Der globale Markt für kleine modulare Reaktoren wurde im Jahr 2023 auf 6,3 Milliarden USD geschätzt und soll bis 2032 13,8 Milliarden USD erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,1 % im Prognosezeitraum (2024–2032) entspricht. Die positiven Auswirkungen der Modularisierung und des Fabrikbaus erhöhen den Marktanteil kleiner modularer Reaktoren.
Kleine modulare Reaktoren (SMRs) sind verbesserte Kernreaktoren mit geringerer Größe und Kapazität als herkömmliche Kernreaktoren im großen Maßstab. Sie zeichnen sich durch ihr modulares Design aus, das eine Fabrikfertigung und modularen Bau ermöglicht, was zu geringeren Kapitalkosten, schnelleren Bauzeiten und verbesserten Sicherheitsmaßnahmen führt. Die Anpassungsfähigkeit von SMRs geht über die herkömmliche Stromerzeugung hinaus und ihre Anwendungsbereiche reichen von abgelegenen und netzunabhängigen Standorten bis hin zu Industriebetrieben und Entsalzung. Diese Vielseitigkeit macht SMRs zu einem Eckpfeiler im weltweiten Bestreben nach einem Übergang zu einer kohlenstoffarmen Zukunft und bietet eine zuverlässige und belastbare Energieversorgung mit geringer Umweltbelastung.
Darüber hinaus gewinnt der Markt für kleine modulare Reaktoren an Bedeutung, da er in der Lage ist, Bedenken hinsichtlich der Energiesicherheit auszuräumen. Das modulare Design dieser Reaktoren gewährleistet eine verteilte und dezentralisierte Energieinfrastruktur und reduziert die mit der zentralen Stromerzeugung verbundenen Gefahren. Diese Dezentralisierung verbessert die Belastbarkeit der Energiesysteme und führt zu einer sichereren und stabileren Energieversorgung. Das Geschäft mit kleinen modularen Reaktoren hat jedoch seine eigenen Probleme. Wichtige Überlegungen für Führungskräfte in der Branche sind regulatorische Rahmenbedingungen, die öffentliche Wahrnehmung und Finanzierungsschwierigkeiten.
Highlights
| Berichtsmetrik | Einzelheiten |
|---|---|
| Basisjahr | 2023 |
| Regelstudienzeit | 2020-2032 |
| Prognosezeitraum | 2024-2032 |
| CAGR | 9.1% |
| Marktgröße | 2023 |
| am schnellsten wachsende Markt | Asien-Pazifik |
| größte Markt | Nordamerika |
| Berichterstattung | Umsatzprognose, Wettbewerbslandschaft, Wachstumsfaktoren, Umwelt & Umwelt; Regulatorische Landschaft und Trends |
| Abgedeckt |
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Angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und der wirtschaftlichen Entwicklung wird der Strombedarf voraussichtlich rasant steigen. Schwellenländer wie Indien und China industrialisieren und urbanisieren sich rasant, wodurch eine größere Nachfrage nach zuverlässigen und kostengünstigen Energiequellen für die Stromversorgung von Haushalten, Unternehmen und Industrie entsteht. Darüber hinaus benötigen isolierte Gemeinden und Gebiete ohne Netzanschluss Strom für die sozioökonomische Entwicklung und verbesserte Lebensbedingungen.
Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird der weltweite Energiebedarf im Jahr 2023 voraussichtlich um 2,2 % steigen, was etwas weniger ist als der Anstieg von 2,3 % im Jahr 2022. Dies ist auf einen Nachfragerückgang in hochentwickelten Volkswirtschaften wie Japan und den Vereinigten Staaten zurückzuführen, wo der Bedarf voraussichtlich um 3 % bzw. 2 % sinken wird. In Wachstumsmärkten wie China und Indien wird jedoch ein Nachfrageanstieg erwartet. Die IEA prognostiziert, dass der Bedarf zwischen 2024 und 2026 um 3,4 % steigen wird. Der Bedarfsanstieg zwischen 2023 und 2025 wird schätzungsweise 2.500 Terawattstunden (TWh) erreichen, mehr als das Doppelte des derzeitigen jährlichen Stromverbrauchs Japans.
