L'énergie nucléaire est la moitié de l'électricité propre aux États-Unis. Voici comment le sauvegarder.

L'énergie nucléaire fournit actuellement environ 20% de l'électricité américaine et 50% de son électricité sans carbone. Dans la mesure où l'économie américaine s'est décarbonée (les émissions de carbone ont chuté, de manière irrégulière, pendant plus d'une décennie), l'énergie nucléaire a donné une longueur d'avance. Les centrales nucléaires n'ont pas été construites parce qu'elles produisent de l'énergie sans carbone, mais depuis lors, elles sont devenues une caractéristique plutôt précieuse.

Précieux pour les faucons climatiques, de toute façon. Mais pas au marché. Les centrales nucléaires sont tuées sur les marchés américains. Cinq ont pris leur retraite au cours des cinq dernières années et 12 réacteurs de neuf usines ont annoncé leur intention de prendre leur retraite plus tôt que prévu. Cela représente des gigawatts d'électricité sans carbone que les nouvelles énergies renouvelables devront couvrir (plutôt que de faire des progrès).

Ces plantes peuvent continuer à fonctionner, mais cela nécessitera un plaidoyer et une organisation. Ce sont des batailles en direct, en cours dans des États comme l'Ohio et l'Arizona. L'expérience au niveau des États jusqu'à présent suggère que seule une alliance de partisans du nucléaire et de l'énergie renouvelable peut les gagner.

Commençons par un rapide examen de l'état des centrales nucléaires existantes; Ensuite, nous examinerons les outils disponibles pour les aider à rester en vie.

Le nucléaire américain ne va pas bien et ne devrait pas faire beaucoup mieux

L'analyste Michael Scott de l'Energy Information Administration (EIA) des États-Unis a récemment publié un résumé fantastique de l'état actuel et futur du nucléaire américain, s'inspirant des Perspectives énergétiques mondiales 2018 de l'EIA (AEO2018).

En raison du gaz naturel bon marché, de la demande d'électricité fixe et de la hausse des énergies renouvelables, les centrales nucléaires flambent économiquement. Ils ne sont pas indemnisés pour les avantages écologiques de leur pouvoir, et sans ces avantages, ils n'ont pas grand-chose d'autre à offrir. Du point de vue de la grille, ils sont un peu différents des grandes centrales à charbon, lentes et coûteuses, qui sont également en train de se tarir sur les marchés de l'électricité.


 retraites nucléaires

EIA

Les deux usines en cours aux États-Unis Été plante en Caroline du Sud et Vogtle en Géorgie – sont allés bien au-dessus du budget. Le premier a été abandonné l'année dernière; Vogtle continue de faire des progrès, ce qui devrait coûter au final 25 milliards de dollars. Aucune autre nouvelle usine n'est prévue.

Quel est l'avenir du nucléaire américain?

Dans le scénario AEO2018, "la capacité de production d'énergie nucléaire américaine devrait passer de 99,3 gigawatts (GW) à 79,1 GW sur la période de projection de 2017-50". ce qui correspond à 20,2 GW de capacité de puissance sans carbone perdue.

C'est juste le cas des références. Scott note que les projections sont sensibles aux prix du gaz naturel et aux coûts d'exploitation continus des centrales nucléaires. Si les prix du gaz naturel augmentent et que les coûts d'exploitation diminuent, les départs à la retraite pourraient ralentir. Si les prix du gaz naturel restent inférieurs aux prévisions et que les coûts d'exploitation augmentent, les départs à la retraite pourraient s'accélérer (dans ce scénario, la capacité nucléaire atteint 18,1 GW d'ici 2050.)

Les centrales nucléaires valent la peine d'être économisées. maintenir les centrales nucléaires existantes ouvertes le plus longtemps possible; Je ne vais pas tout recommencer. Il suffit de répéter que les laisser fermés est susceptible d'augmenter les émissions de carbone cumulatives.

Ce n'est pas un résultat nécessaire et inévitable. Amory Lovins a fait valoir que si les coûts d'exploitation des centrales nucléaires plus coûteuses étaient orientés vers l'efficacité énergétique, plus de carbone pourrait être réduit pour le même prix. C'est peut-être vrai, et il est possible que des décisions parfaitement judicieuses de la Pennsylvanie, par exemple, aboutissent à une retraite nucléaire et à une réduction des émissions.

Mais jusqu'à présent, les centrales nucléaires à la retraite ont été remplacées essentiellement par du gaz naturel. . À moins que les législateurs et les régulateurs des États du Midwest et de l'Atlantique Nord soient frappés par une ferveur de carbone jusqu'ici non démontrée, il y a de bonnes raisons de croire que la même combinaison remplacera les départs à la retraite dans un proche avenir. sont une mauvaise chose et veulent garder ces plantes ouvertes. Que peut-on faire?

