avril 2012 energie les enjeux. avril 2012 2 Énergie vie
TRANSCRIPT
Avril 2012
Energie Les enjeux
Avril 2012 2
Énergie Vie
Espé rance de vie (ans)
% de mortalit é infantile avant l ’ âge de 5 ans
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0 2,5 5 7,5Consommation d’é
0
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20U.E. Nord-AmériqueFranceChineAfrique
SFEN 2004
3.5
Espé rance de vie (ans)
% de mortalit é infantile avant l ’ âge de 5 ans
40
50
60
70
0 2,5 5 7,5Consommation d’énergie par habitant (tep*/an)
0
5
10
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20U.E. Nord-AmériqueFranceChineAfrique
SFEN 2004
* tep : Niveau d’énergie équivalent à la combustion d’une tonne de pétrole
Avril 2012 3
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
Gte
p
Pétrole
aire
~34%
~25%~25%
~21%
~25%~28%
~22%
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10Gaz
Charbon
NucléaireENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
~13%~ 3%
• Gtep : Giga tonnes équivalent pétrole = 109 tep• TWh : Téra Watt heure = 1012 Wh
monde
Avril 2012 4
Le contexte énergétique Les ordres de grandeur Le contexte énergétique
Évolution des ordres de grandeur
Chine : Croissance
10111213
2002
2004
2006
2008
%
•v
~8 Md
~9 Md
~10 Md
Avril 2012 5
Ces besoins seront à satisfaire sachant qu’il va falloir limiter au maximum l’utilisation des
Combustibles FOssiles (CFO) !!!
La raréfaction de plus en plus importante de la production de pétrole et de gaz
Le contexte énergétique Les contraintes
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GAZ NAT LIQUEFIE CYCLE COMBINE
HYDRAULIQUE
NUCLEAIRE
GEOTHERMIQUE
EOLIEN
PHOTOVOLTAIQUE
USINE MAREMOTRICE
SOLAIRE THERMIQUE
GAZ NATUREL LIQUEFIE
PETROLE
CHARBON
gC/kWh
(source IEA)
Fonctionnement
Construction, transport, etc.
CHARBONGAZ CYCLE COMBINE
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0 50 100 150 200 250 3000 50 100 150 200 250 300
GAZ NAT LIQUEFIE CYCLE COMBINE
HYDRAULIQUE
NUCLEAIRE
GEOTHERMIQUE
EOLIEN
PHOTOVOLTAIQUE
USINE MAREMOTRICE
SOLAIRE THERMIQUE
GAZ NATUREL LIQUEFIE
PETROLE
CHARBON
gC/kWhgC/kWh
(source IEA)
Fonctionnement
Construction, transport, etc.
CHARBONCHARBON GAZ CYCLE COMBINE
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0 50 100 150 200 250 3000 50 100 150 200 250 300
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GAZ NAT LIQUEFIE CYCLE COMBINE
HYDRAULIQUE
NUCLEAIRE
GEOTHERMIQUE
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PHOTOVOLTAIQUE
USINE MAREMOTRICE
SOLAIRE THERMIQUE
GAZ NATUREL LIQUEFIE
PETROLE
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(source IEA)
Fonctionnement
Construction, transport, etc.
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GAZ NAT LIQUEFIE CYCLE COMBINE
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GEOTHERMIQUE
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PHOTOVOLTAIQUE
USINE MAREMOTRICE
SOLAIRE THERMIQUE
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(source IEA)
Fonctionnement
Construction, transport, etc.
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0 50 100 150 200 250 3000 50 100 150 200 250 300
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0 50 100 150 200 250 3000 50 100 150 200 250 300
GAZ NAT LIQUEFIE CYCLE COMBINE
HYDRAULIQUE
NUCLEAIRE
GEOTHERMIQUE
EOLIEN
PHOTOVOLTAIQUE
USINE MAREMOTRICE
SOLAIRE THERMIQUE
GAZ NATUREL LIQUEFIE
PETROLE
CHARBON
gC/kWhgC/kWh
(source IEA)
Fonctionnement
Construction, transport, etc.
