La G@zette Nucléaire sur le Net! 
N°64/65
NUCLEAIRE: des coûts et des déchets


B. BILAN DU PROGRAMME FRANÇAIS


Voici donc une esquisse de bilan

I- Liste des réacteurs en prévision de couplage

     a) Statistique du parc actuel
     (voir la Gazette N°53 pour le détail)

5 UNGG (graphite gaz)
6 REP 900 (réacteur eau pressurisée) = Bugey + Fessenheim
17 REP 900 (réacteur eau pressurisée) = C.P1(contrat de programme n°l)
8 REP 900 (réacteur eau pressurisée) = C. P2 (contrat de programme n°2)
6 REP 1.300 dit palier P4
1 RNR (Phénix)
En collaboration 1 REP Tihange (50%)
                          1 UNGG Vaudellos (25%)

     Les réacteurs (REP CP1, CP2, 900) sont des réacteurs à eau pressurisée avec un circuit primaire à 3 boucles.
     Les réacteurs REP type P4, P'4, N4 sont des réacteurs à eau pressurisée avec un circuit primaire à 4 boucles.
    Les réacteurs RNR sont les réacteurs à neutrons rapides type Phénix, Superphénix.
     Les réacteurs UNGG sont à uranium naturel et ont été mis au point par le CEA dans les années 60 et abandonnées pour les REP.

     b) Document Encepresse 3723 - Décembre 84
NUCLEAIRE CLASSIQUE

Tranches Puissance en MW année de programme date de couplage
ou trimestre
COUPLAGES PREVUS EN 1985
SAINT-ALBAN 1.300 1979 2e trimestre
PALUEL 1.290 1978 2e trimestre
FLAMANVILLE 1 1.290 1979 3e trimestre
GRAVELINES 06    910 1980 3e trimestre
CREYS-MALVILLE 1.200 1977 4e trimestre
TOTAL 1985 5.990
COUPLAGES PREVUS EN 1986
SAINT-ALBAN 1.300 1980 1e trimestre
PALUEL 4 1.290 1980 2e trimestre
CATTENOM 1 1.265 1979 2e trimestre
FLAMANVILLE 2 1.290 1980 2e trimestre
CHINON B3    870 1981 2e trimestre
TOTAL 1986 6.015
COUPLAGES PREVUS EN 1987
CATTENOM 2 1.265 1980 1e trimestre
BELLEVILLE 1 1.275 1981 2e trimestre
CHINON B4    870 1982 3e trimestre
NOGENT 1 1.275 1981 4e trimestre
TOTAL 1987 4.865
COUPLAGES PREVUS EN 1988
BELLEVILLE 2 1.275 1981 2e trimestre
NOGENT2 1.275 1982 3e trimestre
CATTENOM 3 1.265 1982 4e trimestre
TOTAL 1988 3.815
COUPLAGES PREVUS EN 1989
PENLY 1 1.290 1983 3e trimestre
GOLFECH 1 1.275 1983 4e trimestre
TOTAL 1989 2.565
COUPLAGES PREVUS EN 1990
CATTENOM 4 1.265 1984 2e trimestre
COUPLAGES PREVUS EN 1991
CHOOZ B1 1.390 1984 1e trimestre
PENLY 2 1.290 1981 1e trimestre
GOLFECH 2 1.275 1978 4e trimestre
TOTAL 1991 3.955
suite:
THERMIQUE CLASSIQUE
Tranches
Puissance en MW
année de programme
date de couplage
ou trimestre
CORDEMAIS 5 (charbon) 580 1980 10/10/1984
VAZZIO 6 (diesel)     19,5 1980 1er trimestre 1985

HYDRAULIQUE

Sites Nombre de groupes et
puissance en MW
Année de programme Date de couplage ou trimestre
CORDEMAIS 5 12x150 1978 3ème trimestre 1985
au 3ème trimestre 1986
CORDEMAIS 5 1x27 + 1x11 1978 21ème trimestre 1986
CORDEMAIS 5 2x30,5 1979 11/4/84
11/6/84
CORDEMAIS 5 5x150 1979 2ème trimestre 1985
au 4ème trimestre 1986
CORDEMAIS 5 2x5,5 1979 3ème trimestre 1985
au 4ème trimestre 1985
CORDEMAIS 5 1x8,8 + 1x7,2 1980 15/12/1983
22/06/1984
CORDEMAIS 5 1x15 1981 4ème trimestre 1985

c) objectifs du programme indicatif nucléaire de la CEE Enerpress 3738

En service 1990 Déclassement
1990-1995
Nouvelles capacités
1990-1995
En service
1995
GWe GWe réacteur GWe réacteur GWe
Belgique
5,4
0,010
1
1,3
1
6,7
Allemagne 21,7 0,016 1 3,3 3 25,0
France 54,8 1,3 3 10,9 8 64,4
Italie 3,3 0,460 2 8,0 8 10,8
Pays-Bas 0,5 - - 1,0 1 1,5
Grande-
Bretagne
12,5 2,051 12 1,1 1 11,6
TOTAL 98,2 3,8 19 25,6 22 120,0

     Notons qu'un des rares bémols du texte est:

     «... En 1980, celle-ci comptera pour 35% environ dans la production communautaire d'électricité mais un objectif bien plus élevé aurait pu être atteint à cette époque et l'industrie nucléaire aurait été en mesure, sans aucun problème, de réaliser les investissements correspondants.
     Mais cette évolution ne s'est pas produite, suite aux incertitudes de la demande d'énergie et en raison de difficultés d'origines diverses, notamment l'acceptabilité du nucléaire par le public et la concurrence de compétences entre les autorités locales et les autorités nationales. Par ailleurs, dans certains cas, la priorité a été donnée à l'utilisation de sources domestiques d'énergie fossile.
     Compte tenu de l'existence de telles difficultés, il faut se garder de fixer un objectif quantitatif trop optimiste. C'est pourquoi la commission propose de retenir pour le nucléaire la ligne de développement suivante...»
     Et qu'il n'est aucunement question des mines d'uranium et de leurs stériles ni a fortiori du problème des déchets - les commissions de la CEE devraient ou se voir de temps en temps ou lire mutuellement leurs rapports.
     Quant à nous français, nous pouvons constater que nous rehaussons le bilan allégrement. Non seulement nous sommes les meilleurs en 1990 (55% au total) mais pour les nouvelles capacités nous continuons (40% environ sur une prévision éventuelle permettant une électricité européenne à 45% nucléaire).
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II- Coût de référence de la production d'électricité d'origine thermique

     Après avoir hésité, il est apparu que la publication complète du rapport était indispensable, sinon il est impossible de comprendre et d'estimer à leur juste valeur les tableaux finals. Donc lisez et jugez.

     Le présent rapport rassemble les conclusions d'un groupe de travail (liste des membres jointe en annexe) qui s'est réuni de septembre 1983 à février 1984 afin de mettre à jour les coûts de référence de la production d'électrique d'origine thermique.
     Les coûts de référence présentés sont des coûts économiques basés sur une durée de vie et des conditions de fonctionnement normatives des équipements et calculés avec un taux d'actualisation de 9% à franc constant. Ils correspondant au coût moyen prévisionnel du kWh produit par une centrale à mettre en service en 1992 - donc, pour une centrale nucléaire, engagée en 1985 ou 1986 pour différentes durées d'appel des centrales. Les conditions spécifiques de chaque centrale peuvent conduire à des écarts de coûts importants par rapport à cette moyenne.
     Ces coûts de référence sont utilisés comme données dans des modèles d'optimisation très élaborés en vue de déterminer les programmes d'investissements. Dans cette approche il est nécessaire de compléter le corps d 'hypothèses de référence par des estimations de la demande d'électricité, de la forme de la courbe de charge etc...

