EDF_DOCUMENT_REFERENCE_2017

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PRÉSENTATION DU GROUPE EDF Recherche et développement, brevets et licences

centrales, en particulier celles de quatrième génération et les petits réacteurs modulaires (Small Modular Reactor − SMR). Enfin, les actions de la R&D contribuent à la connaissance et à la maîtrise de l’impact des installations sur l’environnement et symétriquement à la prise en compte des risques environnementaux sur les outils industriels. La R&D étudie ainsi les perspectives d’évolution de la disponibilité de la ressource en eau liée à l’évolution du climat et des territoires. Les travaux de la R&D fournissent ainsi des éléments de compréhension sur les risques et sur les conséquences possibles pour le parc de production (disponibilité de la source froide, capacités de modulation, optimisation de placement). Pour soutenir ces programmes, la R&D développe des outils de simulation numériques et des moyens d’essais expérimentaux, ainsi que les outils capables de gérer les nouveaux défis posés par la croissance des masses de données numériques, la sécurité informatique et les nouvelles technologies de l’information et de la communication. EDF a lancé en 2017 ConnexLab à Saclay pour tester de nouveaux concepts d’exploitation et de maintenance. ConnexLab s’inscrit dans la démarche de transition numérique pour la Filière Nucléaire en associant AREVA NP (aujourd’hui Framatome) et CEA, des Equipementiers, des Entreprises de maintenance, des Fournisseurs de modèles numériques. La R&D d’EDF, en lien avec d’autres acteurs européens du nucléaire, est à l’initiative de NUGENIA, association internationale à but non lucratif créée en mars 2012 et dont l’objectif est de devenir le cadre unique de coopération en R&D en Europe pour les systèmes nucléaires de deuxième et troisième générations et ce, au sein de la plateforme européenne SNETP (Sustainable Nuclear Energy Technology Platform). L’association regroupe en 2017 111 membres de 25 pays, industriels, entités de recherche, autorités de sûreté… EDF assure la présidence de cette association qui facilitera la création de synergies et de projets communs entre membres ou avec des programmes nationaux de R&D dans les domaines suivants : sûreté et analyse de risques, accidents graves, cœur et performance des réacteurs, intégrité et vieillissement des composants, combustibles, déchets et démantèlement, « Design génération III innovateur », avec également des enjeux transverses en matière d’harmonisation des pratiques (principalement dans le domaine de la sûreté) et de contrôles et évaluations non destructifs. La deuxième priorité est celle de l’appui au développement des énergies renouvelables. Celles-ci jouent un rôle grandissant dans le paysage énergétique européen et mondial, et EDF, acteur déjà important, souhaite accroître encore ses positions dans ce domaine. S’agissant des énergies renouvelables, du stockage et de l’hydrogène, la R&D a pour objectif d’identifier les ruptures technologiques à forts enjeux compétitifs et contribuer à faire émerger industriellement les technologies les plus prometteuses, en partenariat avec le monde académique et industriel. Les énergies renouvelables et les solutions de stockage étudiées par EDF sont multiples : hydraulique, photovoltaïque, éolien terrestre et en mer, solaire thermodynamique, biomasse, énergies de la mer, géothermie, batteries électrochimiques, volants d’inerties, batteries à flux, électrolyseurs, piles à combustibles (hydrogène). La R&D travaille également au développement des outils et méthodes pour renforcer les performances d’exploitation et optimiser les coûts des projets de systèmes de production d’électricité à base d’énergies renouvelables et de stockage du groupe EDF, dans le but : de contribuer à la réussite des projets éoliens en mer, posés et flottants, de EDF ■ EN en France et au Royaume-Uni en réduisant les risques des investissements : la R&D d’EDF apporte par exemple son expertise dans les projets éoliens offshore du groupe EDF, notamment pour l’expertise du design du système de turbine et de fondation de l’éolienne, pour la certification des turbines, pour les méthodes d’évaluation du productible, en réduisant les incertitudes. La R&D prépare également l’avenir en étudiant les technologies d’éolien offshore flottant ; d’accroître la compétitivité des projets PV et l’éolien du groupe EDF, par ■ l’amélioration des performances (maintenance prédictive) et par l'allongement de la durée de vie des installations PV et éolien, la qualification des performances apportées par des innovations, notamment via des démonstrateurs avec des éoliennes de grande taille, et aussi de de montrer les réductions possible pour l’hydrolien ; d’aider le groupe EDF à accéder à de nouveaux marchés, notamment pour ■ gagner une première référence dans le CSP, et réussir le déploiement de l’offre d’autoconsommation Mon soleil et moi sans injection sur le réseau ; d’améliorer la performance opérationnelle : la R&D participe par exemple au ■ développement d’un outil d’analyse des performances des éoliennes terrestres et