CHARBONCHARBON GAZ CYCLE COMBINE
0
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Gtep
Avril 2012 6
Variation de température de la surface terrestre
2100 : Variation de température éventuelle
12.1
2.93.6
4.3
5.56.3
0
2
4
6
8
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280 350 450 550 650 750 10001200Concentration atmosphérique en CO 2
(ppm : partie par million)
T
(°C
)
Ere pré-industrielle
Source : GIEC 2007
Aujourd'hui
Les possibles à 2100
La plage
3.6 La meilleureestimation
0.5
1.0
0.0
Dif
fére
nce
de
Tem
pér
atu
re (
°C)
1900 1950 2000Années
0.74°C
Variation de température moyenne de la surface terrestre
Dépasser un T de plus de 2°C pourrait se
révéler catastrophique en termes d'évolution
du climat.
GIEC : Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat
Avril 2012 7
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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Monde
CFO
GESGte
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10Gaz
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2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
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PétrolePétrole
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~34%
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NucléaireNucléaireENRENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
~13%~ 3%
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Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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Maitrise +
Efficacité
Monde
CFO
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Charbon
NucléaireENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
~13%~ 3%
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~34%
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NucléaireNucléaireENRENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
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Sources AIE
0
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1980
1990
2000
2010
2020
2030
2040
2050
2060
GT
EP
Les ENR
Monde 2050 : Perspectives
ENR Production
GIEC Min
AIE Min
GIEC Max
AIE Max
02468
101214
1970
1990
2010
2030
2050
2070
Gte
p
GIEC Val Moy obtenue par la majorité des scénarios les plus
avancésD’après les experts,, si les
efforts sont soutenus, on peut envisager
raisonnablement une
production mondiale issue des ENR multipliée par
un facteur 3 à 4
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
GIEC : Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat
AIE : Agence Internationale de l’Energie
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Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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ENR
Maitrise +
Efficacité
Monde
CFO
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p
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Charbon
NucléaireENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
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CharbonCharbon
NucléaireNucléaireENRENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
~13%~ 3%
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Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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Gte
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2050
ENR
Maitrise +
Efficacité
Nucléaire
Développement des techniques de capture et de séquestration du CO2
Monde
Charbon "propre“
CFO
GESGte
p
Pétrole
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~34%
~25%~25%
~21%
~25%~28%
~22%
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10Gaz
Charbon
NucléaireENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
~13%~ 3%
Gte
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PétrolePétrole
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~34%
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CharbonCharbon
NucléaireNucléaireENRENR
2008 ~12 Gtep ; ~138000 TWh
~13%~ 3%
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France
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
Gte
p
0
0.1
0.2
0.3
0.4
CFO~ 52%
ENR~8%
NUC~ 40%
2008 ~0.280 Gtep ; ~3460 TWh
• Gtep : Giga tonnes équivalent pétrole = 109 tep• TWh : Téra Watt heure = 1012 Wh
Avril 2012 13
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
France : Evolution Energie Primaire
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Negawatt
NegatepMte
p
Années
France
Avril 2012 14
En tant que syndicaliste CGT, notre combat est d’exiger que le scénario énergétique adopté en France ait en tout premier lieu la nécessité de satisfaire les besoins de la population :
o Il ne doit pas être porteur de pénurie potentielle qui risque de conduire à une inflation sur les prix
o Il doit rester compatible avec l’obligation de faire décroître les inégalités sociales et économiques.
o Il doit permettre la ré-industrialisation nécessaire au pays. Ces vingt dernières années la part de l’industrie dans la
valeur ajoutée (~PIB) a chutée de moitié avec les conséquences qu’on connaît sur le chômage.
Doubler la part de l’industrie dans le PIB coûterait aujourd’hui en moyenne 10% d’énergie en plus.
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
Avril 2012 15
Energie : les impératifs
Quel est le bon niveau d’énergie
pour répondre aux besoins
?
