Investir dans l'énergie nucléaire - Point de vue - Dan Dannenberg

L'opportunité pour l'énergie nucléaire de répondre aux besoins croissants en électricité est énorme

Le la demande mondiale d'électricité devrait augmenter de 50 % d'ici 2050 (CAGR d'environ 2 %) dans les scénarios prudents à 75 % dans les scénarios plus agressifs (TCAC de 2,2 à 2,3 %) ; aux États-Unis, une croissance de 50 % d'ici 2050 est également considérée comme une estimation prudente, alimentée en partie par :

• L'électrification de la vie quotidienne
  
  • Développement des véhicules électriques et des centres de données : de 19 GW à 35 GW d'ici 2030 rien qu'aux États-Unis
  • L'omniprésence prochaine de l'IA et du ML, nécessitant des centres de données encore plus puissants : 85 à 90 GW supplémentaires seront nécessaires pour ce seul cas d'utilisation d'ici 2030 (Source : Goldman Sachs)
    

• Reshoring de certaines industries aux États-Unis, par exemple les semi-conducteurs
• Autres cas d'utilisation démontrés : usines de dessalement, procédés industriels tels que le raffinage et la fabrication de produits chimiques, chauffage urbain.

Le nucléaire est seule technologie propre de production d'électricité de référence à grande échelle disponible aujourd'hui avec quasiment aucune émission de CO2

• Les combustibles fossiles ne sont pas considérés comme des sources d'énergie propres et les systèmes de batteries sont de plus petite taille
• La plupart des sources d'énergie renouvelables en cours de construction sont intermittentes ou ne sont pas disponibles partout
• Les facteurs de capacité sont également beaucoup plus élevés pour le nucléaire (90 à 95 %) que pour les autres sources (combustibles fossiles ~ 40 à 70 % ; énergie éolienne terrestre : 30 à 45 % et solaire photovoltaïque : 20 à 30 %)

‍Depuis les années 1970, le besoin d'une plus grande production d'énergie nucléaire a été répondu par des prolongations de la durée de vie et des mises à niveau de puissance (durée de vie pouvant atteindre 40 ans et 10 % de la capacité), à la fois thermiques et électriques (grâce à l'I&C numérique et à des équipements plus grands), à hauteur de l'équivalent de huit centrales électriques de 1 GW, mais la capacité installée supplémentaire résultant de ces initiatives ralentit‍

• La plupart des réacteurs aux États-Unis ont déjà bénéficié d'une prolongation de leur durée de vie une fois et ne sont pas certains d'entre eux quant à d'autres prolongations‍
  
  • Près de 90 % des réacteurs américains ont été prolongés de 20 ans, portant leur âge de fonctionnement à 60 ans
  • Bien que les prolongations de durée de vie constituent une alternative relativement moins coûteuse aux nouvelles constructions, elles nécessitent tout de même des investissements importants pour remplacer et remettre à neuf des composants clés ; en outre, de nombreuses usines sont confrontées à des défis en raison de pièces obsolètes
  • Des réglementations d'exploitation plus strictes, associées à la baisse des prix de gros de l'électricité et du carbone, rendent certaines centrales financièrement non viables‍
• Les mises à niveau d'électricité ont atteint un sommet au début des années 2000 aux États-Unis et n'ont cessé de ralentir depuis lors.: une seule mise à niveau de courant par an a été enregistrée depuis 2021 en moyenne contre plus de 11 en moyenne entre 2001 et 2005

De nouveaux leviers de croissance sont donc nécessaires pour renforcer la capacité nucléaire.

‍Une deuxième renaissance nucléaire est en cours après le ralentissement brutal qui a suivi la catastrophe de Fukushima (excl. La Chine (où la croissance de l'énergie nucléaire est ininterrompue depuis Qinshan, puis Daya Bay dans les années 80/90)

• Il est déjà en cours en dehors des États-Unis : il a commencé avec de nouvelles centrales en France, au Royaume-Uni et en Europe de l'Est au milieu des années 2000 (alors que ceux qui s'opposaient idéologiquement au nucléaire étaient confrontés à des problèmes de sécurité de l'approvisionnement énergétique et à des coûts plus élevés, par exemple en Allemagne) : 33 unités sont actuellement en construction, dont 19 en Chine et 4 en Turquie
• Elle s'est récemment accélérée grâce à de nouvelles commandes de construction (en France notamment) : 35 réacteurs sont en commande dans le monde, notamment 19 en Asie-Pacifique et 10 en Europe de l'Ouest, dont 6 en France

‍Conceptions d'installations existantes constituent le premier levier pour satisfaire la croissance de la capacité nucléaire : aux États-Unis, de nombreuses initiatives sont en cours, de plus en plus complexes : ‍

