La legislazione vigente ha dato compito all'agenzia di individuare entro il 2015 la concessione della licenza per la costruzione del deposito dei rifiuti ad alto livello, mentre al 2025 l'apertura dello stesso alle operazioni commerciali. Oltre a ciò si riafferma il principio base di ritrattamento del combustibile nucleare per diminuirne la radiotossicità e la quantità, si chiede poi la costruzione entro il 2020 di un prototipo di reattore di IV gen per valutare il procedimento di trasmutazione degli attinidi . La legge poi definisce i principi per la gestione dei rifiuti, che sono la riduzione dei volumi e della tossicità, stoccaggio provvisorio e poi smaltimento finale in collocazione geologica. Inerente al combustibile MOX è stata per il momento sospesa qualsiasi ricatalogazione a rifiuto, rimarranno quindi conservati a tempo indeterminato come fonte di plutonio ed attinidi minori per i reattori di IV gen , piuttosto che essere utilizzati per il riprocessamento o la trasmutazione . [6]

Una quota dei costi dell'elettricità prodotta, pari a 0.14 c / kWh , è predisposta per il trattamento dei rifiuti. Al 2004 sono stati accumulati circa 13.4 miliardi, 9.6 per il riprocessamento e 3.8 per i rifiuti di alto livello. [6] Complessivamente, la Corte dei Conti ha valutato nel 2012 a 79.4 miliardi il costo complessivo dello smantellamento del programma nucleare, di cui 62 a carico di EdF . I costi per il decommissioning dei 58 reattori in funzione al 2012 sono valutati in 18.4 miliardi, mentre i costi per la gestione a lungo termine di tutti i rifiuti a 28.4 miliardi. [24]

Rifiuti a bassa e media attività

La gestione delle scorie radioattive si differenzia per rifiuti a bassa e media attività e rifiuti ad alta attività.

  • Gestione dei rifiuti a bassa e media attività

Le scorie radioattive arrivano soprattutto delle centrali nucleari, dall' impianto di trasformazione situato a La Hague (COGEMA), dall'impianto di produzione del combustibile Framatome, dai Centri di Ricerca Nucleare CEA, dalla demolizione delle centrali nucleari decommissionate e dalla produzione di isotopi radioattivi per scopo biomedico e industriale. Per l'eliminazione dei rifiuti a bassa e media radioattività, ANDRA ha realizzato due impianti di smaltimento all'aria aperta:

    • Il primo, chiamato Centre de la Manche, vicino all'impianto di ritrattamento di La Hague, nel 1994 è stato riempito al massimo dei suoi 526.000 m³ di capacità. Perciò è stato coperto da una cupola di protezione ed è soggetto a controlli per i prossimi 300 anni.
    • Il secondo, chiamato Centre de l'Aube, vicino a Parigi, è operativo dal 1992, ed ha una capienza di 1.000.000 m³.
  • Gestione dei rifiuti ad alta attività

Nel giugno 2008 l' ANDRA ha invitato ufficialmente 3.115 comunità con geologia favorevole (di cui 40 hanno risposto favorevolmente) a considerare la possibilità di ospitare un impianto per lo smaltimento dei rifiuti di basso livello e lunga durata, cioè i 70.000 m³ (18.000 t) di grafite dei reattori a gas e di 47.000 m³ di altri materiali ed altri rifiuti industriali e metallurgici radiologici che devono trovare una propria collocazione specifica. Gli studi preliminari avevano individuato in Auxon ed in Pars-lès-Chavanges nell' Aube le località migliori. Dopo una intensa attività di opposizione da parte di associazioni anti-nucleari, il progetto è stato accantonato temporaneamente. [6]

Rifiuti ad alta attività

La legge inerente ai rifiuti nucleari del 1991 ed aggiornata nel 2006 ha previsto che i rifiuti ad alto livello siano posizionati in depositi geologici. Dopo lunghe valutazioni preliminari, è stato identificato nelle formazioni argillose di Bure il miglior sito geologico. In precedenza, un team internazionale aveva segnalato molto positivamente il piano per un complesso di depositi in strati geologici profondi in argilla nella medesima località. Nel 1999 l' ANDRA è stata autorizzata a costruire un laboratorio sotterraneo di ricerca a Bure, il Laboratorio per le ricerche sotterranee di Meuse/Haute-Marne , per prepararsi per lo smaltimento di vetrificati alto livello rifiuti (HLW) e longevo di livello intermedio dei rifiuti. [6]

