Vente de technologie
4.4.3. BUSINESS UNIT ENRICHISSEMENT
4.4.3.1. Chiffres clés
(en millions d’euros, IFRS) 2005 2004
Chiffre d’affaires 727 681
Effectif en fin d’année 1 498 1 517
personnes personnes
4.4.3.2. Métiers
La Business Unit Enrichissementenrichit l’UF6 naturel. Le client apporte à l’enrichisseur l’UF6naturel, composé chimique d’uranium et de fluor, gazeux à une température inférieure à 80° C et qui contient l’isotope fissile Uranium 235 nécessaire à l’élaboration du combustible des réacteurs à eau légère. L’UF6naturel ne contenant que 0,7 % d’Uranium 235, cette teneur devant être portée à un niveau de 3 à 5 % pour permettre une réactivité du combustible adaptée aux besoins des réacteurs : c’est l’opération d’enrichissement.
La production d’une usine d’enrichissement s’exprime en unités de travail de séparation (UTS). Cette unité est proportionnelle à la quantité d’uranium traitée et donne une mesure du travail nécessaire pour séparer l’isotope fissile. Dans le schéma ci-dessous, on constate que 9 kg d’UF6et 5 UTS vont produire 1 kg seulement d’uranium enrichi (à 4 %) et 8 kg d’uranium appauvri (à 0,3 %).
Processus d’enrichissement
(1) variable suivant le procédé utilisé.
Source : AREVA.
Deux procédés industriels sont exploités au niveau mondial : la centrifugation et la diffusion gazeuse. C’est cette dernière technique qui est actuellement utilisée par le groupe AREVA.
Toutefois, l’accord intervenu avec Urenco et ses actionnaires en 2003 devrait donner accès à AREVA à la technologie de centrifugation qui permet d’avoir une consommation d’électricité 50 fois inférieure à celle de la technique de la diffusion gazeuse, tout en réduisant
alimentation
les coûts liés à la maintenance des installations. La technologie de la centrifugation offre également l’avantage d’une construction modulaire permettant une montée en puissance progressive et une adaptation de la capacité de production aux besoins du marché. Cette technologie devrait être utilisée dans la nouvelle usine Georges-Besse II, d’un coût estimé de 2,5 milliards d’euros et dont la construction devrait s’étaler entre 2006 et 2018 environ.
L’industrie de l’enrichissement est une industrie très capitalistique, et marquée par une dimension politique liée à la volonté historique des grands pays nucléarisés de disposer de leur propre outil de production, contribuant à l’indépendance énergétique, associée notamment à un souci de non-prolifération. Cette dimension est essentielle pour comprendre et juger les décisions prises par les acteurs intervenant dans ce domaine.
4.4.3.3. Moyens industriels et humains
La Business Unit Enrichissementest implantée dans la Drôme (France) sur le site nucléaire du Tricastin.
Afin de réaliser les prestations de services d'enrichissement, la Business UnitEnrichissementutilise l'usine de sa filiale EURODIF détenue directement ou indirectement à 59,7 % par AREVA NC et à 40,3 % par des partenaires étrangers(1). L'essentiel de l'effectif de la Business UnitEnrichissement, environ 80 %, est concentré dans l’usine d’EURODIF dont 10 % environ sont composés d'ingénieurs et cadres.
L’usine d’enrichissement d’EURODIF, baptisée Georges-Besse, est constituée d’une cascade de 1 400 étages de diffusion, répartis en 70 groupes. La conception modulaire de l’ensemble, la possibilité d’isoler des groupes et la capacité de modifier le profil de la cascade font que l’arrêt (sur incident ou par diminution du plan de charge) de groupes n’a pas d’incidence sur la capacité de l’usine. La capacité d’enrichissement maximum est de 10,7 MUTS/an et le taux d’utilisation des capacités oscille entre 40 et 100 % selon les périodes de l’année. Cette conception permet également une grande souplesse sur les teneurs d’enrichissement et les quantités à livrer dans des délais courts.