• Les arrêts prévus sont retardés, par exemple Diablo Canyon 1 et 2‍
• Désamiantage des plantes:
  
  • Constellation Energy prévoit de démanteler une centrale nucléaire inactive (Three Mile Island à Londonderry, PA)
  • Holtec International rouvre une centrale nucléaire récemment fermée (centrale nucléaire de Palisades à Covert, Michigan)‍
• Propositions de nouvelles constructions:
  
  • Le cadre de déploiement de l'énergie nucléaire des États-Unis pour 2024 établi par le DOE américain prévoit 35 GW de nouvelles capacités nucléaires opérationnelles ou en construction aux États-Unis d'ici 2035 grâce à une combinaison de nouveaux grands réacteurs de l'échelle du gigawatt.
  • Westinghouse a annoncé un programme visant à démarrer 10 AP-1000 aux États-Unis d'ici 2030 et la deuxième administration Trump s'est engagée dans un PPP avec ses propriétaires Brookfield Asset Management et Cameco Corporation afin de faciliter leur construction à travers le pays (rationalisation des permis, examen réglementaire et financement, coordination de la base industrielle et du soutien de la main-d'œuvre)

‍Nouveaux designs sont également en cours de développement...

• Les PRM (basés sur les LWR), dont la première conception a déjà été approuvée par le NRC américain et dont la capacité est comprise entre 50 et 500 MW, ainsi que les microréacteurs produisant jusqu'à 50 MW ou moins, font partie intégrante du cadre du DOE américain
• Réacteurs avancés (sel fondu, etc.)
• Fusion

... et de nouveaux acteurs non liés aux services publics entrent dans la mêlée pour sécuriser l'alimentation électrique de leurs centres de données, en empruntant différents itinéraires

• Google : partenariat avec Kairos Power pour développer une flotte de PRM dont la mise en service est prévue d'ici 2030
• Microsoft : contrat d'approvisionnement énergétique de 20 ans avec Constellation à Three Mile Island

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Cependant, le chemin vers le premier kWh peut être long, et vers le premier dollar de rendement encore plus long

La réglementation a constitué un point d'achoppement majeur, mais elle évolue

• Les nouvelles installations nucléaires sont toujours soumises à des approbations réglementaires longues et complexes par des organismes tels que le NRC aux États-Unis et l'ASN en France, ce qui est une bonne chose du point de vue de la sûreté...
• ... mais certains organismes de réglementation nucléaire (les États-Unis, par exemple) étudient des moyens de raccourcir les processus d'approbation et créent des cadres réglementaires pour intégrer les PRM et les centres de données ; les exemples incluent
  
  • ‍La loi ADVANCE a été adoptée aux États-Unis en 2024:
    
    • Permet au CNRC de réduire certains frais de demande de licence et autorise une augmentation du personnel pour accélérer les processus d'examen et d'approbation
    • En particulier pour les microréacteurs, charge le CNRC d'élaborer des directives pour homologuer et réglementer la conception des microréacteurs dans un délai de 18 mois (contre 5 ans auparavant)‍
  • Le « Partenariat européen pour les PME » créé par la Commission européenne en 2023:
    
    • Programme de coopération visant à élaborer des cadres visant à rationaliser et éventuellement à raccourcir certaines réglementations, notamment en ce qui concerne les PRM
    • Objectif : faciliter le développement des PRM et leur conformité avec les cadres législatifs de l'UE dans le but de déployer des PRM en Europe d'ici 2030

En outre, après l'adoption de la loi sur l'emploi (2021) et de l'IRA (2022) sous l'administration Biden, il existe désormais une incertitude importante quant au soutien aux sources d'énergie renouvelables alternatives aux États-Unis sous la deuxième administration Trump

L'économie, les délais de construction et la position concurrentielle qui en résulte continuent de représenter un défi

• Les coûts d'investissement et de financement sont énormes (6 à 10 milliards de dollars pour une centrale de 1 GW et plus) et sont bien plus élevés que pour les combustibles fossiles et les énergies renouvelables (charbon : 600 millions de dollars - 1,4 milliard de dollars ; énergie éolienne en mer : 650 millions de dollars - 1,2 milliard de dollars ; énergie éolienne : 240 millions de dollars - 640 millions de dollars ; énergie solaire : 250 millions de dollars à 800 millions de dollars)
• Les délais de construction peuvent être longs et imprévisibles (par exemple OL3, FA3, Vogtle), ce qui rend les centrales nucléaires moins flexibles et plus lentes à déployer que d'autres sources d'énergie, par exemple l'énergie solaire photovoltaïque, l'énergie éolienne ou le gaz
• Le coût des PRM et la durée de construction sont encore incertains (car tous sont en lice pour les centrales FOAK) L'échelle est importante, car le coût unitaire du kWh produit par les PRM est toujours beaucoup plus élevé que celui des grandes centrales
• Selon toute probabilité, l'option nucléaire peut être compétitive en termes de coûts et de délais de construction, uniquement dans les cas où un programme pluridécennal est lancé (par exemple en France et en Chine)

