Le dragon nucléaire chinois prêt pour le grand bond en avant
Par Michel Gay
Le nouveau réacteur chinois « Hualong » (Dragon en mandarin) sera le fer de lance du formidable déploiement de réacteurs nucléaires qui se prépare en Chine.
La France aura-t-elle la volonté politique d’avoir une part industrielle dans ce futur gigantesque marché en Chine et à l’exportation dans le monde ?
Un programme très « dynamique »
La Chine a placé le nucléaire au cœur de sa transition énergétique vers les énergies propres et bas-carbone pour diminuer sa consommation d’énergies fossiles. Ce pays ambitionne tout simplement de se doter du plus grand parc nucléaire mondial dans les dix prochaines années. Son industrie est dorénavant prête au « grand bond en avant », y compris hors de Chine, avec ce nouveau réacteur Hualong de troisième génération, et avec le CAP1400, un concurrent de l’EPR français.
La Chine est actuellement le troisième producteur mondial d'électricité d’origine nucléaire (derrière les Etats-Unis et la France) avec 260 térawattheures (TWh = 1 milliard de kWh) fournis par 47 réacteurs et une puissance installée de 49 gigawatts (GW), plus une dizaine d’autres en construction.
Le nucléaire représente pourtant encore moins de 5% de sa gigantesque production nationale d’électricité qui approche les 7000 TWh issue principalement du charbon (plus de 60%).
Le parc hydraulique chinois représente 360 GW.
Par comparaison, la France produit au total 500 TWh d’électricité (14 fois moins que la Chine), dont 400 TWh d’origine nucléaire avec 58 réacteurs représentant 63 GW. Son parc hydraulique est de 25 GW.
La Chine espère atteindre 10% d’électricité nucléaire en 2035, ce qui implique la construction de près… d’une centaine de réacteurs en 15 ans (soit 6 à 8 réacteurs par an) ! Elle deviendra alors largement le premier producteur mondial d’électricité nucléaire.
Elle travaille activement à cet objectif avec la Russie, le Canada, et les Etats-Unis, mais aussi avec la France avec laquelle elle entretient des relations étroites depuis 35 ans.
Lors de la visite d’Emmanuel Macron en Chine du 4 au 6 novembre 2019, le Président chinois Xi Jinping s’est félicité de la mise en service des deux réacteurs français EPR de Taishan qui offrent au monde un exemple réussi de la construction de réacteurs de troisième génération.
Le Président français a déclaré : « Nous travaillons sur une feuille de route dont les avancées sont véritablement structurantes. Dans les secteurs les plus importants de ce partenariat, il y a le nucléaire civil. La mise en service commerciale du premier réacteur EPR au monde à Taishan en décembre 2018, puis celle d'un second réacteur en juin 2019, sont des avancées décisives sur une coopération qui a vocation à se prolonger. Et l'accord qui est signé aujourd'hui sur l'usine de traitement recyclage permet de dégager un cadre clair pour finaliser nos travaux.
Nous avons aussi acté de notre volonté de finaliser les travaux sur les marchés tiers où nous sommes en commun comme sur les prochaines tranches de Taishan ».
« L’usine de recyclage » évoqué est un contrat à 20 milliards d’euros (dont 10 milliards investis par le groupe français Orano) pour une capacité de traitement de 800 tonnes de combustibles usés par an.
Parmi « les marchés tiers » cités par le Président français figure la Grande-Bretagne où la France et la Chine collaborent à la construction de deux réacteurs nucléaires EPR français à Hinkley Point, ainsi qu’à deux autres à Sizewell.
La France (EDF) participe également à la certification des deux réacteurs Hualong chinois rebaptisés HPR 1000 (Hualong Pressurized Reactor 1000) à Bradwell. Ils seront alors les premiers réacteurs chinois construits dans un pays occidental.
2019, l’année faste
En 2019, la Chine a mis en service 3 nouveaux réacteurs (dont le deuxième EPR à Taishan).
Elle a aussi exploité sans incidents 5 réacteurs de troisième génération (3 réacteurs américains AP1000 à Sanmen et à Haiyang, et les deux premiers EPR à Taishan), et autorisé la construction de 6 nouveaux réacteurs (une première depuis 2015), dont deux Hualong.
Le 3 décembre 2019, le premier HPR1000 (Hualong à l’export) à être construit à l’étranger est entré dans sa phase de mise en service sur la centrale nucléaire de Karachi au Pakistan. Un deuxième réacteur HPR1000 est aussi en construction sur ce même site pakistanais.
