La société énergétique américaine Blue Energy et GE Vernova ont annoncé conjointement qu'elles développeraient une centrale électrique hybride d'une capacité installée de 2,5 GW au Texas, aux États-Unis, et déploieraient des installations de production d'électricité nucléaire et au gaz naturel sur le même site pour prendre en compte à la fois l'approvisionnement de base et les capacités d'ajustement rapide de la charge. Le projet se positionne comme un projet modèle sur la voie « du gaz vers le nucléaire ». Il vise à générer des revenus électriques à l’avance pendant le processus complexe d’approbation et de construction à long terme, tout en offrant des garanties pour l’adaptation future aux fluctuations des énergies renouvelables et à l’augmentation de la consommation électrique des centres de données d’intelligence artificielle.
Dans le plan de coopération entre Blue Energy et GE Vernova, il est prévu d'utiliser le petit réacteur modulaire (SMR) BWRX-300 de GE Vernova Hitachi Nuclear Energy (GVH) et de former une centrale électrique hybride colocalisée avec une unité de turbine à gaz naturel. L'essentiel du plan n'est pas de coupler physiquement l'énergie nucléaire et le gaz dans une seule unité, mais de construire des installations nucléaires et gazières séparément dans le même parc de centrales électriques, afin qu'elles puissent partager la centrale à turbine à vapeur et le point de connexion au réseau, et parvenir à un fonctionnement coordonné de l'ensemble du système grâce à la technologie et à la répartition.
L'article souligne que les deux principaux problèmes rencontrés par les projets d'énergie nucléaire traditionnels sont les cycles d'approbation et de construction extrêmement longs, et la flexibilité limitée de l'ajustement de la puissance unitaire, ce qui rend difficile l'adaptation à la demande de charge fluctuant rapidement après qu'une forte proportion d'énergie renouvelable soit connectée au réseau. L'énergie nucléaire est efficace pour fournir une énergie de base stable, mais elle est plus adaptée aux réseaux électriques traditionnels avec « une grande inertie et de petites fluctuations » plutôt qu'aux futurs systèmes électriques qui nécessitent des ajustements fréquents et sont dominés par des sources d'énergie intermittentes telles que l'énergie éolienne et solaire. Dans ce contexte, l'équipe du projet espère combler les lacunes de l'énergie nucléaire en matière de régulation des pointes en introduisant des turbines à gaz capables de démarrer et de s'arrêter rapidement et de contrôler la charge.
Sur le plan technique, la première phase du projet consistera à construire une structure « monopile » en acier de grand diamètre (monopile) d'un diamètre d'environ 12 pieds (environ 3,66 mètres). Le prototype est issu de la fondation des éoliennes offshore et est transformé en une structure d'enceinte dédiée au réacteur modulaire. Ces monopieux en acier seront placés dans la piscine et reliés à la voie navigable, formant un arrangement exclusif appelé système de monopile intégré (IMS).
Selon les rapports, en combinant l'environnement aquatique et la structure à pieu unique, ce système peut réaliser un refroidissement passif du réacteur lorsque le système actif est perdu, et en même temps fournir une épaisse couche de protection contre les rayonnements à travers l'eau environnante, ce qui peut améliorer la marge de sécurité même dans des conditions d'accident extrêmes. Blue Energy estime que cette conception intégrée de réacteur monopile hautement modulaire et préfabriquée a le potentiel de réduire le temps de construction des centrales nucléaires jusqu'à 93 %.
Dans le même temps, le projet déploiera simultanément deux unités de turbine à gaz GE Vernova 7HA.02 d'une capacité totale de production d'électricité d'environ 1 GW (1 000 MW) lors de la construction du premier lot de monopieux et d'installations nucléaires afin de fournir de l'électricité au réseau le plus tôt possible et de créer des flux de trésorerie. Au fur et à mesure que les réacteurs nucléaires modulaires ultérieurs seront progressivement mis en place, le système de vapeur principal de la centrale électrique passera progressivement de la source de chaleur de combustion de la turbine à gaz à la vapeur fournie par le réacteur nucléaire pour piloter la production d'électricité de la turbine à vapeur, réalisant la connexion et le remplacement de la charge « du gaz au nucléaire ».
Dans la phase d'exploitation mature, les unités nucléaires et les unités alimentées au gaz partageront la même salle des turbines à vapeur et la même infrastructure connectée au réseau : le réacteur nucléaire est responsable d'une production de charge de base stable, et l'unité alimentée au gaz est utilisée comme moyen flexible d'écrêtement des pointes pour faire face aux pics de charge, aux fluctuations de la production renouvelable ou aux interruptions d'alimentation électrique pendant la maintenance des unités nucléaires. Cette configuration d'infrastructure partagée et colocalisée est considérée comme un compromis qui équilibre le retour sur investissement, la résilience du système et l'évolutivité future.
Il convient de noter que Blue Energy déclare que la turbine à gaz 7HA.02 configurée est « prête pour l'hydrogène » et peut utiliser l'hydrogène produit à partir de vapeur ou d'électricité produite par l'énergie nucléaire comme une partie ou la totalité du combustible à l'avenir. Selon la vision de l'équipe du projet, cela contribuera non seulement à réduire les émissions globales de carbone de la centrale électrique, mais fournira également au réseau électrique plus de flexibilité et un stockage d'énergie à long terme grâce à la voie de la « production d'hydrogène par énergie nucléaire-production d'électricité par turbine à gaz d'hydrogène ».
Eric Gray, PDG de l'unité commerciale énergie de GE Vernova, a déclaré dans un communiqué que la combinaison des principales turbines à gaz de la série HA de la société avec la technologie des petits réacteurs BWRX-300 fournit un ensemble de solutions efficaces pour répondre à la demande d'énergie provoquée par l'expansion rapide de l'intelligence artificielle aux États-Unis, tout en réduisant considérablement le délai entre la construction du projet et l'alimentation en ligne. Il a souligné que la coopération avec Blue Energy reflète une exploration importante de la voie de l'innovation du côté de l'offre du secteur de l'électricité dans le contexte d'une demande d'énergie exceptionnellement forte.
Le projet de centrale électrique hybride est classé comme une nouvelle pratique dans le domaine de l'ingénierie énergétique, avec des labels associés incluant l'énergie, les petits réacteurs nucléaires modulaires, le gaz naturel et les infrastructures de centrales électriques. Le projet est encore au stade de la planification et de la promotion, et ses progrès en matière d'approbation, sa période de construction spécifique et ses performances économiques et de sécurité réelles continueront de faire l'objet d'une attention continue de la part de l'industrie et des autorités de réglementation à l'avenir.