      Dans ce rapport on procède cependant à des estimations simplifiées qui permettent de comprendre en quels termes se posent la compétition et la complémentarité des différents moyens de production. Ces estimations ont un caractère théorique car elles font abstraction des caractéristiques réelles de l'offre et de la demande de l'électricité et notamment du parc de centrales déjà en service. Elles ne permetent donc pas de porter de jugement sur la rentabilité des équipements de production dont la construction pourrait être décidée dans les prochaines années.
     Comme les années précédentes, les charges d'investissements et d'exploitation des différents moyens thermiques ont été mises à jour, pour tenir compte notamment de la réduction des rythmes d'engagement de centrales liée au ralentissement de la progression de la consommation.
     Les coûts du kWh nucléaire ont été estimés cette année essentiellement à partir des éléments correspondants à un rythme de construction de deux tranches par an, dans la mesure où aucun élément chiffré n'était suffisamment fiable pour un rythme d'engagement plus faible. On a cependant étudié en sensibilité l'effet sur les coûts du nucléaire d'une majoration des coûts de construction qui pourrait résulter d'une nouvelle réduction importante des programmes.

suite:
     Divers aménagements ont été apportés aux normes de fonctionnement. Cependant, les améliorations de la disponibilité du nucléaire qu'attend E.D.F. de diverses mesures, notamment de l'allongement de la durée des campagnes grâce à un nouveau combustible, n'ont été prises en compte qu'en variante.
     Les différentes phases du cycle du combustible nucléaire ont fait l'objet d'un réexamen. En ce qui concerne les combustibles fossiles, on a adopté une fourchette de prix qui encadre le scénario développé par le Groupe Long Terme Energie du Plan.
     Comme dans les études antérieures, une large gamme d'hypothèses vraisemblables a été envisagée, afin de tester la sensibilité des coûts aux différents paramètres. 

NOTA: Sauf indication contraire, tous les prix sont donnés en francs du 1.01.84, Pour passer en francs du 1.01,83, il convient de diviser par 1,099 et pour passer en francs du 1.01.82, de diviser encore par 1,107.

1. COUTS D'INVESTISSEMENTS

     1.1 Centrales nucléaires

     Le coût de référence de développement du nucléaire a été établi essentiellement à partir des devis des centrales PWR P'4 de 1.300 MWe, dont les coûts sont désormais connus de façon précise.
     En effet, le nombre de chantiers ouverts pour ce palier et l'état d'avancement des travaux sur ces chantiers permettent d'établir un coût moyen et des majorations ou minorations de ce coût moyen tenant compte des variations observées d'un site à l'autre en fonction de la nature des sites, des modes de refroidissement utilisés et du nombre de tranches par site.
     Deux tranches seulement de ce palier restent à commander. La décennie 1990 verra le passage progressif du palier P'4 au palier N4, dont E.D.F. espère une diminution sensible des coûts. Le rapport donne une évaluation de l'effet sur les coûts du changement de palier.

     1.1.1 Coût de construction des tranches 1.300 PW P'4
     Sont actuellement connus les devis des centrales qui seront mises en service en 1990-1991. Pour passer au devis des centrales mises en service en 1992, E.D.F. a proposé initialement de retenir une hausse des coûts correspondant à une dérive annuelle de 1,5%, hors effets de changement de rythme d'engagement et de sites
     Cette valeur, qu'E.D.F. retenait à titre de provision pour aléas pour l'estimation des dépenses autorisées par le Conseil d'Administration de l'Etablissement (1), est inférieure à la dérive moyenne des coûts de construction des centrales: environ 4,5% par an en francs constants, toutes causes comprises, de FESSENHEIM à PENLY et GOLFECH (2).

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(1) Pour CHOOZ, dernière dépense autorisée par le conseil, la valeur retenue est de 1%.
(2) L'estimation a été faite à partir de la date médiane des dépenses faites pour les centrales, soit début 1974 pour FESSENHEIM et début 1988 pour GOLFECH 1-2.
      Une analyse de cette dérive des coûts de construction des centrales nucléaires a donc été menée par la DIGEC, à partir des dépenses engagées sur l'ensemble des tranches 900 et 1.300 MW.
     Il est ressorti de cette étude les conclusions suivantes:
    - Les opérations engagées conduisent à constater que, pour la troisième année consécutive, il n'y a pas de glissement des coûts de construction en moyenne entre les prévisions du devis initial et l'estimation revue année après année; les devis dont les dépassements ont été importants dans le passé notamment sur le programme 900 MW semblent donc globalement respectés actuellement;
      - Cependant, des augmentations de coût et de devis entre centrales successives, subsistent.
      L'analyse des coûts bruts permet d'estimer les effets de certains facteurs de variation des coûts de construction d'une centrale à l'autre, notamment:
     - les coûts de site,
     - le nombre de paires de tranches par site,
     - les frais de palier, contrats d'études générales et pièces paliers,
     - la procédure grand chantier,
     - les changements de rythmes annuels d'engagement des centrales,
     - les particularités techniques.
     Ces facteurs identifiables n'expliquent qu'une faible partie de l'augmentation des coûts observée sur le palier 900 MW CPI et CP2 - plus de 3% par an d'augmentation des coûts restent inexpliqués - mais expliquent l'essentiel de l'augmentation des coûts sur les tranches 1.300 MW: les devis corrigés de ces facteurs n'augmentent plus que de 1%, ce qui correspond à la provision pour aléas prise pour l'établissement du devis.
     Ont pu constituer des facteurs de dérive des coûts sur le palier 900 MW et sur le passage au palier 1.300 MW:
     - certaines contraintes non spécifiques au nucléaire, comme la réduction d'environ 20% des horaires de travail sur les chantiers de génie civil depuis 1970; il semble cependant que le poids de ces facteurs soit relativement faible;
     - une augmentation du volume des travaux liée aux modifications diverses par rapport aux projets initiaux notamment du CP1; ces modifications ont été apportées pour des raisons visant à améliorer la sûreté ou les conditions d'exploitation (salle des machines radiale du pallier CP2, modification très sensible de l'îlot nucléaire en passant du CP2 au 1.300 MW par exemple).
     Pour des centrales P'4 mises en service en 1992, on a donc retenu l'hypothèse d'une augmentation du coût de construction de 1,5% par rapport au devis de PENLY et GOLFECH, hors effets des coûts de site et de changement de rythme d'engagements.
suite:
Effet du changement de rythme d'engagements
     Les coûts de référence ont été établis dans le passé sur la base d'un rythme d'engagement de trois tranches nucléaires 1.300 MW par an, ce qui correspondait au programme décidé en 1981. Depuis les rythmes d'engagement ont été revus en baisse, pour tenir compte notamment de l'achèvement de la phase de substitution du nucléaire aux combustibles fossiles pour les longues utilisations et de l'évolution prévisible de la demande: le rythme optimal d'engagement de ces prochaines années pourrait varier de moins d'une tranche à deux tranches par an suivant l'évolution de la demande.
     Selon E.D.F. le passage d'un rythme d'engagement de trois tranches à deux tranches par an se traduirait par une majoration du coût de construction de 3,5% en moyenne(3).
     Les contrats conclus récemment entre E.D.F. et certains fournisseurs importants dans le cadre du palier N 4 confortent ce point de vue.
     L'effet du passage à un rythme d'engagement d'une tranche par an, voire moins, n'est pas connu. On a étudié ce que donnerait sur le coût d'investissement une augmentation de 10% du coût de construction que pourrait entraîner une réduction importante du rythme d'engagement(3).

Coûts de site
     Une analyse des sites disponibles, existants ou susceptibles d'être prochainement ouverts, a été effectuée. Elle a abouti à la conclusion qu'il est possible de maîtriser les coûts de site sur les centrales mises en service dans la prochaine décennie, voire de les diminuer, avec un rythme d'engagement de deux tranches par an au plus. Peuvent être en effet engagées de nombreuses secondes paires, dont les coûts de construction sont inférieurs de 10 à 15% à ceux des premières paires.
     On a retenu, pour un rythme d'engagement de deux tranches par an, le coût moyen sur un site à 4 tranches, ce qui, compte tenu du nombre important de secondes paires sur les sites disponibles, conduit plutôt à majorer l'évaluation du coût des centrales mises en service jusqu'en 2000. Mais, à l'inverse, les tranches mises en service ultérieurement devraient appartenir en majorité à des premières paires. Cette hypothèse suppose qu'en cas de diminution du rythme d'engagement, la gestion des sites consisterait à utiliser au mieux les sites déjà ouverts, et à reporter dans le temps l'ouverture des sites nouveaux pendant près de dix ans.
     A une tranche ou moins d'une tranche par an, l'incidence des effets de site pourrait être une diminution d'au moins 4% du coût de construction, qui compenserait en partie les augmentations de coût de construction liées à la réduction des programmes.