Darüber hinaus wird die Zahl der Menschen ohne Zugang zu Elektrizität im Jahr 2023 voraussichtlich auf 745 Millionen sinken, was immer noch unter dem Niveau vor der Pandemie liegt. Seit 2000 ist die Zahl der Menschen ohne Zugang zu Elektrizität jedoch um mehr als 50 % zurückgegangen. Der größte Rückgang ist in der wachsenden asiatischen Region zu verzeichnen, wo die Zahl der Menschen ohne Zugang zu Elektrizität zwischen 2000 und 2023 um über 90 % zurückgegangen ist. Der wachsende Energiebedarf bietet SMRs das Potenzial, die Lücke zwischen Angebot und Nachfrage zu schließen, insbesondere in Bereichen, in denen herkömmliche Kernreaktoren im großen Maßstab möglicherweise praktischer und kostengünstiger sein müssen.
Darüber hinaus setzen sich Länder weltweit ehrgeizige Dekarbonisierungsziele, um den Klimawandel zu bekämpfen und die Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Die Umstellung auf kohlenstoffarme Energiequellen wie erneuerbare Energien und Kernkraft ist eine entscheidende Strategie zur Erreichung dieser Ziele. Kernenergie, insbesondere SMRs, ist dafür bekannt, eine konstante und bedarfsgerechte Quelle kohlenstofffreier Elektrizität zu sein und intermittierende erneuerbare Energien wie Sonne und Wind zu ergänzen. So verabschiedete die Europäische Union (EU) im Jahr 2023 ein Paket von Empfehlungen, um die Netto-Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 55 % gegenüber dem Stand von 1990 zu senken. Damit könnte die EU bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent werden. SMRs bieten eine kohlenstoffarme Alternative zur Stromerzeugung auf Basis fossiler Brennstoffe und unterstützen Regierungen dabei, ihre Emissionsreduktionsziele und Klimaversprechen im Rahmen des Pariser Abkommens zu erreichen.
Kernkraftwerke, insbesondere SMRs, erfordern erhebliche finanzielle Vorabinvestitionen in Design und Konstruktion, behördliche Genehmigungen, Herstellung, Bau und Infrastrukturentwicklung. Ein kleiner modularer Reaktor (SMR) wird voraussichtlich mehr als 303 Millionen USD kosten, bei Stromgestehungskosten (LCOE) von 36 USD pro MWh. Im Vergleich dazu kosten 5,5 Milliarden USD für ein 1.144-MW-Referenzkraftwerk, das 92 USD/MWh kostet. Der angestrebte Strompreis ist jedoch um 53 % gestiegen, von 58 USD pro MWh Mitte 2021 auf 89 USD/MWh. Die erwarteten Baukosten des Projekts sind um 75 % gestiegen, von 5,3 auf 9,3 Milliarden USD. Der höhere Zielpreis ist auf mehrere Variablen zurückzuführen, darunter Anstiege des Erzeugerpreisindex, der Zinssätze und der Materialkosten.
Darüber hinaus erschweren die hohen Anfangskapitalkosten von Kernenergieprojekten, darunter auch SMRs, es Projektentwicklern, Finanzierungen zu sichern und Investitionen anzuziehen, insbesondere auf wettbewerbsintensiven Energiemärkten, wo alternative Energiequellen wie Erdgas und erneuerbare Energien geringere Vorlaufkosten und schnellere Kapitalrenditen bieten. Unsicherheiten hinsichtlich der Projektfinanzierung und der Kapitalrendite können die Entwicklung und den Einsatz von SMRs verzögern oder behindern und zu Projektabsagen oder -verschiebungen führen.