stockage avec les moyens de production conventionnels. Les travaux portent notamment sur l’optimisation du pilotage, l’expérimentation d’un fonctionnement en régime iloté et l’analyse des apports fonctionnels des micro-grids dans une complémentarité entre un réseau interconnecté et un réseau local. la R&D travaille enfin sur des solutions innovantes pour la gestion des ■ portefeuilles production-consommation et des risques associés. Il s’agit d’anticiper les conséquences du développement des nouveaux moyens de production et/ou nouveaux usages décentralisés sur la gestion des systèmes énergétiques, d’évaluer les enjeux liés à l'articulation entre les flexibilités globales (production, fournisseurs, marchés de l'énergie) et les flexibilités locales des Systèmes Energétiques Distribués. Les activités des deuxième et troisième axes conduites au profit d’Enedis sont mises en œuvre dans le cadre du contrat de prestations de services conclu entre la R&D d’EDF et Enedis. Afin de préparer les solutions à ces nouveaux défis, un certain nombre de démonstrateurs électriques intelligents ont été développés en France et en Europe, dans une démarche coopérative. La R&D y a largement participé. Un retour d'expérience de ces démonstrateurs en 2017 a permis d’en tirer les enseignements et de cibler les leviers et prioriser les solutions à développer (modèles d’affaires, architecture des marchés et régulation de l’énergie). Ces projets ont aussi été l’occasion de réfléchir et d’innover avec les filières électriques et des nouvelles technologies de l’information et de la communication (NTIC) pour mieux adapter les équipements aux besoins de flexibilité du système électrique de demain. La recherche sur les systèmes électriques s’appuie sur d’importants moyens d’essais : les laboratoires d’essais électriques haute-tension permettant de réaliser pour ■ tout type de matériel électrique des essais de qualification et d’investigation de très grande variété : grande puissance, endurance mécano-climatique, di-électriques, longue durée et vieillissement « grande puissance » ; la station d’essais de grande puissance a bénéficié en 2017 d’un important programme de rénovation ; les plateformes d’essais sur les systèmes de conduite, les objets et systèmes ■ communicants, les équipements de comptage, les courants porteurs en ligne et le smart charging des véhicules électriques ; le moyen d’essais Concept Grid : Concept Grid est un réseau électrique à échelle ■ réduite dont la finalité est de tester et d’éprouver l’insertion des matériels innovants et des systèmes « intelligents » constitutifs d’un smart grid avant leur installation sur le réseau. Consolider et développer des mix 1.6.2.3 de production compétitifs et décarbonés Dans le domaine de la production nucléaire, hydraulique et thermique, la R&D d’EDF développe des outils et méthodes pour améliorer la sûreté des moyens de production, optimiser leur durée de fonctionnement et accroître leurs performances de production et environnementales. Trois objectifs majeurs sont prioritaires : pérenniser l’atout nucléaire du Groupe, développer les énergies renouvelables en réduisant leurs coûts et en accroissant leur insertion dans les systèmes électriques et améliorer l'acceptabilité environnementale de nos ouvrages de production. Pour conforter et pérenniser l’avantage nucléaire du Groupe, la R&D travaille à protéger le patrimoine d’EDF en inscrivant ses actions dans le cadre de la démarche d’amélioration de la sûreté des installations, en cherchant à développer ses performances et étendre sa durée de fonctionnement. En 2017, la R&D a par exemple réalisé l’épreuve de l’enceinte en béton de la maquette VeRcors située au Centre R&D des Renardières. Cette maquette VeRcors est une double enceinte de confinement en béton à l’échelle 1/3 représentative d’un bâtiment réacteur 1 300 MW. Les résultats de l’épreuve enceinte réalisée en mars 2017 servent à consolider le jumeau numérique de cette enceinte qui vise à prédire les phénomènes de vieillissement du béton de l’enceinte et donc sa durée de fonctionnement. Une épreuve enceinte est programmée tous les ans, et ainsi au bout de 5 épreuves (du fait de l’épaisseur de l‘enceinte VeRcors 1/3 plus faible que pour les enceintes réelles), le jumeau numérique sera en capacité de prédire avec un bon degré de confiance le vieillissement de l’enceinte au-delà de 40 ans. Par ailleurs, les actions dans le domaine nucléaire portent également sur les questions liées au cycle du combustible. Elles incluent la conception de nouvelles

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DF I Document de référence 2017