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(3) Le changement de rythme d'engagement se traduit aussi par une majoration importante des frais de maître d'œuvre (cf.I.1.2.a.)
     Au total, les coûts obtenus pour une centrale P'4 mise en service en 1992 et pour un rythme d'engagement de deux tranches par an, sont les suivants:
Site en bord de rivière
réfrigération en circuit fermé
Site en bord de rivière
réfrigération en circuit ouvert
En F. du 1.01.1984 par kW tranche
1 ou 2
tranche
3 ou 4
tranche
1 ou 2
tranche
3 ou 4
Coût de construction en F/kW 5.637 5.026 5.827 4.960
Valeur moyenne pour 4 tranches 5.311 5.934
Coût de construction moyen sur les sites à 4 tranches 5.362
Coût de construction moyen sur les sites à 2 tranches 5.732

      Dans ces conditions, le coût de construction de la centrale en développement mise en service en 1992 avec un rythme d'engagement annuel de 2600 MWe (2 tranches de 1300 MWe) est de 5.362 francs du 1er janvier 1984 par kW sur des sites à 4 tranches.
     Pour un rythme d'engagement inférieur, compte tenu des sites existants, le coût de construction moyen pourrait être supérieur d'environ 6%.

     1.1.2 Coût d'investissement d'une centrale P'4 en développement
     Pour passer du coût de construction au coût d'investissement, il y a lieu d'ajouter les coûts indirects suivants:

     a) les frais de maître d'œuvre
     Le passage du rythme d'engagement annuel à 2 tranches par an se traduit, même en supposant une certaine adaptation des effectifs à la charge de travail, par une révision à la hausse des frais de maître d 'œuvre qui sont portés de 7% à 8% du coût de construction. Ces frais qui représentent essentiellement des dépenses de personnel de la Direction de l'Equipement, s'élèvent, dans ces conditions, à 429 francs du 1er janvier 1984 par kW pour des sites à 4 tranches, et à 458 francs pour des sites à 2 tranches.

     b) Intérêts intercalaires
     Rappelons que ceux-ci sont calculés de manière normative sur la base d'un taux d'actualisation économique de 9% en francs constants.
     Pour des sites à 4 tranches, ils sont maintenus à 24% du coût de construction majoré des frais de maître d'œuvre et s'élèvent donc à 1.390 francs par kW.
     Pour des sites à 2 tranches l'échéancier des paiements est davantage concentré en début de période, et les intérêts intercalaires représentent 27% du coût de construction majoré des frais de maître d'œuvre, soit 1.671 francs par kW.

suite:
     On a retenu le pourcentage de 24%; compte tenu du nombre de secondes paires, le pourcentage réel devrait être inférieur.

     e) Frais de pré-exploitation
     L'effet du changement de rythme d'engagement annuel de référence ne s'applique pas à ce poste qui représente 202 francs du 1er janvier 1984 par kW.

     d) Frais de démantèlement
     Le coût du démantèlement a été calculé sur la base du niveau 2 de démantèlement défini par l'Agence Internationale de l'Energie Atomique: maintien des installations intactes mais confinement poussé des éléments radioactifs et contaminés à l'intérieur de zones réduites enfermées derrière des protections en béton. On a retenu comme un majorant 20% du coût de l'investissement(4), l'opération intervenant une dizaine d'années après la fin de l'exploitation. Après actualisation, ces frais représentent 71 francs du 1er janvier 1984 par kW.

     e) Rythme d'engagement inférieur
     Le passage à un rythme d'engagement très ralenti se traduirait:
     - par une augmentation des frais de maître d'œuvre qui, de 8% du coût de construction à deux tranches par an, pourrait atteindre jusqu'à 11% du coût de construction;
     - par une diminution des intérêts intercalaires que permettrait l'utilisation des sites ouverts (grand nombre de secondes paires sur des sites à 4 tranches); les intérêts intercalaires ne représenteraient alors qu'environ 20% du coût de construction.
     Au total, le coût d'investissement augmenterait donc d'environ 5% par rapport à un rythme d'engagement de deux tranches par an, compte tenu d'un surcoût de construction de 10%.

     1.1.3 Première estimation du coût de construction d'une tranche N4 (hors frais de palier).
     E.D.F. attend du lancement du nouveau palier une réduction sensible du coût du kW installé, que l'Etablissement évalue à 5% pour une tranche standard hors effets de site, particularités et frais de palier).
     Si ces prévisions se réalisent, compte tenu des frais de palier qui alourdissent le coût des premières tranches, l'engagement du palier N4 sera aussi économique que la poursuite du palier P'4 pour les deux premières paires N4, le gain escompté du changement de palier jouant pleinement au-delà.
     Le coût d'une tranche N4, hors frais de palier, serait en effet supérieur de 4% par rapport à celui d'une tranche P'4 mais avec un gain de puissance de 9%.
     Les marchés passés pour la première paire de tranches N4 (chaudière, groupe turbo alternateur) semblent confirmer cette hypothèse.
     Le coût de construction d'une tranche N4, au rythme de deux tranches par an, ressortirait donc à 5.094 F/kW installé aux conditions économiques du 1er janvier 1984.

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(4) comptablement, les provisions sont calculées sur 15% du coût de construction.
     1.1.4 Récapitulation
     Exprimé en francs du 1er janvier 1984 par kW, le coût d'investissement du nucléaire ressort à:
     - 7.454 francs pour des centrales 1.300 MW P'4 et pour un rythme d'engagement annuel de 2 tranches (2.600 MWe);
Francs du 1er janvier 1984
Coût de construction 5.362
Frais intercalaires
frais de main d'oeuvre
(8% du coût de contruction)
429
intérêts intercalaires
(24% du coût de construction majoré des frais de main d'oeuvre)
1.390
frais de pré-exploitation 202
frais de démantèlement 71
Coût d'investissement 7.454

     - environ 7.100 francs pour des centrales N4 et pour un rythme d'engagement de 2 tranches par an (2.800 MWe);
     - environ 7.825 francs pour des centrales P'4 avec un rythme d'engagement très ralenti; dans cette hypothèse, le passage au palier N4 compenserait les surcoûts liés à la réduction des programmes.

     1.2 Centrales au charbon
     1.2.1 Coût de construction de la centrale en développement (hors désulfuration)
     La centrale qui a servi de référence pour évaluer le coût de développement des tranches 600 MW au charbon est celle de CORDEMAIS 4 et 5.
     Il a été procédé à un raccordement des dépenses faites par E.D.F. sur ce site à celles faites par CDF sur CARLING 6. Cette analyse a fait apparaître que les dépenses engagées sur les deux sites étaient assez voisines sur les éléments comparables - elles sont légèrement inférieures à CORDEMAIS - bien que le coût de construction total de CARLING 6 soit inférieur de 7% à celui de CORDEMAIS; cette différence semble s'expliquer uniquement par le caractère très favorable du site de CARLING, où les travaux préliminaires de viabilité, de terrassement et de parc à charbon étaient inexistants.
     Le choix de CORDEMAIS 4 et 5 comme point de départ de l'évaluation du coût de développement de la centrale charbon paraît donc fondé, hors le problème spécifique posé par la chaudière. Pour des raisons d'opportunité, les chaudières adoptées à CORDEMAIS sont identiques à celle de CARLING 6, et conçues pour brûler des charbons à forte teneur en cendres.

suite:
Le coût d'une chaudière spécialement conçue pour brûler du charbon importé est moindre; selon CDF, la diminution à attendre sur le seul coût de la chaudière est de 4% et, selon EDF, de 2%. On a retenu l'hypothèse la plus favorable aux centrales à charbon. Il en résulte une baisse du coût de construction de la centrale de référence de 1%.
     Par rapport à ces devis, une augmentation des coûts, hors effets de site, de 1% par année de décalage de la date de mise en service industrielle a été adoptée.
     Une diminution sensible des coûts de construction est possible par effet de série. On l'a évalué pour différents rythmes d'engagements: une tranche, deux tranches et quatre tranches par an. EDF et CDF estiment à 4% l'abaissement des coûts obtenus avec un programme d'une tranche par an par rapport à une tranche unique, commandée en dehors de tout programme régulier. Compte tenu du fait que les tranches de CORDEMAIS ont fait partie d'un programme de quatre tranches identiques, à un rythme proche d'une par an, l'effet de série qu'il a paru raisonnable de retenir, pour un programme régulier d'une tranche par an sur longue période (dix ans au moins), a été estimé à 2% par rapport aux coûts de CORDEMAIS. A deux tranches par an et quatre tranches par an, l'effet de série peut être estimé à 7% et 11% de baisse des coûts par rapport à CORDEMAIS.
     Un programme soutenu de tranches au charbon se traduirait toutefois par des surcoûts de site par rapport à CORDEMAIS, le développement des mises en service s'effectuant alors essentiellement soit sur des sites existants mais ne possédant pas d'infrastructure charbon, soit sur des sites nouveaux. Les surcoûts de construction retenus, après examen des sites disponibles pour CDF et pour EDF, sont de 4% pour un programme d'une tranche par an pendant dix ans; pour des programmes de deux et quatre tranches par an, ces surcoûts seraient encore majorées respectivement de 3 et 6%.
     Au total, les coûts de construction pour le palier actuel, pour des centrales mises en service en 1992, ont été évalués aux valeurs suivantes, exprimées en francs du 1er janvier 1984 et par kW:
Coût de construction hors frais pour désulfuration
1 tranche / an 2 tranches / an 4 tranches / an
4.484 4.382 4.316

     Un abaissement des coûts des centrales charbon est toutefois possible, à l'horizon étudié, par un changement de palier:
     - la réalisation d'un nouveau palier en cycle supercritique conduirait, selon CDF, à un surcoût de construction et de frais de maître d'œuvre de 0,5% et à des gains de consommation de combustibles de 2%; selon EDF, le surcoût de construction est plutôt voisin de 4%, et les gains sur la consommation seraient de 1,5%;
     - les constructeurs français étudient un palier de 900 MW. A titre de sensibilité on a supposé qu'il pourrait en résulter un abaissement des coûts de construction et de maître d'œuvre des centrales à charbon de 6%.