In abgelegenen oder isolierten Gebieten mit eingeschränktem Zugang zu zuverlässiger Energie, wie arktischen Dörfern oder Inselstaaten, können SMRs ein entscheidender Bestandteil von Initiativen zur Modernisierung des Stromnetzes sein. In der Arktis beispielsweise, wo raue Wetterbedingungen und logistische Hindernisse typische Energiequellen unzuverlässig machen, stellen SMRs eine mögliche Lösung dar, um abgelegene Bevölkerungen, Industriestandorte und Militäreinrichtungen kontinuierlich und zuverlässig mit Strom zu versorgen.
Im Jahr 2023 wird das US-Energieministerium (DOE) bis zu 39 Millionen US-Dollar zur Ausschreibung von Laborvorschlägen der Grid Modernization Initiative (GMI) beitragen. Die GMI ist eine Zusammenarbeit zwischen dem DOE und nationalen Laboren zur Entwicklung von Werkzeugen, Konzepten und Technologien zur Messung, Analyse, Vorhersage, zum Schutz und zur Steuerung des Stromnetzes.
Darüber hinaus ist die Energieinfrastruktur in Inselstaaten und -gebieten wie der Karibik oder den Pazifikinseln häufig extremen Wetterereignissen, Naturkatastrophen und Lieferkettenunterbrechungen ausgesetzt. SMRs können eine konstante und zuverlässige Stromquelle bieten und die Auswirkungen solcher Probleme abmildern. Länder, die SMRs in ländlichen oder netzfernen Gebieten einsetzen, können die Energiezuverlässigkeit erhöhen, die Abhängigkeit von Dieselgeneratoren und importierten Kraftstoffen verringern und die Energiesicherheit und -resilienz stärken.
Darüber hinaus verfügen SMRs über netzfreundliche Funktionen wie Lastfolgeregelung, schnelle Rampenraten und Schwarzstartfähigkeit, wodurch sie sich ideal für die Integration erneuerbarer Energiequellen, den Ausgleich intermittierender Stromerzeugung und die Stabilisierung von Netzfrequenz und -spannung eignen. Darüber hinaus können SMRs an dicht besiedelten Standorten als verteilte Energieressourcen (DERs) oder Mikronetzanlagen fungieren, indem sie bei Netzausfällen Notstrom liefern, Übertragungsverluste verringern und die allgemeine Netzeffizienz und -stabilität verbessern.
Die globale Marktanalyse für kleine modulare Reaktoren wird in Nordamerika, Europa, im asiatisch-pazifischen Raum, im Nahen Osten und Afrika sowie in Lateinamerika durchgeführt.
Nordamerika ist der weltweit bedeutendste Marktteilnehmer auf dem Markt für kleine modulare Reaktoren. Der Markt wird im Prognosezeitraum voraussichtlich um durchschnittlich 8,9 % wachsen. Dies ist auf die USA zurückzuführen, die erhebliche Investitionen in die Weiterentwicklung dieser jungen Technologie getätigt haben, über eine starke Präsenz führender SMR-Hersteller verfügen und intensiv an der Entwicklung effizienter Nukleartechnologie forschen. Mehrere Unternehmen des privaten Sektors im ganzen Land haben F&E-Genehmigungen zur Kommerzialisierung der Technologie für kleine modulare Kernreaktoren erhalten.
Im asiatisch-pazifischen Raum wird im Prognosezeitraum ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 9,4 % erwartet. In den Ländern des asiatisch-pazifischen Raums werden modulare Reaktoren entwickelt und installiert, um den steigenden Energiebedarf und die nukleare Kapazität zu decken. Darüber hinaus konzentrieren sich die Regierungen dieser Länder zunehmend auf die Senkung der Kohlenstoffemissionen und die Einführung erneuerbarer Ressourcen zur Stromerzeugung, was das Wachstum des Marktes für kleine modulare Reaktoren im asiatisch-pazifischen Raum in den kommenden Jahren voraussichtlich ankurbeln wird.