Avril 2012 16
Énergie Vie
Espé rance de vie (ans)
% de mortalit é infantile avant l ’ âge de 5 ans
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0 2,5 5 7,5Consommation d’énergie par habitant (tep/an)
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Espé rance de vie (ans)
% de mortalit é infantile avant l ’ âge de 5 ans
40
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0 2,5 5 7,5Consommation d’énergie par habitant (tep/an)
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SFEN 2004
~ 3.5
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Énergie Vie
Energie primaire par habitant (tep/an)
IDH
- I
nd
ice
de
Dév
elop
pem
ent
Hu
mai
n
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Energie et inégalités
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Population concernée par tranche de 10%
En
erg
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e -
Re
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8Niveau MoyenAujourd'hui
Niveau de vie
Niveau où la Population est sous le seuil de pauvreté
Tep/hab/an
Niveau où l'espérance de vie commence àdiminuer
Avril 2012 19
Energie et inégalités
0
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Population concernée par tranche de 10%
En
erg
ie p
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air
e -
Re
f 2
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8( à
eff
icac
ité
éner
gét
iqu
e éq
uiv
alen
te )
Aujourd'hui
Negawatt 2050
Niveau MoyenAujourd'hui
Niveau Moyen Negawatt
Niveau de vie
Niveau où la Population est sous le seuil de pauvreté
Tep/hab/an
Niveau où l'espérance de vie commence àdiminuer
Avril 2012 20
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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70%
15%
3.5,(tep)
5.3,(tep)
8.8,(tep)
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350
400
M t
ep
3.5,(tep) 5.3,(tep)8.8,(tep) Ré-indus
Maîtrise et efficacité
30% 40%
Avril 2012 21
Energie : les impératifs
Ainsi pour répondre aux besoins de la population française en 2050,
tout en permettant une résorption conséquente des inégalités et une ré-industrialisation
notable du pays,
Le niveau de production énergétique à prendre en
considération dans les scénarios prospectifs doit être à minima
celui d’aujourd’hui
Avril 2012 22
2050 o Démographie
~10 M Hbto Intensité énergétique
-30%, -40%
o Besoins en énergie Envisager la
stabilité énergétique d’ici 2050, sachant qu’on sera dans le même type de scénario en termes de démographie et de décrue de l’intensité énergétique, est un vrai défi
Intensité énergétique - Démographie – besoins énergétiques
~ 30%
~51 M Hbt ~ 62 M Hbt : ~11 M Hbt
~170 Mtep ~ 280 Mtep : ~ 30 %
Avril 2012 23
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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ENR~11%
NUC~ 37%
0
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Maîtrise +
Effi cacité
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ENR~11%
NUC~ 37%
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Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
France
Avril 2012 24
Point sur les émissions de CO2
USAUSACO2 (t) / an / Hbt
Source AIE 2009CO2/4
France
Allemagne
Emission maximale de CO2par habitant et par an pour limiter l’évolution de température à T ~ + 2°C
France
CO2 (kg)/ an / Hbt
Source AIE 2009CO2/4
France
Allemagne
Emission maximale de CO2par habitant et par an pour limiter l’ évolution de température à T ~ + 2°C
France
Avril 2012 25
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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NUC~ 37%
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Effi cacité
Aujourd'hui0
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0.4
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CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
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Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
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p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
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0.3
0.4
Gte
p
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Effi cacité
Aujourd'hui0
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0.2
0.3
0.4
Gte
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CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
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Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
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Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
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Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
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Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui0
0.1
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p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
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Gte
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Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
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Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
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Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui0
0.1
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Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
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Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
ENR
~45%
Avril 2012 27
•ENR x 4 ?ENR x 4, 5, ?
Incertitudes et aléas
Les perspectives de développement de l'hydraulique, déjà fortement exploitée en France, restent relativement limitées.