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     1.2.3 Coût d'investissement (hors désulfuration)
     a) Frais de maître d'œuvre
     Ils ont été évalués à 8% du coût de construction à 1 tranche/an, 6% à 2 tranches/an et 5% à 4 tranches/an. 

     b) Intérêts intercalaires
     Ils sont évalués, sur les centrales E.D.F., à 18% du coût de construction majorés des frais de maître d'œuvre.
     L'analyse des dépenses faites par CDF sur le site de CARLING 6 a montré que, sur ce cas particulier, le montant des intérêts intercalaires s'était élevé à 16,35% du coût de construction majoré des frais de maître d'œuvre. La facilité du site de CARLING expliquerait cette légère différence.

     c) Frais de pré-exploitation
     La valeur retenue - 82 F /KW - est identique, en francs constants à celle retenue en 1982.
     Exprimés en francs du 1er janvier 1984 par KW, les coûts d'investissement d'une centrale 600 MW ressortent donc aux valeurs suivantes:

Francs du 1er janvier 1984 1 tranche 2 tranches 4 tranches
Coût de construction hors désulfuration  4.484 4.382 4.316
Frais indirects
Frais de maître d'œuvre 359 263 216
Intérêts intercalaires 872 836 816
Frais de pré-exploitation 82 82 82
Coût d'investissement hors désulfuration 5.797 5.563 5.430

     1.2.4 Coût de l'investissement de désulfuration
     Pour les coûts de désulfuration, deux solutions techniques ont été envisagées, qui conduisent à des rendements d'épuration très différents:
     - un procédé de lavage des fumées au calcaire, qui conduit à des rendements de 90% pour des rapports Ca/S de 1,2;
     - un procédé d'injection de chaux dans la chaudière, développé par CDF, avec lequel on espère obtenir un rendement de 60% avec un rapport Ca/S de 3 pour un charbon de qualité moyenne.
     Il est vraisemblable que, pour un rythme d'engagement de tranches à charbon élevé - 4 tranches par an -, les rendements d'épuration demandés seraient différents de ceux qu'on peut envisager pour des rythmes d'engagements faibles, comme dans le programme français de ces dernières années.

suite:
     Les suppléments de coûts d'investissements liés à l'épuration peuvent être évalués, en francs par kW installé et aux conditions économiques du 1.1.84, aux valeurs suivantes:
Lavage des fumées au calcaire: 1.070
Injection de chaux en chaudière: 141
     Ces coûts sont établis à partir des hypothèses suivantes:
     - charbon à 1,5 g de soufre par thermie (correspondant à la teneur en soufre moyenne du charbon consommé par E.D.F.)
     - effet de rythme de 2% pour la construction d'une tranche/an
     - renouvellement du 1/3 des investissements initiaux après 15 ans de fonctionnement.

     1.3 Centrales au fuel
     Compte tenu de l'absence de construction récente de telles centrales, on a conservé, sans examen complémentaire, l'hypothèse antérieure d'une décote de l6% par rapport au prix d'une centrale à charbon.
     Les coûts d'investissement (hors désulfuration), par kW installé et aux conditions économiques du 1.1.84, seraient donc les suivants:

 1 tranche/ an     2 tranches/an     4 tranches/an 
   4.869 F             4.673 F           4.561 F
     1.4 Turbines à gaz
     Comme les années précédentes, on a conservé comme référence les turbines à gaz classiques (Palier 90 MW) installées à BRENNILIS et DIRINON.
     Pour des conditions normales de température et de pression de l'air à l'admission, ces turbines développent une puissance de 83,2 MW. La prise en compte des conditions atmosphériques moyennes des périodes pendant lesquelles elles peuvent être amenées à fonctionner, conduit à retenir une puissance de référence de 96,8 MW.
     Le coût d'investissement spécifique d'une turbine à gaz de ce type s'élève ainsi à 2.660 F du 1.1.84 par kW pour une mise en service en 1992. Il se décompose de la manière suivante:
Francs du 1.1.84 par kW 
Coût de construction ..............................................................2368
Frais de maître d'œuvre..............................................................71
 Intérêts intercalaires ..................................................................221
Coût d'investissement ..............................................................2660


     D'autres types d'équipements de pointe (utilisant par exemple des combustibles issus du charbon) seront probablement disponibles au cours de la décennie prochaine.
     Il apparaît prématuré de les considérer au même titre que les turbines à gaz classiques pour des mise en service en 1992.

p.16

II. CHARGES D'EXPLOITATION

     2.1 Valeurs retenues en 1982
     Les valeurs retenus en 1982 pour les charges totales d'exploitation étaient les suivantes, exprimées en monnaie du 1er janvier 1984:

Francs du 1et janvier 1984 par kW et par an
Nucléaire 4 tranches de 1.300MW 291 F/kW/an
Nucléaire 2 tranches de 1.300MW 302 F/kW/an
Charbon 4 tranches de 600MW 259 F/kW/an
Charbon 2 tranches de 600MW 281 F/kW/an
Fuel 4 tranches de 600MW 242 F/kW/an
Fuel 2 tranches de 600MW 288 F/kW/an
Turbine à gaz 2 tranches de 90MW 147 F/kW/an

     2.2 Valeurs proposées en 1983
     Les valeurs retenues en 1982 supposaient une augmentation à monnaie constante d'environ 3% par an de ces charges d'exploitation, celle valeur résultant de l'expérience passée.
     Le groupe de travail a estimé que dans le futur les facteurs de dérive devaient être mieux maîtrisés: une dérive moyenne de 2% a donc été retenue. Elle intègre les dérives élémentaires des charges de main-d'œuvre, de matière et de la fiscalité.
     Pour les centrales nucléaires les effectifs considérés sont ceux prévus dans les organigrammes-guides pour des centrales organisées en contre de production nucléaire et mises en service en 1992.
     Il convient de noter que la baisse de la valeur moyenne actualisée des charges d'exploitation par rapport à l'année précédente est imputable à la réduction de la dérive retenue par le groupe de travail (passage de 3 à 2%).
     En ce qui concerne les turbines à gaz la forte baisse des charges d'exploitation provient essentiellement de la modification de la puissance de référence (cf.l.4).
     Les valeurs proposées en 1983, pour une centrale mise en service en 1992 sont les suivantes:

Francs du 1et janvier 1984 par kW et par an
Nucléaire 4 tranches de 1.300MW 253 F/kW/an
Nucléaire 2 tranches de 1.300MW 275 F/kW/an
Charbon 4 tranches de 600MW 220 F/kW/an
Charbon 2 tranches de 600MW 236 F/kW/an
Fuel 4 tranches de 600MW 187 F/kW/an
Fuel 2 tranches de 600MW 208 F/kW/an
Turbine à gaz 2 tranches de 90MW 110 F/kW/an

     L'amortissement de ces charges sur le prix du kWh variera bien sûr suivant la durée d'appel des centrales.

suite:
III. PRIX DES COMBUSTIBLES

     Les travaux du Groupe Long Terme Energie pour la préparation du 9e Plan ont servi de référence à l'élaboration du présent document. Toutefois, devant l'incertitude qui pèse sur les prix de l'énergie entre 1990 et 2020, il a paru raisonnable de retenir pour le charbon des scénarios contrastés, reflétant les avis différents des experts.
     L'évolution du cours du dollar depuis le début de 1983 a eu une importance considérable sur les prix des combustibles importés. Après consultation des représentants du Ministère de l'Economie et des Finances, les scénarios utilisés ont été établis sur la base d'un cours du dollar de 7,50 FF, valeur d'équilibre retenue pour l'horizon fixé. On examinera cependant la sensibilité des coûts de référence à un écart de 1 F, en plus ou en moins, du cours du dollar par rapport à cette estimation moyenne (fourchette de 6,5 FF à 8,5 FF).
     Les prix de combustibles mentionnés dans ce rapport sont exprimés en francs ou en dollars du 1er janvier 1984, sauf mention contraire.