Darüber hinaus hat China den Bau eines Demonstrations-SMR, ACP100 SMR, zur Stromerzeugung, Heizung, Dampfproduktion und Meerwasserentsalzung genehmigt. Bis 2030 wird Indien voraussichtlich die Europäische Union als drittgrößten Energieverbraucher der Welt überholen und damit den Trend zu kompakten modularen Reaktoren vorantreiben.
Europa hat intensiv an SMRs für eine saubere und zuverlässige Energieerzeugung geforscht. SMRs bieten verschiedene Vorteile, darunter verbesserte Sicherheitsmerkmale, Skalierbarkeit und Flexibilität, was mit den Ambitionen Europas für die Energiewende im Einklang steht. Laut einem Bericht der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEA) haben zahlreiche europäische Länder, darunter das Vereinigte Königreich, Polen und die Tschechische Republik, Interesse an der Nutzung von SMRs zur Deckung des Energiebedarfs bei gleichzeitiger Senkung der Kohlenstoffemissionen bekundet.
Der Markt ist weiter nach Reaktortyp segmentiert in Leichtwasserreaktoren (LWR), Schnellneutronenreaktoren (FNR) und Schwerwasserreaktoren (HWR).
Leichtwasserreaktoren (LWR), auch bekannt als thermische Neutronenreaktoren, werden im Prognosezeitraum voraussichtlich den globalen Markt für kleine modulare Reaktoren dominieren. Leichtwasserreaktoren (LWR) sind der weltweit am häufigsten eingesetzte Kernreaktortyp zur Stromerzeugung. Sie verwenden normales Wasser als Kühlmittel und Neutronenmoderator und laufen bei niedrigeren Temperaturen und Drücken als andere Reaktortypen. LWR werden weiter in Druckwasserreaktoren (PWR) und Siedewasserreaktoren (SWR) unterteilt. PWR verwenden Hochdruckwasser, um Wärme vom Reaktorkern zu einem Dampfgenerator zu übertragen, während SWR Dampf direkt im Reaktorkern erzeugen. LWR sind aufgrund ihrer bewährten Technologie, Zuverlässigkeit und Sicherheitsmerkmale in SMR-Designs prominent vertreten.
Basierend auf der Konnektivität ist der Markt in Off-Grid und Grid Connected fragmentiert.
Das netzgekoppelte Segment hatte im Jahr 2023 den größten Marktanteil und machte mehr als zwei Drittel des weltweiten Umsatzes auf dem Markt für kleine modulare Reaktoren aus. Es wird erwartet, dass es im Prognosezeitraum seine Spitzenposition behält. Netzgekoppelte SMRs sind Reaktoren, die in die zentrale Stromnetzinfrastruktur integriert sind, das Netz mit Strom versorgen und mit anderen netzgekoppelten Erzeugungsquellen, Übertragungsleitungen und Verteilnetzen kommunizieren. Netzgekoppelte SMRs fungieren als verteilte Energieressourcen (DERs) oder Mikronetzanlagen und bieten Grundlast, Lastausgleich und Netzstabilitätsdienste.
Der Markt wird nach Einsatz in Einzelmodulkraftwerke und Mehrmodulkraftwerke unterteilt.
