Thread by @Arthur_Lynch_FR

Hier est sorti un article sur la modulation du nucléaire qui fait réagir Twitter.

Ayant fait un travail de thèse sur le sujet récemment, j'en retiens plusieurs réflexions donc certaines
pour l'avenir

#Thread #Modulation #Nucléaire ⤵️

🚩Disclaimer🚩
Je ne prétends pas avoir la science infuse sur ce sujet, qui est complexe et mélange expertises techniques et économiques.

De plus, le sujet est d'actualité et le REX est susceptible d'évoluer.

Je suis par ailleurs preneur de vos retours/avis

L'article en question :
latribune.fr/entreprises-fi…

@LaTribune
@Julietteraynal

La première fois que ce sujet prend de l'ampleur, c'est à travers cet article publié le 09/02/2023 par Jean-Jacques Nieuviaert, président de la Société d’Etudes et de Prospective Energétique (SEPE) dans @lemondelenergie
lemondedelenergie.com/modulation-nuc…

Puis vint s'ajouter l'analyse de la @clcvorg (Consommation, logement et cadre de vie), association visant à défendre les intérêts des consommateurs et des usagers.
clcv.org/communiques-de…

Et enfin, l'article récent de Mediapart par Martine Orange @MartineOrange , qui reprend majoritairement les conclusions de la CLCV
mediapart.fr/journal/econom…

Ces trois articles ont diverses critiques quant à la gestion du parc nucléaire à la française.

Il est possible de les classer en deux catégories:
- celles liées à l'impact technique sur l'installation
- celles liées au surcoût économique de cette pratique pour les consommateurs

J'ai également vu ces critiques sur Twitter par des comptes suivis et pertinents sur ces sujets.
Par exemple, pour la partie technique @princertitude, @nmounier16. Pour la partie éco/marchés, @BzhClair @Vishnoubiker @RauxJF
(non exhaustif, c'est pour illustration)

Je pense que ces interrogations sont légitimes.
Logique de se demander pourquoi effectuer des variations de puissance créant plus de contraintes ou baisser le facteur de charge de centrales très capitalistiques.
Toutefois, il est nécessaire de contextualiser :

Pour la partie technique, les modulations impactent de nombreux composants d'un REP.
Entre autres, les assemblages combustibles, les mécanismes de contrôle des grappes, les pressuriseurs ou encore les générateurs de vapeurs etc.

Si jamais cette question vous intéresse, j'ai fait un résumé succinct de la littérature sur le sujet dans ma thèse soutenue en Décembre dernier. Le manuscrit
téléchargeable ci-dessous vous mènera vers d'autres ressources (principalement page 45).
filesender.renater.fr/?s=download&to…

Ainsi, aux niveaux actuels de modulation, l'impact semble minimal, avec une baisse de disponibilité des réacteurs français variant de 0.5% à 2% au maximum.
Les couts induits sur la maintenance des composants semble également difficile à différencier du fonctionnement en base.

🚩Attention 🚩
Cet impact augmentera surement dans le cas où la modulation des réacteurs augmente.

NB: Pour l'instant, il ne semble pas y avoir de lien entre modulation et CSC, qui serait lié à un phénomène de stratification thermique.

Pour la partie économique, deux sous-critiques peuvent être notées:

1- La modulation entraine une augmentation des coûts de l'électricité nucléaire

2- La modulation est une manipulation de marché visant à augmenter les prix et donc
les profits d'EDF

Pour l'augmentation des coûts de l'électricité nucléaire.
Le nucléaire étant une technologie fortement capitalistique donc la majorité des coûts sont fixes, il est logique que le coût par MWh augmente
quand le facteur de charge diminue.

Toutefois, comme vu rapidement sur la partie technique, il n'y a que peu de couts supplémentaires d'opération et de maintenance.

Outre l'effet haussier du cout par MWh à cause de la baisse du nombre de MWh, pas grand chose.

