En France, un réacteur nucléaire produit entre 900 et 1450 mégawatts électriques (MWe) selon son type. Le parc français compte trois paliers de puissance distincts, répartis sur 56 réacteurs opérationnels. Cette capacité installée représente environ 61 gigawatts (GW) au total, soit l’une des plus importantes au monde. Mais entre puissance théorique et production réelle, l’écart peut atteindre 20%.
Les trois niveaux de puissance des réacteurs français
Les réacteurs de 900 MW, majoritaires dans le parc
Le parc français compte 32 réacteurs de 900 MWe, ce qui en fait la catégorie la plus représentée. Ces installations de première génération alimentent l’équivalent de 500 000 foyers chacune en fonctionnement continu.
On les retrouve principalement sur les sites de Tricastin, Gravelines, Dampierre, Blayais, Chinon, Cruas, Saint-Laurent et Bugey. Mis en service entre les années 1970 et 1980, ils constituent la colonne vertébrale de la production électrique française.
Un réacteur de 900 MW produit en moyenne 500 000 MWh par mois, soit 6 TWh annuels en conditions optimales. Cette catégorie représente à elle seule près de la moitié de la capacité nucléaire nationale.
Les réacteurs de 1300 MW, la génération intermédiaire
20 réacteurs affichent une puissance de 1300 MWe. Cette génération, développée dans les années 1980, offre un rendement supérieur tout en conservant la même technologie à eau pressurisée.
Ces installations équipent les centrales de Cattenom (4 réacteurs), Paluel (4), Belleville (2), Golfech (2), Nogent-sur-Seine (2), Penly (2), Saint-Alban (2) et Flamanville (2). Chaque réacteur peut produire théoriquement 11,39 TWh par an, soit l’équivalent de la consommation de 2,3 millions de foyers.
Prenons l’exemple concret de Cattenom. Avec ses 4 tranches de 1300 MW, le site dispose d’une puissance installée totale de 5200 MW, ce qui en fait l’une des plus grandes centrales d’Europe.
Les réacteurs de 1450 MW, les plus puissants
Le parc français compte 4 réacteurs de 1450 MWe, qui représentent le sommet de la puissance nucléaire nationale. Ces unités de dernière génération (avant l’EPR) peuvent produire jusqu’à 11,7 TWh annuels en théorie.
Cette catégorie, bien que minoritaire, illustre l’évolution technologique du parc français vers des unités plus puissantes et plus efficaces. Chaque réacteur de 1450 MW alimente l’équivalent de 650 000 foyers en moyenne.
Puissance installée vs production réelle : une distinction essentielle
Le coefficient de disponibilité expliqué
La puissance affichée d’un réacteur (900, 1300 ou 1450 MW) correspond à sa capacité maximale théorique. Dans les faits, aucune installation ne fonctionne 24h/24 et 365 jours par an à pleine puissance.
Le coefficient de disponibilité (KD) mesure cette différence. En France, il s’établit autour de 80% pour le parc nucléaire. Ce taux intègre les arrêts programmés pour maintenance, le rechargement du combustible (tous les 12 à 18 mois) et les opérations de suivi de charge.
Concrètement, un réacteur de 1300 MW ne produit pas 1300 MW en continu, mais plutôt l’équivalent de 1040 MW constants (1300 × 0,8). Cette nuance change considérablement les calculs de production annuelle.
Le calcul de la production annuelle
La formule est simple : Puissance (MW) × 8760 heures × Coefficient de disponibilité. Appliquons-la à un réacteur de 1300 MW.
Production théorique maximale : 1300 MW × 8760 heures = 11 388 GWh (ou 11,39 TWh).
Production réelle attendue : 11,39 TWh × 0,8 = 9,11 TWh par an.
L’écart représente plus de 2 TWh annuels, soit la consommation de près de 500 000 foyers. Cette différence explique pourquoi les prévisions de production intègrent systématiquement ce coefficient de disponibilité dans leurs calculs.
Les arrêts programmés durent généralement entre 3 et 6 semaines pour une maintenance standard, et peuvent s’étendre à plusieurs mois lors des grands arrêts décennaux qui incluent le remplacement du combustible et des inspections approfondies.
Comparaison avec les autres sources d’énergie
Une éolienne vs un réacteur nucléaire
Une éolienne terrestre standard affiche 3 MW de puissance installée. En théorie, elle pourrait produire 26 GWh par an. Dans la réalité, elle fonctionne environ 2000 heures par an en pleine puissance (soit 23% du temps), ce qui ramène sa production à 6 GWh annuels.
Un seul réacteur de 900 MW produit donc l’équivalent de 300 éoliennes terrestres (en production annuelle réelle). Cette différence s’explique par le facteur de charge : 80% pour le nucléaire contre 23% pour l’éolien terrestre.
Le nucléaire fournit une énergie de base, disponible quasi en permanence. L’éolien produit de manière intermittente, selon les conditions météorologiques. Cette complémentarité explique pourquoi les deux technologies coexistent dans le mix énergétique.
Pour alimenter l’équivalent d’une centrale de 4 réacteurs de 1300 MW (comme Cattenom), il faudrait installer environ 2000 éoliennes terrestres sur le territoire. La surface nécessaire représenterait plusieurs centaines de km².