La diffusion gazeuse utilise la différence de masse entre l’Uranium 235F6et 238F6pour les séparer. Toutes les molécules d’un gaz étant en mouvement, celles-ci viennent heurter les parois de l’enceinte dans laquelle elles sont confinées. Comme elles ont toutes la même énergie cinétique, la plus légère, celle portant l’isotope Uranium 235, est aussi la plus rapide, et frappe donc statistiquement la paroi plus souvent que la molécule la plus lourde portant l’isotope Uranium 238. Il en résulte que si la paroi est poreuse, la molécule la plus légère a une probabilité plus forte de traverser cette paroi que la molécule la plus lourde.
(1) Les autres actionnaires d’EURODIF SA sont la société belge Synatom, la société italienne Enea, la société espagnole Enusa et la société
franco-Porté à l’état gazeux, l’UF6est enrichi par étapes successives à travers une cascade de barrières de diffusion, constituée de 1 400 étages : la séparation isotopique ainsi réalisée se mesure en UTS et constitue le service d’enrichissement vendu aux compagnies électriques. L’UTS, ou SWU (Separative Work Unit) est l’unité de mesure utilisée comme standard international pour qualifier la prestation d’enrichissement et la commercialisation, quelle que soit la technologie utilisée.
Le procédé de diffusion gazeuse utilise une grande quantité d’énergie, l’électricité représenterait en 2005 plus de 60 % du coût de revient de l’enrichissement. La Business Unit Enrichissementutilise, en moyenne, l’équivalent de l’énergie électrique consommée par l’agglomération parisienne (3 à 4 % de la production française d’électricité) pour produire les services d’enrichissement nécessaires au fonctionnement d’une centaine de réacteurs nucléaires appartenant à plus de 30 producteurs d’électricité dans le monde.
Dans le cas particulier de quelques clients (représentant environ la moitié des volumes), dont EDF qui est le premier client de la Business Unit Enrichissement, les ventes sont réalisées dans le cadre d’un contrat de façonnage par lequel le client apporte l’électricité nécessaire à la réalisation de ses besoins d’enrichissement. Le client ne paie donc que la prestation d’enrichissement hors coût électrique. Pour les autres clients, la Business Unit s’approvisionne directement en électricité auprès de différents fournisseurs. Pour bénéficier des conditions de prix de l’électricité les plus favorables, l’usine EURODIF adapte son niveau de puissance électrique aux disponibilités saisonnières d’énergie (cf. section 4.4.3.5).
D’ici à 2009, la Business Unit Enrichissementdevrait commencer à exploiter la future usine Georges-Besse II par l’intermédiaire de la société d’Enrichissement du Tricastin, contrôlée par le Groupe.
La centrifugation, qui sera mise en œuvre dans cette future usine utilise, elle aussi, la différence de masse entre l’Uranium 235 et l’Uranium 238, mais avec une approche différente de celle utilisée dans le cadre de la diffusion gazeuse.
Principe de la centrifugation
Sortie de l’uranium enrichi Alimentation Sortie de
l’uranium appauvri
Un cylindre allongé tourne à très haute vitesse sous vide dans un carter, étanche. L’uranium y est introduit sous forme d’hexafluorure d’uranium (UF6), comme en diffusion gazeuse.
Par l’effet de la force centrifuge, les particules les plus lourdes sont envoyées à la périphérie, créant un effet de séparation isotopique. Le gaz enrichi en isotope léger, et situé plus au centre du bol, est transporté vers le haut de la machine tandis que le gaz enrichi en isotope lourd descend. Les produits enrichis (sortie riche) et appauvris (sortie pauvre) sont récupérés aux deux extrémités de la machine.
4.4.3.4. Marché et positionnement concurrentiel
Les capacités mondiales d’enrichissement disponibles(1)sont de l’ordre de 34 MUTS par an, auxquels s’ajoutent l’équivalent de 5,5 MUTS provenant de la dilution du HEU militaire russe (cf. section 4.4. “Stratégie et Perspectives” du Pôle Amont), dont USEC est l’importateur exclusif. Les capacités disponibles sont réparties comme suit :
Acteur Capacité disponible Technologie
USEC-production 5 MUTS/an Diffusion gazeuse
USEC-HEU russe 5,5 MUTS /an Dilution
AREVA/EURODIF (France) 10 MUTS/an Diffusion gazeuse
FAAE (Russie) 10 MUTS/an Centrifugation
Urenco (UK, D, NL) 7,4 MUTS/an Centrifugation CNEIC (Chine) 1 MUTS /an Centrifugation JNFL (Japon) < 1 MUTS/an Centrifugation
Total 39 à 40 MUTS/an
Source : AREVA.
