15 juin 2021

Effet de la météo sur la production nucléaire à court et long-terme

Les conditions météorologiques peuvent avoir un impact significatif sur la production des centrales nucléaire françaises : au cours des six dernières années, les canicules et les sécheresses ont entrainé près de 360 arrêts ou baisses de production sur le parc nucléaire français, causant jusqu’à 6.2GW d’indisponibilités.

Depuis sa création 2019, Callendar a acquis un savoir-faire dans la prévision à court-terme de ces indisponibilités et la modélisation des effets à long-terme du changement climatique sur la production nucléaire. Nous avons mené plusieurs projets innovants dans ce domaine, notamment sur :

  • L’identification systématique des indisponibilités de réacteurs nucléaires français causées par la météo dans le passé,
  • La création de bases de données de température et de débit au niveau des centrales nucléaire françaises,
  • La création de modèles pour la prédiction des indisponibilités futures.

Ces travaux ont des applications concrètes, notamment pour la prévision à court-terme des baisses de production et des indisponibilités liées à la température ou au manque d’eau. Ils ont également fait l’objet de diverses publications, par exemple par le gestionnaire du réseau électrique français RTE ou dans le cadre du World Nuclear Industry Status Report 2021

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Quelle est la cause des indisponibilités météo du parc nucléaire ?

Les centrales nucléaires, comme les centrales conventionnelles, ont besoin d’eau pour refroidir leurs turbines et produire de l’électricité. Des règles propres à chaque centrale encadre l’utilisation de l’eau. Cette réglementation peut par exemple limiter la température au rejet ou en aval, lorsqu’il s’agit d’un fleuve. Le détail de ces réglementations est accessible ici.

En période de forte chaleur ou de sécheresse, ces limites peuvent devenir impossibles à respecter. Dans ce cas, l’opérateur doit réduire la production ou mettre à l’arrêt des réacteurs.

La météo a-t-elle un impact matériel sur la production nucléaire ?

Entre 2015 et 2020, nous avons recensé 357 indisponibilités totales ou partielles causées par la météo. L’épisode le plus sévère s’est déroulé le 25 juillet 2019 : il a touché simultanément 9 réacteurs nucléaires, soit une puissance électrique indisponible de 6.2GW. Cet épisode a entrainé une hausse importante du cours de l’électricité : au-delà de 70€/MWh sur le marché spot en France.

Perte de productions liées à la météo sur le parc nuclaire français

Production électrique perdue en raison des conditions météorologiques par centrale nucléaire (2015-2020)

Comment prévoir l’impact de la météo et du climat sur les réacteurs nucléaires français ?

Les conditions météorologiques peuvent affecter le fonctionnement des centrales nucléaires françaises de deux façons : via la température de l’eau utilisée pour le refroidissement ou, dans le cas de centrales fluviales, via le débit.

  • Une température élevée de l’eau de refroidissement peut conduire à un dépassement de la température maximale autorisée au rejet,
  • Un débit trop faible peut entrainer un dépassement de la température maximale autorisée après dilution. En période de sécheresse, les prélèvements ou la consommation peuvent aussi être directement limités.

Une fois les contraintes réglementaires et techniques connues, prévoir les indisponibilités revient donc à prévoir le débit et la température de l’eau au niveau de chaque centrale. Nous utilisons des algorithmes de machine learning entrainés à la fois sur des données publiques et sur des mesures réalisées par EDF pour prédire les conditions hydroclimatiques en fonction de prévisions météorologiques, de normales historiques ou de projections climatiques selon l’horizon de temps souhaité. Cette démarche innovante est décrite plus en détail ici.