Un groupe d'universitaires du MIT ont étudié la situation et le futur des centrales nucléaires en 2002.

Leur rapport a été souvent cité mais n'est plus à jour.

Cette étude du MIT a été financée principalement par la ‘Alfred P. Sloan Foundation’. Elle est politiquement correcte. Elle étudie et chiffre dans le sens d'une précaution maximum les risques nucléaires.

Coût du kWh généré par des centrales

Critique de l’étude du MIT (2003)

      Cette page critique l’ancienne étude par Todreas N.E. (2003) The Future of Nuclear Power : an interdisciplinary MIT study.

      L’étude, publiée en 2003, a été préparée pendant au moins un an et se rapporte à la situation en 2000-2002. Presque aucune centrale nucléaire n’a été construite aux États-Unis depuis 1988 et les statistiques nécessaires pour calculer le prix des centrales sur des données réelles dataient donc de 15 ans, ce qui rend les conclusions assez arbitraires.

 

      La courbe publiée par l' l'IEA montre la progression de la puissance nucléaire installée.

• Les États-Unis ont projeté de construire des centrales nucléaires civiles pour produire de l'électricité vers 1965.
• Les prototypes sont apparus dans les années 1960 et des centrales furent alors régulièrement mises en chantier.
• Au moment du premier choc pétrolier (1973), ces centrales étaient au point mais demandaient dix ans de délai d'étude et de réalisation. Le nombre de centrales s'est accru plus rapidement dans le monde depuis 1983.
• Sous la présidence de Carter, le support pour le nucléaire a été mis en doute. Des manifestations antinucléaires se sont multipliées. L'accident (ou le sabotage) de Three Mile Island a mis en cause la rentabilité de ces centrales au moment où le choc pétrolier était oublié et où il y avait des surplus de gaz naturel russe qu'on voulait vendre en Europe et des surplus de gaz canadien et américain qu'il fallait écouler sur place. La catastrophe de Tchernobyl (1986) a alors stoppé tous les projets de centrales nucléaires aux États-Unis et en Europe.
• Le taux d'utilisation est cependant passé de 75 à 90 % et donc l'énergie produite a progressé de [2000 TWh * (90 % - 75 %) =] 300 TWh, équivalent à 35 centrales supplémentaires
• Des nouvelles centrales (50) ont été construites dans les pays émergents  et ont fait progresser le production globale jusqu'à un total approchant 3000 TWh/an.
• À la fin de 2007, un troisième choc pétrolier, caractérisé par une production déclinante, fait resurgir les projets nucléaires.

      Les données financières de la centrale nucléaire finlandaise, juste décidée en 2003, n’étaient pas encore connues et n’ont pas été considérées de même que les informations sur les quelques centrales construites au Japon.

       Certains des auteurs de l'étude jugent d’ailleurs que leurs conclusions sont peu fiables. Ils plaident d'ailleurs pour que l’on construise des prototypes de nouvelles centrales nucléaires plus sûres, ce qui permettrait de juger des opportunités et des dangers réels à notre époque. Ils étudient les réserves d’uranium et jugent qu’il n’y a pas de problème de disponibilité pour les cents années à venir, que les réserves sont suffisantes et que donc il n'est pas justifié de retraiter les combustibles nucléaires.

Comparaison de gaz et du nucléaire

      L’étude compare donc les nouvelles centrales TGV à gaz avec des réalisations nucléaires datant de 30 ans. Le prix du gaz naturel était très bas en 2002 et les auteurs, s’ils étaient conscients du réchauffement climatique, ne semblaient pas préoccupés par le pic de production du pétrole et du gaz naturel et de l’augmentation correspondante des prix. Leur hypothèse d’augmentation maximum du gaz naturel est de 2,5% par an, soit des prix montant de 28 % de 2000 à 2010 (au lieu de 300 % dans la réalité), de 209 % en 2030 et de 347 % d’ici 2050.

       La section discutable de l'étude du MIT concerne le calcul des coûts. La plupart des scientifiques du MIT n'ont jamais fait d'étude de coût sérieuse et on peut douter que la plupart des signataires se soient préoccupés de la section finacière. Avec ces données de 2002, l’étude conclut que le gaz naturel est moins cher que le charbon et qu’une centrale primitive au gaz fournit le kWh à un prix inférieur à celui d’une centrale TGV qui a un meilleur rendement mais demande plus d’investissements. L’étude conclut que toutes ces centrales produisent à moindre coût que le nucléaire, ce que désirent les industriels gaziers. Comme les gaziers doivent fixer le prix du gaz naturel pour qu'il entraîne un prix du kWh un peu plus bas que celui du concurrent nucléaire, les gaziers ont intérêt à financer indirectement toute étude augmentant le coût apparent du nucléaire civil.

      L’étude ne dénie pas la possibilité que les investissements pour les centrales nucléaires puissent être beaucoup plus faibles et que le coût des opérations sur le combustible peut être réduit, de même que le rendement amélioré.

