Les objectifs de l'Inde en matière d'énergie nucléaire : se rapprocher ?

Dec 11, 2023

Si l'investissement privé se concrétise, l'Inde pourrait se rapprocher de ses objectifs en matière de capacité de production d'énergie nucléaire.

Cet article fait partie de la série Comprehensive Energy Monitor: India and the World

L'énergie nucléaire représentait environ 1,1 % de l'énergie primaire (sans compter l'énergie de la biomasse utilisée par les ménages) en Inde, 1,6 % de la capacité de production et 2,8 % de la production d'électricité en 2021. La capacité installée pour la production d'énergie nucléaire était de 6 780 MW (mégawatt) à partir de 22 réacteurs. Cela comprend le réacteur à eau lourde sous pression (PHWR) de 700 MW, l'unité 3 de la centrale nucléaire de Kakrapar (KAPP) qui a été synchronisée avec le réseau en janvier 2021. 15 autres unités de ce type devraient suivre en mode flotte. Des centrales nucléaires d'une capacité de 8 700 MW sont en construction.

En 2004, l'objectif fixé pour la capacité électronucléaire était de 20 000 MW d'ici 2020. En 2007, le gouvernement a déclaré que cet objectif pourrait être doublé avec l'ouverture de la coopération internationale à travers l'accord nucléaire 123 qui devait être signé avec les États-Unis en 2008. En 2009, la NPCIL (Nuclear Power Corporation of India Limited) a déclaré qu'elle visait une capacité de 60 000 MW d'ici 2032 dont 40 000 MW de PWR (réacteurs à eau sous pression) et 7 000 MW de PHWR, tous alimentés par de l'uranium importé. Les projections du projet de politique énergétique de 2017 sont plus modestes avec 12 000 MW de puissance nucléaire en 2022 et 34 000 MW en 2040 même dans le scénario « ambitieux ». En 2021, le gouvernement a déclaré au Parlement que la capacité de production d'énergie nucléaire passerait à 22 480 MW d'ici 2031. Ce chiffre a été réitéré au Parlement en 2022. Les objectifs de l'Inde en matière d'augmentation de la capacité de production d'énergie nucléaire ont été décrits comme ambitieux par des experts du Département. de l'énergie atomique (DAE). L'une des principales raisons pour lesquelles les objectifs de l'Inde en matière de capacité de production d'énergie nucléaire restent ambitieux est la difficulté à mobiliser les investissements.