Les niveaux de production demandés aux ENR ne pourront pas être atteints
o Sans disposer de réels moyens de stocker massivement l'énergie afin de rendre la production fortement intermittente de certaines d'entre elles (éolien, photovoltaïque, …) la plus rationnelle possible.
o Sans l'obtention de gains significatifs en terme de rendements Notamment en ce qui concerne le photovoltaïque qui affiche
aujourd’hui des rendements ne dépassant pas les 10%
Développer les biocarburants, o 2ème et 3ème générations afin d'éviter toute concurrence avec les
ressources alimentaires la biomasse, le vecteur hydrogène, … demande de forts investissements en recherche, infrastructures, …
France
Avril 2012 28
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
0
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0.2
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0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
~ - 40%
ENR
~45%
Avril 2012 29
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
CFO~ 52%
ENR~11%
NUC~ 37%
0
0.1
0.2
0.3
0.4
Gte
p
2050
Maîtrise +
Effi cacité
Aujourd'hui
~ 15%~ 15%GES/4
France
Le contexte énergétique Évolution des ordres de grandeur
~ 40%
CFO "propre“
Nucléaire
ENR
~45%
Avril 2012 30
Energie : les impératifs
Ainsi, l’idée que la France pourrait
sortir du nucléaire doit être
amplement débattue
Avril 2012 31
Le choix d’un "mix énergétique"
o Est propre à chaque pays Il dépend de ses ressources propres, de son histoire, de sa
technologie, de la structure de son système de transport et de distribution, de ses habitudes de consommation, …
o N’est pas neutre dans le sens où Les modes de production et leur gestion peuvent avoir
des répercutions nationales voire internationales.
Conclusion
Avril 2012 32
Conclusion
Le choix d’un "mix énergétique"
o N’est pas neutre dans le sens où
o Cela influe sur• l’investissement • les prix, • la balance
commerciale • le relâchement
de CO2 • …
Electricité : Coût de production
0
30
60
90
120
150
180
210
€ (M
wh)
RaccordementCO2 (50€/t)Comb (prix en 2030 en € 2010)FonctInvest (coût capital 7%)
Source UEF
ENR
CFOSans
procédé de captage du
CO2
Nuc
Avril 2012 33
Conclusion
Définir la politique énergétique de
notre pays nous concerne tous
!!!
Avril 2012 34
Conclusion
Planches annexes
Avril 2012 35
Conclusion
Effet de Serre
Avril 2012
Ere industrielle
CO
2 , N
2O (
ppm
)
CH
4 (pp
b)
400
300
350
250
2000
1600
1200
800
ppm : partie par millionppb : partie par milliard (billion en anglais)
0 500 1000 1500 2000Années
Evolution des concentrations atmosphériques des principaux gaz à effet de serre
GIEC 2007
GIEC : Groupe d'Experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat
Dioxyde de carboneMéthaneDioxyde d’azote
L’effet de serre
Avril 2012 37
Conclusion
ElectricitéLes coûts de production
Avril 2012 38
ElectricitéCoût produc
050
100150200250300350
PV
E terr
E m
er
bio
mas
se
Hy
dro
Nu
cl actu
el
Nu
cl E
PR
CC
G
Ch
ab
on
€/M
wh
CdC (2010 ; CO2 100€/t))
UEF (2030 ; capital 7% ; CO2 50€/t)
CEA (2025 ; capital 5% ; CO2 25€/t)
Glob Chance (2030 ; CO2 80€/t))
Electricité coût de production : Les évaluations
ENR
Nuc
CFOSans CCS
Avril 2012 39
Conclusion
Le NucléaireLes obligations
Avril 2012 40
Nucléaire : les obligations
Par contre, si la production nucléaire, dans notre pays, reste d’actualité,
il est impératif de faire en sorte de gérer et développer la filière au profit de la collectivité dans un cadre de sureté-sécurité maximum et dans un concept de développement durable.