Taux d’utilisation

       Le taux d’utilisation des centrales nucléaires françaises n’était que de 76 % jusqu’en 2000, car les centrales nucléaires, en surcapacité, devaient réduire leur production pendant les périodes creuses de 1990 à 2000. Les centrales nucléaires occidentales fonctionnent maintenant à 90 % d’utilisation.

       L’éolien n’est possible techniquement que si l’on a décidé d’autre part de générer une quantité importante d’électricité avec des centrales au gaz naturel, ce qui pose des problèmes de sécurité d’approvisionnement. Si l’on a cédé à la mode de l’éolien, les centrales à gaz de backup doivent réduire leur production quand le vent souffle car, après avoir soustrait les pannes et les entretiens, l’utilisation pendant le reste du temps ne peut pas dépasser 80 % si l’éolien fournit la même puissance avec un facteur de charge moyen de 20 %. Si, après avoir soustrait le nucléaire et la cogénération, il reste 50 % de la puissance à fournir par du gaz naturel, la production énergétique de l’éolien est limitée à 10 %, du moins pendant les périodes où la demande dépasse cette puissance de base.

Durée de vie

       La durée de vie des matériaux dépend de la température des gaz à l’entrée d'une turbine à gaz. Elle est très élevée pour le premier étage des TGV. Ailleurs, elle est limitée par la température de la vapeur sous pression dans le second étage des TGV et dans les centrales nucléaires ou au charbon. La pression est moins élevée pour le nucléaire (à cause de coefficients de sécurité plus contraignants) que pour le charbon.

        La résistance des tuyauteries à la pression et la corrosion dépend du choix des matériaux, du soin à la construction et aux vérifications et des systèmes pour nettoyer l’eau des circuits vapeur. Les coûts de construction de dispositifs plus robustes et mieux testés sont plus élevés pour le nucléaire mais la durée de vie y est plus longue, les tests récents en Europe ayant montré que la durée de vie peut s’étendre sur 60 ans.

Taux de retour sur investissement

      Les pratiques habituelles des calculs comptables sont telles que le coût du capital dépend des taux d’intérêt et non de l’inflation. Les taux utilisés dans l’étude du MIT sont élevés et défavorisent donc les centrales à fort capital (TGV contre centrales primitives à gaz, nucléaire contre charbon ou gaz). En plus, pour de longues durées, l’étude prend des taux plus élevés. Elle suppose que le retour sur investissement est de 15 % pour le nucléaire mais seulement de 12 % pour le gaz ; un capital emprunté est de 50 % pour le nucléaire contre 60 % pour le gaz. À part ces choix curieux pour les coûts financiers, les autres comparaisons sont, tout aussi curieusement mais dans l'autre sens, basées sur des données égales pour tous les systèmes. Elles sont calculées pour des durées de vie de 25 et 40 ans et des taux d’utilisation de 75 % et 85 %. L'addition des coûts d'assurances augmente sérieusement leur estimation des coûts.

       Les auteurs estiment que, puisque le marché est libéralisé, les installations en matière d’énergie doivent être rentables. La mode, dirigée en fait par des faiseurs d'opinion, entraîne que ces belles idées s’évanouissent dès que des options contraires sont prises quand il s’agit de réduire le CO2 par de l’éolien mais pas par du nucléaire. La sécurité d’approvisionnement n’intervient pas dans la rentabilité.

Utilisation partisane des conclusions

        Il est clair que les statistiques utilisées favorisent le gaz par rapport au nucléaire, ce qui se justifiait partiellement en 2003. Les conclusions économiques du rapport de 2003 sont maintenant presque totalement dépassées à cause de l’augmentation des prix du carburant.

       Suivant les besoins de ceux qui utilisent l’étude, on peut y piocher ce qu’on veut. Greenpeace prend le prix maximum du nucléaire. Le lobby du vent EWEA prend un prix qu’ils ont transformé en euros à un taux qui leur convient dans leur document.

      Un des cas de l’étude MIT suppose un amortissement en 25 ans, un retour sur investissement de 15 %, un taux d’intérêt élevé sur le reste de 8 % [5 % en coût constants] et une utilisation de 75 %. Suivant les données de chaque cas, les coûts varient de 7,9 à 4,4 $cents/kWh. (Page 42 et 135 de l’étude MIT). D’autres données hors de l’étude MIT (durée de 60 ans, utilisation de 90%, taux d’intérêt de 6 % [3 % en coût constants, ce qui est déjà très supérieur aux taux réels qui varient de 0 à 2 %]) donnent un coût 36 % plus faible que ci-dessus : 5,1 €cents/kWh est alors transformé en 3,26 €cents/kWh, plus faible que le kWh produit par TGV. Ces calculs comparatifs sont illustrés dans un tableau de calcul.