Selon le CEA (autorité centrale de l'électricité), le coût d'investissement d'une centrale nucléaire PHW en Inde est d'environ 117 millions INR (11,7 crore INR)/MW en 202122 et 142 millions INR (14,2 crore INR)/MW en 2026 -27. D'autres estimations sont plus élevées à INR 160 -25 millions/MW (INR16 -25 crore/MW). Le coût d'investissement moyen de l'énergie nucléaire se situe dans la même fourchette que celui des grands projets hydroélectriques ou des usines de liquéfaction de GNL (gaz naturel liquéfié), mais il est beaucoup plus difficile de lever des capitaux pour les centrales nucléaires car elles sont exposées à des risques uniques ( événements à faible probabilité mais à haut risque tels que les catastrophes naturelles, les attentats terroristes, les problèmes de prolifération nucléaire). En outre, il existe des problèmes tels que les longs délais d'exécution, le risque de problèmes de construction, les retards et les dépassements de coûts et la possibilité de futurs changements de politique ou de technologie. L'escalade mondiale des coûts et les retards des nouveaux projets nucléaires ont dévasté l'industrie, forçant deux de ses centrales, Westinghouse et Areva, à la faillite. Cela a accru la préférence pour les sources à faible émission de carbone comme l'énergie solaire. Mais le coût en capital ajusté de la capacité (facteur de capacité de 80 %) de l'énergie nucléaire est de 250 millions INR/MW (25 crores INR/MW) tandis que le coût en capital ajusté de la capacité (facteur de capacité de 25 %) de l'énergie solaire est de 300 millions INR/MW ( INR30 crore/MW) selon NPCIL. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) avance un argument similaire indiquant que l'énergie nucléaire restera la technologie à faible émission de carbone dispatchable avec les coûts attendus les plus bas en 2025. Le coût moyen actualisé de l'électricité ajusté en fonction de la valeur (VALCOE) de l'énergie nucléaire est inférieur à celui de l'énergie solaire. ou éolien surtout lorsque la durée de vie des centrales nucléaires est prolongée. VALCOE intègre des informations sur les coûts et la valeur, y compris des estimations d'énergie, de capacité et de flexibilité pour fournir une mesure plus complète de la compétitivité des technologies de production d'électricité. Le VALCOE de l'électricité provenant de sources intermittentes telles que l'éolien et le solaire augmente à mesure que la part de l'électricité provenant de ces sources augmente, tandis que le VALCOE de l'énergie nucléaire diminue à mesure que sa part d'électricité fournie au réseau augmente. La durée de vie d'une centrale nucléaire est supérieure à 60 ans (près de 100 ans) et celle des centrales solaires est d'environ 20 ans ce qui ajoute à la valeur économique des centrales nucléaires. De plus, le coût d'intégration du système des centrales nucléaires est de 2 USD/MWh contre environ 43 USD/MWh pour les générateurs renouvelables. Le coût de l'électricité produite par les centrales nucléaires est comparable à celui de l'électricité provenant d'autres sources. En fait, le tarif de l'électricité ferme (dispatchable) de la centrale nucléaire de Tarapur (TAPS 1&2), le plus ancien producteur d'énergie nucléaire en Inde, est d'environ 2 INR/kWh (kilowattheure). Ceci est inférieur au tarif le plus bas de l'énergie solaire qui est intermittente. Le coût de l'électricité provenant de centrales plus récentes comme Kudankulam est de l'ordre de 4 à 6 INR/kWh, comparable à l'électricité de certaines centrales thermiques et également comparable à une combinaison hydroélectrique hybride à pompage solaire. En Inde, la production spécifique, un paramètre qui signale l'efficacité économique de la production d'électricité (gigawattheures d'électricité générée pour un mégawatt de capacité) était la plus élevée pour l'énergie nucléaire à 6,35 contre 4,74 pour l'électricité à base de charbon, la deuxième plus élevée en 2020-21 . La production spécifique d'énergie nucléaire a été constamment supérieure à la valeur spécifique moyenne de la production au cours des deux dernières décennies.

Selon le NPCIL, l'empreinte terrestre de l'énergie nucléaire est au moins 20 fois inférieure à celle de l'énergie solaire. Les émissions moyennes de gaz à effet de serre (GES) du cycle de vie de l'énergie solaire sont de 50 grammes/kWh contre 14 g/kWh pour l'énergie nucléaire. À l'échelle mondiale, l'utilisation de l'énergie nucléaire a réduit les émissions de CO2 d'environ 60 gigatonnes, soit près de deux années d'émissions au cours des 50 dernières années. Sans l'énergie nucléaire, les émissions provenant de la production d'électricité auraient été de près de 20 % plus élevées. Des institutions telles que l'AIE qui favorisent l'énergie nucléaire pour la décarbonisation affirment que le monde risque une forte baisse de l'énergie nucléaire dans les pays développés, ce qui pourrait entraîner des milliards de tonnes d'émissions de carbone supplémentaires. Selon l'AIE, sans nouveau nucléaire, la transition énergétique deviendra plus difficile et plus coûteuse. Mais les sceptiques à l'égard de l'énergie nucléaire soulignent les risques de l'énergie nucléaire citant les accidents bien connus de Three Mile Island aux États-Unis, de Tchernobyl en Russie et de Fukushima au Japon. Les réacteurs nucléaires génèrent des déchets radioactifs qui restent dangereux pendant des centaines de milliers d'années et la première installation de stockage géologique en profondeur de déchets nucléaires est encore à l'étude.

