Les petits réacteurs modulaires : un élément clé d’un avenir à faibles émissions de carbone?

29 mars 2022

Écrit par David Macaulay, Luke Morrison, Sharon Singh and Dayo Ogunyemi

L’innovation et la transformation énergétiques sont à l’avant-plan de tous les ordres de gouvernement et de l’industrie alors que la société s’attaque collectivement aux problèmes climatiques. L’intérêt pour le développement et le déploiement de petits réacteurs modulaires (PRM) continue de gagner du terrain en raison de leur taille, de leur conception et de leur potentiel pour aider à réduire les émissions de gaz à effet de serre. Les PRM sont des réacteurs à fission nucléaire qui peuvent produire des quantités importantes d’électricité à faible émission de carbone, bien qu’ils soient considérablement plus petits en portée et en empreinte que les réacteurs nucléaires conventionnels.

Voici un aperçu des nouveautés au Canada en matière de PRM, des possibilités pour les entreprises et les collectivités canadiennes et des défis liés au développement des PRM.

Quoi de neuf au Canada dans les PRM

Publication d’un plan stratégique de PRM dans quatre provinces

En vertu du Strategic Plan for the Deployment of Small Modular Reactors publié le 28 mars 2022, l’Alberta, l’Ontario, la Saskatchewan et le Nouveau-Brunswick ont convenu de collaborer à l’avancement des PRM en tant qu’option d’énergie propre pour répondre aux changements climatiques et aux demandes énergétiques régionales. Le plan définit cinq domaines prioritaires clés pour le développement et le déploiement des PRM : l’état de préparation technologique, le cadre réglementaire, les engagements du gouvernement fédéral, la mobilisation des Autochtones et du public et la gestion des déchets nucléaires. Les provinces évalueront ces domaines lorsqu’elles décideront d’aller de l’avant ou non avec les projets de PRM.

L’un des thèmes sous-jacents du Plan stratégique de PRM est de positionner le Canada comme un chef de file mondial en matière d’innovation nucléaire et de technologie des PRM, ce qui doit être réalisé grâce à trois volets de projets proposés :

1. le déploiement de PRM sur le réseau en Ontario et en Saskatchewan (y compris un projet de PRM à l’échelle du réseau de 300 MW qui sera construit sur le site de Darlington, en Ontario, d’ici 2028);
2. le déploiement de PRM sur le réseau au Nouveau-Brunswick (qui propose des aménagements au site de la centrale nucléaire de Point Lepreau pour qu’il soit pleinement opérationnel d’ici le début des années 2030); et
3. une nouvelle catégorie de micro-PRM conçus principalement pour remplacer l’utilisation du diesel dans les applications industrielles, communautaires éloignées et autres applications commerciales (projets existants visant le milieu des années 2020 pour le premier déploiement au Canada).

Le plan stratégique des PRM fait suite aux travaux entrepris par l’Ontario, la Saskatchewan et le Nouveau-Brunswick en vertu d’un protocole d’entente (PE) sur les PRM signé en décembre 2019. L’Alberta a signé un tel protocole d’entente en avril 2021, que nous avons abordé dans notre précédent aperçu, Going Nuclear: Alberta Signs Inter-Provincial MOE to Explore Small Modular Reactors.

Plan d’action fédéral en matière de PRM

En décembre 2020, le gouvernement fédéral a lancé Canada pour l’élaboration, la démonstration et le déploiement de PRM pour de multiples applications au pays et à l’étranger. Le plan s’appuie sur la Feuille de route canadienne des petits réacteurs modulaires, qui a été publiée en 2018, et comprend les commentaires d’un large éventail d’intervenants, y compris les gouvernements, les communautés autochtones, les services publics, l’industrie et le milieu universitaire. Le Plan d’action pour les PRM énonce divers principes et objectifs, notamment :

• promouvoir la coopération intergouvernementale en matière de PRM afin de permettre aux premières unités de fonctionner d’ici la fin des années 2020;
• tirer parti des vastes capacités du Canada dans les secteurs du milieu universitaire, de la recherche, de l’ingénierie et de la fabrication pour le déploiement et l’exportation de PRM; et
• la recherche d’occasions d’intégrer les PRM à d’autres sources d’énergie propre, à des technologies de stockage et à des applications afin d’accélérer l’avenir sobre en carbone du Canada.

Possibilités de PRM pour les entreprises et les collectivités canadiennes

Les PRM offrent de nombreux avantages et opportunités, dont quelques-uns sont mis en évidence ci-dessous.