       En 2007, un groupe réuni par Keystone a actualisé l’étude du MIT, tenant compte de l’inflation, surtout pour les prix du ciment, des métaux et de la construction en général, mais uniquement pour la construction nucléaire. Prenant les valeurs hautes  trouvées par le MIT, ils concluent que les prix varient entre 53,6 et 71,6 €/MWh. Ils signalent que le combustible compte pour 94 % du prix du kWh généré par du gaz tandis que l’uranium (déjà à 10 fois son prix minimum) compte pour 13 % du nucléaire. Depuis la période précédant juin 2007 (date de publication de l’étude), la comparaison tenant compte d’un prix du gaz doublé et d’un prix des investissements augmenté de 20 % tourne à l’avantage du nucléaire (voir le tableau de calcul). Le prix du baril de pétrole a encore augmenté depuis ce moment.

       Greenpeace cite une étude par Rocky Mountains, écrite par Lovins A.B. qui fut un précurseur des économies d’énergie. Il constate, comme tout le monde, que les économies d’énergie sont le moyen le plus efficace d’utiliser du capital pour contrer le réchauffement climatique mais cela ne résout qu’un pourcentage limité du problème. En suivant Lovins, Greenpeace confond la puissance (capacité) avec l’énergie, qui est 5 fois plus forte pour une utilisation nucléaire (90 %) qu’éolienne on-shore (17 %) et 3 fois plus forte qu’éolienne off-shore sur les meilleurs sites (30 % au nord de l’Irlande). En plus, on ignore qu'une l’énergie plus intermittente a une valeur plus réduite. Ces incompréhensions leur font conclure que le capital dépensé pour l’éolien est plus efficace que pour le nucléaire, une erreur lourde de conséquences quand les médias donnent plus de pouvoir  aux ONG qu'aux scientifiques. 

Étude MIT comparée aux méthodes traditionnelles

   Des tableaux Excel montrent les prix de différents systèmes de fourniture d'électricité pour 2007 et pour 2020 avec des prix de combustibles fossiles multipliés par 2 et de l'uranium multipliés par 10. L'étude compare aussi le prix du nucléaire suivant le taux d'intérêt choisi. Si l'investisseur fait un profit de 4 % en coûts constant, il faut prendre le cas 6 %. Le cas 3 % est plus proche de la réalité actuelle.

Ce qu'Obama devrait faire

     Les affairistes de l'éolien ont préparé ce que le nouveau président des USA va devoir faire. Un lobby appelé "Presidential Climate Action Project" a publié (avant qu'Obama soit élu) une brochure illustrée par des paysages remplis d'éoliennes. La partie technique s'appuie sur un document de juin 2008 préparé pour le Congrès.

• L'éolien y est comparé avec les autres énergies. Les coûts du nucléaire sont repris de l'étude MIT. Alors que le MIT utilise des taux d'actualisation jusqu'à 15 %, l'éolien prévoit 4 % pour l'intérêt des prêts en plus du capital initial (page CRS-23).
• Les auteurs ont déniché un rapport de la "California Energy Commission" qui prétend que le facteur de charge est de 34 % mais ils estiment que le vent est meilleur ailleurs et font leurs calculs avec un facteur de charge délirant de 44 %. Dans le même document, ils constatent que la production éolienne américaine a été de 32 TWh en 2007. Ils montrent aussi (Figure 1) que la puissance installée était 11,5 GW en fin 2006 et 17 GW en 2007, soit une moyenne de 14,25 GW, ce qui permet de calculer le facteur de charge : [32 TWh/(14,25 GW*365*24)=] 25,6 %. L'étude va jusqu'à calculer que l'éolien est l'énergie la moins chère !
• Les auteurs signalent que l'éolien a cependant besoin de subsides aussi importants qu'en Allemagne. La structure des subsides est trop complexe aux USA pour y voir clair. L'État fédéral et les États locaux y contribuent.
• Un constructeur reçoit des crédits de taxes sur la production et des "Renewable Portfolio Standards" (l'équivalent des quotas d'électricité qui font passer le prix des Certificats Verts en Belgique de 70 € à 92 €). Un projet de quotas fédéral d'électricité a cependant été rejeté par le Sénat en fin 2007 et l'éolien ne se développe que dans les États producteurs de gaz (au Texas, en Californie et au voisinage de la frontière canadienne), États qui distribuent généreusement des subsides payés par les factures des consommateurs.
• Au Montana, un fournisseur d'électricité a dû déjà construire une centrale à gaz pour compenser les variations de production éolienne. Les zones venteuses des Montagnes rocheuses et des plaines centrales sont éloignées des zones industrielles consommant beaucoup de courant.
• Les coûts de renforcement du réseau (minimisés à 4 % dans l'étude, le même coût que l'intérêt) seront importants et le lobby a peur que ces coûts ne soient imputés à l'éolien. Le Texas a du refuser en février 2008 du courant éolien car son réseau était saturé (page 26).

     Tout laisse penser que les lobbies américains ont appris les leçons du lobby germano-danois et vont utiliser les mêmes méthodes. La densité de population est bien moins élevée qu'au Benelux, du moins dans les régions centrales.

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