Cela pose quand même la question de retour sur investissement.
Pourquoi construire des centrales et maintenir une filière industrielle pour un niveau de production dégradé ?

Pour la manipulation de marché, l'accusation se base sur le fonctionnement des marchés de court-terme de l'électricité, notamment le merit order, qui fixe le prix à un moment donné à partir du coût marginal (en théorie) de la dernière centrale appelée à produire.

La suspicion repose sur le fait que le nucléaire s'effacerai afin de permettre au gaz de continuer à produire. Durant ces périodes de modulation, le prix se fixerait alors sur le coût marginal du gaz, ce qui boosterait les profits du nucléaire.

Cependant, un tel comportement, qualifié de "capacity withholding- rétention de capacité, est interdit, notamment par le réglement REMIT cre.fr/Electricite/RE…

Une telle manipulation pénaliserait fortement les consommateurs et fausserait la concurrence entre producteurs.

Comment justifier un tel comportement de modulation de la part d'EDF ? 🧐

La principale justification est la gestion du combustible en valeur d'usage. Au lieu de proposer sa production nucléaire sur les marchés à son réel coût marginal, EDF va la proposer à sa valeur.

Quelle est cette valeur ?

Cette valeur sert à arbitrer entre l'usage du combustible maintenant ou son économie pour l'utiliser plus tard.

Ainsi, EDF va arbitrer grâce à cette valeur entre les gains immédiats ou l'espérance de revenus futurs.

https://twitter.com/Emericdevigan/status/1645419508113240068

Si la valeur d'usage de l'électricité d'un réacteur est plus faible que le prix d'équilibre du marché, le réacteur va produire.

Sinon, il s'arrête/module.

Cela mène dans certains cas à attribuer à l'électricité nucléaire une valeur supérieure à celle du gaz, et explique alors que le nucléaire peut parfois moduler alors qu'il reste du gaz dans le mix (outre les centrales cogénération et centrales gaz sous contrats)

En théorie, cette gestion en valeur d'usage est optimale, puisque les surcoûts d'aujourd'hui sont
compensés par les économies futures.

Mais EDF ne connait pas le futur. 🤷
Les anticipations futures peuvent être
erronées, aboutissant à des valeurs d'usage biaisées.

Suite ⤵️

Pourquoi économiser du combustible ?

Le stock de combustible dans le coeur du réacteur est limité et les plans de rechargement sont optimisés à plusieurs années, l'objectif étant de bénéficier de plus de réacteurs disponibles en hiver (+ demande) et moins en été (- demande)

Quand le stock de combustible est épuisé (en réalité, 1/4 ou 1/3 selon le design et le monde de gestion), le réacteur s'arrête, ce qui pourrait désoptimiser le calendrier et ajouter des tensions sur le système électrique (cf 2022, bien que les causes soient différentes).

Les réacteurs doivent donc gérer leur combustible.

La métaphore d'une voiture devant diminuer sa vitesse pour gérer son plein de carburant par @Emericdevigan dans l'article de La Tribune me parait donc tout à fait approprié.

@Emericdevigan Y-a t'il manipulation de la part d'EDF ?

Je dirai que si il y a potentiellement manipulation de la part d'EDF, il faut le prouver.
Pourtant, les articles critiques de la modulation, notamment celui de la CLCV, peinent à le prouver, n'apportant pas de preuves pertinentes.

@Emericdevigan Il est intéressant de noter la position de la CRE
à travers Dominique Jamme, Directeur général de la @CRE_energie, qui défend l'optimalité de la modulation
qui s'effectue en majorité lorsque les prix de l'électricité sont bas et bénéficie aux consommateurs.

@Emericdevigan @CRE_energie Rappelons que la production nucléaire vendue par EDF n'est pas entièrement vendue sur le marché, comme le rappelle @GolbergNic mais surtout à prix régulé (encore + quand le parc sous-performe - cf. 2022)

https://twitter.com/GoldbergNic/status/1643909585869185025

@Emericdevigan @CRE_energie Cela diminue à mon avis l'intérêt d'un tel comportement qui ne concerne que les marchés, de CT de surcroît.