Il costo preventivato del deposito per i rifiuti ad alta attività è di 15 miliardi , suddivisi in 40% per la costruzione, 40% per il funzionamento per 100 anni, 20% per tasse ed assicurazioni; successive rivalutazioni causate dal cambiamento del progetto, hanno visto raddoppiare il costo totale del deposito, i fondi per queste operazioni sono mantenuti dai produttori elettrici, e non collocati in un fondo esterno ad essi. [6]

Incidenti, scandali e responsabilità civile

Nel 2009 un'inchiesta della rete televisiva di stato France3 [40] avrebbe mostrato che fra il 1945 ed il 2001 le 210 miniere d'uranio sul suo territorio (ormai esaurite) hanno prodotto 300 milioni di tonnellate [41] di smarino che sarebbe stato abbandonato nelle campagne senza misure di protezione e senza sorveglianze particolari. L'inchiesta avrebbe evidenziato come una parte di tale materiale sarebbe stata riutilizzata come materiale inerte per costruire strade, parcheggi, abitazioni, scuole e giardini. Secondo l'Agenzia di Protezione Ambientale degli Stati Uniti ( EPA, Environmental Protection Agency ), l'eventuale radioattività dello smarino (cosiddetto overburden ) è di norma (casi "low" ed "average") non misurabile, o nel caso peggiore (caso "high"), è trascurabile. [42] Lo smarino non va confuso con le scorie residuali (cosiddetti tailings ) scartate nel processo di separazione dell'uranio dal suo minerale.

Eventi nucleari in Francia [43] · [44]
Data Luogo Descrizione Costo
(in milioni di dollari americani
2006)
17 ottobre 1969 Saint-Laurent, France 50 kg d'uranio in uno dei reattori della centrale nucleare di Saint-Laurent ha cominciato a fondere, evento classificato al «livello 4» sulla Scala INES [45] . È il più grave incidente nucleare civile in Francia [46] . ?
25 luglio 1979 Saclay, France Sversamento di liquidi radioattivi negli scarichi ordinari, che si depositano alla base del reattore di Saclay BL3 5
13 marzo 1980 Loir-et-Cher, France Un sistema di raffreddamento difettoso fa fondere gli elementi del combustibile nel reattore A2 di Saint-Laurent , distruggendo il nucleo e causando un arresto prolungato 22
14 aprile 1984 Bugey, France Cavi elettrici difettosi al centro di controllo della centrale nucleare del Bugey causano l'arresto completo del reattore 2
22 maggio 1986 Normandia, France Il malfunzionamento impianto di riprocessamento di La Hague espone i lavoratori alle radiazioni e cinque persone vengono ricoverate 5
12 aprile 1987 Tricastin, France Fuga di liquido di raffreddamento con sodio e esacloruro di uranio , nel reattore FBR del Tricastin , colpendo sette operai e contaminando le riserve d'acqua 50
27 dicembre 1999 Blayais, France Un forte tempesta causa l' Inondazione della centrale nucleare del Blayais del 1999 , causando un arresto d'urgenza a causa dell'allagamento delle pompe d'iniezione e dei sistemi di confinamento 55
21 gennaio 2002 Manche, France I sistemi di controllo e le valvole di sicurezza falliscono dopo l'installazione impropria del condensatore, forzando un arresto di due mesi 102
16 maggio 2005 Lorraine, France Dei cavi elettrici non standard nella centrale nucleare di Cattenom causano un incendio nel tunnel elettrico, innescando i sistemi di sicurezza 12
13 luglio 2008 Tricastin, France 75 kg d'uranio naturale, in soluzione d'acqua di alcune migliaia di litri , sono accidentalmente sversati al suolo e finiti in un ruscello vicino 7
12 agosto 2009 Gravelines, France Il sistema di montaggio non è in grado di espellere correttamente le aste di combustibile usate presso la centrale nucleare di Gravelines , che blocca le barre di combustibile, il reattore viene arrestato 2
12 settembre 2011 Marcoule, France Una persona è stata uccisa e altre quattro ferite, una seriamente, in un'esplosione nel sito nucleare di Marcoule . L'esplosione è avvenuta in un forno che scioglie il contenuto radioattivo "a basso o molto basso", non è classificato come incidente nucleare ?