Accessoirement, l’année 2019 a aussi vu la suppression des subventions d’Etat aux éoliennes (200 GW installés) et aux panneaux photovoltaïques (190 GW) qui augure d’une nouvelle ère difficile pour leur futur développement.
2020, l’année charnière
L’année 2020 est une période charnière pour la Chine qui basculera du 13ème au 14ème plan quinquennal (applicable en 2021) qui ajuste les programmes et fixe les choix technologiques pour le secteur du nucléaire chinois pour les 10 ou 15 ans à venir en prévoyant le lancement de … 6 à 8 nouveaux réacteurs par an (!).
La première tête de série du Hualong devrait être mise en service en fin d’année en Chine (à Fuqing).
L'annonce en 2019 de nouvelles mises en chantier de ce réacteur, alors que sa performance ne pourra pas être évaluée avant 2024, démontre la préférence du gouvernement et sa volonté de pérenniser le tissu industriel domestique.
Un autre Hualong actuellement en chantier à Fangchenggang devrait être mis en service en 2026 (la durée prévue de construction est de 8 ans).
Il n’y aura donc pas de résultats d’exploitation des réacteurs chinois de troisième génération pendant les premières années du 14ème Plan.
C’est un pari sur l’avenir pour maintenir le tissu industriel et la place prépondérante de cette technologie à l’avenir ne fait aucun doute.
Dans ce contexte dynamique, le créneau des technologies étrangères reste incertain pour l’EPR français à cause de son coût, et pour les AP1000 américains suite aux récentes tensions diplomatiques avec les Etats-Unis. Les coups de boutoir portés par l'administration américaine sur l’industrie nucléaire chinoise ont probablement poussé la Chine à un repli sur elle-même et à accentuer sa volonté d’acquérir au plus vite son indépendance technologique.
Malgré ces remous, un accord commercial entre les Etats-Unis et la Chine a été signé le 14 décembre 2019. C’est une bonne nouvelle pour le commerce mondial, mais les intérêts français risquent d’en souffrir…
Le réacteur CAP1400 chinois d’une puissance d’environ 1400 MW (développé par la Chine à partir de l’AP1000 américain) serait essentiellement destiné à l'exportation.
Un réacteur AP1000 devrait être mis en service en 2020 aux Etats-Unis, ainsi que plusieurs autres dans les années à venir.
Les équipementiers chinois pourront-ils avoir accès au marché américain pour la construction de ces réacteurs après avoir été les premiers à en construire sur leur sol ? C’est une question intéressante…
De nouvelles étapes
En 2020, la Chine franchira des étapes essentielles dans le nucléaire avec :
- la fabrication du combustible MOX pour des réacteurs à neutrons rapides (RNR) de quatrième génération,
- Le développement du réacteur « rapide » au sodium CFR600 après le redémarrage du réacteur surgénérateur CEFR (également à neutrons rapides au sodium),
- le début de la construction du premier laboratoire souterrain pour le stockage géologique des déchets nucléaires,
- et la construction à la fin de l’année de nouveaux petits réacteurs SMR «Small Modular Reactor » (nommés Linglong One) dédiés notamment au chauffage urbain.
Développer « en douceur »
La Chine semble avoir tiré la leçon des périodes d'inactivité des pays occidentaux dans les chantiers nucléaires et de ses conséquences désastreuses sur les compétences industrielles.
Elle veut assurer un développement en douceur du programme nucléaire de manière à lisser la charge de travail et à permettre une croissance soutenable, tant du vivier des ingénieurs chinois formés, que des industriels de la chaine d’approvisionnement.
Actuellement, la mise en œuvre du programme nucléaire en Chine est contrainte par le manque de compétences humaines et non par sa capacité industrielle.
Un développement trop rapide de l’énergie nucléaire aurait des effets négatifs. Ce pays souhaite d’abord remplir le « grenier de technologies et de talents humains » pour assurer « harmonieusement » la poursuite du développement nucléaire.
Le Vice-président de la « National Energy Administration » (LIU Baohua) a déclaré lors d’une réunion sur la filière nucléaire :
« Nous devons permettre au nucléaire de se développer de façon harmonieuse avec la croissance économique et les contraintes environnementales. Bien que le nucléaire représente une part faible dans la production énergétique et électrique en Chine, il a une grande influence sur la politique énergétique du pays et nous devons veiller à son développement efficace».
Les entreprises françaises présentes sur ces marchés auront certainement des difficultés à conserver une place dans ce contexte économique concurrentiel et sous haute-surveillance politique.
Politique Nucléaire et énergétique
La Chine considère le nucléaire comme le seul type d’énergie susceptible de remplacer le charbon à grande échelle pour la production d’électricité et d’assurer la sécurité d’approvisionnement du pays.