     3.1 Combustible nucléaire
     Le Groupe Long Terme Energie du 9e Plan n'a pas fait d'hypothèses particulières en matière d'évolution du prix du combustible nucléaire.
     3.1.1 Uranium naturel
     Il est difficile de donner un chiffre précis pour le prix actuel de l'uranium naturel, car le marché spot ne couvre qu'une faible part des approvisionnements, et les contrats à long terme, qui font l'objet d'une négociation particulière, présentent une grande inertie.
     Il est indéniable que le marché de l'uranium traverse encore une profonde dépression; ainsi, malgré le léger renversement de tendance enregistré pendant le 1er semestre 1983, on trouve sur le marché spot de l'uranium naturel au prix de 24$/lb U.
     Les avis sont assez partagés sur l'évolution des prix dans un proche avenir: certains producteurs estiment qu'un retournement va avoir lieu dans quelques années; par contre d'autres observateurs considèrent que les difficultés des compagnies d'électricité sont durables, et qu'elles entraîneront à nouveau des reventes de quantité d'uranium permettant d'alléger la trésorerie des compagnies. Il en résulterait une baisse plus grande des prix de l'uranium sur le marché spot.
     En définitive, on a retenu comme prix actuel de l'uranium naturel la valeur de 630 F le kilo, sur la base des prix moyens constatés en France en 1983 (*) pour l'exécution des contrats en cours.
     On suppose que le prix de 700 F /kg serait atteint en 1990 et celui de 850 F/kg en l'an 2000, soit une augmentation moyenne de 2% par an à partir de 1985.
     Le groupe de travail a estimé qu'aucun élément tangible ne lui permettait de retenir pour le long terme un scénario de tension sur le marché de l'uranium naturel, tel qu'il pourrait résulter par exemple d'une reprise certaine des programmes nucléaires. En conséquence, le rythme d'augmentation à prix constant de 2% par an a été prolongé au-delà de l'an 2000. Une hypothèse différente n'aurait en tout état de cause qu'une faible sensibilité sur le coût final du kWh nucléaire.

p.17
(*) Ce coût est relatif au stockage intermédiaire sur une cinquantaine d'années des produits de fission vitrifiés et au stockage définitif des déchets de moyenne et de faible activité. Il ne comprend pas le coût du stockage définitif des produits de fission vitrifiés, dont la prise en compte n'aurait guère d'incidence à cause de l'effet d'actualisation.
     La chronique de prix correspondante est alors la suivante (en francs du 1er janvier 1984 par kilo d'uranium):
1983 et 1985
1990
2000
2017
630
700
850
1.190

     3.1.2 Le cycle du combustible nucléaire
     (coûts pour une production d'électricité en base)
     a) conversion en hexafluorure d'uranium UF6
     Aucune évolution n'est à noter. Le coût de la conversion de l'U3O8 en UF6 passe donc, par transposition aux conditions économiques du 1.01.84, à 42,4 F/kg d'uranium.

     b) enrichissement
     Le coût actuel de l'enrichissement par la société EURODIF s'établit à 970 F par UTS aux conditions économiques du 1er juillet 1983. Les clauses du contrat en cours entre E.D.F. et son fournisseur, valables jusqu'en 1990, permettent de prévoir une décroissance des coûts de l'ordre de 2% par an, ce qui conduit à la valeur de 912 F par UTS en 1990, en francs du 1.1.84.
     Sans pouvoir préjuger des futurs accords commerciaux, il a été retenu au-delà de 1990 un maintien à franc constant du prix de l'enrichissement à 912 F par UTS, valeur voisine de celle retenue en 1982.

     c) fabrication
     Le coût actuel de la fabrication des éléments combustibles est estimé à 1.430 F /kg d'uranium. Il se décompose approximativement en 75% pour la fabrication proprement dite et 25% pour les dépenses de calcul de cœur, d'amortissement des frais d'études, de provision pour garantie, etc.
     Contrairement à l'estimation faite en 1982 on peut penser que le poste «calculs et frais d'études divers» ne devrait pas sensiblement diminuer durant les 10 prochaines années.
     En conséquence, le coût de 1.430 F/kg d'uranium serait maintenu constant jusqu'en 1992, puis pourrait baisser de 1% par an en raison de gains de productivité.

     d) retraitement, conditionnement et stockage des déchets
     Le coût du retraitement est basé sur le devis de l'usine UP3 auquel s'ajoutent les frais de mise en route et le coût des piscines de stockage d'attente.
     Depuis 1982 le devis a dû être revu nettement à la hausse, compte tenu de l'état d'engagement des dépenses; en contrepartie le poste «aléas» a pu être légèrement réduit.
     Le coût moyen actualisé à prendre en considération passe donc à 6.150 F /kg d'uranium que l'on peut décomposer comme suit:

• (y compris vitrification des produits de fission et conditionnement des déchets)  Retraitement: 5.250 F/kg
• Transport: 275 F/kg
• Stockage des déchets (1): 385 F/kg
• Aléas 4%: 240 F/kg
• TOTAL: 6.150 F/kg
suite:
     e) crédit plutonium
     Dès 1982 on a estimé que le programme de développement de la filière à neutrons rapides laissait présager que le plutonium serait de manière durable en excédent. On avait alors considéré que le plutonium aurait une valeur nulle à l'horizon étudié.
     Depuis, les perspectives d'introduction des réacteurs à neutrons rapides se sont encore réduites en raison de la révision à la baisse de la demande d'électricité (travaux du Groupe Long Terme Energie), mais en conséquence il est probable que l'on s'orientera vers le recyclage du plutonium dans les réacteurs PWR. La valeur d'usage du plutonium est alors telle que le coût du kWh produit dans une tranche PWR est le même qu'il y ait ou non utilisation du plutonium recyclé.
     En moyenne actualisée la valeur d'usage du plutonium serait égale à 100 F/g et le crédit plutonium de 0,16 c/kWh, cette valeur étant cependant sensible aux hypothèses faites sur le coût de la fabrication et du retraitement des éléments combustibles au plutonium.

     3.1.3 Coût global du combustible nucléaire pour une production en base
     Le combustible nucléaire actuellement utilisé présente les caractéristiques suivantes:
     · enrichissement initial à l'équilibre: 3,1% 
     · taux de combustion au déchargement:33.000 MW j/t 
     Il nécessite un arrêt pour rechargement après un fonctionnement d'environ onze mois.
     L'expérience acquise à ce jour permet d'envisager l'adoption d'un combustible pouvant supporter des irradiations plus importantes et permettant d'allonger la durée des campagnes jusqu'à environ seize mois de fonctionnement. Il présente les caractéristiques suivantes:
     · enrichissement initial à l'équilibre: 4,22%
     · taux de combustible au déchargement: 45.000 MW j/t
     Au total les hypothèses développées précédemment aboutissent à un coût de combustible nucléaire en moyenne actualisée de 6,2 à 6,4 c/kWh, se décomposant comme suit:

Taux de combustion
33.000 MWj/t 45.000 MWj/t
• Uranium naturel 2,62 2,69
• Conversion 0,13 0,14
• Enrichissement 1,73 1,95
• Fabrication 0,70 0,58
• Retraitement 1,74 1,36
• Récupération après retraitement - 0,52  - 0,49 
dont: uranium naturel 0,33 0,29
         conversion 0,00 0,00
         enrichissement 0,03 0,04
         plutonium 0,16 0,16
TOTAL 6,40 6,23
     Seuls les intérêts intercalaires relatives au stock outil sont pris en compte dans le présent calcul (le coût du stock stratégique de 3 ans n'est pas retenu). *
p.18
* Voir rectificatif prochain N°!
     3.1.4 Coût de combustible nucléaire pour les faibles durées d'appel
     Compte tenu des charges financières liées à l'immobilisation du combustible en réacteur, le coût du combustible nucléaire augmente pour les faibles durées d'appel. De 6,4 centimes par kWh pour un fonctionnement en base, il passe à 7,08 centimes pour une durée d'appel de 4.000 heures et 8,44 centimes pour une durée d'appel de 2.000 heures.

