Quelle quantité d'énergie les mini réacteurs nucléaires SMR pourront-ils vraiment fournir à la France ?

Selon une étude d’E-CUBE Strategy Consultants pour la Société française d’énergie nucléaire (SFEN), les petits réacteurs modulaires (SMR) et avancés (AMR) pourraient fournir plus de 100 térawattheures de chaleur décarbonée en France d’ici 2050.

Dans une étude menée par le cabinet de conseil E-cube pour la SFEN, le potentiel de production de chaleur des mini réacteurs nucléaires SMR/AMR est estimé à plus de 100 térawattheures thermiques (TWh_th) dont 70 TWh_th/an pour l’industrie et jusqu’à 33 TWh_th/an pour les réseaux de chaleur urbains. Ce marché cible une soixantaine de clusters industriels, essentiellement dans le nord et l’est, là où les besoins thermiques dépassent 160 GWh_th/an qui est le seuil de rentabilité pour un module de 20 MW_th.

Pour y voir plus clair, nous avons interviewé Philippe Abiven, associé d’E-CUBE Strategy Consultants. Selon lui, « les projets soutenus par France 2030 couvrent l’intégralité du spectre SMR-AMR : du petit réacteur de 20 MW_th à plus de 1000 MW_th aux modèles de 110 °C pouvant atteindre 800 °C ». Ces gammes permettent d’adresser la plupart des procédés français, dont 50 % nécessitent une chaleur inférieure à 250 °C, notamment dans l’agroalimentaire, le papier ou la chimie. « La vapeur issue des SMR peut couvrir une grande part des besoins actuels. Même pour des procédés à plus haute température, le nucléaire peut assurer la phase de préchauffage », complète-t-il.

À lire aussiLa course aux mini-réacteurs nucléaires SMR prend une folle ampleur

Des conceptions qui évoluent

Les projets soutenus par France 2030 reflètent cette diversité en puissance et température : Calogena (30 MW_th, 110 °C) cible les réseaux de chaleur, Jimmy (10 à 20 MW_th, 500 °C) les procédés industriels tandis que Naarea, Hexana ou Blue Capsule développent des réacteurs à sels fondus ou à neutrons rapides capables d’atteindre les 600 à 750 °C. Ces designs restent en évolution et « c’est bien normal », souligne Philippe Abiven : « certains composants déjà qualifiés peuvent venir remplacer des éléments du design actuel pour apporter une meilleure valeur économique ou simplement fabriquer plus vite le réacteur. »

L’étude souligne également que 140 TWh_th, soit 80 % de la chaleur industrielle française, sont techniquement adressables par au moins une technologie nucléaire modulaire. Mais la part réellement exploitable dépendra de la compétitivité et du calendrier de déploiement.

Si peu d’acteurs publient leurs chiffres, certains visent un coût de 40 à 60 €/MWh_th pour la chaleur. À titre indicatif, si un réacteur de grande capacité pour lequel le LCOE (coût actualisé de l’énergie) cible est aux alentours de 100 €/MWh électriques, un SMR cogénéré pourrait valoriser sa chaleur à environ 33 €/MWh_th (rendement d’un tiers pour la conversion).

À lire aussiMéga subvention pour le mini réacteur nucléaire SMR français Nuward d’EDF

Les premiers démonstrateurs attendus dans une dizaine d’années

La maturité industrielle reste, en revanche, inégale. Certaines jeunes entreprises ont sécurisé leur chaîne d’approvisionnement et leurs permis de construction alors que d’autres sont encore à la recherche de partenaires ou de financements.

Les premiers démonstrateurs français ne sont pas attendus avant 2030-2040 alors que nombre d’industriels s’engagent déjà dans des conversions à l’électricité, au biogaz ou à la biomasse. « Certains calendriers de décarbonation sont retardés, observe Philippe Abiven. Mais même si les industriels visent des objectifs à court terme, il y aura une deuxième phase où les SMR trouveront leur place. » Notamment, l’inclusion de nouveaux procédés industriels comme la conversion finale d’une aciérie à l’hydrogène produit localement (que ce soit avec la chaleur nécessitée par l’électrolyse haute température ou l’électricité d’un électrolyseur) et aux fours à arc électrique alimentés par les S/AMR.