L'économie de l'énergie nucléaire

Auteur(s) :

Bertel, Évelyne Découvrir l'auteur

Résumé

Traite de l'aspect économique de l'énergie nucléaire, dans toutes ses composantes : l'énergie nucléaire et les systèmes énergétiques en regard de leur calcul économique, les différents coûts (coût d'investissement, coûts d'exploitation et d'entretien), les aspects économiques des différentes étapes du cycle combustible...

Autre(s) auteur(s)
- Naudet, Gilbert
Éditeur(s)
- EDP sciences
Date
- 2004
Notes
- Bibliogr. p. 425-434. Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 445 p. ; 25 cm
Collections
- Génie atomique
Sujet(s)
- Énergie nucléaire
- Aspect économique
ISBN
- 2-86883-691-7
Indice
- 339.52 Énergie
Quatrième de couverture
- L'énergie nucléaire est une composante importante des systèmes énergétiques d'aujourd'hui. Les enjeux de son développement couvrent l'économie mais aussi des aspects stratégiques, sociaux et environnementaux du monde moderne.
  L'objet de cet ouvrage est d'apporter les informations nécessaires à la prise de décision, à l'explication et à l'analyse de ce secteur. Les aspects économiques sont abordés dans leurs diversité:
  
  comparaisons entre l'énergie nucléaire et les autres systèmes énergétiques, en regard de leur calcul économique, en France et dans le monde;
  
  analyse des différents coûts (coûts d'investissement, coûts d'exploitation et d'entretien, coût du combustible ainsi que les coûts externes), suivis par une analyse sur la compétitivité de l'énergie nucléaire;
  
  analyse des aspects économiques des différentes étapes du cycle du combustible: amont, aval et recyclage des matières nucléaires ainsi que le stockage définitif des déchets nucléaires;
  
  mise en perspective des problèmes d'actualité comme «l'énergie nucléaire et la libéralisation du marché de l'électricité» ainsi que «l'énergie nucléaire et le développement durable».
  