     3.2 Charbon
     L'hypothèse sur l'évolution du prix du charbon a une influence importante sur la compétitivité relative du kWh charbon et du kWh nucléaire.
     Compte tenu des incertitudes qui affectent les prévisions sur l'évolution des prix des combustibles fossiles, il a paru prudent de retenir cette année deux scénarios contrastés, encadrant l'hypothèse du Groupe Long Terme Energie.
     3.2.1 Hypothèses du Groupe Long Terme Energie du 9° Plan
     Le Groupe Long Terme Energie a considéré que la structure de l'industrie charbonnière semble garantir le maintien d'un marché international suffisamment compétitif pour empêcher les producteurs de s'approprier toute la rente minière.
     Après analyse des coûts techniques et des facteurs de dérive, l 'hypothèse retenue pour le charbon repose sur un prix, de 47 $/t au cours de l'année 1983.
     Après avoir connu de fortes hausses en 1981 le prix du charbon a enregistré une baisse en 1982/1983 en raison d'une certaine surcapacité de l'offre par rapport à la demande et de la conjoncture dans l'activité du frêt maritime.
     3.2.3 Perspectives
     Il convient de faire abstraction des phénomènes conjoncturels enregistrés ces dernières années sur le marché du charbon.
     Selon les experts, les coûts techniques de production conduiraient en 1983 à un prix CIF de 37 $/t à 40 $/t pour le charbon d'Afrique du Sud, et à un prix de 50 à 58 $/t pour le charbon produit par les nouvelles mines de la côte Est des U.S.A. La dérive des coûts de production serait de 1 à 2% par an.
     Le prix moyen du charbon importé sera donc fonction de la répartition de nos approvisionnements entre les différents pays fournisseurs, des rentes différentielles que certains producteurs (Afrique du Sud par exemple) pourraient prélever, de la mise en exploitation de nouvelles mines à bas coûts de production (Colombie par exemple), du rôle que joueront les mines de la Côte Est des U.S.A. pour fixer un prix directeur du charbon importé, de l'éventuelle amélioration des conditions du transport du charbon (aménagement des ports sur la Côte Est des U.S.A. en particulier).

suite:
     En toute hypothèse le marché du charbon paraît suffisamment ouvert et l'énergie charbon abondante pour que le prix de la thermie charbon puisse être déconnecté du prix de la thermie fioul.
     Deux scénarios contrastés ont donc été retenus(5):
     - l'un suppose un prix normatif de 47 $/t sans dérive et en monnaie constante;
     - l'autre supposant un prix normatif de 62 $/t en 1992, affecté d'une dérive de 2% par an.
     De tels acheminements n'excluent pas des évolutions plus contrastées dans le temps.
     La chronique de prix rendu centrale est alors la suivante (en centimes du 1er janvier 1984 par thermie et pour un dollar à 7,50 FF):
1992 2000 2020
Scénario haut 9,0 10,4 15,0
Scénario GLTE du Plan 7,9 8,8 11,5
Scénarion bas 7,0 7,0 7,0

     Elle suppose en outre:
     - un coût du transport port-centrale de 55 F /t;
     - un pouvoir calorifique moyen du charbon de 6.300 th PCS/t.

     3.3 Fuel lourd
     3.3.1 Hypothèses du Groupe Long Terme Energie du 9e Plan
     Les diminutions actuelles du prix du pétrole ne sont pas jugées représentatives des mouvements de longue période. En tendance les prix devraient être en effet fortement orientés à la hausse: au moins 3% par an en moyenne jusqu'à la fin du siècle à partir du prix de 1983 (27,7 $/baril pour le pétrole).
     Cette hypothèse centrale conduit à un prix du baril qui pourrait se situer autour de 56 $ à la fin du siècle.
     Deux variantes prenant un cheminement différent ont été retenues:
     - l'une supposant un nouveau «choc pétrolier» au début des années '90;
     - l'autre supposant une stagnation durable de la demande se traduisant par une moindre progression des prix.

p.19
(5) Les prix sont estimés aux conditions économiques du 1.01.83.
     3.3.2 Situation actuelle
     EN 1983, E.D.F. a acheté du fuel lourd à 12,6 c/th (francs courants).
     3.3.3 Perspectives
     Aucune évolution notable n'étant à constater depuis les travaux du Groupe Long Terme Energie, le scénario central du Plan a été retenu comme hypothèse de base.
     Le prix du pétrole passerait donc de 27,7 $/baril en 1983 à 56,4 $/baril en 2000, en passant par 37,9 $/baril en 1990.
     Au-delà, la croissance du prix du brut devrait se prolonger au même rythme jusqu'à atteindre un niveau où le méthanol concurrencerait favorablement le fuel lourd (de l'ordre de F75 $ du 1er janvier 1983 par baril).
     L'évolution de la décote de 20% retenue jusqu'à présent entre prix du brut et prix du fuel lourd est susceptible d'évoluer; ce chiffre résulte de considérations techniques, le vapocraquage du fuel lourd étant possible avec un rendement de 80%, et peut donc évoluer suivant la situation respective de l'offre et de la demande de fuel lourd. Certains experts considèrent que cette décote pourraient croître en raison de la baisse de la demande en fuel lourd. Au contraire, d'autres pensent qu'à l'horizon considéré on pourra mieux valoriser qu'actuellement les quantités excédentaires de fuel lourd et que cette décote pourrait passer progressivement de 20% à 15% à l'horizon 2000.
    Dans ces conditions le groupe de travail a estimé raisonnable de conserver la décote de 20%.
     Compte tenu de l'ensemble de ces hypothèses, le tableau suivant résume l'évolution des prix du fuel lourd rendu centrale:
1983 1992 2000 2010
centimes du 1/1/84/th.PCS 13,6 19,9 27,3 35,8

     3.4 Fuel lourd distillé
     Le fuel lourd contient des impuretés métalliques en quantités trop importantes pour être utilisé dans les turbines à gaz sans risque de corrosion des ailettes, eu égard à la température de fonctionnement élevée de ces pièces mécaniques.
     L'écart de prix entre le fuel pour turbines à gaz et le fuel lourd provient du traitement pour éliminer les impuretés métalliques et tient compte de l'étroitesse du marché. Il est pour une part indépendant du prix du pétrole (amortissement des installations, etc.) et pour une autre part, au contraire, directement lié à ce prix (coût de l'énergie consommée pour la distillation)
     Aucun approvisionnement n'étant prévu en 1983, aucune modulation des hypothèses ne peut être faite facilement.
     Le différentiel est de 11 c/th à l'heure actuelle par rapport au fuel lourd. On a supposé qu'il évoluerait comme le prix du fuel lourd rendu centrale. La chronique des prix du fuel pour TAG est alors la suivante:

1983 1992 2000
centimes du 1/1/84/th.PCS 24,8 35,7 48,9
suite:
IV. DUREES DE FONCTIONNEMENT DES DIFFERENTS TYPES DE CENTRALES

    Cette année comme l'an passé, le groupe de travail a décidé de réexaminer les hypothèses retenues pour un fonctionnement en base et de calculer des coûts de référence pour des durées d'appel plus courtes.

     4.1 Fonctionnement en base
     En 1982, les coûts de référence ont été calculés pour une durée de vie des équipements de 25 ans pour le thermique classique et de 21 ans pour le nucléaire, à compter de la mise en service industriel. La durée de vie ainsi que les durées annuelles de fonctionnement à la fois du thermique classique et du nucléaire ont fait l'objet d'un nouvel examen:
     - L'expérience acquise conduit à penser que les centrales thermiques nucléaires sont susceptibles de fonctionner en base pendant une durée d'au moins 25 ans, analogue à celle retenue pour une centrale thermique classique fonctionnant en base.
     - Les études menées s'appuyant sur le fonctionnement des centrales nucléaires dans le monde ainsi que sur l'expérience acquise pour le programme nucléaire français, ont permis de mettre en évidence le bon fonctionnement des centrales en cours de première année et le respect des normes Péon en cumulé. En conséquence, il n'a pas paru opportun de changer les hypothèses des normes Péon.
     - L'expérience acquise en matière de gestion du combustible des tranches PWR et de réalisation des travaux lors des arrêts pour entretien rechargement permet d'envisager des modifications qui permettront d'augmenter la disponibilité globale des installations. Il serait ainsi possible d'une part de réduire la durée des arrêts de deux semaines, et d'autre part d'allonger la durée des campagnes grâce à un combustible pouvant supporter des irradiations plus importantes. Ce mode de fonctionnement a été examiné en variante, la durée totale actualisée d'une centrale fonctionnant en base serait ainsi portée à 64.400 heures au lieu de 61.940 heures avec la gestion actuelle (détail du calcul en annexe 0-2). La valeur retenue en 1982 était de 58.500 heures.
     - En ce qui concerne les centrales thermiques classiques, le taux d'indisponibilité a été réexaminé sur la base du fonctionnement réel de ces centrales. Ainsi leur durée prévisionnelle de fonctionnement au cours de la phase adulte est portée à 6.600 h au lieu de 6.540: Dans ces conditions, la durée de fonctionnement totale actualisée retenue pour une centrale thermique classique fonctionnant en base est de 66.480 heures au lieu de 62.600 heures en 1982 (détail du calcul en annexe 0-2).