Avril 2012 41
Assure
r un
dévelo
ppemen
t
ambitieu
x des
composa
ntes
rech
erch
es et
notamment d
u CEA
(renforc
er le
s
finance
ments
récu
rren
ts,
les ef
fectif
s, …
)
Disposer d’une
organisation où les
contraintes
économiques sont
gérées à long terme
dans le cadre d'une
maîtrise publique
Assurer Une déconstruction
exemplaire (statuts de haut niveau pour
les personnels, bannir les excès de sous-traitance, ne
pas alimenter la spéculation boursière avec le montant des réserves pour déconstruction,
…)Aboutir pour les déchets aux
solutions techniques les plus
avancées en toute
transparence et indépendance
(faire primer les impératifs
techniques sur les impératifs
financiers, ne pas positionner tout
le potentiel de recherche publique
sous le contrôle d’AREVA, …)
Adopter une démarche de développement durable et plus écologique (recourir au nucléaire de 4ème génération et à la "séparation poussée /transmutation « pour optimiser les ressources en uranium et réduire la nocivité radiologique à long terme des déchets ultimes, … )
Nucléaire : les obligations
Avril 2012 42
Conclusion
Le NucléaireLa 4ème Génération
Avril 2012 43
4ème Génération de réacteurs nucléaires : Vers une optimisation des ressources Uranium
Réserves estimées + croissance mondiale du nucléaire (X : 3, 5, 10, …)
Potentialité de fonctionnement limitée au siècle actuel
1 GWe.an
~ 200 t d’Unat
Génération III
Génération IV
Réserves estimées + croissance mondiale du nucléaire (X : 3, 5, 10, …)
Potentialité de fonctionnement supérieure au millénaire
1 GWe.an
~ qqs t d’Unat
Réserves estimées + croissance mondiale du nucléaire (X : 3, 5, 10, …)
Potentialité de fonctionnement limitée au siècle actuel
1 GWe.an
~ 200 t d’Unat
Réserves estimées + croissance mondiale du nucléaire (X : 3, 5, 10, …)
Potentialité de fonctionnement limitée au siècle actuel
1 GWe.an
~ 200 t d’Unat
Génération IIIGénération III
Génération IVGénération IV
Réserves estimées + croissance mondiale du nucléaire (X : 3, 5, 10, …)
Potentialité de fonctionnement supérieure au millénaire
1 GWe.an
~ qqs t d’Unat
Réserves estimées + croissance mondiale du nucléaire (X : 3, 5, 10, …)
Potentialité de fonctionnement supérieure au millénaire
1 GWe.an
~ qqs t d’Unat
Avril 2012 44
Demain : Approche Séparation/Transmutation4ème Génération de réacteurs nucléaires : Vers une réduction de la nocivité radiologique à long terme
des déchets des déchets de haute activité
REP Retraitement
U, Pu
Situation actuelle
Verres allégés
PF+Act
Verres actuels
PF
Actinides mineurs (Am, Cm, …)°
Séparationpoussée
PF+Act
Réacteursfuturs
4ème Génération
1E+00
1E+01
1E+02
1E+03
1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
1E+09
10 100 1000 10000 100000
Temps (ans)
Ra
dio
toxi
cit
ép
ote
nti
elle
(S
v/tm
li)
U Nat
PF+ActVerres actuels
PFVerres allégés
1E+00
1E+01
1E+02
1E+03
1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
1E+09
10 100 1000 10000 100000
Temps (ans)
Ra
dio
toxi
cit
ép
ote
nti
elle
(S
v/tm
li)
U Nat
PF+ActVerres actuels
PFVerres allégés
REPREP Retraitement
U, Pu
Situation actuelle
Verres allégésVerres allégés
PF+Act
Verres actuels
PF+Act
Verres actuels
PF+Act
Verres actuelsVerres actuels
PF
Actinides mineurs (Am, Cm, …)°
Séparationpoussée
PF+Act PF
Actinides mineurs (Am, Cm, …)°
Séparationpoussée
PF+Act
Actinides mineurs (Am, Cm, …)°
Séparationpoussée
PF+Act
Actinides mineurs (Am, Cm, …)°
Séparationpoussée
Actinides mineurs (Am, Cm, …)°
Séparationpoussée
PF+Act
Réacteursfuturs
4ème Génération
Réacteursfuturs
Réacteursfuturs