  Destiné aux étudiants, aux chercheurs, aux décideurs comme aux journalistes, L'économie de l'énergie nucléaire se veut un outil objectif, complet et actuel pour aborder la complexité de cette question.
Tables des matières
- - L'économie de l'énergie nucléaire
  - Génie atomique
  - Evelyne Bertel
  - Gilbert Naudet
  - Marc Vielle
  - EDP Sciences
  - Avant Propos
    13
  - Auteurs
    17
  - Chapitre 1: Énergie nucléaire et systèmes énergétiques 19
  - 1.1 Caractéristiques spécifiques de l'énergie nucléaire19
  - 1.1.1 Aspects technologiques et économiques19
  - 1.1.2 Aspects environnementaux21
  - 1.1.3 Aspects stratégiques et sociaux23
  - 1.1.4 Aspects institutionnels et politiques24
  - 1.2 Place de l'énergie nucléaire dans les bilans énergétiques mondiaux
    25
  - Chapitre 2: Énergie nucléaire et systèmes électriques 27
  - 2.1. Définition d'un système électrique27
  - 2.1.1. Caractéristiques de la demande d'électricité28
  - 2.1.2. Complémentarité des moyens de production32
  - 2.1.3. Contraintes et avantages du réseau34
  - 2.2. Prévision de la demande d'électricité35
  - 2.2.1. Prévision de la consommation d'électricité36
  - 2.2.2. Prévision de la production totale d'électricité38
  - 2.2.3. Prévision des courbes monotones de charge39
  - 2.3. Ajustement de la puissance à la demande40
  - 2.3.1. Puissance installée, puissance garantie40
  - 2.3.2. Contrainte sur la taille des unités
    42
  - Chapitre 3: Développement de l'énergie nucléaire 45
  - 3.1. Programmes électronucléaires dans le monde45
  - 3.1.1. Évolution historique du point de vue économique45
  - 3.1.2. Puissance installée actuelle48
  - 3.1.3. Répartition par filières et types de réacteurs51
  - 3.2. Production d'électricité d'origine nucléaire52
  - 3.2.1. Contribution électronucléaire à la production d'électricité52
  - 3.2.2. Contribution par filières et types de réacteurs55
  - 3.3. Indicateurs de fonctionnement des centrales nucléaires55
  - 3.3.1. Définitions et utilisation55
  - 3.3.2. Évolution des coefficients de production par types de réacteurs58
  - 3.3.3. Facteurs influant sur les indicateurs60
  - 3.4. Évolutions technologiques et économie61
  - 3.4.1. Choix de l'uranium naturel62
  - 3.4.2. Choix de l'uranium enrichi63
  - 3.4.3. Autres critères de choix: performance, maturité et coût64
  - 3.5. Programme électronucléaire français64
  - 3.5.1. Motivations64
  - 3.5.2. Réalisation du programme65
  - 3.5.3. Organisation industrielle66
  - 3.5.4. Production et disponibilité67
  - 3.5.5. Avantages économiques et environnementaux69
  - 3.6. Industrie et marché des chaudières nucléaires70
  - 3.6.1. Constructeurs de chaudières70
  - 3.6.2. État actuel de l'industrie des chaudières nucléaires
    71
  - Chapitre 4: Calcul économique: le coût de la production d'électricité 75
  - 4.1. Finalité du calcul économique pour les compagnies d'électricité75
  - 4.2. Analyse économique des projets: caractéristiques générales75
  - 4.3. Méthode de l'actualisation76
  - 4.3.1. Principe de l'actualisation76
  - 4.3.2. Bilan actualisé78
  - 4.3.3. Taux d'actualisation80
  - 4.4. Calculs d'actualisation84
  - 4.4.1. Valeurs de la fonction d'actualisation84
  - 4.4.2. Valeur actuelle d'une distribution uniforme84
  - 4.4.3. Valeur actuelle d'un flux constant sur la durée de vie87
  - 4.4.4. Valeur actuelle d'une distribution à dérive constante sur une période donnée88
  - 4.4.5. Valeur des annuités constantes88
  - 4.5. Coût moyen actualisé du kWh89
  - 4.5.1. Définition89
  - 4.5.2. Valeur actuelle de l'énergie électrique produite90
  - 4.5.3. Expression générale des dépenses actualisées92
  - 4.5.4. Structure du coût moyen actualisé du kWh95
  - 4.6. Autres calculs économiques prévisionnels96
  - Chapitre 5: Coût d'investissement 99
  - 5.1. Coût de construction99
  - 5.1.1. Définition et composition99
  - 5.1.2. Coût de base101
  - 5.2. Facteurs de variation des coûts de base102
  - 5.2.1. Variabilité des coûts de base102
  - 5.2.2. Effet de taille103
  - 5.2.3. Effet de duplication sur un site105
  - 5.2.4. Effet de série108
  - 5.2.5. Effets relatifs aux conditions de site110
  - 5.2.6. Effet des modalités contractuelles de la construction111
  - 5.3. Possibilités de réduction du coût de construction112
  - 5.3.1. Cas des centrales nucléaires de grande taille112
  - 5.3.2. Cas des petites centrales nucléaires114
  - 5.4. Investissement114
  - 5.4.1. Intérêts intercalaires115
  - 5.4.2. Aléas sur calendrier de construction116