Les capacités du groupe AREVA représentent donc environ 25 % des capacités mondiales disponibles. La demande mondiale des réacteurs correspond aux capacités disponibles et est estimée à environ 40 MUTS pour 2005, réparties de la manière suivante :
• Europe de l’est : 14 %
• Asie : 22 %
• Europe occidentale : 32 %
• Continent américain : 32 %
En Europe de l’Ouest, AREVA occupe la première place du marché de l’enrichissement, devant Urenco et FAAE. En Europe de l’Est, la demande est pour des raisons historiques presque exclusivement assurée par FAAE.
Aux États-Unis, une partie du marché est alimentée par l’uranium enrichi obtenu après dilution du HEU issu du démantèlement des
4.4. Pôle AmontPATRIMOINE – SITUATION FINANCIÈRE – RÉSULTATS
armes russes, dont USEC est l’agent exclusif d’importation, et auquel s’ajoute une partie de la production domestique d’USEC. En dépit de l’avantage constitué pour USEC par l’accès au HEU, Urenco et AREVA sont présents sur le marché américain mais ont fait l’objet de plaintes, de la part d’USEC, pour dumping et subvention. Les décisions rendues au cours de l’année 2005 ont été favorables à AREVA et USEC (cf. section 4.15.5.). En Asie, USEC est également, pour des raisons historiques, le premier fournisseur devant Urenco et AREVA, la place de JNFL étant marginale.
Les années 1995-2000 ont été marquées par une surcapacité, notamment due à l’impact de l’utilisation du HEU qui a conduit à une baisse des prix. Cette baisse a été amplifiée par la politique commerciale d’USEC devant la concurrence croissante des autres enrichisseurs à une période où le dollar US était très fort par rapport à l’euro. Depuis 2001 et l’action entreprise par USEC contre les enrichisseurs européens, les prix ont amorcé une hausse, principalement sur le marché américain. Le prix spot est passé de 80 à 118 USD/UTS en début d’année 2006, comme le montre la courbe ci-après. Depuis deux ans, ces niveaux de prix se maintiennent dans un contexte d’équilibre entre offre et demande. La hausse des prix en dollars est cependant significativement atténuée par la baisse du cours de change du dollar contre l’euro observée sur la période. En effet, la plus grande part des ventes d'AREVA est réalisée en euros (zone euro), et d’autre part une grande partie du carnet de commandes libellé en dollars US (Asie et Amérique du Nord) est couverte.
Évolution du prix spot de l’UTS de 1993 à 2005 (en $ courants)
Source : moyenne des valeurs de l’UTS publiées mensuellement par Ux.
La croissance en volume du marché est limitée mais relativement sûre, principalement grâce à l’Asie, où le développement du nucléaire est plus marqué que dans les trois autres grandes régions du monde.
La croissance du marché est également due à la hausse générale du taux d’utilisation des centrales nucléaires, à des taux de combustion nécessitant des teneurs d’enrichissement plus élevées, à de nouveaux projets. Elle est également liée à la baisse généralisée des taux de rejet notifiés par les électriciens aux enrichisseurs motivée par une hausse rapide du prix de l’uranium naturel.
Le marché est également régulé par des considérations géopolitiques.
En Europe, l’agence d’approvisionnement Euratom contrôle les approvisionnements en uranium et en services d’enrichissement
60 80 100 120 140
8/93 8/94 8/95 8/96 8/97 8/98 8/99 8/00 8/01 8/02 8/03 8/04 8/05
conformément à la déclaration de Corfou, qui encadre les importations d’UTS dans l’Union européenne. Aux États-Unis, l’application de l’accord HEU permet l’importation sur le sol américain des matières issues du désarmement russe. Par ailleurs, la Russie s’interdit toute autre livraison de services d’enrichissement aux États-Unis en application du Suspension Agreement.
4.4.3.5. Relations clients/fournisseurs
Clients
Le marché de l’enrichissement est structuré par des engagements à moyen terme (contrats actuellement d’une durée moyenne de cinq ans). En plus d’EDF, qui représente environ 50 % de son activité, la Business Unit Enrichissementcompte parmi ses clients près de 30 électriciens répartis aux États-Unis, en Europe et en Asie, représentant l’approvisionnement d’une centaine de réacteurs dans le monde.
