Thread by @EnergieDevlpmt

A l'occasion de la #canicule qui touche l'Espagne, j'aimerais aborder une question qui revient de temps en temps :
Pourquoi les indisponibilités causées par la chaleur sont-elle moins fréquentes sur parc #nucléaire espagnol sur que son homologue français ?

(1/beaucoup)

Bien que beaucoup plus réduit que le notre, l'Espagne a un parc #nucléaire conséquent : 7 réacteurs qui assurent environ un cinquième de la production d'électricité.
Parmi ces 7 réacteurs, un seul (Vandellos 2) est situé en bord de mer.

Dépendant de fleuves (ou d'un lac dans le cas d'Almaraz) et bénéficiant d'un climat moins favorable que le notre, on pourrait s'attendre à ce que la production nucléaire soit régulièrement perturbée par la chaleur ou la sécheresse.
Ce n'est pas le cas...

D'après les données de l'@iaeaorg, seuls 3 réacteurs espagnols actuellement en service ont connu des arrêts "pour causes externes liées à l'environnement" : Asco 1 et 2 (2 heures/an en moyenne) et Cofrentes (1h/an).

En comparaison, 350km au nord, Golfech 1&2 sont à 22 et 13h/an.

Cette différence de performance peut s'expliquer par deux facteurs : le premier réglementaire, le deuxième technique.

Coté réglementation, les centrales nucléaires espagnoles comme les françaises sont soumises à des limites de rejets thermiques.
En cas de forte chaleur ou de débit insuffisant, ces limites peuvent obliger les centrales à réduire leurs production.

Des deux coté des Pyrénées, la réglementation des rejets thermiques dérive d'un même texte : la directive européenne 78/659.
Ce texte fixe la température max. des grands fleuves de plaine à 28°C et limite l'échauffement causé par une installation à 3°C.
energie-developpement.blogspot.com/2020/09/limite…

Cependant l'Espagne utilise une dérogation prévue par la directive : en cas de "conditions géographiques ou climatologiques particulières", la température des fleuves peut aller jusqu'à 30°C.
C'est ce seuil qui est appliqué aux centrales nucléaires espagnoles.

Cette limite de température plus élevée en aval réduit mécaniquement la vulnérabilité des centrales nucléaires espagnoles face aux #canicules.
Mais la dérogation n'a pas d'effet sur le risque d'indisponibilité lié aux #sécheresses, qui dépend lui de l'échauffement autorisé.

(Rappelons que sur le parc #nucléaire français, les indisponibilités climatiques sont très majoritairement causées par la sécheresse pas par la chaleur :
concerte.fr/system/files/u…)

C'est ici qu'entrent en scène des facteurs techniques qui expliquent que les centrales nucléaires espagnoles tiennent mieux les aléas climatiques que leurs homologues françaises : une taille plus petite et des systèmes de refroidissement adaptés.

Toute choses égales par ailleurs le besoin de refroidissement d'une centrale #nucléaire est proportionnel à sa puissance.

Or la plus grande centrale espagnole (Asco, 2000MW) est à peine plus grande que la plus petite centrale française (St Laurent, 1800MW)...

La puissance des centrales nucléaires espagnoles est comprise entre 1100 et 2100MW, celle des centrales françaises entre 1800 et 5400MW.
Rien de miraculeux, donc, à ce que les besoins de refroidissements soient plus faciles à gérer en Espagne...

Parlons système de refroidissement, maintenant.

Mais commençons par une question pour les experts.
Les images ci-dessous représentent la centrale #nucléaire d'Asco, sur l'Ebre. Regardez-les bien :

A votre avis, quel est le système de refroidissement de la centrale d'Asco ⤴ ?

(La réponse plus bas, mais est-ce que vous en avez besoin ?)

Pour faire court, il y a deux options pour refroidir une centrale nucléaire :
1/ En circuit ouvert : je prends l'eau, je refroidis le réacteur, je rejette l'eau.
Il faut beaucoup d'eau, l'eau rejetée est chaude mais tout ce qui est prélevé est remis dans le fleuve.

2/ En circuit fermé : je prends l'eau, je refroidis le réacteur, je refroidis l'eau dans une tour aéroréfrigérante, je recommence.
Il faut beaucoup moins d'eau, les rejets sont moins chauds mais une partie de l'eau est évaporée.

Les centrales refroidies en circuit ouvert sont sensibles aux sécheresses compte-tenu de leur besoin en eau et des rejets thermiques (il faut un débit important pour les diluer efficacement).
C'est la raison pour laquelle en France St Alban et Bugey sont souvent HS en fin d'été.

En Espagne, les deux seules centrales refroidies purement en circuits ouverts sont Vandellos et Almaraz.
Elles ne sont pas vraiment menacées par la sécheresse : la première est située sur la Méditerranée, la seconde sur un lac artificiel de 35 millions de m3 créé pour elle.

"Purement" en circuit ouvert ?
Oui, parce qu'il y a aussi Asco, cas unique au monde (à ma connaissance) d'une centrale #nucléaire dont le système de refroidissement a été modifié après la mise en service.

La centrale d'Asco est conçue pour fonctionner en circuit ouvert. Lors de son inauguration en 1986, elle n'a pas de tour aéroréfrigérante.
Mais rapidement le gestionnaire du bassin versant demande une modification pour limiter l'échauffement de l'Ebre en période de faible débit.

Une tour aéroréfrigérante est donc construite entre 1993 et 1995.
Mais cet ajout se fait sans modification de la centrale elle-même : la tour ne sert qu'à refroidir l'eau avant son rejet dans le fleuve, en sortie d'un système de refroidissement qui reste circuit ouvert.

Cette solution permet de limiter les rejets thermiques mais on garde les besoins en eau élevés du circuit ouvert en ajoutant les pertes normalement associées au circuit fermé.
La même modification a néanmoins été envisagée pour la centrale d'Almaraz après la canicule de 2003

La bonne réponse était donc "autre". A la rigueur "circuit ouvert", mais en tous cas pas "circuit fermé" malgré la présence de la tour qui est d'habitude typique de ce système.

https://twitter.com/EnergieDevlpmt/status/1426171159788367875

Mon train arrive, donc je m'arrête là.

Quoiqu'il en soit, avec le réchauffement du #climat, notre parc #nucléaire fonctionnera probablement un jour dans des conditions de températures et d'aridité proches de celles de l'Espagne. Alors autant profiter de leur expérience...