En l'absence de preuve formelle de manipulation, je pense donc qu'il est exagéré d'établir l'intentionalité d'EDF. Je me retiendrais donc d'affirmer quoi que ça soit.

@Emericdevigan @CRE_energie Quels enseignements pour l'avenir du nucléaire ?

Si les questionnements sur la modulation sont légitimes, je pense qu'il est important de garder à l'esprit plusieurs points ⤵️

@Emericdevigan @CRE_energie 1 La modulation du nucléaire est aménée à s'accroitre.
La part des énergies renouvelables va augmenter, comme le rappelle tous les scénarios prospectifs publiés dernièrement (mis à part ceux du @_Cereme_ ou de @voixdunucleaire ), et une grande partie des travaux académiques.

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire La demande résiduelle sera plus faible et plus volatile, forçant le nucléaire à moduler plus.

Et si la France ne développait pas les ENR ?
En plus des risques climatiques, le développement massif des ENRv dans les pays voisins nous impactera à travers les interconnexions.

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire Et si on priorisait l'injection du nucléaire, comme en Ontario ?

Quelle justification économique ? Une fois construites, les ENR produisent moins cher que le nucléaire (=0 vs. >0)

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire Et en couplant les centrales avec un réseau de chaleur/electrolyseur ?

Pourquoi pas, cela pourrait effectivement éviter la modulation.
Toutefois, ces systèmes sont ils flexibles ? Quel coût de fonctionnement si ils ne fonctionnent pas à pleine charge ?

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire 2⃣ La modulation du nucléaire est un atout.

La capacité conséquente des réacteurs à moduler leur puissance permet d'adapter la production aux besoins du système électrique.
Quel intérêt d'une technologie fonctionnant en base face aux besoins de flexibilités du système ?

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire Comme le montre les analyses de @JesseJenkins, nous avons besoin de "firm capacity", pas de "baseload"

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins 3⃣ Un changement de paradigme technique et économique

En plus de la nécessité d'améliorer les performances actuelles du parc nucléaire français, il est nécessaire de préparer à l'opération flexible, notamment la réalisation plus fréquente de transitoires de puissance.

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins Le véritable défi concerne à mon avis les enjeux économiques.

Comment rémunérer le nucléaire dans des systèmes décarbonés dont les prix seront la plupart du temps faibles ou nuls, comme montré dans ce papier de @jacob_mays
papers.ssrn.com/sol3/papers.cf…

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins @jacob_mays Cela signifierait l'obsolescence du modèle visant à maximiser le facteur de charge pour maximiser la rentabilité.

Il faut alors penser dès aujourd'hui comment rémunérer ces moyens de production dans le cadre de la décarbonation.

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins @jacob_mays La réforme des marchés électriques européens va à mon avis dans le bon sens (même si le texte définitif n'est pas fixé).

Elle ouvre la voie à des mécanismes de rémunération alternatifs outre ceux déjà existants (ex: marchés de capacité)

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins @jacob_mays En définitive, il me semble que le nucléaire, si il souhaite représenter une part non-négligeable des futurs mixs décarbonés, doit rester de valeur pour le système électrique.

Dans cette optique, la modulation est un avantage.

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins @jacob_mays Voilà mes réflexions un peu longues sur ce sujet.
Il est vaste, complexe, clivant, mais fortement intéressant. Hâte de vous lire si vous avez des retours.

Merci à @Julietteraynal pour l'article original et à @hokkos sans qui je n'aurais pas vu l'article

@Emericdevigan @CRE_energie @_Cereme_ @voixdunucleaire @JesseJenkins @jacob_mays @Julietteraynal @hokkos FIN DU THREAD