Fournisseurs
La principale fourniture de la Business Unit est l’électricité et son approvisionnement est essentiellement effectué auprès d’EDF.
La Business Unit est en cours de négociations avec ce dernier afin de renouveler pour les opérations d’export (hors EDF) le contrat d’approvisionnement en électricité qui est parvenu à son terme fin 2005. La Business Unit Enrichissements’est également assurée d’autres ressources notamment par le biais du réenrichissement de l’uranium appauvri obtenu à l’issue de l’opération d’enrichissement.
4.4.3.6. Activité et faits marquants
L’année 2005 est marquée par une stabilisation du volume des ventes d’UTS à 10,4 MUTS, qui conforte le niveau très élevé atteint depuis 2003 (10,6 MUTS).
L’année a été fructueuse sur le plan commercial avec un niveau élevé de ventes de services d’enrichissement, dans la continuité des exercices précédents, et avec des prises de commandes, notamment en Asie et en Europe, qui ont permis de consolider le carnet de commandes à l’export. L’usine Georges Besse a permis d’atteindre les niveaux de production et de livraisons programmés et a montré ses capacités d’ajustement au plan de charge. Pendant l’année, EURODIF a continué à optimiser sa politique d’approvision-nement énergétique en effectuant des achats d’énergie auprès d’autres électriciens européens, en plus d’EDF.
Afin de préparer l’avenir, le processus devant amener le Groupe à disposer d’une nouvelle usine d’enrichissement par centrifugation s’est poursuivi en 2005. En novembre 2003, AREVA a signé avec Urenco et ses actionnaires un accord en vue de la prise de participation par le Groupe, à hauteur de 50 %, dans la société ETC (Enrichment Technology Company Ltd).
Cette société est chargée de concevoir et fabriquer des centrifugeuses dont une partie sera destinée à la future usine d’AREVA baptisée
“Georges Besse II”, qui sera implantée sur le site du Tricastin (France). Ce rapprochement a été validé le 6 octobre 2004 par la Commission Européenne. Toutefois, pour que l’accord de novembre 2003 entre en vigueur, le traité quadripartite intergouvernemental
entre la France, l’Allemagne, le Royaume-Uni et les Pays-Bas ayant pour objet la modification du traité d’Almelo afin de permettre la prise de participation d’AREVA dans le capital d’ETC, doit être ratifié. L’ultime étape de ce processus devrait intervenir au cours du 1er semestre 2006 avec le vote du parlement néerlandais.
L’organigramme juridique retenu est décrit ci-dessous.
Dans le cadre du contentieux douanier initié par USEC à l'encontre d’EURODIF, le US Department of Commerce (DOC) a révisé à la baisse (de près de 45 %), en septembre 2005, le montant des droits compensateurs versés par EURODIF en 2003. Pour 2004, la révision des droits versés est en cours. Par ailleurs, la US Court of Appeals for the Federal Circuit (CAFC) a rendu le 3 mars 2005 une décision de fond confortant l’analyse juridique d’EURODIF.
Après une nouvelle audience demandée par USEC et le DOC, la CAFC a confirmé son jugement, épuisant ainsi toutes les voies de recours du DOC devant la CAFC.
Ni le gouvernement américain ni USEC n'ont déposé de recours devant la Cour Suprême des États-Unis pour contester les juge-ments précédents sur la question de la qualification “bien ou service” des contrats d'enrichissement d’EURODIF (cf. section 4.15.5.).
4.4.3.7. Perspectives et axes de développement
Le marché offre une visibilité à 20 ans, compte tenu de la durée de vie connue des réacteurs, et du parc actuel. La croissance en volume est limitée mais relativement sûre. La progression en Asie devrait se conjuguer avec le renouveau du nucléaire dans certains
À moyen terme, et sous réserve d’une évolution du cours du dollar américain à la hausse face à l’euro, la Business Unit Enrichissement devrait profiter d’un carnet de commandes qui devrait continuer à se remplir et s’équilibrer plus harmonieusement entre les trois grands marchés (Europe, États-Unis et Asie). Le carnet de commandes export s’est renforcé. À la fin 2005, il représente en moyenne l’équivalent de près de cinq ans de ventes.
