Dans le cadre d’une démarche stratégique visant à réduire sa forte dépendance au gaz naturel russe, la Biélorussie a achevé avec succès sa première centrale nucléaire (NPP). La centrale nucléaire biélorusse, dotée de deux réacteurs VVER-1200, fournit désormais environ un tiers des besoins en électricité du pays et représente une étape majeure vers la diversification énergétique, ce qui lui a valu d’être reconnue comme lauréate du prix POWER Top Plant 2024.
La République de Biélorussie est un pays enclavé d’Europe de l’Est. Il est bordé par la Russie au nord et à l’est, l’Ukraine au sud, la Pologne à l’ouest et la Lituanie et la Lettonie au nord-ouest. La Biélorussie couvre une superficie d’environ 207 595 kilomètres carrés (km 2, soit à peu près la taille du Minnesota), dont 40 % est boisée. Sa population était d’environ 9,156 millions d’habitants au 1er janvier 2024, selon le site officiel du pays. Minsk, la plus grande ville et capitale du pays, abrite 21,8 % de la population ; environ 78 % de la population totale est urbaine, tandis que 22 % est rurale.
Diversifier le mix énergétique
Pourtant, la Biélorussie cherche depuis longtemps à réduire sa dépendance au gaz naturel russe. L’Association nucléaire mondiale rapporte qu’à la mi-2006, le gouvernement biélorusse a approuvé un plan de construction d’une première centrale nucléaire (NPP) de 2 000 MWe dans la région de Mogilev, à l’est de la Biélorussie. Celui-ci devrait fournir de l’électricité à un coût deux fois moins élevé que celui du gaz russe et fournir environ 30 % de l’électricité du pays d’ici 2020, pour un coût d’environ 4 milliards d’euros (estimation de janvier 2008).
Après avoir été invité à manifester son intérêt auprès des fournisseurs internationaux de réacteurs, la société russe Atomstroyexport est apparue comme le partenaire le plus probable parmi une liste de quatre fournisseurs pour les deux tranches de 1 000 MWe, car les autres n’avaient pas fourni toutes les informations requises ou n’avaient pas pu construire la centrale selon les spécifications. à la chronologie souhaitée. L’exploitation de la première unité a été initialement imaginée en 2016 et la seconde en 2018, et deux autres unités ont été proposées pour une exploitation d’ici 2025.
En novembre 2007, un décret présidentiel a défini les organisations responsables de la préparation de la construction de la première centrale nucléaire du pays et a budgétisé les fonds nécessaires à l’ingénierie et à la sélection du site. Les sites candidats, selon l’Association nucléaire mondiale, étaient Krasnopolyansk et Kukshinovsk (tous deux dans la région de Moguilev) et Ostrovets dans la région de Grodno. Ostrovets, à 23 km de la frontière lituanienne et à 55 km de Vilnius, a été choisie en décembre 2008, malgré les protestations de la Lituanie.
En juin 2009, le gouvernement biélorusse a annoncé qu’Atomstroyexport serait l’entrepreneur général, avec des sous-traitants russes et biélorusses. “Le 18 juillet 2012, le contrat général pour la construction d’une centrale nucléaire a été signé”, a déclaré un porte-parole de la centrale nucléaire biélorusse. POUVOIR. « Plusieurs sous-traitants ont travaillé à la construction de la centrale nucléaire biélorusse. Cinq d’entre eux – Belenergostroy, Rossem, Trust No. 8, Gomelpromstroy et Grodnopromstroy – sont les principaux.
Technologie Génération III+
Les unités construites à Ostrovets sont des modèles d’usine VVER-1200/AES-2006. Il s’agit spécifiquement de la version V-491, développée par Atomenergoproekt de Saint-Pétersbourg sur la base de la conception AES-91 développée pour la Chine et déployée avec succès à Tianwan. Les unités ont chacune une capacité nette nominale de 1 110 MWe.