L’ordre de grandeur à l’échelle nationale
Les 56 réacteurs français totalisent une capacité installée d’environ 61 GW. En 2019, le parc a produit 379 TWh d’électricité, soit environ 70% de la production électrique nationale.
Cette production équivaut à la consommation annuelle de plus de 30 millions de foyers. Pour comparaison, l’ensemble du parc éolien français (terrestre et maritime) représente une puissance installée d’environ 20 GW, mais ne produit que 40 TWh annuels en raison du facteur de charge.
Le nucléaire français évite ainsi l’émission de 300 millions de tonnes de CO2 par an par rapport à une production équivalente au charbon. Cette performance place la France parmi les pays développés les moins carbonés pour leur électricité.
Les centrales nucléaires les plus puissantes au monde
Le classement international
La centrale de Kashiwazaki-Kariwa au Japon détient le record mondial avec 7 réacteurs totalisant 8 GW de puissance installée. Fermée depuis 2012 après l’accident de Fukushima, elle n’a pas produit d’électricité depuis plus de 10 ans malgré sa capacité.
En Corée du Sud, le complexe de Kori regroupe 7 réacteurs pour environ 7,4 GW. Le site s’étend sur 4 km de large en bordure de mer Jaune et devrait atteindre 9 réacteurs d’ici 2024, ce qui en fera potentiellement la centrale la plus puissante en service au monde.
La Chine s’est hissée sur le podium avec Hongyanhe (6,37 GW, 6 réacteurs), tandis que le Canada maintient sa position avec Bruce (6,36 GW, 8 réacteurs) sur les rives du lac Huron. L’écart entre ces deux installations est inférieur à 10 MW.
En France, aucune centrale n’atteint ces niveaux. Gravelines, avec ses 6 réacteurs de 900 MW, totalise 5,4 GW, ce qui en fait la plus importante du pays mais seulement la 10e mondiale.
La standardisation du parc français, une spécificité
Tous les réacteurs français utilisent la technologie REP (Réacteur à Eau Pressurisée). Cette standardisation représente une particularité unique au monde : 56 installations techniquement proches, exploitées par un seul opérateur (EDF) et conçues principalement par Framatome.
Cette approche présente des avantages considérables. Le retour d’expérience s’accumule sur 1300 années de fonctionnement cumulées. Les équipes de maintenance maîtrisent parfaitement les installations. Les pièces de rechange sont standardisées, ce qui facilite la logistique et réduit les coûts.
Mais cette uniformité comporte aussi un risque. Si un défaut de conception apparaît sur un réacteur, tous les autres peuvent être potentiellement concernés. Les anomalies découvertes sur un site déclenchent souvent des contrôles généralisés sur l’ensemble du parc, ce qui peut conduire à des arrêts simultanés et affecter la production nationale.
Le rendement énergétique des centrales nucléaires
33% de rendement thermique
Les centrales nucléaires affichent un rendement de conversion thermique d’environ 33%. Concrètement, pour produire 900 MWe d’électricité, un réacteur doit générer 2700 MWth (mégawatts thermiques) d’énergie primaire par fission nucléaire.
Les 1800 MWth restants (soit les deux tiers) sont dissipés sous forme de chaleur résiduelle dans l’environnement. Cette énergie perdue représente le double de l’électricité effectivement produite.
Ce rendement place le nucléaire au même niveau que le charbon (31%), mais en dessous du pétrole (38%) et surtout du gaz (47%). Cette performance s’explique par les limites thermodynamiques des cycles de conversion vapeur/électricité à basse température.
À l’échelle du parc français, l’énergie thermique rejetée annuellement dépasse 350 TWh, soit plus que la consommation totale pour le chauffage et l’eau chaude sanitaire de tous les logements français. Cette chaleur perdue constitue l’un des défis techniques majeurs de la filière.
Le refroidissement, un enjeu majeur
Pour évacuer cette chaleur résiduelle, les centrales prélèvent des dizaines de m³ d’eau par seconde dans les rivières, fleuves ou mers proches. Cette eau circule dans des milliers de tubes pour condenser la vapeur sortant des turbines.
Lorsque le débit de la source d’eau est élevé (comme le Rhône ou la mer), l’eau est directement rejetée après échauffement. La température du cours d’eau augmente localement de quelques degrés, ce qui nécessite une régulation stricte pour préserver la faune aquatique.
Par contre, quand le débit est faible (notamment en été), l’eau échauffée passe par des tours de refroidissement avant rejet. Ces structures iconiques, hautes de plus de 100 mètres, permettent de refroidir l’eau par évaporation, créant les panaches de vapeur caractéristiques des centrales.
La centrale de Saint-Alban, en circuit ouvert sur le Rhône, rejette par exemple 5200 MWth dans le fleuve pour une production électrique de 2600 MWh par heure. Cette contrainte thermique explique pourquoi les centrales doivent parfois réduire leur puissance lors des canicules et des épisodes de sécheresse.
En résumé
Un réacteur nucléaire français produit entre 900 et 1450 mégawatts selon son palier technologique. Le parc national compte 32 réacteurs de 900 MW, 20 de 1300 MW et 4 de 1450 MW, pour une capacité totale de 61 GW. La production réelle s’établit à environ 80% de la puissance installée en raison des arrêts de maintenance, soit l’équivalent de 50 GW disponibles en permanence. Cette performance place la France au premier rang mondial en nombre de réacteurs par habitant et assure 70% de sa production électrique nationale.
