Dans le contexte actuel du développement des énergies renouvelables, le recours croissant à des solutions de production intermittentes d’électricité (éolien principalement) constitue une source de fragilité du réseau électrique. Pour pallier les effets de cette intermittence, le stockage/déstockage de l’énergie produite par les réacteurs du parc français peut constituer une solution pérenne, apportant sécurité et flexibilité aux réseaux.

Dans ce cadre, le Service d’Etudes des Systèmes Innovants (SESI) au Département d'Etudes des Réacteurs travaille sur la conception d’un système de stockage de l’énergie sous forme de chaleur. Couplé à un réacteur nucléaire de deuxième ou troisième génération et à son Système de Conversion de l’Energie (cycle de Rankine), ce système permet de gérer à lui seul les variations de puissance demandées par le réseau au réacteur. Outre une gestion plus efficace de la production électrique, ce système innovant permet d’optimiser considérablement la rentabilité économique du réacteur et de limiter l’impact des variations de puissance sur le cœur.

Le stage proposé se déroulera en plusieurs étapes :
- Familiarisation avec l’architecture et le fonctionnement des réacteurs de deuxième/troisième génération et avec le principe de fonctionnement des systèmes de stockage et de production d’électricité ;
- Etudes de dimensionnement du système de stockage (en termes de volume et température du fluide de stockage) en fonction du réacteur considéré (REP, EPR, SMR...) à l’aide du logiciel de préconception CYCLOP ;
- Prise en main de l’Outil de Calcul Scientifique de thermohydraulique système CATHARE3, et création d’un jeu de donnée dédié à un système de stockage de la chaleur associé à un Réacteur à Eau Pressurisée (à partir d’un jeu de donnée pré-existant) ;
- Etude de la réponse du système à différents types de variation de puissance électrique demandées par le réseau (réglage de fréquence primaire et secondaire, suivi de charge, etc.) afin de conclure sur son efficacité ou proposer des pistes d’amélioration.