Début de la phase III de la centrale nucléaire de Haiyang : du premier béton, examiner le véritable seuil de la construction nucléaire en série en Chine

Le moment où une centrale nucléaire entre pour la première fois dans le champ de vision du public coïncide souvent avec le début du coulage du béton. Aucune cuve sous pression de réacteur n'est encore présente sur le site, aucune turbine à vapeur ne fonctionne, mais les armatures, les pièces noyées et les équipements de construction sont déjà organisés conformément à la conception. Une partie des fondations structurelles dont dépendront plusieurs décennies d'exploitation commence à se former ici.

Le 31 octobre, le coulage du premier béton de l'îlot nucléaire de l'unité 5 de la centrale nucléaire de Haiyang, dans le Shandong, a débuté, marquant le lancement de la phase III du projet de Haiyang. La phase III prévoit la construction de deux unités, les n° 5 et n° 6, utilisant la technologie nationale de réacteur à eau pressurisée avancé de troisième génération à sûreté passive. Pour un site disposant déjà d'unités en exploitation et en construction, la valeur apportée par les nouvelles unités ne réside pas seulement dans l'augmentation future de la capacité de production d'électricité, mais aussi dans la vérification de la capacité de l'expérience existante à se traduire en une efficacité de construction plus stable.

Quels contrôles l'ouvrage a-t-il déjà subis avant le premier béton

Le premier béton de l'îlot nucléaire, en anglais First Concrete Date, en abrégé FCD, constitue un jalon de construction important pour un projet nucléaire. Le démarrage évoqué ici a une signification technique et réglementaire précise ; il ne s'agit pas de la première apparition d'engins de chantier sur le site. La préparation du terrain, les études géotechniques, la conception et une série d'examens avaient déjà été engagés auparavant.

Le permis de construire des unités 5 et 6 de Haiyang porte la date du 29 octobre. L'Administration nationale de la sûreté nucléaire a confirmé que l'unité 5 remplit les conditions requises pour le coulage correspondant, tout en fixant le premier coulage de béton de l'îlot nucléaire de l'unité 6 comme point de contrôle, dont la libération est nécessaire avant toute exécution. Cela montre que, pour un même projet, les deux unités, même si elles obtiennent conjointement le permis de construire, doivent encore satisfaire séparément aux conditions concrètes de construction.

Des inspections antérieures du site ont porté plus en détail sur la centrale à béton, le laboratoire, le stockage des matières premières et la fabrication des armatures. Les rapports d'inspection consignent à la fois l'état de préparation et formulent des exigences de rectification. Ces éléments révèlent une logique fondamentale de la construction nucléaire : les exigences de sûreté doivent se traduire en actes de construction vérifiables ; la conformité des plans de conception ne suffit pas, il faut encore garantir que la fabrication et l'installation sur site respectent les prescriptions.

Après le coulage du béton, une partie des armatures, des pièces noyées et des interfaces internes deviendra difficilement accessible directement. Par conséquent, le contrôle des matériaux, la confirmation des positions et l'intégrité des enregistrements avant le coulage conditionnent la capacité à démontrer ultérieurement la qualité de l'ouvrage. L'importance du premier béton vient de ce qu'il relie les engagements de conception à une structure permanente.

La capacité de sûreté passive doit être concrétisée par la fabrication et l'installation

Les systèmes de sûreté passive, en anglais Passive Safety Systems, utilisent des mécanismes physiques tels que la gravité, la circulation naturelle et l'énergie stockée pour assurer des fonctions de sûreté dans des conditions d'exploitation définies. Ils permettent de réduire la dépendance de certains processus de réponse aux accidents vis-à-vis de l'alimentation électrique en courant alternatif et des équipements actifs, mais cela ne signifie pas que les systèmes ne nécessitent aucun entretien ni qu'ils peuvent fonctionner hors des conditions de conception.

Après l'arrêt du réacteur, les produits de fission présents dans le combustible continuent de libérer de la chaleur. La capacité d'évacuer en continu la chaleur résiduelle est l'une des questions centrales de la conception de sûreté. Pour établir une circulation naturelle, il faut une différence de température appropriée, une résistance à l'écoulement et un agencement des équipements adéquats ; l'alimentation en eau par gravité exige également une hauteur correspondante, un volume d'eau utile et un trajet d'écoulement fiable. Les principes physiques sont en eux-mêmes stables, mais leur mise en œuvre technique exige que chaque interface satisfasse aux conditions.

Cela crée un lien direct entre la construction des fondations et la conception de sûreté. Les supports d'équipements, les espaces d'installation des tuyauteries et les positions des pièces noyées influencent l'installation et les contrôles ultérieurs. Même si un écart peut être traité par une modification de conception, cela peut aussi entraîner des travaux supplémentaires de vérification et de construction. Par conséquent, la qualité des travaux précoces conditionne à la fois la fonction de sûreté et le calendrier de construction.