  - 5.4.3. Coût de démantèlement117
  - 5.4.4. Coût complet d'investissement118
  - 5.5. Valeurs de coûts de base de construction et de coûts d'investissement119
  - 5.5.1. En France119
  - 5.5.2. Dans le monde120
  - 5.5.3. Cas des centrales nucléaires de petite et de moyenne puissance
    122
  - Chapitre 6: Coûts d'exploitation et d'entretien 125
  - 6.1. Composition des coûts d'exploitation125
  - 6.1.1. Composantes communes à toute unité électrogène125
  - 6.1.2. Composantes propres aux centrales nucléaires126
  - 6.2. Coûts d'exploitation des centrales nucléaires127
  - 6.2.1. Structure des coûts d'exploitation127
  - 6.2.2. Personnel des centrales nucléaires127
  - 6.2.3. Facteurs influençant les coûts d'exploitation129
  - 6.2.4. Calcul du coût d'exploitation130
  - 6.3. Valeurs des coûts d'exploitation des centrales électrogènes131
  - 6.3.1. En France131
  - 6.3.2. Dans le monde132
  - 6.3.3. Évolution des coûts d'exploitation des centrales nucléaires aux États-Unis133
  - 6.4. Coûts de rénovation des centrales nucléaires
    134
  - Chapitre 7: Coût du combustible 137
  - 7.1. Coût du combustible nucléaire137
  - 7.1.1. Spécificité du coût du cycle du combustible nucléaire137
  - 7.1.2. Mode de calcul du coût de cycle du combustible nucléaire138
  - 7.1.3. Quantités de matières et services du cycle du combustible141
  - 7.1.4. Coûts unitaires et délais du cycle du combustible143
  - 7.1.5. Coût d'une recharge à l'équilibre148
  - 7.1.6. Sensibilité du coût actualisé du combustible nucléaire151
  - 7.1.7. Partie fixe et partie proportionnelle du coût du combustible153
  - 7.2. Coûts des combustibles fossiles156
  - 7.2.1. Prix du charbon157
  - 7.2.2. Prix du gaz naturel159
  - 7.3. Valeurs des coûts actualisés des combustibles nucléaires et fossiles161
  - 7.3.1. En France162
  - 7.3.2. Dans le monde163
  - 7.3.3. Aux États-Unis
    165
  - Chapitre 8: Compétitivité 167
  - 8.1. Limites du concept de compétitivité167
  - 8.2. Compétitivité des équipements thermiques168
  - 8.2.1. En France: étude DIGEC de 1997168
  - 8.2.2. En France: nouvelle évaluation (juin 2003)173
  - 8.2.3. Dans le monde175
  - 8.2.4. Compétitivité comparée entre la France et les États-Unis177
  - 8.2.5. Compétitivité des centrales nucléaires de petite et moyenne puissance178
  - 8.3. Historique des coûts actualisés du kWh en France181
  - 8.3.1. Évolution des coûts d'investissement des centrales nucléaires181
  - 8.3.2. Évolution des coûts d'exploitation nucléaire184
  - 8.3.3. Évolution des coûts du cycle du combustible184
  - 8.3.4. Évolution de la compétitivité de l'électronucléaire185
  - 8.4. Aperçu du coût du kWh des énergies renouvelables185
  - 8.4.1. Coût du kWh des éoliennes186
  - 8.4.2. Coût du kWh photovoltaïque
    187
  - Chapitre 9: Calcul économique et gestion du système électrique 189
  - 9.1. Optimisation du parc de production189
  - 9.1.1. Principes de l'optimisation189
  - 9.1.2. Programme optimal de développement191
  - 9.1.3. Sensibilité des coûts économiques à la durée d'appel193
  - 9.1.4. Sensibilité de la durée limite d'appel au taux d'actualisation
    197
  - 9.2. Structure tarifaire201
  - 9.2.1. Principes de la tarification201
  - 9.2.2. Coût marginal et structure tarifaire202
  - 9.3. Coûts comptables205
  - 9.4. Prix de l'électricité
    206
  - Chapitre 10: Coûts externes 211
  - 10.1. Externalités211
  - 10.2. Coûts intégrés de protection de l'environnement212
  - 10.2.1. Cas des industries extractives212
  - 10.2.2. Cas général des centrales thermiques et en particulier des centrales thermiques à flamme213
  - 10.2.3. Cas particulier des centrales nucléaires215
  - 10.2.4. Ordre de grandeur du coût de protection de l'environnement dans la production d'électricité216
  - 10.3. Coûts externes environnementaux217
  - 10.3.1. Méthode d'évaluation217
  - 10.3.2. Coûts externes de l'électricité d'origine nucléaire219
  - 10.3.3. Comparaison des coûts externes de la production d'électricité224
  - 10.4. Coûts externes non environnementaux230
  - 10.4.1. Coûts externes de nature économique230
  - 10.4.2. Coûts externes de nature politique
    232
  - Chapitre 11: Analyse macro-économique d'une politique énergétique 235
  - 11.1. Évaluation macro-économique de projet micro-économique235
  - 11.1.1. Modalité de l'articulation entre micro-économie et macro-économie236
  - 11.1.2. Intégration d'un module spécifique au sein d'un modèle macro-économique238