Selon ROSATOM, la société nationale russe de l’énergie atomique, la philosophie de sécurité incarnée dans le VVER-1200/AES-2006 est unique parmi les réacteurs du marché dans la mesure où elle déploie une gamme complète de systèmes actifs et passifs pour assurer des fonctions fondamentales de sécurité. Ses systèmes de sécurité seraient capables de gérer des situations complexes qui vont au-delà des accidents de dimensionnement traditionnels. ROSATOM affirme que toutes les nouvelles centrales VVER-1200, y compris la centrale nucléaire biélorusse, présentent des caractéristiques de conception qui tiennent pleinement compte des enseignements tirés de la catastrophe de Fukushima. Les caractéristiques de sécurité notables incluent la capacité de refroidissement à long terme du cœur du réacteur sans alimentation électrique ; l’évacuation de la chaleur résiduelle à long terme qui ne dépend pas des sources froides primaires telles que la mer, la rivière ou les tours de refroidissement ; et la protection de l’intégrité du confinement du réacteur avec des systèmes dédiés après un accident de fusion du cœur.
Durée de vie de 60 ans
La durée de vie nominale de la cuve sous pression du réacteur de l’usine VVER-1200/AES-2006 est de 60 ans. Plusieurs mesures ont été prises pour atteindre cette durée, notamment la limitation de la teneur en nickel dans les soudures ; limiter les impuretés dans les métaux de base et les soudures ; diminuer la température de transition ductile à fragile du matériau d’enveloppe de la zone de buse à –35 °C ; et augmenter le diamètre du récipient, ce qui réduit le flux de neutrons au niveau des parois du récipient. ROSATOM affirme notamment que la tuyauterie principale du liquide de refroidissement est conçue pour répondre à toutes les conditions nécessaires du concept de « fuite avant rupture », y compris les propriétés des matériaux, l’analyse des contraintes, les inspections en service et la surveillance des fuites.
Les générateurs de vapeur utilisés dans le VVER-1200 sont horizontaux (Figure 1) et utilisent une disposition en « couloir » pour les tubes d’échange de chaleur dans le faisceau de tubes. La conception horizontale signifie que les générateurs de vapeur ne sont pas confrontés à des problèmes tels que la fissuration primaire due à la corrosion due à l’eau, l’encrassement et les bosses, selon ROSATOM. Il indique que plusieurs usines VVER-440 ont des générateurs de vapeur en fonctionnement depuis plus de 35 ans sans corrosion des tubes d’échange thermique nécessitant un bouchage des tubes. La conception du générateur de vapeur, qui a fait l’objet d’améliorations progressives au fil des années, devrait correspondre à la durée de vie de 60 ans de la cuve sous pression du réacteur.
La surface de transfert de chaleur du générateur de vapeur est constituée de 10 978 tubes en acier inoxydable d’un diamètre de 16 millimètres (mm) et d’une épaisseur de paroi de 1,5 mm. ROSATOM affirme que les tubes et leurs structures de support sont très robustes par rapport à ceux généralement utilisés dans les générateurs de vapeur des réacteurs à eau sous pression (REP) verticaux.
Les tubes d’échange thermique sont disposés en un faisceau en forme de U. La disposition des tubes en couloir présente des espacements verticaux de 22 mm et horizontaux de 24 mm. Le faisceau de tubes est incliné vers le bas de 20 mm sur toute la longueur pour assurer un drainage adéquat des tubes. Les tubes sont montés en soudant les extrémités aux surfaces intérieures des collecteurs principaux d’entrée et de sortie du liquide de refroidissement.
Les centrales nucléaires VVER ont toujours utilisé des pressuriseurs à haut volume. ROSATOM affirme que cela garantit un niveau élevé de sécurité du réacteur, grâce à l’important stock de liquide de refroidissement dans le circuit primaire. Dans la conception du VVER-1200, une ligne supplémentaire d’injection d’eau contrôlée dans l’espace vapeur est incluse, ce qui permet un contrôle encore meilleur de la pression en cas de transitoires.