Réacteursfuturs
Réacteursfuturs
4ème Génération
1E+00
1E+01
1E+02
1E+03
1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
1E+09
10 100 1000 10000 100000
Temps (ans)
Ra
dio
toxi
cit
ép
ote
nti
elle
(S
v/tm
li)
U Nat
PF+ActVerres actuels
PFVerres allégés
1E+00
1E+01
1E+02
1E+03
1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
1E+09
10 100 1000 10000 100000
Temps (ans)
Ra
dio
toxi
cit
ép
ote
nti
elle
(S
v/tm
li)
U Nat
PF+ActVerres actuels
PFVerres allégés
Avril 2012 45
4ème Génération de réacteurs nucléaires :Remplacement du Parc
REP
EPR RNR
0
20
40
60
80
100
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
GW
e
Transmutation
Tension sur U
REP
EPR
RNR
0
20
40
60
80
100
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
Transmutation
Tension sur U
Aggrave les tensions sur les ressources uranium et n’améliore en rien l’écologie des déchets
Soit Les réacteurs actuels (REP) sont remplacés par les EPR (réacteurs avancés
de 3ème génération) et les RNR (4ème
génération) viennent après (2080-2100)
Optimise à terme les ressources uranium et réduit notablement la nocivité radiologique à LT des déchets H activité
Soit les REP sont remplacés par les EPR en début de campagne et après (2030 – 2040) par les RNR
REP
EPR RNR
0
20
40
60
80
100
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
GW
e
Transmutation
Tension sur U
REP
EPR RNR
0
20
40
60
80
100
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
GW
e
Transmutation
Tension sur U
REP
EPR
RNR
0
20
40
60
80
100
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
Transmutation
Tension sur U
REP
EPR
RNR
0
20
40
60
80
100
2000
2020
2040
2060
2080
2100
2120
Transmutation
Tension sur U
Aggrave les tensions sur les ressources uranium et n’améliore en rien l’écologie des déchets
Soit Les réacteurs actuels (REP) sont remplacés par les EPR (réacteurs avancés
de 3ème génération) et les RNR (4ème
génération) viennent après (2080-2100)
Optimise à terme les ressources uranium et réduit notablement la nocivité radiologique à LT des déchets H activité
Soit les REP sont remplacés par les EPR en début de campagne et après (2030 – 2040) par les RNR
Avril 2012 46
Conclusion
Le NucléaireLes déchets
Avril 2012 47
Les déchets nucléaires
France : DFrance : Dééchets produitschets produits
Les déchets nucléaires : Quantité produite en France
oEntreposage en surfacedans les centres dédiés de la Manche, Soulaineet Morvilliers.
Stockage géologiqueStockage géologique
En 2020 les En 2020 les ddééchets de haute chets de haute activitactivitéé ((95% de la 95% de la radioactivitradioactivitéé) ) reprrepréésenteront un senteront un volume dvolume d’’environ environ 5000 m5000 m33 soit soit ll’é’équivalent dquivalent d’’une une piscine olympiquepiscine olympique
Dont 80 Dont 80 àà100 kg de 100 kg de ddééchets chets ToxiquesToxiques
Source CEA
Déchets industriels
~2500 kg/an/hab
Déchets Nucléairesmoins de
1 kg/an/hab(0.04%)
Déchets nucléaires de moyenne et haute activité à vie longue
~100g/an/habDont déchets
nucléaires de haute activité à vie longuemoins 10g/an/hab
Avril 2012 48
Les déchets nucléaires
Concept du stockage
Barrière géologique
Retour à l’exutoire
Barrière ouvragée
Matrice de confinement
Barrière géologique
Retour à l’exutoireRetour à l’exutoire
Barrière ouvragée
Matrice de confinement
Dans le concept étudié, le principe de sûreté, est basésur un confinement dit "multi - barrières "
o Chaque barrière ayant pour objet d'endiguer le retour à l'exutoire intempestif des radionucléides et ce de façon redondante.