Produzione di uranio

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Estrazione mineraria dell'uranio in Francia .

La Francia è un piccolo produttore di uranio, ultimamente con poche tonnellate prodotte ogni anno, soprattutto dalla chiusura delle vecchie miniere; la sua produzione storica al 2006 è di 75.975 tonnellate. Possiede risorse uranifere, pari a 11.700 tonnellate a <130 $ / kg nel "Red Book" del 2007 [47]

Centrali elettronucleari

Magnifying glass icon mgx2.svg Lo stesso argomento in dettaglio: Centrali elettronucleari in Francia .

Tutti i dati della tabella sono aggiornati a luglio 2018

Reattori operativi [48]
Totale: 58 reattori per complessivi 63 130 MW
Reattori in costruzione [48]
Centrale Potenza netta
( MW )
Tipologia Inizio costruzione Allacciamento alla rete
(previsto)
Produzione commerciale
(prevista)
Costo
(stimato)
Flamanville
(Reattore 3)
1600 EPR 3 dicembre 2007 2019 2020 10,9 miliardi [49]
Totale: 1 reattori per complessivi 1 600 MW
Reattori pianificati ed in fase di proposta [6]
Totale programmati: 0 reattori per 0 MW
Totale proposti: 0 reattore per 0 MW
Reattori dismessi [48]
Totale: 12 reattori per complessivi 3 789 MW

NOTE :

  • La normativa in vigore prevede la possibilità di sostituzione e/o aumento del parco reattori al termine del ciclo vitale degli impianti ancora in funzione.