1. Production d’électricité : Contrairement aux réacteurs nucléaires conventionnels, les PRM sont petits en taille physique et en empreinte, tout en étant en mesure de produire suffisamment d’énergie pour soutenir les applications industrielles ou les collectivités éloignées avec une capacité de réseau limitée. Les SRG sont généralement construits en usine, portables / modulaires, évolutifs et peuvent être transportés en tant qu’unité vers n’importe quel site pour être assemblés par camion, rail ou navire.
2. Source de chaleur: Les PRM peuvent être utilisés pour créer de la chaleur à des fins industrielles. La chaleur générée par les PRM peut être utilisée pour le chauffage urbain, le chauffage des maisons, des bâtiments commerciaux et des serres; traiter la chaleur pour l’extraction du bitume; et l’approvisionnement en vapeur pour une grande variété d’utilisations industrielles, qui ont toutes des applications et des répercussions potentielles pour l’économie de l’Alberta (y compris en ce qui concerne l’exploitation des gisements d’uranium dans le bassin d’Athabasca comme matières premières pour les PRM).
3. Soutien aux systèmes énergétiques hybrides et à la décarbonisation : Les PRM peuvent jouer un rôle essentiel à l’appui des objectifs canadiens de réduction des émissions. De nombreux promoteurs cherchent des moyens d’intégrer les PRM à la production d’hydrogène (qui peut à son tour être utilisé par les secteurs de l’électricité et du transport pour le stockage de l’énergie ou comme source de carburant pour le transport sur de longues distances).
4. Partenariats économiques pour et avec les collectivités autochtones : Le Plan stratégique des PRM de quatre provinces stipule que les propositions de projets de PRM en Alberta, en Ontario, en Saskatchewan et au Nouveau-Brunswick devront tenir compte des possibilités pour les collectivités autochtones, et nous suggérons des possibilités de permettre, de participer à leur développement. Cela comprend des domaines tels que les investissements en actions, l’emploi, le perfectionnement des compétences et les arrangements avec les fournisseurs.

Défis pour le développement des PRM

Malgré les possibilités et les avantages comparatifs, l’élaboration et la mise en œuvre des PRM continuent de se heurter à des défis et à des obstacles, notamment :

1. Incertitude réglementaire/besoin d’une réforme des politiques : Bien que l'Canada 2022 examen de la politique énergétique de 2022 de l’Agence internationale de l’énergie (AIE) soit favorable à l’évolution des PRM au Canada, il souligne que le soutien du gouvernement fédéral aux projets de PRM en cours à l’étude au niveau provincial est absolument nécessaire, et en outre que la réforme des politiques aux niveaux fédéral et provincial sera nécessaire pour permettre la délivrance de permis et la construction des projets de démonstration. Un tel soutien et un tel état de préparation aux politiques sont reconnus comme un défi clé dans le plan stratégique des PRM et le plan d’action fédéral sur les PRM. Compte tenu de l’expertise considérable que la Commission canadienne de sûreté nucléaire apporte au cadre stratégique et réglementaire de toutes les installations dotées de réacteurs, il devrait y avoir une voie pour s’assurer que les exigences actuelles en matière d’autorisation peuvent être adaptées de façon appropriée à l’aide d’une approche tenant compte du risque afin de faciliter un processus de réglementation efficient et efficace pour l’élaboration de PRM.
2. Gestion des déchets : Bien que le cadre réglementaire pour les déchets radioactifs au Canada soit bien établi (la gestion des déchets est une composante de l’autorisation de la Commission canadienne de sûreté nucléaire), les promoteurs de PRM et les gouvernements reconnaissent la nécessité d’engager un dialogue pour fournir de l’information sur les déchets de combustible provenant de technologies de réacteurs nouvelles ou émergentes, et de collaborer avec de multiples groupes d’intervenants pour démontrer comment un projet de PRM proposé permettra de répondre au stockage et à la manutention des déchets et normes internationales.
3. Coûts en capital : Bien que plusieurs analyses aient montré que les coûts en capital des PRM par unité de puissance sont comparativement inférieurs aux coûts des grands réacteurs nucléaires ou d’autres sources d’électricité comme le diesel, les projets de PRM proposés font face à des problèmes de certitude des coûts en ce qui concerne des questions telles que la rareté et la fiabilité des sources de combustible, les coûts logistiques et de transport (à la fois pour le combustible et pour les unités modulaires de PRM) et les limites concernant le stockage du combustible usé.

*Les auteurs souhaitent remercier et remercier Sean Wagner d’Alberta Nuclear Nucleus pour ses contributions à cet article.

Pour discuter du développement, des opportunités et des défis des PRM au Canada, veuillez contacter David Macaulay, Luke Morrison, Sharon Singh ou Dayo Ogunyemi.

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