Avril 2012 49
Les déchets nucléaires
Les verres nucléaires : Caractéristiques
oxydes %SiO2
45.12Al2O3
4.87B2O3
13.92
Na2O 9.78CaO 4.01ZnO 2.48Li2O 1.97Fe2O3 2.89P2O5 0.28NiO 0.41Cr2O3 0.5ZrO2 0.99PF 11.89Act. 0.89
Ru RhPd
Produits de Fission
Se Ba Rb Sr
Y Zr Nb Mo
Tc Ag Cd Ln
Sn Sb Te Cs
La Ce Pr Nd
Pm Sm Eu GdDy
Verre nucléaire français (R7T7) : aluminosilicatesActinides
UPuNpAmCm
oxydes %SiO2
45.12Al2O3
4.87B2O3
13.92
Na2O 9.78CaO 4.01ZnO 2.48Li2O 1.97Fe2O3 2.89P2O5 0.28NiO 0.41Cr2O3 0.5ZrO2 0.99PF 11.89Act. 0.89
Ru RhPd
Produits de Fission
Se Ba Rb Sr
Y Zr Nb Mo
Tc Ag Cd Ln
Sn Sb Te Cs
La Ce Pr Nd
Pm Sm Eu GdDy
Verre nucléaire français (R7T7) : aluminosilicatesActinides
UPuNpAmCm
oxydes %SiO2
45.12Al2O3
4.87B2O3
13.92
Na2O 9.78CaO 4.01ZnO 2.48Li2O 1.97Fe2O3 2.89P2O5 0.28NiO 0.41Cr2O3 0.5ZrO2 0.99PF 11.89Act. 0.89
Ru RhPd
Produits de Fission
Se Ba Rb Sr
Y Zr Nb Mo
Tc Ag Cd Ln
Sn Sb Te Cs
La Ce Pr Nd
Pm Sm Eu GdDy
Verre nucléaire français (R7T7) : aluminosilicatesActinides
UPuNpAmCm
oxydes %SiO2
45.12Al2O3
4.87B2O3
13.92
Na2O 9.78CaO 4.01ZnO 2.48Li2O 1.97Fe2O3 2.89P2O5 0.28NiO 0.41Cr2O3 0.5ZrO2 0.99PF 11.89Act. 0.89
Ru RhPd
Produits de Fission
Se Ba Rb Sr
Y Zr Nb Mo
Tc Ag Cd Ln
Sn Sb Te Cs
La Ce Pr Nd
Pm Sm Eu GdDy
Verre nucléaire français (R7T7) : aluminosilicatesActinides
UPuNpAmCm
ActinidesUPuNpAmCm
UPuNpAmCm
Pourquoi un verre ?
o Matrice chimique stable suffisamment flexible pour permettre l’incorporation dans sa structure de l’ensemble des éléments radioactifs issus du retraitement
o Possibilitéd’élaboration àl’échelle industrielle (~1200°C) à un coût acceptable
Avril 2012 50
Les déchets nucléaires
Verres nucléaires
1 000 000
Rad
ioto
xici
té p
ote
nti
elle
(S
v/tm
li)
1E+00
1E+01
1E+02
1E+03
1E+04
1E+05
1E+06
1E+07
1E+08
1E+09
10 100 1 000 10 000 100 000Temps (ans)
Uranium naturel
Évaluation de l’intégrité de la matrice
Retour des radioélémentsà l’exutoire possible
Avril 2012 51
Les déchets nucléairesA
ltér
atio
n
Temps
Vitesse initiale V
Chute de vitesse V(t)
Alt
érat
ion
Temps
Alt
érat
ion
TempsInterdiffusionHydrolyse
Formation du gel
Fin de l’altération
InterdiffusionHydrolyse
Formation du gel
Régime d’altération à LT
Vitesse initiale V0
Chute de vitesse V(t)
Vitesse résiduelle Vr ~V0/1000
Modèles de comportement
Verre archéologique altéré dans l’eau de mer
Age ~ 1500 ans
Verre naturel basaltique altéré
en milieu argileux
Age ~ 1.4 106 ans
Mécanismes prépondérants
Expérimentations en laboratoire