Que sont les petits réacteurs modulaires (PRM) ?

Nombre des avantages des PMR sont intrinsèquement liés à leur conception et à leurs caractéristiques — petits et modulaires. Étant donné leur empreinte plus réduite, les PRM peuvent être implantés à des emplacements qui ne conviennent pas à des centrales nucléaires de plus grande taille. Il est possible de fabriquer des unités préfabriquées de PRM avant de les expédier et de les installer sur site, ce qui rend leur construction moins onéreuse que celle des grands réacteurs de puissance, qui sont souvent conçus sur mesure pour un emplacement particulier, ce qui entraîne parfois des retards de construction. Les PRM permettent des économies en ce qui concerne le coût et le temps de construction, et ils peuvent être déployés progressivement pour répondre à la croissance de la demande énergétique.

Parmi les difficultés que pose l’accélération de l’accès à l’énergie on peut citer l’infrastructure, à savoir la couverture limitée du réseau dans les zones rurales, ainsi que les coûts de connexion au réseau pour l’électrification rurale. Une centrale ne devrait pas représenter plus de 10 % de la capacité installée totale du réseau. Dans les zones où les lignes de transmission et la capacité du réseau sont insuffisantes, les PRM peuvent être installés dans le cadre d’un réseau existant ou à distance, hors réseau, du fait de leur plus faible puissance électrique, pour fournir une énergie à faible émission de carbone à l’industrie et à la population. Cela est particulièrement vrai pour les microréacteurs, qui sont un sous-ensemble de PRM conçus pour générer une puissance électrique allant généralement jusqu’à 10 MWe. Les microréacteurs ont une empreinte plus réduite que les autres PRM et seront mieux adaptés aux régions pour lesquelles une énergie propre, fiable et abordable est inaccessible. En outre, les microréacteurs pourraient servir d’alimentation de secours dans les situations d’urgence ou remplacer les groupes électrogènes qui sont souvent alimentés au diesel, par exemple, dans les communautés rurales ou les entreprises situées dans des zones reculées.

Les modèles de PRM sont généralement plus simples que ceux des réacteurs actuels, et leur concept de sûreté repose souvent davantage sur des systèmes passifs et des caractéristiques de sûreté intrinsèque (comme une puissance et une pression d’utilisation faibles), ce qui signifie qu’aucune intervention humaine ou puissance ou force externe n’est requise pour arrêter les systèmes, car les systèmes passifs reposent sur des phénomènes physiques, tels que la circulation naturelle, la convection, la gravité et la pressurisation autogène. Ces marges de sécurité accrues, dans certains cas, éliminent ou réduisent considérablement le risque de rejets radioactifs dangereux dans l’environnement et l’espace public en cas d’accident.

Les PRM ont des besoins en combustible réduits. Le combustible des centrales nucléaires équipées de PRM devrait être renouvelé tous les trois à sept ans, c’est-à-dire moins fréquemment que dans les centrales traditionnelles, qui nécessitent un rechargement chaque année ou tous les deux ans. Certains PRM sont même conçus pour fonctionner jusqu’à 30 ans sans renouvellement du combustible.

Les institutions publiques et privées participent activement aux efforts visant à tirer parti de la technologie des PRM au cours de la présente décennie. En Russie, l’Akademik Lomonosov, première centrale nucléaire flottante au monde, dont l’exploitation commerciale a débuté en mai 2020, produit de l’énergie à partir de deux PRM de 35 MWe. D’autres PRM sont en construction ou au stade de l’autorisation en Argentine, au Canada, en Chine, en Corée du Sud, aux États-Unis d’Amérique et en Russie.

Plus de 70 modèles commerciaux de PRM sont en cours de mise au point dans le monde et ciblent des puissances variées et différentes applications, comme l’électricité, les systèmes énergétiques hybrides, le chauffage, le dessalement de l’eau et la vapeur pour les applications industrielles. Bien que les PRM affichent un coût d’investissement initial unitaire inférieur, leur compétitivité économique une fois déployés doit encore être prouvée dans la pratique.

Découvrez comment la collaboration internationale aidera à tirer parti du potentiel des PRM, microréacteurs compris.

Les PRM et les centrales nucléaires ont des attributs uniques en termes d’efficacité, d’économie et de flexibilité. Alors que les réacteurs nucléaires fournissent des sources d’énergie acheminables — ils peuvent ajuster la production en fonction de la demande d’électricité — certaines énergies renouvelables, telles que l’éolien et le solaire, sont des sources d’énergie variables qui dépendent de la météo et de l’heure de la journée. Les PRM pourraient être associés à des sources renouvelables et permettre d’en accroître l’efficience dans le cadre d’un système énergétique hybride. Grâce à ces caractéristiques, les PRM semblent pouvoir jouer un rôle clé dans la transition vers une énergie propre, tout en aidant les pays à atteindre les objectifs de développement durable (ODD).

Les efforts visant à atteindre l’ODD 7, à savoir l’accès universel à l’énergie, ont permis des progrès visibles ; cependant, les lacunes sont encore répandues, et se concentrent principalement dans les régions reculées et rurales. Alors que le monde s’efforce de mettre en œuvre des solutions propres et innovantes, le recours accru aux énergies renouvelables associé à l’introduction des PRM peut permettre de combler ces lacunes.

Apprenez comment le nucléaire peut remplacer le charbon dans la transition vers une énergie propre.

• L’AIEA a créé la plateforme sur les PRM et leurs applications, un guichet unique permettant aux pays de coordonner le soutien lié à tous les aspects de la mise au point, du déploiement et de la surveillance des PRM ainsi que de leurs applications électriques et non électriques, telles que l’utilisation pour le chauffage urbain et les systèmes de dessalement.
• L’AIEA s’emploie à évaluer dans quelle mesure ses normes de sûreté peuvent être appliquées aux technologies innovantes. L’AIEA devrait publier, en 2022, un rapport de sûreté sur l’applicabilité de ses normes de sûreté aux technologies des PRM.
• Le Groupe de travail technique sur les réacteurs de faible ou moyenne puissance ou petits réacteurs modulaires et le Forum des responsables de la réglementation des petits réacteurs modulaires de l’AIEA rassemblent des experts qui partagent des données d’expérience liées au développement et au déploiement futur des PRM et évoquent les difficultés connexes.
• L’AIEA favorise le développement durable de l’énergie nucléaire. L’AIEA organise des réunions techniques, produit des publications scientifiques et techniques et facilite des projets de recherche coordonnée.