Visuel de l'ancienne centrale nucléaire de Neckarwestheim en Allemagne. Le réacteur n°2 du site, arrêté en avril 2023, avait une puissance électrique brute de 1 400 MWe et une puissance électrique nette de 1 310 MWe. (©EnBW/Bernd Franck)
Lorsqu’il est question de la puissance électrique d’un réacteur nucléaire, des données légèrement différentes sont parfois énoncées. Cela est parfois dû à la confusion entre puissance brute et puissance nette. Ces deux grandeurs sont toutes deux exprimées en MW électriques (MWe).
Puissance électrique brute
La puissance dite « brute » d’un réacteur nucléaire (« gross capacity » ou « nameplate capacity » en anglais) mesure sa puissance maximale en sortie de turbine.
Mais un réacteur nucléaire absorbe une partie de l’électricité qu’il produit pour ses propres besoins de fonctionnement (consommation d’auxiliaires et pertes dans les transformateurs).
Puissance électrique nette
La puissance dite « nette » d'un réacteur (« net capacity » en anglais), désigne ainsi sa puissance réellement disponible à l’entrée du réseau électrique. Elle est donc égale à sa puissance brute déduction faite de sa consommation interne.
En général, la puissance nette avoisine 95% de la puissance brute, ce qui signifie que 5% de la production électrique d’un réacteur nucléaire est en moyenne absorbée pour son propre fonctionnement.
Par exemple, les 4 réacteurs de la centrale nucléaire de Cattenom en France ont chacun une puissance électrique brute de 1 362 MWe et une puissance électrique nette de 1 300 MWe.
C’est la puissance électrique nette qui fait office de puissance de référence pour évoquer la capacité d’un réacteur nucléaire (« Reference unit power » indiquée par l'Agence internationale de l'énergie atomique dans sa base PRIS(1)).
La production nette (puissance nette multipliée par le nombre d’heures de fonctionnement) est mesurée à la sortie de centrale et désigne la quantité d’électricité réellement fournie par le réacteur au réseau.
La World Nuclear Association souligne que les puissances brutes et nettes d'un réacteur nucléaire « varient légèrement entre l'été et l'hiver » : l'exploitant communique ainsi des données moyennes. Par exemple, le réacteur à eau pressurisée (REP) de Watts Bar dans le Tennessee aurait une puissance nette d'environ 1 125 MWe en été et de près de 1 165 MWe nets en hiver (selon les conditions de température à adapter pour l'eau de refroidissement dans le condenseur)(2).
Puissance thermique
Notons que la puissance thermique d’un réacteur nucléaire est parfois aussi évoquée. Il s’agit de la puissance en entrée de turbine (chaleur qui va être turbinée), donc de la quantité totale de chaleur produite par le réacteur. Elle est exprimée en MW thermiques (MWth).
La chaleur produite chauffe de l'eau, créant de la vapeur qui fait tourner des turbines reliées à des générateurs électriques, convertissant ainsi l'énergie thermique en énergie électrique.
Sachant que le rendement de la conversion de chaleur en électricité est de l’ordre de 30% à 40%, la puissance thermique est environ 3 fois supérieure à la puissance électrique brute.