Note

  1. ^ ( EN ) IAEA - PRIS database - Nuclear Power Plant Information - Nuclear Share in Electricity Generation .
  2. ^ Fino al 31 dicembre 2009 anche la Lituania aveva una produzione paragonabile a quella transalpina da fonte nucleare
  3. ^ Nuclear Share of Electricity Generation Archiviato il 3 dicembre 2010 in Internet Archive .
  4. ^ a b c ( EN ) Europe's Energy Portal
  5. ^ Key World Energy Statistics , p. 27 ( PDF ), su iea.org . URL consultato il 1º maggio 2019 (archiviato dall' url originale il 15 maggio 2019) .
  6. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab ac ad ae af ag ah ai aj ak al am an ao ap aq ar as at au av aw ax ay az ba bb bc bd ( EN ) WNA - Nuclear Power in France Pagina aggiornata alla versione di Gennaio 2012
  7. ^ NUCLEAR POWER PLANTS INFORMATION - Last three years Energy Availability Factor Archiviato il 5 luglio 2011 in Internet Archive .
  8. ^ NUCLEAR POWER PLANTS INFORMATION - Last three years Unit Capability Factor Archiviato il 12 agosto 2011 in Internet Archive .
  9. ^ Nucleare: è divorzio tra Enel ed Edf sul progetto Epr. Al gruppo italiano andrà un rimborso di 613 milioni
  10. ^ L'Enel esce dal nucleare francese Archiviato il 2 aprile 2015 in Internet Archive .
  11. ^ ( EN ) Flamanville costs up €2 billion
  12. ^ ( EN ) France asks EDF to prepare to build 6 EPR reactors in 15 years -Le Monde
  13. ^ ( EN ) Fessenheim / EDF Disconnects Unit 1 From Grid As Permanent Shutdown Begins
  14. ^ La Francia approva il reattore Atmea1 Archiviato il 2 aprile 2015 in Internet Archive .
  15. ^ a b ( FR ) Les besoins en eau de refroidissement des centrales thermiques de production d'électricité
  16. ^ ( FR ) Fonte Agences de l'eau, RNDE-Ifen, 2005 – Données 2002 pag 9
  17. ^ ( FR ) Anomalie générique concernant le système d'injection de sécurité des réacteurs de 900 MWe Archiviato il 16 febbraio 2011 in Internet Archive .
  18. ^ ( FR ) Anomalie dans 34 réacteurs nucléaires
  19. ^ ( FR ) Un incident de niveau 2 à la centrale du Tricastin
  20. ^ ( FR ) Anomalie dans 19 réacteurs nucléaires
  21. ^ 18 février 2011 : Avalanche d'anomalies de série sur 19 des plus anciens réacteurs français : rien ne va plus ! , su groupes.sortirdunucleaire.org . URL consultato il 9 marzo 2011 (archiviato dall' url originale il 25 febbraio 2011) .
  22. ^ Le centrali francesi sono sicure, ma possono migliorare [ collegamento interrotto ]
  23. ^ ( FR ) ASN - Avis no2012-AV-0139 de l'Autorité de sûreté nucléaire du 3 janvier 2012 sur les évaluations complémentaires de la sûreté des installations nucléaires prioritaires au regard de l'accident survenu à la centrale nucléaire de Fukushima Daiichi Archiviato il 12 gennaio 2012 in Internet Archive .
  24. ^ a b c ( EN ) The costs of the nuclear power sector Archiviato il 26 settembre 2013 in Internet Archive . - Summary Archiviato il 26 settembre 2013 in Internet Archive . - Gennaio 2012
  25. ^ ( FR ) Le Figaro. - Electricité: EDF veut augmenter ses tarifs de 20%
  26. ^ ( FR ) Augmentation des prix de l'électricité au 15 aout 2010
  27. ^ ( EN ) French Nuclear Power Report Advises Price of EU39/MWH, JDD Says
  28. ^ ( EN ) Fixed price for French nuclear as market law passed
  29. ^ ( FR ) La facture astronomique du nucléaire .
  30. ^ Prototipo per i reattori della classe Le Redoutable .
  31. ^ Prototipo per i reattori K48 della classe Rubis .
  32. ^ Prototipo per i reattori K15 della classe Le Triomphant .
  33. ^ a b c Non ancora operativo
  34. ^ a b c Lavori da iniziare
  35. ^ Prototipo derivato da reattori K15 per gli SNLE di 3 generazione.
  36. ^ ( EN ) France asks EDF to prepare to build 6 EPR reactors in 15 years -Le Monde
  37. ^ a b c d ( EN ) RRDB: Research Reactor DataBase in France
  38. ^ ( EN ) Time schedule di ITER Archiviato il 20 maggio 2009 in Internet Archive . (URL consultato il 16/06/2009)
  39. ^ ( EN ) Dichiarazione del direttore del progetto ITER (URL consultato il 26/11/2010)
  40. ^ ( FR ) France 3 - trasmissione " Pièces à Conviction " 72ª puntata dell'11/2/2009 - " Uranium: le scandale de la France contaminée "
  41. ^ Decommissioning Projects - France
  42. ^ ( EN ) Uranium Mining Wastes , su www.epa.gov , US Environmental Protection Agency. URL consultato il 30 marzo 2015 .
  43. ^ Benjamin K. Sovacool. A Critical Evaluation of Nuclear Power and Renewable Electricity in Asia, Journal of Contemporary Asia , Vol. 40, No. 3, August 2010, pp. 393–400.
  44. ^ Benjamin K. Sovacool (2009). The Accidental Century - Prominent Energy Accidents in the Last 100 Years Archiviato il 21 agosto 2012 in Internet Archive .
  45. ^ ( EN ) INES - The International Nuclear and Radiological Event Scale ( PDF ), su iaea.org , International Atomic Energy Agency , 1º agosto 2008, p. 2. URL consultato il 13 marzo 2011 .
  46. ^ Les Echos - 18/03/11 - A Saint-Laurent, EDF a renoncé à construire une digue contre les inondations Les Échos , published 2011-03-18, accessed 2011-03-30
  47. ^ ( EN ) Uranium 2007: Resources, Production and Demand
  48. ^ a b c AIEA: Nuclear Power Reactors in France
  49. ^ ( EN ) EDF revises schedule, costs of Flamanville EPR

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