     4.2 Fonctionnement pour de plus faibles durées d'appel
     Les coûts de référence ont également été calculés pour de plus faibles durées d'appel correspondant à un fonctionnement en semi-base (4.000, 2.000, 1.000 heures) ou en pointe (400 heures).

p.20

     - En l'état actuel des connaissances, il a été admis qu'une centrale nucléaire appelée 4.000 heures ou 2.000 heures par an n'avait pas une durée de vie plus longue qu'une centrale fonctionnant en base, le surcroît d'usure présumé, lié aux phases d'arrêt et de démarrage, compensant les effets contraires dus à la moindre durée de fonctionnement. La durée de fonctionnement totale actualisée est alors de 31.970 heures pour une durée d'appel annuelle de 2.000 heures (calcul détaillé en annexes 0-3 et 0-4). Il n'est pas apparu utile d'envisager un fonctionnement du nucléaire pour des durées plus courtes.
     - L'expérience accumulée sur les centrales thermiques classiques montre qu'il est raisonnable de retenir une durée de vie de 30 ans dans le cas d'une durée annuelle moyenne de fonctionnement inférieure ou égale à 4.000 heures. Cela conduit à une durée de fonctionnement totale actualisée de 35.900 heures pour une durée d'appel annuelle de 4.000 heures et de 17.930 heures pour une durée d'appel annuelle de 2.000 heures (calcul détaillé en annexes 0-3 et 0-4).
     Pour ce qui est des très faibles durées d'appel, il a été retenu une durée de vie de 30 ans et une disponibilité correspondant à celle des turbines à gaz. La durée de fonctionnement totale actualisée est donc de 9.880 heures pour une durée d'appel annuelle de 1.000 heures et 3.950 heures pour une durée d'appel annuelle de 400 heures.

REMARQUE:
     La durée d'appel de la centrale nucléaire théoriquement marginale sera de l'ordre de 3.000 heures en 1990. En fait il n'y a pas à proprement parler de centrale nucléaire marginale, car toutes les tranches pourront moduler en même temps. Cette durée illustre cependant bien la place qu'occupera le nucléaire dans le bilan électrique.

V. RESULTATS.
     5.1 Hypothèses de référence
     Les hypothèses de référence sont résumées dans les tableaux 0-1 à 0-4, le tableau 1-1 donne les coûts de référence pour des durées d'appel variant de 8 760 à 400 heures.
     Les principales conclusions sont les suivantes:
     5.1.1 Production en base
     La compétitivité relative des différents modes de production est légérement modifiée par rapport aux résultats de l'étude menée en 1982.
     Le rapport du prix du kWh produit dans une centrale charbon (hors désulfuration) par le prix du kWh produit dans une centrale nucléaire passe en effet de 1,63 à 1,44 (6). Cette évolution est surtout la conséquence des changements d 'hypothèses sur le prix du charbon: le coût du combustible baisse de 17% par rapport aux hypothèses retenues en 1982.

suite:
     Par rapport à 1982 le coût du kWh nucléaire diminue en francs constants de 3%, tandis que la baisse du coût du kWh charbon est plus nette (- 15%).
     Le raccordement des coûts de référence 1984 avec ceux de 1982 est donné dans le tableau 1-2.
     Pour la production nucléaire les principales modifications portent sur:
     - la réduction du rythme d'engagement annuel retenu comme référence (2.600 MW au lieu de 3.900 MW) qui se traduit par une hausse directe du coût de construction de 3,5%;
     - l'allongement de la durée de vie, qui passe de 21 ans à 25 ans avec pour conséquence une diminution de la part investissement dans le coût du kWh de 5,5%;
     - le recalage des charges d'exploitation et surtout l 'hypothèse de dérive annuelle de ces charges qui est ramenée de 3% à 2% (comme pour le kWh charbon); il en résulte une baisse de 12% des charges d'exploitation.
     En ce qui concerne la production au charbon les modifications suivantes sont à noter:
     - le coût du combustible diminue globalement de 17% en centimes par thermie (en fait 30% à dollar constant); les prix relativement élevés retenus en 1981-1982 traduisaient la situation, tendue à l'époque, du marché charbonnier international. A la fin de 1983 les prix sont inférieurs à la nouvelle hypothèse de référence, en raison de la situation déprimée du marché et du fret maritime;
     - les coûts d'investissements ont été attentivement réexaminés; le rythme d'engagement retenu est de 4 tranches par an comparable en puissance au rythme d'engagement du nucléaire; néanmoins le coût d'investissement est peu modifié (+ 3%). La disponibilité des centrales a été revue à la hausse, et il en résulte en définitive une légère baisse de la part investissement du coût du kWh (- 2%).
     - les charges d'exploitation suivent une évolution de même sens que celles du kWh nucléaire, accentuée par l'amélioration de la disponibilité, soit au total une baisse de 24%;
     On notera évidemment que le mouvement de baisse du coût du kWh nucléaire ou charbon résulte de la révision, dans un sens qui a paru plus réaliste au groupe de travail, d'hypothèses parfois arbitraires (dérive annuelle des charges d'exploitation ramenée de 3% à 2%), ou conventionnelles (allongement de la durée de vie ou amélioration de la disponibilité), ou encore largement prospectives (prix des combustibles importés par exemple).
     5.1.2 Production en semi-base (4.000 ou 2.000 heures)
     En l'absence de désulfuration la durée d'équilibre entre le nucléaire et le charbon s'établit à 3.100 heures, alors qu'en 1982 celle-ci était d'environ 2.200 heures. Cette évolution s'analyse dans les mêmes termes qu'au paragraphe précédent.
p.21
(6) ce rapport est de l,56 en cas de désulfuration.
     La désulfuration peut affecter lourdement la compétitivité du charbon. Avec le procédé de désulfuration par injection de chaux, développé par Charbonnages de France, la durée d'équilibre est ramenée à 2.300 heures environ; cependant le procédé de désulfuration par lavage au calcaire, très coûteux en investissement, grève encore davantage le coût du kWh charbon (la compétitivité n'est pas assurée pour une durée d'appel de 1.000 heures).
     5.1.3 Production en pointe (1.000 ou 400 heures)
     Ce n'est que pour les très faibles durées d'appel (inférieures à 400 heures) que les centrales au fioul sont moins coûteuses que les centrales au charbon. Cependant les turbines à gaz, relativement peu chères en investissement, s'avèrent plus compétitives que tous les autres moyens de production pour des durées d'appel inférieures à 400 heures. Le développement des centrales au fioul ne paraît donc plus justifié.

     5.2 Variantes
     5.2.1 Paramètres pris en compte
     On a testé la sensibilité des hypothèses de référence aux paramètres suivants:
     - Coût d'investissement de la production nucléaire: diminution de 5% conformément à l'objectif prévu par .E.D.F. pour le nouveau palier N4; ou au contraire augmentation de 10 à laquelle pourrait contribuer, entre autres facteurs, une nouvelle réduction du rythme d'engagement;
     - modification de la gestion des centrales nucléaires par allongement des campagnes et réduction des arrêts pour entretien-rechargement;
     - coût d'investissement de la production charbon: réduction de 6% à la suite du passage à un nouveau palier (900 MW);
     - prix du charbon: autour de l'hypothèse de référence (47$/t; 1,5% de dérive), deux scénarios ont été étudiés à titre de sensibilité: l'un supposant un prix de 52 $/t en 1983 et une dérive de 2% par an, l'autre supposant un prix de 47 $/t ne dérivant pas; 
     - cours du dollar de 6,5 francs à 8,50 francs au lieu de 7,5 francs retenu en référence.