En 2019, pour la première fois de l'histoire, les énergies renouvelables non hydrauliques telles que le solaire, l'éolien et la biomasse ont généré plus d'électricité que les centrales nucléaires dans le monde. La production mondiale d'énergie nucléaire a culminé en 2006 et il y avait moins de réacteurs en activité dans le monde à la fin de 2021 qu'il y a 30 ans. Même en Chine, qui construit plusieurs centrales nucléaires, les énergies renouvelables ont généré plus de deux fois plus d'électricité que l'énergie nucléaire en 2021. La perception générale selon laquelle les grands réacteurs nucléaires sont trop chers et trop dangereux a conduit à soutenir les petits réacteurs modulaires (SMR) dans le monde entier. monde et aussi en Inde. Depuis les années 1950, date à laquelle la production d'électricité nucléaire a été établie, la taille des réacteurs est passée de 60 MW à plus de 1 600 MW, avec des économies d'échelle correspondantes en fonctionnement. Les SMR ont généralement une capacité de 300 MW ou moins et sont conçus avec une technologie modulaire utilisant la fabrication de modules en usine, poursuivant des économies de production en série et des délais de construction courts. Plusieurs centaines de réacteurs de puissance plus petits ont été construits pour une utilisation navale (jusqu'à 190 MW thermiques) et comme sources de neutrons, ce qui a permis d'acquérir une énorme expertise dans l'ingénierie des petites unités de puissance.

Les SMR sont beaucoup moins susceptibles de surchauffer, en partie parce que leurs petits cœurs produisent beaucoup moins de chaleur que les cœurs des grands réacteurs. Les conceptions innovantes de la technologie SMR peuvent également réduire d'autres risques techniques, tels que la défaillance des pompes de refroidissement. Les SMR ont beaucoup moins de pièces mobiles que les réacteurs traditionnels, ce qui réduit la probabilité de pannes pouvant provoquer un accident. La construction de réacteurs plus petits devrait également conduire à une fabrication de masse qui réduit les coûts et les délais. L'industrie nucléaire indienne, qui se compose principalement de petits réacteurs, n'a pas nécessairement entraîné une baisse des coûts.

Sur les 22 réacteurs nucléaires indiens, 18 ont une capacité inférieure à 300 MWe, ce qui signifie que la plupart sont de "petits" réacteurs. La petite taille des réacteurs nucléaires de l'Inde signifie que la capacité totale d'énergie nucléaire de l'Inde est faible par rapport au nombre de réacteurs nucléaires. Les dix plus grands îlots nucléaires de Chine se composent de 43 réacteurs nucléaires d'une capacité totale de 45 600 MWe. Tous les réacteurs de ces îlots nucléaires ont une capacité de 1000 MWe à l'exception du réacteur le plus ancien qui a une capacité de 600 MWe. Avec le double du nombre de réacteurs par rapport à l'Inde, la Chine a plus de 6 fois la capacité nucléaire de l'Inde. La Corée du Sud possède 24 réacteurs nucléaires, à peine deux de plus que l'Inde, mais la capacité nucléaire totale de la Corée du Sud est de 23 150 GWe, soit plus de trois fois celle de l'Inde. Les petits réacteurs de l'Inde n'ont pas nécessairement signifié des coûts inférieurs, ni moins d'experts employés par réacteur. Il a en fait réduit la contribution du secteur nucléaire à la production globale d'électricité et, par conséquent, n'a pas contribué de manière substantielle à réduire les émissions de dioxyde de carbone. Il a également augmenté le tarif de l'énergie nucléaire car les coûts ne peuvent pas être répartis sur une plus grande capacité. L'hypothèse selon laquelle les surcoûts induits par les SMR peuvent être compensés par des économies de production de masse reste à tester car à partir de 2022, il n'y a plus de commandes de masse pour les SMR. Dans l'ensemble, les SMR ne sont peut-être pas le moyen d'atteindre les objectifs ambitieux de l'Inde en matière d'énergie nucléaire.

Selon les médias, le Niti Aayog a recommandé des modifications à la loi de 1962 sur l'énergie atomique pour autoriser les investissements étrangers dans son industrie de l'énergie nucléaire et mobiliser une plus grande participation des entreprises privées nationales. Si l'investissement privé se concrétise, l'Inde pourrait se rapprocher de ses objectifs en matière de capacité de production d'énergie nucléaire. Cependant, il reste à voir comment l'incompatibilité fondamentale entre le droit indien de la responsabilité civile et les conventions internationales sera résolue.

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