  - 11.2. Modélisation macro-économique appliquée à l'énergie nucléaire en France238
  - 11.2.1. Contexte239
  - 11.2.2. Le modèle GEMINI-E3240
  - 11.2.3. Utilisation d'un module technologique décrivant le système électrique français244
  - 11.2.4. Établissement du compte de référence248
  - 11.2.5. Calcul des réductions d'émission résultant des engagements de Kyoto251
  - 11.2.6. Utilisation des recettes provenant de la fiscalité sur le carbone252
  - 11.3. Simulations de la mise en oeuvre du protocole de Kyoto et d'un moratoire éventuel du nucléaire
    252
  - 11.3.1. Instauration de taxes sur le carbone253
  - 11.3.2. Instauration d'un marché de permis d'émissions au sein des pays visés à l'annexe I255
  - 11.3.3. Instauration de taxes sur le carbone et moratoire nucléaire français257
  - 11.3.4. Instauration d'un marché de permis d'émissions au sein des pays visés à l'annexe I et moratoire nucléaire français259
  - 11.3.5. Éléments de comparaison entre les scénarios
    260
  - Chapitre 12: Économie de l'amont du cycle du combustible
    263
  - 12.1. Présentation technique et économique de l'amont du cycle263
  - 12.2. Ressources d'uranium
    264
  - 12.2.1. Classification des ressources264
  - 12.2.2. Estimations des ressources d'uranium266
  - 12.2.3. Répartition des réserves d'uranium
    267
  - 12.3. Économie de l'uranium naturel268
  - 12.3.1. Spécificité de la production d'uranium naturel268
  - 12.3.2. Coût de production de l'uranium naturel269
  - 12.3.3. Marché de l'uranium271
  - 12.3.4. Production d'uranium
    275
  - 12.4. Économie de la conversion276
  - 12.5. Économie de l'enrichissement
    278
  - 12.5.1. Travail de séparation isotopique278
  - 12.5.2. Coût de l'enrichissement280
  - 12.5.3. Comparaison technique et économique des procédés d'enrichissement281
  - 12.5.4. Coût de l'uranium enrichi283
  - 12.5.5. Industrie de l'enrichissement284
  - 12.5.6. Marché de l'enrichissement
    285
  - 12.6. Économie de la fabrication288
  - 12.6.1. Coût de la fabrication288
  - 12.6.2. Industrie de la fabrication289
  - 12.6.3. Marché de la fabrication
    291
  - Chapitre 13: Économie de l'aval du cycle du combustible et du recyclage des matières nucléaires
    293
  - 13.1. Considérations économiques générales sur l'aval du cycle293
  - 13.2. Économie du retraitement
    294
  - 13.2.1. Coût du transport des combustibles usés294
  - 13.2.2. Coût de retraitement295
  - 13.2.3. Industrie et marché du retraitement
    296
  - 13.3. Économie du recyclage des matières nucléaires298
  - 13.3.1. Valorisation de l'uranium de retraitement299
  - 13.3.2. Valorisation du plutonium300
  - 13.3.3. Économie du combustible MOX302
  - 13.3.4. Bilan des matières fissiles économisées
    305
  - 13.4. Économie du stockage direct des assemblages usés306
  - 13.4.1. Coût du stockage direct des combustibles de réacteurs à eau ordinaire306
  - 13.4.2. Coût du stockage direct des combustibles des réacteurs à eau lourde
    308
  - 13.5. Considérations générales sur l'économie du stockage définitif des déchets nucléaires308
  - 13.5.1. Coût de stockage des déchets de faible activité308
  - 13.5.2. Facteurs techniques influençant le coût de stockage des déchets de haute activité309
  - 13.5.3. Sensibilité du coût de stockage des déchets de haute activité à l'importance du programme nucléaire
    310
  - 13.6. Comparaison économique des deux options de l'aval du cycle314
  - 13.6.1. Comparaison des coûts de cycle314
  - 13.6.2. Comparaison des externalités
    316
  - 13.7. Financement et garantie des charges futures de l'aval du cycle
    317
  - 13.7.1. Charges futures317
  - 13.7.2. Prise en compte des charges futures318
  - 13.7.3. Constitution des provisions319
  - 13.7.4. Moyens de garantie des fonds319
  - 13.7.5. Évolution dans le temps du montant des provisions
    320
  - Chapitre 14: Énergie nucléaire et libéralisation du secteur électrique
    323
  - 14.1. Libéralisation du secteur électrique323
  - 14.1.1. Monopoles naturels323
  - 14.1.2. Le libéralisme et le secteur électrique324
  - 14.1.3. Problèmes posés par la libéralisation du marché de l'électricité
    324
  - 14.2. Compétitivité des centrales nucléaires existantes326
  - 14.2.1. Effet de l'ouverture des marchés sur les performances de l'électronucléaire326
  - 14.2.2. Critères de compétitivité des centrales existantes326
  - 14.2.3. Positionnement des centrales nucléaires existantes sur les marchés concurrentiels
