Des projets de SMR efficaces pour un avenir bas-carbone

D’après l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), les infrastructures nécessaires à l’exploitation efficace d’une centrale nucléaire doivent être installées conformément aux meilleures pratiques organisationnelles et d’ingénierie, afin de garantir le respect des normes et réglementations en vigueur.

Les points d’attention incluent la préparation du site, l’approvisionnement en eau et en énergie, la présence d’une station météorologique et de locaux administratifs, la fabrication des éléments et l’acheminement du matériel, la mise en place d’un plan de sauvegarde et de l’équipement connexe, le stockage du combustible usé, ou encore les procédures d’intervention d’urgence. Aux États-Unis, les exploitants nucléaires commerciaux doivent en outre satisfaire à des exigences réglementaires strictes pour obtenir une licence d’exploitation délivrée par la Commission de réglementation nucléaire (NRC). Chaque pays impose en réalité ses propres exigences, et les exploitants nucléaires commerciaux sont tenus de s’y conformer.

L’AIEA remarque en outre que les exploitants nucléaires utilisent de plus en plus de systèmes automatisés à des fins d’efficacité et de sécurité, recourant à des solutions de contrôle complexes qui soutiennent leurs processus de surveillance opérationnelle et de prise de décision.

Le secteur des infrastructures nucléaires critiques joue un rôle clé dans la sécurité nationale, l’indépendance énergétique et l’évolution technologique. Il supervise et exploite des réacteurs nucléaires commerciaux qui fournissent de l’énergie à des millions de citoyens et d’entreprises dans le monde, et compte trois grands sous-secteurs : Installations nucléaires, matériaux nucléaires et déchets nucléaires. Relèvent également de ce secteur :

• Les centrales nucléaires
• Les réacteurs de recherche
• Les installations impliquées dans le cycle du combustible
• La gestion et le stockage des déchets

En centralisant toutes les informations utiles au sein d’un environnement virtuel unifié, la plate-forme 3DEXPERIENCE® contribue à une meilleure gestion des processus d’ingénierie à chaque phase du cycle de vie d’une centrale nucléaire. Elle facilite notamment la collaboration qui permet de renforcer la confiance pour la livraison du projet. en offrant aux équipes impliquées les capacités technologiques nécessaires pour tirer profit des données et des connaissances disponibles afin d’atténuer les goulets d’étranglement, les risques et les retards.
 

Fleuron de l’industrie 4.0, le jumeau numérique révolutionne l’exploitation nucléaire en facilitant le développement de systèmes complexes, l’optimisation des coûts et le renforcement de la sécurité. La technologie du jumeau numérique a fait son entrée dans le secteur nucléaire à la fin de l’année 2023, que ce soit dans les réacteurs avancés ou dans le parc de réacteurs à eau légère.

Les avantages qu’offre cette technologie dans le domaine de l’industrie nucléaire sont les suivants :

• Fonctionnement et maintenance prédictive : contrôle continu de l’état des équipements et systèmes grâce à une analyse de données en temps réel pour prédire les potentielles failles et prévoir des opérations de maintenance en temps opportun afin de limiter les temps d’arrêt
• Sécurité et gestion des risques : sécurité accrue grâce à la simulation de différents scénarios opérationnels, y compris des conditions d’accident, pour permettre aux opérateurs de comprendre l’impact de divers évènements et de prendre des mesures préventives en conséquence
• Conception et ingénierie : test et validation des recherches sur les SMR et des conceptions des SMR dans un environnement virtuel pendant la phase de conception ou lors de la mise à niveau d’installations nucléaires afin d’identifier les éventuels problèmes et de limiter ainsi le temps et les ressources allouées au prototypage physique et à l’implémentation de modifications
• Optimisation opérationnelle : optimisation de l’activité de la centrale nucléaire grâce à des données opérationnelles et des indicateurs de performance issus de la simulation de différentes conditions et configurations de fonctionnement afin de dégager des méthodes opérationnelles efficaces et rentables
• Gestion du cycle de vie : facilitation de l’ensemble de la gestion du cycle de vie des installations nucléaires, de la construction à l’exploitation et au démantèlement, grâce à la gestion et à la documentation, dans un format consultable ultérieurement, des activités liées au cycle de vie, de la conformité aux exigences réglementaires et des données historiques
• Conformité aux exigences réglementaires et reporting : maintien simplifié de la conformité grâce à la compilation et la soumission aux autorités réglementaires de rapports transparents et précis offrant une représentation numérique éprouvée des installations nucléaires
• Collaboration : amélioration de la collaboration des différentes parties prenantes, y compris les ingénieurs, les opérateurs, les organismes de contrôle et les équipes de maintenance, grâce à un modèle numérique partagé qui facilite la communication et la coordination entre différents rôles

Les jumeaux numériques ne sont toutefois que de simples représentations numériques d’entités ou de systèmes réels sous la forme d’un prototype qui ne cible qu’un seul objet physique, un seul processus, une seule organisation, une seule personne, etc.

La technologie de jumeau virtuel de Dassault Systèmes permet en revanche de modéliser en 3D tout ce qui compose votre environnement. Contrairement au jumeau numérique, le jumeau virtuel intègre des systèmes de bout en bout qui accélèrent la collaboration et améliorent les processus de conception, de simulation, de production et d’analyse de données.

Conçue comme une solution numérique de bout en bout, la plate-forme 3DEXPERIENCE intègre la technologie du jumeau virtuel, réunissant ainsi tous les outils nécessaires à la mise en œuvre des projets nucléaires et à la gestion de défis tels que les données compartimentées, le manque de visibilité globale et la multitude de parties prenantes. Les responsables de projets nucléaires ont fait état d’une hausse de productivité de 15 % après l’adoption de cette technologie.

Selon un rapport de l’Agence internationale de l’énergie atomique (AIEA), trois pays œuvrent activement au développement de SMR, à savoir la France, le Royaume-Uni et la Chine.

Le gouvernement du Royaume-Uni a donné son feu vert pour la construction d’une nouvelle installation nucléaire à Hinkley Point (sur la côte du Somerset), qui sera financée par les autorités françaises et chinoises. Hinkley Point C, la nouvelle centrale en question, sera construite à côté de deux exploitations existantes : Hinkley Point A et B. Le lancement de la production électrique y est prévu pour 2025.

Électricité de France (EDF) est l’entreprise française en charge de ce projet nucléaire. L’implication d’EDF dans le développement des SMR et l’entretien du parc nucléaire existant reflète son engagement en faveur de solutions énergétiques bas-carbone fiables, en soutien des ambitions de neutralité carbone du Royaume-Uni.