     5.2.1 Résultats
     Les résultats des tests de sensibilité sont présentés dans l'annexe 2-1.
     Dans le tableau 2-2 on a rassemblé les résultats obtenus en retenant les deux jeux d'hypothèses les plus contrastés:
     - l'un systématiquement favorable au nucléaire (investissements diminués de 5%, gestion en campagnes longues) et défavorable au charbon (désulfuration par lavage des fumées au calcaire, 1 $ = 8,50 FF, prix du charbon élevé);
     - l'autre systématiquement favorable au charbon (investissements diminués de 6%, prix du charbon faible, désulfuration des fumées par injection de chaux, 1 $ = 6,5 FF) et défavorable au nucléaire. (investissement nucléaire: + 10%). 
     La compétitivité du nucléaire en base est toujours préservée, même dans le jeu d'hypothèses qui lui est le plus défavorable (la durée d'équilibre est déplacée vers 6.000 heures). Par contre dans le jeu d'hypothèses favorable au nucléaire, le ratio du prix du kWh charbon par le prix du kWh nucléaire est voisin de 2 pour un fonctionnement en base et reste très supérieur à 1 pour une durée d'appel de 2.000 heures.
     La compétitivité relative du kWh nucléaire et du kWh charbon est très sensible au scénario retenu pour le prix du charbon et au coût de la désulfuration. Ainsi en supposant les autres hypothèses de référence inchangées, la durée d'équilibre avec des centrales charbon sans désulfuration est déplacée de 3.100 heures à 4.000 heures avec le scénario bas (47 $/t, constant); toutefois le coût de la désulfuration, qui pourrait devenir une dépense obligatoire en cas de fort développement de la production d'électricité à partir du charbon, compense intégralement l'avantage économique que représente un prix du charbon stabilisé à un niveau proche du niveau actuel.
p.22

ANNEXE 0-1

COUTS DE REFERENCE DE LA PRODUCTION THERMIQUE D'ELECTRICITE
(pour une mise en service en 1992 - coûts exprimés en monnaie du 1.1.1984)

Hypothèses de référence

· Coûts d'investissement et d'exploitation
 

Nucléaire Charbon Fuel Turbine à gaz
Investissement F/kW
rythme actuel
7.454
2 tranches
5.430
4 tranches
4.561
4 tranches
2.660
Exploitation F/kW
sites
253
4 tranches
220
4 tranches
187
4 tranches
110
· Taux d'actualisation: 9%
· Cours du dollar: 7,50F

· Prix des combustibles:

Prix en c/thermie PCS 1992 2000
Fuel lourd 19,9 27,3
Fuel lourd distillé
(pour T.A.G.)
35,7 48,9
Charbon 7,3 8,8

· Prix de l'uranium naturel: 698 F /kg en 1990 + 2% par an jusqu'en 2017 (1.192 F/kg)

Durée de vie des centrales

Base 4.000h 2.000h
Nucléaire* 25 ans 25 ans 25 ans
Fossiles 25 ans 30 ans 30 ans
* Après mise en service industrielle
suite:
ANNEXE 0-2

DUREE ANNUELLES DE FONCTIONNEMENT
POUR DES TRANCHES FONCTIONNANT EN BASE

Année
(après couplage)
TRANCHE NUCLEAIRE
(heures)
TRANCHE CLASSIQUE
(heures)
 
gestion actuelle
campagnes longues
 
1
4.000
4.500
4.500
2
5.300
4.500
5.700
3
6.200
5.700
6.600
4
6.200
6.500
6.600
5
6.200
6.500
6.600
6
6.200
6.500
6.600
7
6.200
6.500
6.600
8
6.200
6.500
6.600
9
6.200
6.500
6.600
10
6.200
6.500
6.600
11
6.200
6.500
6.600
12
6.200
6.500
6.600
13
6.200
6.500
6.600
14
6.200
6.500
6.600
15
6.200
6.500
6.600
16
6.200
6.500
6.600
17
6.200
6.500
6.600
18
6.200
6.500
6.600
19
6.200
6.500
6.600
6.200
6.500
6.600
21
6.200
6.500
6.600
22
6.200
6.500
6.600
23
6.200
6.500
6.600
24
6.200
6.500
6.600
25
6.200
6.500
6.600
· Durée de vie des centrales (après date de M.S.I.) 25 ans   25 ans
· Durée totale actualisée (à la date de la M.S.I.) 61.940 h 64.400 h 66.840 h
· Durée annuelle moyenne actualisée 5.850 h 6.080 h 6.320 h
p.23

ANNEXE 0-3

DUREE ANNUELLES DE FONCTIONNEMENT
POUR DES TRANCHES APPELES 4.000 h/an

Année
(après couplage)
TRANCHE NUCLEAIRE
(heures)
TRANCHE CLASSIQUE
(heures)
 
gestion actuelle
campagnes longues
 
1
1.805
2.050
2.400
2
2.940
3.000
2.900
3
2.820
2.800
3.400
4
3.200
3.300
3.400
5
3.200
3.300
3.400
6
3.200
3.300
3.400
7
3.200
3.300
3.400
8
3.200
3.300
3.400
9
3.200
3.300
3.400
10
3.200
3.300
3.400
11
3.200
3.300
3.400
12
3.200
3.300
3.400
13
3.200
3.300
3.400
14
3.200
3.300
3.400
15
3.200
3.300
3.400
16
3.200
3.300
3.400
17
3.200
3.300
3.400
18
3.200
3.300
3.400
19
3.200
3.300
3.400
3.200
3.300
3.400
21
3.200
3.300
3.400
22
3.200
3.300
3.400
23
3.200
3.300
3.400
24
3.200
3.300
3.400
25
3.200
3.300
3.400
26     3.400
27     3.400
28     3.400
29     3.400
30     3.400
· Durée de vie des centrales (après date de M.S.I.) 25 ans   30 ans
· Durée totale actualisée (à la date de la M.S.I.) 31.970 h 33.040 h 35.900 h
· Durée annuelle moyenne actualisée 3.020 h 3.120 h 3.270 h
suite:
ANNEXE 0-4
DUREE ANNUELLES DE FONCTIONNEMENT
POUR DES TRANCHES APPELES 2.000 h/an


Année
(après couplage)
TRANCHE NUCLEAIRE
(heures)
TRANCHE CLASSIQUE
(heures)
 
gestion actuelle
campagnes longues
 
1
900
1.025
1.200
2
1.470
1.500
1.450
3
1.440
1.400
1.700
4
1.635
1.650
1.700
5
1.635
1.650
1.700
6
1.635
1.650
1.700
7
1.635
1.650
1.700
8
1.635
1.650
1.700
9
1.635
1.650
1.700
10
1.635
1.650
1.700
11
1.635
1.650
1.700
12
1.635
1.650
1.700
13
1.635
1.650
1.700
14
1.635
1.650
1.700
15
1.635
1.650
1.700
16
1.635
1.650
1.700
17
1.635
1.650
1.700
18
1.635
1.650
1.700
19
1.635
1.650
1.700
1.635
1.650
1.700
21
1.635
1.650
1.700
22
1.635
1.650
1.700
23
1.635
1.650
1.700
24
1.635
1.650
1.700
25
1.635
1.650
1.700
26     1.700
27     1.700
28     1.700
29     1.700
30     1.700
· Durée de vie des centrales (après date de M.S.I.) 25 ans   30 ans
· Durée totale actualisée (à la date de la M.S.I.) 16.280 h 16.520 h 17.930 h
· Durée annuelle moyenne actualisée 1.540 h 1.560 h 1.630 h
p.24

ANNEXE 1-1

COUTS DE REFRENCE DE LA PRODUCTION
THERMIQUE D'ELECTRICITE

ANNEXE 1-2

EVOLUTION DU COUT DU kWh

p.25a

ANNEXES 2-2
TEST DE SENSIBILITE

H1 - Hypothèse I:
· investissement nucléaire: - 5% (N4)
· gestion du nucléaire en campagnes longues
· prix du charbon: 52 $/t, 2% de dérive
· désulfuration des fumées par lavage au calcaire
· 1 $ = 8,50 FF

H2 - Hypothèse I:
· investissement nucléaire: + 10%
· investissement charbon: - 6%
· prix du charbon: 47 $/t, pas de dérive
· désulfuration des fumées par injection de chaux
· 1 $ = 6,50 FF

DUREE D'APPEL
Base 4.000 h 2.000 h
H1 H2 H1 H2 H1 H2
NUCLEAIRE
investisse-
ment
11,0 13,2 21,4 25,6 42,9 50,4
exploita-
tion
4,1 4,3 8,1 8,4 16,2 16,4
combus-
tible
6,3 6,3 7,3 7,0 9,2 8,3
Total 21,4 23,8 36,8 41,0 68,3 75,1
CHARBON
investisse-
ment
8,2 7,7 15,1 14,2 30,3 28,5
exploita-
tion
3,5 3,5 6,7 3,5 13,4 3,5
combus-
tible
30,4 17,8 32,4 18,2 36,7 18,9
Total 42,1 29,0 54,2 35,9 80,4 50,9
p.25b

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