Pour la technologie nucléaire de troisième génération nationalisée, la maturité ne se mesure pas seulement à la capacité de fabriquer les équipements, mais aussi à la cohérence entre conception, approvisionnement, génie civil, installation et essais de mise en service. Ce n'est qu'en reliant de manière fiable chaque maillon que la capacité de conception de la technologie passive peut se traduire en performance de l'ensemble.

Poursuivre la construction sur le même site : comment l'expérience se transforme en avantage de coût

Les unités ultérieures de Haiyang peuvent tirer parti de l'expérience accumulée sur le site existant en matière de personnel, de gestion et de chaîne d'approvisionnement. Pour les équipes de construction, les structures et équipements similaires ne sont plus totalement inconnus ; pour le maître d'ouvrage, les problèmes révélés par les unités précédentes peuvent être intégrés aux revues de conception et aux exigences d'approvisionnement. Cet effet d'apprentissage constitue une source économique importante de la construction nucléaire en série.

Mais l'expérience ne se transforme pas automatiquement en économies. Les problèmes rencontrés dans les projets antérieurs doivent être consignés avec précision, analysés et intégrés aux documents ultérieurs ; la rotation du personnel, les changements de fournisseurs et les ajustements de conception peuvent aussi rendre l'expérience existante inapplicable. Ce n'est qu'en réduisant continuellement les erreurs répétitives que la construction en série manifestera une efficacité reproductible.

Les dépenses d'investissement du nucléaire, en anglais Capital Expenditure, comprennent non seulement le prix de l'acier, du béton et des équipements, mais sont aussi influencées par la durée de construction. La prolongation du calendrier signifie un accroissement de l'immobilisation des capitaux, un report des revenus, et peut également augmenter les travaux de gestion de chantier et de conservation des équipements. Par conséquent, l'un des points clés du contrôle des coûts nucléaires est d'améliorer la crédibilité des plannings.

Toutefois, il ne faut pas sacrifier les contrôles nécessaires pour obtenir un avancement apparent. La rectification en temps utile après détection d'un problème peut parfois allonger localement le calendrier, mais permettre d'éviter des reprises ultérieures. Pour juger de l'efficacité de la construction, il convient d'examiner simultanément l'état d'avancement du planning, les problèmes de qualité et l'efficacité de leur clôture, et non de comparer uniquement la vitesse d'un levage ou d'un coulage donné.

Après l'extension du site, les capacités systémiques doivent croître en parallèle

La valeur électrique des nouvelles unités doit finalement se concrétiser par le transport, la répartition et les arrangements d'exploitation. La construction concentrée sur un même site favorise la formation d'un système d'exploitation et de maintenance spécialisé, mais l'organisation des arrêts pour maintenance de plusieurs unités, les besoins en pièces de rechange et le dimensionnement du personnel deviennent également plus complexes. L'augmentation de la capacité installée ne constitue qu'une partie de l'extension de la capacité d'approvisionnement énergétique.

Si l'on développe en outre le chauffage nucléaire, il faudra aussi faire face aux investissements dans le réseau de chaleur, aux distances de transport et aux charges saisonnières. La capacité de production d'électricité et le potentiel de chauffage ne peuvent pas être simplement additionnés comme des bénéfices déjà réalisés ; chaque projet concret doit encore déterminer la configuration des sources de chaleur, les solutions de secours et la demande des utilisateurs. La valeur de l'utilisation intégrée d'un grand site doit être concrétisée projet par projet par les ouvrages associés.

Ce qu'il convient de suivre ensuite pour la phase III de Haiyang, c'est la capacité de la qualité de construction, de la livraison des équipements clés et des essais d'installation et de mise en service à s'enchaîner selon le planning, ainsi que la capacité de l'expérience antérieure à réduire réellement les problèmes répétitifs. La compétitivité de la construction nucléaire en série en Chine se manifestera davantage dans la livraison stable de projets successifs : chaque unité doit produire des enregistrements de qualité vérifiables, et chaque construction répétée doit conserver et améliorer l'expérience utile.

(Cet article s'appuie sur les informations relatives au lancement de la phase III de la centrale nucléaire de Haiyang, sur les documents d'autorisation et d'inspection de l'Administration nationale de la sûreté nucléaire, ainsi que sur les données techniques publiques relatives aux systèmes de sûreté des réacteurs à eau pressurisée ; la vérification des sources, l'explication des principes et la rédaction indépendante ont été réalisées avec l'assistance de l'intelligence artificielle. Il vise à expliquer les relations entre les jalons de démarrage d'un projet nucléaire, la qualité des travaux et la construction en série ; les nouvelles unités étant encore en phase de construction, les délais, les coûts et les bénéfices de l'utilisation intégrée ne sauraient être remplacés par les objectifs planifiés.)