Un prix du carbone relativement modeste pourrait sauver le bacon du nucléaire

Un résultat intrigant de l'analyse de Scott est que le sort du nucléaire est également très sensible au prix du carbone.

Un prix du carbone de 15 $ par tonne maintiendrait la capacité nucléaire américaine à peu près stable jusqu'en 2050. Un prix du carbone de 25 $ par tonne augmenterait considérablement la capacité.

Voici toutes les possibilités que Scott a données pour le nucléaire. de la marque de commerce de l'EIA frustrant de petits graphiques (HOGRT signifie fondamentalement que les prix du gaz naturel restent bas). Vous remarquerez que les lignes "prix du CO2" sont les seules qui montent.


 EIA - nucléaire

EIA

Alors que les prix du gaz naturel durablement bas et / ou les coûts d'exploitation plus élevés pourraient porter un coup dur au nucléaire

Mais, vous savez, si les vœux étaient des chevaux, les mendiants roulaient. Un prix national du carbone semble improbable dans un proche avenir étant donné le leadership politique actuel, c'est le moins qu'on puisse dire. Alors quoi d'autre pourrait être fait?

Drôle, vous devriez demander. L'analyste Doug Vine du Centre pour les solutions climatiques et énergétiques (C2ES) vient de publier un excellent rapport: «Solutions pour maintenir la flotte nucléaire existante».

Certaines tendances et stratégies non stratégiques pourraient aider le nucléaire dans l'intérim

Avant d'arriver à des solutions politiques, Vine passe en revue quelques développements technologiques et opérationnels susceptibles d'améliorer la situation des centrales nucléaires.

Tout d'abord, il y a le grand boom de la demande d'électricité qui devrait provenir de l'électrification des transports et de l'industrie. L'électrification est une partie importante de tout plan climatique sérieux, et si elle va aussi vite qu'elle le devrait, elle devrait augmenter la demande d'électricité de plus de 75% d'ici 2050. L'augmentation de la demande soulagerait toute grande puissance

Deuxièmement, il y a le stockage d'énergie. Le stockage est généralement pensé pour aider les énergies renouvelables, mais si les centrales nucléaires coûtent beaucoup d'argent pour monter et descendre, elles pourraient théoriquement fonctionner tout le temps et stocker de l'énergie quand le réseau n'en a pas besoin. Le nucléaire de midi (inutile par la grille, qui sera envahie par l'énergie solaire) pourrait être stocké sous forme d'hydrogène, qui peut ensuite être utilisé comme charge ou carburant pour aider à décarboniser le transport.

Troisièmement, le fonctionnement est plus souple. Le nucléaire a généralement été considéré comme une «charge de base», toujours en marche, mais les centrales nucléaires en France et en Allemagne montent et descendent fréquemment pour suivre la charge. Le chercheur Jesse Jenkins et ses collègues du MIT ont récemment publié une étude qui montre qu'une opération nucléaire flexible jumelée à de l'énergie renouvelable «réduit les coûts d'exploitation, augmente les revenus des propriétaires de réacteur et réduit considérablement la réduction des énergies renouvelables». voir que l'énergie nucléaire et le vent et le solaire se mélangent comme le pétrole et l'eau. L'idée, inflexible et toujours nucléaire, est mal adaptée à un monde où la production éolienne et solaire varie selon des échelles de temps allant des secondes aux heures et aux saisons. 1 / pic.twitter.com/XvH0qFoIy5

– JesseJenkins (@JesseJenkins) 25 avril 2018

Quatrièmement, il existe des flux de valeur alternative possibles (quoique éloignés) dans lesquels les centrales nucléaires pourraient vendre Ils produisent une chaleur abondante, désalinisent l'eau ou exploitent des systèmes de chauffage urbain. Tous ces éléments devraient surmonter des obstacles substantiels à l'investissement et à la réglementation.

Certains États agissent pour soutenir les normes nucléaires actuelles, comme les notes de vigne, «politiques stables qui favorisent un mouvement à long terme vers un avenir à faible teneur en carbone». Au bout du compte, cela signifie une action fédérale – un prix fédéral du carbone, une norme fédérale sur l'énergie propre, des réformes du marché de l'énergie, des crédits d'impôt et des règlements favorables d'organismes comme l'EPA et le DOE.

Vine passe en revue un tel agenda fédéral dans les détails, mais Trump étant Trump, il est peu probable que tout cela arrive à temps pour sauver les centrales nucléaires en péril.