Le cœur du réacteur contient 163 assemblages combustibles. La puissance du réacteur est contrôlée à l’aide de 121 barres de commande, ainsi que d’un absorbeur de neutrons combustible dans les barres de combustible et en ajustant la concentration d’acide borique dans l’eau du circuit primaire. Dans la conception VVER-1200, des assemblages combustibles hexagonaux sont utilisés avec 13 grilles d’espacement (y compris un support anti-vibration) situées avec un espace de 340 mm. La hauteur de la colonne de carburant est de 3,73 mètres et le carburant est enrichi jusqu’à 4,95 %.
Détails du projet
Au plus fort de la construction des centrales nucléaires biélorusses, plus de 8 000 personnes étaient impliquées. Tous étaient des travailleurs qualifiés et expérimentés, selon le porte-parole de l’usine.
Le projet s’est déroulé sans problème pour l’essentiel. Cependant, en juillet 2016, alors que des ouvriers déplaçaient la cuve sous pression du réacteur de la tranche 1, celle-ci a glissé de son élingue et a heurté le sol. Bien qu’il n’ait apparemment pas été endommagé, ROSATOM a remplacé le navire à la demande des superviseurs du projet. Invité à donner des détails sur l’événement, le porte-parole de l’usine a déclaré : « Lors de l’élingage de la cargaison, le sous-traitant s’est écarté des instructions et la charge était de travers lors de son levage. En conséquence, la cuve du réacteur a glissé le long des lignes et est restée en diagonale au contact du sol. Au moment où elle touchait le sol, l’essentiel du poids de la cuve du réacteur – plus des deux tiers – était supporté par la grue. La Commission interministérielle pour la construction d’une centrale nucléaire de la République de Biélorussie a décidé de modifier la cuve du réacteur de la centrale nucléaire biélorusse.»
Pourtant, l’usine aurait été achevée dans les délais et dans les limites du budget. L’unité 1 est entrée en exploitation commerciale le 10 juin 2021, et l’unité 2 a suivi le 1er novembre 2023. « La construction de la centrale nucléaire biélorusse a été entièrement achevée conformément au projet et au calendrier des travaux de construction et d’installation », a déclaré le porte-parole. . Aujourd’hui, plus de 2 700 personnes travaillent à la centrale nucléaire biélorusse. “Le personnel de la centrale nucléaire a été formé, formé et a confirmé ses qualifications à plusieurs reprises”, a indiqué le porte-parole.
Des résultats qui changent la donne
La centrale nucléaire biélorusse a enregistré de bons résultats en 2023. La tranche 1 a enregistré un facteur de charge annuel de 78,9 % et la tranche 2 a atteint un facteur de charge de 84,6 %, bien qu’en seulement deux mois d’exploitation commerciale. “Dans le contexte de la crise énergétique, alors que d’autres États commencent tout juste à mettre en œuvre des programmes nucléaires nationaux, notre pays a déjà créé sa propre infrastructure nucléaire, la centrale nucléaire biélorusse travaille pour l’économie et apporte un effet tangible”, a déclaré le porte-parole de la centrale. . “L’exploitation de deux centrales nucléaires de la centrale nucléaire biélorusse nous permet de réduire considérablement la dépendance de la Biélorussie aux hydrocarbures.”
Le lancement de la centrale nucléaire aurait ouvert de nouvelles opportunités pour la Biélorussie et son économie nationale, et aurait permis de développer plus activement d’autres domaines, comme la production de véhicules électriques. “Ce projet à grande échelle revêt une importance historique pour notre pays”, a déclaré le porte-parole. «La Biélorussie dispose désormais d’une source d’énergie stable et respectueuse de l’environnement, qui couvrira un tiers de ses besoins nationaux en électricité. Jusqu’à récemment, une partie importante de cette production était produite à partir de gaz naturel, dont la Biélorussie ne possède pas de réserves. C’est pourquoi l’accent est mis sur les énergies alternatives et les technologies les plus avancées.
POUVOIR félicite la Biélorussie et toutes les personnes qui ont travaillé sur le projet de centrale nucléaire biélorusse. Leurs efforts méritent d’être reconnus, notamment sous la forme d’un POUVOIR Prix de la meilleure plante.
—Aaron Larson est le rédacteur en chef de POWER.
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