Les capacités de la chaîne de valeur ont diminué et doivent être restaurées

• Fait partie du savoir-faire nucléaire a disparu, car les dirigeants et la main-d'œuvre qualifiée de la naissance et de la première renaissance du nucléaire dans les années 2000 ont pris leur retraite ; c'est le cas des services publics et des EPC nucléaires, des fournisseurs de NSSS et de leurs fournisseurs tout au long de la chaîne de valeur
• Le quantité de travail requis pour réaliser les augmentations prévues de la capacité nucléaire est très élevé, en particulier en ce qui concerne les compétences hautement qualifiées, à la fois pour les études d'ingénierie (par exemple, ingénierie, gestion de projet) et pour les tâches opérationnelles spécialisées (par exemple, le soudage)
• La sécurité de l'approvisionnement en combustible nucléaire pourrait devenir discutable si les relations internationales continuent de se dégrader (la Russie possède actuellement 40 à 45 % de la capacité d'enrichissement et 17 % de l'approvisionnement mondial en combustible)

Le réseau est une contrainte et un goulot d'étranglement

• Les centrales nucléaires peuvent ne pas être déployées là où le prélèvement est nécessaire (par exemple, les centres de données), car elles ont besoin d'une source d'eau froide
• Le réseau électrique, par exemple aux États-Unis, peut nécessiter des programmes d'amélioration substantiels pour pouvoir soutenir le transport d'énormes quantités d'électricité produites par les centrales nucléaires vers les centres de consommation

L'opinion publique sur l'énergie nucléaire et les déchets n'est pas toujours favorable

• Alors que des solutions existent ou sont en cours de développement pour les déchets faiblement radioactifs, les batailles autour des dépôts et d'autres méthodes potentielles de traitement pour les déchets radioactifs de moyenne et haute activité se poursuivent
• L'opposition locale à l'accueil de nouvelles centrales nucléaires (et plus encore de sites de déchets) est toujours à prendre en compte

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Considérations pour les investisseurs : quoi, où et avec qui investir

Les acteurs industriels existants et les fonds d'infrastructure dotés d'un horizon d'investissement à long terme doivent disposer de justifications claires et de réponses aux questions suivantes :

• ‍Dans quel type d'acteur investir ?‍
  
  • Qu'est-ce que la chaîne de valeur du nucléaire et quelles sont ses sources de profits ?
  • Quelles sont les étapes de la chaîne de valeur qui généreront de l'échelle, de la croissance et de la rentabilité : services publics, projets individuels, EPC, O&M, fournisseurs, etc. ?
  • Compte tenu de l'orientation des investisseurs et des synergies potentielles avec leurs autres activités ou investissements, quels sont les actifs à prendre en compte ?
  • Quelles stratégies de sortie pourraient être envisagées ?

• Quelles zones géographiques privilégier ?‍
  
  • Quelles sont les plus grandes opportunités de marché pour l'énergie nucléaire au fil du temps, et pour quelles applications ? En particulier, quel est l'environnement concurrentiel et comment se situe l'énergie nucléaire ? Quelles sont les zones géographiques les plus propices à la mise en place de programmes nucléaires ?
  • Quel est l'environnement le plus favorable à son développement (réglementation, chaîne d'approvisionnement, expertise approfondie, disponibilité des financements, garanties d'achat, minimisation des risques, etc.) ?
  • Les investissements doivent-ils être envisagés au niveau local ou mondial ?

La plupart des entreprises orientées vers le capital-risque (par exemple, les sociétés de capital-risque et les nouveaux départements de conception des fournisseurs existants du NSSS) devront également répondre à des questions technologiques potentielles :

• ‍Sur quelles technologies nucléaires se concentrer ?‍
  
  • Quelles sont les technologies envisagées (PRM par rapport aux réacteurs à grande échelle, LWR par rapport aux réacteurs avancés, cas d'utilisation de l'IA, etc.) ?
  • Quelles sont leurs applications et lesquelles sont les plus prometteuses (par exemple, infrastructure réseau, centres de données, production d'hydrogène, etc.)
  • Quels sont leurs stades de développement et leurs perspectives potentielles ?

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