Cela laisse une action dans les états. Quelques-uns ont pris des mesures:

  • New York a un Clean Energy Standard (CES) qui oblige les services publics de l'état à atteindre 50% d'énergie renouvelable d'ici 2030. Parallèlement, l'Etat a mis en place un programme de ZEC), payée par un petit tarif sur les contribuables, destiné à maintenir ses centrales nucléaires (qui fournissent près d'un tiers de l'électricité de l'Etat) en cours d'exécution. De cette façon, New York vise un futur d'énergie renouvelable mais maintient son fondement de l'énergie nucléaire sans carbone.
  • Illinois a également un système ZEC, destiné à aider à sauver certaines des 11 centrales nucléaires qui fournissent plus que la moitié de son électricité. Le programme ZEC faisait partie de la loi sur les emplois énergétiques futurs (FEJA), adoptée en décembre 2016, qui a également renforcé les normes de l'État en matière d'énergie renouvelable et d'efficacité énergétique. À l'instar de New York, l'Illinois travaille à l'accélération des énergies renouvelables sur une base nucléaire
  • New Jersey a adopté une loi ZEC en avril, aux côtés d'une facture d'énergie renouvelable. Les deux et l'approche ont rassemblé une plus grande coalition que l'une ou l'autre partie pourrait assembler par elle-même.
  • Connecticut possède une centrale nucléaire qui fournit près de 45% de son électricité. Il permet à cette usine de participer à un processus d'approvisionnement concurrentiel pour l'énergie zéro carbone, à la condition que l'usine ouvre ses livres et prouve qu'elle était en péril (c'était le cas, et c'était le cas).

Pendant ce temps, Ohio (deux usines, 11% de l'électricité de l'État) continue à essayer mais n'a reçu aucun soutien nucléaire à travers la législature. Pennsylvanie (cinq usines, 39% de l'électricité de l'État) n'a rien fait.

Dans Arizona (une usine, la plus grande du pays, qui fournit environ 25% de l'électricité de l'État), il y a des propositions concurrentes. Les régulateurs de puissance de l'État, l'Arizona Corporation Commission, veulent un «standard et tarif de l'énergie propre» de 80% qui inclurait le nucléaire; il y a aussi une initiative de vote qui porterait la norme d'énergie renouvelable de l'état à 50%, excluant (et menant probablement à la fermeture de) la centrale nucléaire.


 La centrale nucléaire de Palo Verde en Arizona.

Le nucléaire de Palo Verde centrale électrique en Arizona
Wikipedia

Les crédits zéro émission tirent le meilleur parti d'une mauvaise situation

La situation avec le nucléaire existant est un peu ridicule. La raison pour laquelle les centrales nucléaires restent ouvertes est qu'elles génèrent de l'électricité sans carbone. Nous avons besoin de plus d'électricité sans carbone, pas moins.

Puisque nous ne pouvons pas sembler constamment fixer le prix du carbone – et dans les régions des États-Unis où il y a un prix en place, c'est trop faible pour sauver les centrales nucléaires – les faucons du climat sont obligés d'utiliser différents hacks finis le travail.

Le résultat le plus fastidieux de cette stratégie est le débat sans fin parmi les fans de diverses sources d'énergie sur qui reçoit plus de subventions que qui. Mais aussi laid soit-il, quand il s'agit de la décarbonisation, la réponse est généralement à la fois-et. Plus d'électricité sans carbone, pas moins

Vine passe en revue toutes ces options politiques et conclut que, compte tenu de l'urgence – "certains rapports estiment que plus de la moitié des [US nuclear] usines fonctionnent à perte (c.-à-d. sont probablement) "- quelque chose comme un programme ZEC est probablement la meilleure option disponible pour les États qui n'en ont pas encore. Ils peuvent être adoptés rapidement, et ils ont, au moins jusqu'à présent, résisté aux contestations judiciaires.

Une autre possibilité est les normes d'énergie propre comme celle proposée en Arizona, qui encouragent la croissance rapide des énergies renouvelables mais font aussi place au nucléaire existant. Un autre exemple est l'utilisation accrue d'accords d'achat d'électricité à long terme avec des organismes gouvernementaux, des villes et des entreprises.

Ce ne sont pas les meilleures options politiques, mais le carbone est le carbone et il faut faire quelque chose. Une coalition politique comprenant à la fois des partisans du nucléaire existant et des partisans de l'énergie renouvelable est plus grande que chacun d'entre eux, et des coalitions comme celle-là obtiennent au moins des résultats au niveau de l'État.

L'argument sur les nouvelles centrales nucléaires ne s'arrêtera jamais, mais il n'a pas besoin d'embrouiller le débat sur ce qu'il faut faire avec celles déjà construites. Les mathématiques du carbone signifient qu'ils doivent continuer à fonctionner.