Das Segment der Einzelmodulkraftwerke hatte im Jahr 2023 den größten Marktanteil und machte etwa drei Viertel des weltweiten Umsatzes auf dem Markt für kleine modulare Reaktoren aus. Es wird erwartet, dass es im Prognosezeitraum seine Spitzenposition behält. Einzelmodulkraftwerke bestehen aus einer einzelnen SMR-Einheit, die typischerweise eine Kapazität von einigen Megawatt (MW) bis zu einigen hundert Megawatt hat. Diese freistehenden Geräte sollen in sich geschlossen und anpassungsfähig sein, sodass ein autonomer Betrieb und Einsatz an mehreren Orten möglich ist. Im Vergleich zu herkömmlichen großen Kernkraftwerken bieten Einzelmodulkraftwerke Vorteile wie Flexibilität, Skalierbarkeit und schnellere Einsatzzeiten. Sie eignen sich für Anwendungen, die eine geringere Stromerzeugungskapazität erfordern, wie isolierte Dörfer, Industrieanlagen, Militärstützpunkte und netzunabhängige Gebiete.
Basierend auf der Nennleistung ist der Markt in bis zu 100 MW, 101 bis 200 MW und 201 bis 300 MW unterteilt.
Bis zu 100 MW hatten im Jahr 2023 den größten Marktanteil und machten etwa die Hälfte des weltweiten Umsatzes mit kleinen modularen Reaktoren aus, und es wird erwartet, dass diese Leistung im Prognosezeitraum ihre Dominanz beibehält. SMRs mit bis zu 100 MW Nennleistung sind für die Erzeugung von Strom in kleinerem Maßstab für verschiedene Anwendungen vorgesehen, darunter abgelegene Dörfer, Industrieanlagen, Militäranlagen und netzunabhängige Gebiete. Diese SMRs bieten eine kompakte und modulare Option zur Deckung des lokalen Energiebedarfs und können als eigenständige Einheiten oder in Kombinationen mehrerer Einheiten eingesetzt werden, um die Kapazität nach Bedarf zu erhöhen.
Je nach Standort wird der Markt in Land- und Seemärkte unterteilt.
Die Kategorie Land hatte im Jahr 2023 den größten Marktanteil und machte über drei Viertel des weltweiten Umsatzes mit kleinen modularen Reaktoren aus. Es wird erwartet, dass sie im Prognosezeitraum ihre beherrschende Stellung behält. Landgestützte SMRs sind Reaktoren, die an Land installiert und betrieben werden, darunter an Orten an Land wie Industriekomplexen, Kraftwerken, Forschungszentren und entfernten oder isolierten Gebieten mit verfügbarem Land. Landgestützte SMRs können für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, darunter netzgekoppelte Stromerzeugung, netzunabhängige Stromversorgung, Fernwärme , industrielle Prozesswärme und Entsalzung. Sie bieten Vorteile wie Zugänglichkeit zur Infrastruktur, Zugang zu Kühlwasserversorgungen und einfache Einhaltung gesetzlicher Vorschriften im Vergleich zu seegestützten Installationen. Landgestützte SMRs eignen sich für städtische und ländliche Gebiete und fördern die Energiewende, die wirtschaftliche Entwicklung und die Sicherheit.
Der Markt kann nach Anwendung in Entsalzung, Stromerzeugung und Industrie unterteilt werden.
Das Segment Stromerzeugung wird im Prognosezeitraum seine führende Position beibehalten. Die Hauptanwendung von SMRs ist die Stromerzeugung für netzgekoppelte oder netzunabhängige Stromversorgungen. SMRs können Grundlast, Lastfolgeleistung oder Spitzenleistung liefern, um den sich ändernden Strombedarf in Städten, Industrieparks, isolierten Siedlungen und Militäranlagen zu decken. SMRs haben gegenüber herkömmlichen großen Kernreaktoren Vorteile, darunter Kompaktheit, Skalierbarkeit und bessere Sicherheitsfunktionen. Sie eignen sich für den Ersatz veralteter fossiler Brennstoffanlagen, die Förderung der Integration erneuerbarer Energien und die Verbesserung der Netzzuverlässigkeit und -stabilität. SMRs können auch als verteilte Energieressourcen (DERs) oder Mikronetzanlagen eingesetzt werden, die zur Schaffung dezentraler und nachhaltiger Energiesysteme beitragen.
