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必然の原子力新ルネサンス


国際環境経済研究所所長、常葉大学名誉教授


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 第一次オイルショック以降世界の主要国は脱石油に動き、原子力発電も米、仏、日を初め多くの先進国で導入が進んだが、1979年の米スリーマイル島での事故により米国では原発新設が中断する。1986年旧ソ連(現ウクライナ)チェルノブイリ原発事故により欧州でも原発の新設計画が大きく後退した。
 原発の建設が再度活発になるのは、中国が急増する電力需要に応えるため原発の建設を活発化させた2000年代になってからだ。フランス、フィンランドでも欧州加圧水型炉(EPR)と呼ばれる新型炉の建設が始まり、原子力ルネサンスと呼ばれた。しかし、その流れは福島第1原発事故と欧米の工事における工期の遅れにより止まった。

停滞した原発建設

 現在56基、6,100万kWの設備を保有し、電力供給の70%を原子力で賄っているフランスでは1991年着工、1999年運転開始のシヴォー2号機以降建設が中断していたが、2005年フラマンヴィル3号機をEPRで建設することが決まり、2012年運開を目指し2007年着工された。
 フランスよりも早く、長く新設がなかった欧州の原発事業再開に踏み切ったのはフィンランドだった。5基目の原発をEPRのオルキルオト3号機として建設することを2003年に決め、2005年着工された。フランス、フィンランドの2基ともに建設工事が遅れ、現在も工事が続いている。オルキルオト3号機は2022年3月運開、フラマンヴィル3号機は2023年運開予定と大幅に遅れた。工費も増大しており、フラマンヴィル3号機の当初見込み33億ユーロ(4300億円)は、123億ユーロ(1.6兆円)まで膨らんでいる。
 米国においても工事の遅れ、工費の増加があったが、その最大の理由は長期にわたり工事がなかったことだろう。現在同時に17基の建設を進めるほど工事を続けている中国では、台山1,2号機のEPR2基は2018年と19年に運転を開始している。米国においては約30年間工事がなく、建設に踏み切った際にはエンジニアがおらず、中国からエンジニアを呼ばざるを得なかったとも報道された。
 いずれにせよ工期の遅れと、工費の増大は欧州における原発の建設に疑問をもたらすことになったが、いま、欧州では原発の役割を見直し新設を検討すべきとの声が出てきている。その最大の理由は、欧州委員会が2050年温室効果ガス排出ネットゼロを宣言したためだ。

新ルネサンス

 欧州議会の会派、保守改革グループなどの委託によるレポートが2月に公表された。大きな負担を現世代に強いることなく、2050年温室効果ガスネットゼロに向けた工程を進めるため、再エネとの比較ではコストが安い原子力を利用すべきとの主張が中心だった。チェコとオランダでの太陽光、風力と原子力の発電コストを比較し、廃棄物処理、廃炉費用まで含めても原子力が相対的に安いことが示されている。例えば、チェコにおいて資本コストなどの条件を変化させた場合の発電コストを比較した例が図-1に示されているが、どのケースでも原子力が安くなっている。

 図-1では、電力を安定的に需要家に届けるためなどに必要なシステムコストが示されておらず、システムコストまで含めると、再エネと原子力のコスト差はさらに広がると指摘されている。レポートの中に再エネ、原子力比率と電気料金との関係が示されており(図-2)、かなりの相関関係が見られる。ネットゼロを進めるためには様々な分野での電気の利用をさらに進める一方、電気料金の抑制も必要だが、そのためには原子力の利用が不可欠なのだ。

 米国では設備容量30万kW以下の小型炉(SMR)の開発が進み、連邦政府エネルギー省(DOE)は有力プロジェクトに助成金の投入を行っている。最も進捗しているのはニュースケール社の新型炉であり、DOEによると2029年商業運転開始と見込まれている。GE日立が開発しているBWRX-300も既に米国原子力規制委員会に先行安全審査の申請を行い、最初の申請については最終安全評価報告書が発行されている。また、ビル・ゲイツ氏が設立し会長を務めているテラパワー社の新型炉もDOEの助成金を受け取っている。
 SMRの開発に力をいれているのは、米国ばかりではない。ロシアは既に無電化地域での電源として、船上に3万5000kWのSMR2基を設置し2019年末に運転を開始している。SMRのロードマップとアクションプランを発表しているカナダの天然資源相によるとSMRの市場規模は控えめに見ても2040年までに年1500億カナダドル(約13兆円)になるとのことだ。英国ではロールスロイスなどの企業連合が、2030年までの実用化を目指し英国政府の支援の下開発中だ。
 世界の主要国がSMR開発に鎬を削るのは、コストが相対的に安く、安全性に優れるSMRには大きな需要があると想定してのことだ。ロールスロイスによると2040年までにSMRの需要規模は少なくとも7900万kWを超えるとのことだ。日本企業もGE日立が自社のSMR製造計画に加えテラパワーへの協力も行うと報道されている。また日揮(JGC)がニュースケールに4000万ドルの投資を行ったと今月報道された。
 日本でも2050年ネットゼロ達成には原子力の活用が不可欠だ。再エネと水素による発電により全電力を賄い、熱源などは水素で代替可能なので原子力は不要との主張もあるが、その実現の可能性はないだろう。水素を電気で作る必要があるからだ。

ネットゼロ社会に必要な原子力

 燃料電池の普及、産業部門での使用により水素の需要は大きく増えることになるとみられている。いま、日豪政府と企業が豪州で褐炭からの水素製造に取り組んでいる。その水素をアンモニアなどに変え日本に輸送し発電に利用するアイデアがあり、水素による発電が注目を浴びている。しかし、豪州の褐炭からのパイロットプラントの水素の収率では、160トンの褐炭から3トンの水素製造とされている。現在豪州内で発電に利用されている褐炭を全て水素製造に利用したとしても、年間20~30万トンの生産が上限だろう。
 2030年年間300万トンの水素利用を政府は想定しているが、大量に水素を製造するには水の電気分解によるしかない。しかも、二酸化炭素を排出しない再エネあるいは原子力による電気が必要だ。安定的に発電できない再エネの電気では高額な電解装置の利用率が低迷し水素のコストが高くなることから、いつも発電可能な原子力の電気を利用するしか現実的な方法はない。

 2050年ネットゼロを目指すのであれば、原子力利用による水素の製造が不可欠だろう。水素で電気を作るのではなく、電気で水素を作ることが必要だ。EU諸国は太陽光と風力発電を組み合わせ、電解装置の稼働率を上げ水素を製造する計画を立てている。将来、高温ガス炉の利用により、あるいは天然ガスから二酸化炭素を排出しない水素製造の新技術が可能になるまで、日本では原子力の利用による水素製造が現実的解決策だろう。原子力抜きでネットゼロを達成することは不可能だ。原子力ルネサンスで日本企業が果たす役割も多いはずだ。



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