    327
  - 14.3. Sûreté nucléaire et concurrence328
  - 14.4. Allongement de la durée de vie des centrales nucléaires
    329
  - 14.5. Risques financiers propres aux futurs investissements nucléaires330
  - 14.5.1. Nature des risques financiers dans l'électronucléaire330
  - 14.5.2. Prise en compte de risques financiers dans le calcul économique331
  - 14.5.3. Financement nucléaire dans les pays émergents333
  - 14.5.4. Assurance nucléaire
    335
  - 14.6. Avenir de l'énergie nucléaire dans les marchés concurrentiels de l'électricité
    336
  - 14.6.1. Obstacles à l'investissement dans des centrales nucléaires337
  - 14.6.2. Démarche économique adaptée au nouveau contexte du marché de l'électricité338
  - 14.6.3. Avantages de l'investissement nucléaire du point de vue de l'intérêt collectif
    340
  - Chapitre 15: Énergie nucléaire et développement durable: potentialités et approvisionnement énergétiques
    343
  - 15.1. Développement durable343
  - 15.1.1. Concept de développement durable343
  - 15.1.2. Critères de développement durable propres au système énergétique
    344
  - 15.2. Contexte énergétique et environnemental sur le long terme346
  - 15.2.1. Besoins énergétiques346
  - 15.2.2. Risques de changement climatique348
  - 15.2.3. Ressources énergétiques fossiles350
  - 15.2.4. Tendances de la demande en combustibles fossiles352
  - 15.2.5. Bouclage énergétique à long terme352
  - 15.2.6. Contribution potentielle des énergies renouvelables353
  - 15.2.7. Opportunité de bouclage par l'énergie nucléaire
    355
  - 15.3. Potentialités techniques de l'énergie nucléaire355
  - 15.3.1. Technologies nucléaires en réponse à la demande d'énergie355
  - 15.3.2. Potentialité d'insertion dans les systèmes électriques357
  - 15.3.3. Application à la production de chaleur à usages résidentiels357
  - 15.3.4. Potentialités de cogénération dans la chimie358
  - 15.3.5. Perspectives dans la production d'hydrogène360
  - 15.3.6. Perspectives dans le dessalement d'eau de mer361
  - 15.3.7. Perspectives dans les transports maritimes
    362
  - 15.4. Pérennité de l'approvisionnement en matières nucléaires362
  - 15.4.1. Production d'énergie nucléaire et approvisionnement d'uranium362
  - 15.4.2. Évolution structurelle du parc mondial des réacteurs363
  - 15.4.3. Comparaison des ressources d'énergies fossiles et des ressources d'uranium367
  - Chapitre 16: Énergie nucléaire et développement durable: environnement, économie et société
    369
  - 16.1. Développement de l'énergie nucléaire et changement climatique370
  - 16.1.1. Réduction des émissions de CO₂370
  - 16.1.2. Données économiques relatives à la réduction des émissions de CO₂
    372
  - 16.2. Développement de l'énergie nucléaire et évolution de la radiotoxicité374
  - 16.2.1. Diminution spécifique des sources radiotoxiques374
  - 16.2.2. Incidence sur les externalités nucléaires376
  - 16.2.3. Aperçu économique sur la séparation et la transmutation des actinides mineurs
    377
  - 16.3. Économie de l'électricité nucléaire à long terme379
  - 16.3.1. Stabilité des coûts de production des réacteurs à l'uranium380
  - 16.3.2. Économie des réacteurs du futur
    381
  - 16.4. Économie des applications non électrogènes de l'énergie nucléaire383
  - 16.4.1. Considérations générales sur la cogénération nucléaire383
  - 16.4.2. Dessalement d'eau de mer384
  - 16.4.3. Production d'hydrogène385
  - 16.4.4. Applications dans les transports maritimes
    387
  - 16.5. Compétitivité de l'énergie nucléaire à long terme387
  - 16.5.1. Tendances à long terme de la compétitivité de l'énergie nucléaire387
  - 16.5.2. Comparaison des besoins en capitaux
    390
  - 16.6. Énergie nucléaire et société391
  - 16.6.1. Avantages macro-économiques durables392
  - 16.6.2. Avantages du point de vue de la société et l'environnement393
  - 16.6.3. Recherche et développement393
  - 16.6.4. Communication avec les différents acteurs sociaux394
  - 16.6.5. Équité et géopolitique
    394
  - 16.7. Énergie nucléaire: une contribution majeure au développement durable
    396
  - Annexe A: Travail de séparation isotopique de l'uranium 401
  - Annexe B: Économie comparée des réacteurs à neutrons rapides et des réacteurs à eau sous pression 411
  - Annexe C: Économie du dessalement de l'eau de mer 419
  - Annexe D: Aperçus méthodologiques de l'évaluation d'une stratégie nucléaire 421
  - Bibliographie 425
  - Index 435
Origine de la notice:
- Electre