Un avenant au contrat de fournitures de services d’enrichissement par EURODIF à EDF a été signé en janvier 2006, avenant qui prolonge, pour une année au moins, le contrat en vigueur depuis 1996.
Pour les années à venir, l’objectif de la Business Unit Enrichissement est de remplacer son outil de production en assurant une bonne transition de la technologie “diffusion gazeuse” à la technologie
“centrifugation”. Le montant total de l’investissement du projet
“Georges Besse II” correspondant est de l’ordre de 3 milliards d’euros entre 2006 et 2018, y compris le coût d’accès à la technologie, pour une capacité de production de l’ordre de 7,5 MUTS. Sous réserve et à compter de l’entrée en vigueur définitive de l’accord avec Urenco concernant ETC dans des délais rapides (voir supra), l’usine devrait commencer à produire dans un délai de trois ans, avec une montée en puissance jusqu’en 2017-2018 environ.
Organigramme juridique cible pour ETC
(1) Enrichment Technology Company.
(2) Société d’Enrichissement du Tricastin.
Source : AREVA. de centrifugeuses
• R&D et Technologie
4.4. Pôle AmontPATRIMOINE – SITUATION FINANCIÈRE – RÉSULTATS
4.4.4.1. Chiffres clés
(en millions d’euros, IFRS) 2005 2004
Chiffre d’affaires 1 113 1 136
Effectif en fin d’année 5 252 5 393
personnes personnes
4.4.4.2. Métiers
La Business Unit Combustibleconçoit, fabrique et vend des assemblages de combustibles nucléaires (les matières fissiles étant la “propriété” du client) pour les centrales de production d’électricité de type REP ou REB, ainsi que pour les réacteurs de recherche.
Outre le combustible classique à l’oxyde d’uranium naturel enrichi, la Business Unit fournit également du combustible MOX et du combustible URE (Uranium de Retraitement Enrichi - cf. Lexique), dans lesquels la matière fissile est issue du processus de recyclage des combustibles usés. Les ventes de combustible MOX du Groupe sont assurées pour partie par la Business Unit Combustible. Leur fabrication est quant à elle assurée par la Business Unit Recyclage du Pôle Aval (voir section 4.6.1.). Celle-ci peut également vendre directement des crayons MOX à d’autres concepteurs vendeurs d’assemblages.
Produit consommable de très haute technologie qui doit être régulièrement renouvelé, le combustible constitue le cœur du réacteur, siège de la fission nucléaire qui produit l’énergie. À titre d’exemple, un réacteur nucléaire moderne à eau sous pression tel que l’EPR (1 600 MWe) contient près de 120 tonnes de matière fissile distribuée dans les 241 assemblages constituant le cœur du réacteur, seule partie réellement “nucléaire” du réacteur.
Un assemblage est constitué de tubes cylindriques dits “crayons”, contenant des pastilles d’oxyde d’uranium frittées (la matière fissile), maintenus dans une structure métallique, ou squelette, le plus souvent réalisée en alliage de zirconium. À titre indicatif, selon son type, un assemblage contient entre 200 kilos et 500 kilos de matière fissile.
Principales étapes de fabrication d’un assemblage
Source : AREVA.
Pour fonctionner de façon sûre, le réacteur doit à tout instant assurer :
• le confinement, au sens de la sûreté nucléaire, des produits radioactifs en situation normale et accidentelle,
• la maîtrise de la réaction en chaîne,
• et le refroidissement du cœur.
L’assemblage combustible contribue à garantir ce fonctionnement sûr : la matière fissile et les produits de fission radioactifs sont enfermés de façon étanche dans une gaine en alliage de zirconium qui constitue la première barrière de confinement.
La conception de l’assemblage est telle que, d’une part, sa géométrie assure la répartition spatiale de la matière fissile nécessaire à la maîtrise de la réaction en chaîne et que, d’autre part, ses déformations en conditions accidentelles sont limitées de façon à permettre en toutes circonstances le refroidissement du cœur et l’insertion des barres de contrôle (cf. Lexique).
À l’issue de son séjour en réacteur, l’assemblage doit continuer à assurer le confinement de la matière fissile et des produits de fission, permettre la dissipation de la puissance thermique résiduelle, pouvoir être manipulé, y compris au sortir de périodes de stockage intermédiaire de plus ou moins longue durée et enfin être retraitable dans l’optique d’une fermeture du cycle.
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