Dans un document émis en février 2017 le gouvernement chinois précise que toute la production d’origine nucléaire doit être absorbée.
La Chine prévoit une forte croissance de la demande totale en électricité.
En 2030, elle devrait atteindre 12 000 TWh (soit un quasi-doublement en 11 ans) avec une production d’électricité nucléaire de 900 TWh pour une puissance installée de 170 GW.
En 2050, cette production nucléaire serait de 2600 TWh avec une puissance installée de 340 GW.
La cadence de construction de 6 réacteurs chaque année avant 2030, puis de 8 réacteurs entre 2031 et 2050 dépendra du bon fonctionnement du premier réacteur chinois Hualong (à Fuqing) et du CAP1400 (à Shidaowan) jusqu'à leur rechargement en combustible dans 3 ou 4 ans.
Un tel rythme laissera encore des marges à l'industrie chinoise pour amplifier son action à l'export… afin de rentabiliser les lourds investissements, et éviter une surcapacité de production.
L’industrie chinoise dispose d’une capacité de fabrication de 10 réacteurs nucléaires chaque année et elle fournit aujourd’hui 85% des composants. L’objectif est d’atteindre plus de 90% de fabrication locale pour les réacteurs de troisième génération et de disposer rapidement de normes purement chinoises.
QIU Jiangang, vice-président de la Commission d’experts de la « China Nuclear Energy Association » (CNEA) a indiqué lors d’un forum organisé à Pékin que :
- les constructeurs chinois seraient capables d’assurer la construction d’une trentaine de réacteurs en parallèle,
- de nouveaux sites seront prêts à accueillir une capacité installée de 410 GW (230 GW en bord de mer, et 180 GW en bord de rivière),
- le centre de gravité du nucléaire se déplacera des pays développés vers des pays en voie de développement grâce aux exportations.
A l’avenir, l'accent portera également sur les réacteurs SMR adaptés pour des petits pays, des régions éloignées, le chauffage urbain, ou des navires.
La Chine encourage le chauffage propre en améliorant l’accès à l’électricité dans les régions isolées, notamment dans la région du Nord où elle envisage d’installer des SMR dont les composants seraient fabriqués à la chaine dans des usines et assembler sur les sites pour diminuer les coûts.
Un avenir nucléaire radieux
Le Président de la « China National Nuclear Corporation » (CNNC), Jun Gu, a déclaré à l’Agence international pour l’énergie atomique (AIEA) : « Le monde est entré dans l’époque de l’énergie propre pour moins dépendre des énergies fossiles. Le nucléaire est un pilier important ».
Dorénavant, la Chine peut fournir les combustibles nucléaires de haute performance et compétitifs sur le marché international pour alimenter les réacteurs qu’elle exportera pour soutenir cette transition énergétique vers l’énergie nucléaire propre.
La Chine avait signé en 1991 un contrat avec le Pakistan pour construire 2 réacteurs de 300 MW sur la centrale de Chashma qui est actuellement équipée de 4 réacteurs du même type avec une capacité installée de 1300 MW au total.
La réussite de cette première étape de son positionnement du nucléaire à l’international a permis à la Chine d’acquérir une bonne réputation sur le marché international.
Aujourd’hui, 5 réacteurs HPR1000 de troisième génération sont prévus au Pakistan, un autre en Argentine l’année prochaine, et deux autres sont à l’étude en Grande-Bretagne.
Cet essor industriel est inégalé dans l’histoire du nucléaire mondial et participera au « projet du siècle des nouvelles routes de la soie » selon le Président Xi Jinping qui vise notamment à remettre la Chine sur le devant de la scène internationale.
Portée par cette dynamique, la Chine deviendra dans quelques années la référence en matière de centrales nucléaires car l’énorme volume de ce programme conduira à une optimisation industrielle et à la baisse des coûts de construction qui favoriseront encore davantage son déploiement.
Alors que l'Europe a finalement décidé de conserver le nucléaire dans les technologies à la disposition de ses Etats membres pour atteindre la neutralité carbone en 2050, devra-t-elle faire appel au « Dragon chinois » ou à un EPR « S » (sinisé) pour sa transition énergétique ?
L’avenir du nucléaire est radieux en Chine qui se fera un plaisir d’exporter son savoir-faire… et ses réacteurs, notamment en Europe.
Et la France pourrait aider la Chine à les construire et à installer des usines de traitement-recyclage de combustibles nucléaires usés, comme celle de la Hague, notamment à l’export dans les pays francophones.
Encore faudrait-il qu’il y ait une volonté claire du gouvernement français…