世界の原子力発電市場規模は、2023年に344.3億米ドルと評価されました。2024年の354.9億米ドルから2032年には453.1億米ドルに達し、予測期間（2024～32年）にわたって年平均成長率3.10%で成長すると予想されています。原子力発電は、安定した信頼性の高いベースロード電源を提供し、不安定な化石燃料市場への依存を減らし、原子力発電能力を持つ国のエネルギー安全保障を強化します。
さらに、多くの政府は、原子力発電の開発と導入を支援するために、インセンティブ、補助金、規制枠組みを提供しています。これらの政策には、融資保証、税制優遇措置、長期電力購入契約などが含まれており、原子力プロジェクトへの投資を奨励することができます。
原子力エネルギーは、化石燃料よりも炭素排出量の少ない電力を供給できます。原子力は、炭素排出量の少ない電力を生産する最も信頼できる方法の 1 つです。さらに、電力コストについて長期的な保証を提供します。2020 年に開始される原子力発電所建設プロジェクトの採用は、予測期間中に世界の原子力産業が大幅に成長すると予想される主な理由です。原子力市場を牽引する主な要因には、エネルギーの需要が供給よりも大きいという事実、クリーン エネルギーの利点と化石資源の枯渇に対する認識の高まりなどがあります。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2021-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 3.10% |
| 市場規模 | |
| 急成長市場 | ヨーロッパ |
| 最大市場 | 北米 |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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炭素排出量の増加は世界に悪影響を及ぼしており、その結果、世界中の国々が炭素排出量を削減する行動を取り始めています。炭素排出量を削減するために、国連気候変動枠組条約に基づくパリ協定が 2016 年に調印されました。この協定は、資金調達、適応、温室効果ガス排出量の削減をカバーしています。気候変動の有害な影響を軽減するには、世界の温室効果ガス (GHG) 排出量を大幅に削減する必要があります。化石燃料発電所による発電が純炭素排出量のかなりの部分を占めているため、原子力発電所の需要が炭素排出量の増加を抑えると予想されています。
世界中で再生可能エネルギーの成長が爆発的に進んでいます。その結果、いくつかの地域では原子力産業へのFDIと投資が減少しています。2020年末までに、原子力発電の総設備容量は2000年以来約40GW、つまり年間2.1GW増加し、約392.61GWに達しました。原子力と比較すると、2000年以来、風力発電が700GW以上、太陽光発電が700GW以上追加されました。
複雑で大規模な集中型原子力発電所に比べ、シンプルで分散型の技術はより迅速に導入できる可能性があり、これも再生可能エネルギー容量の発展に貢献する要因です。中国は世界の原子力発電市場で圧倒的な差をつけてトップの座を占めているにもかかわらず、2020年に電力網に追加された原子力発電容量は約2.01GWに過ぎませんでした。同じ期間内に約136GWの新たな再生可能エネルギー容量が稼働を開始しました。
各国で長期運転および老朽化管理プログラムが実施されている原子炉が増えています。これは、当初の目的を超えて原子炉の寿命を延ばすこと、つまり、多くの国の有益な政策によってサポートされている継続的かつ安全で持続可能な運転を保証することに貢献しています。経済協力開発機構 (OECD) 加盟国では、原子炉の寿命延長は当たり前になっています。ほとんどの事業者は、延長運転ライセンスを申請する際に、技術の進歩、安全性の向上、燃料の性能、特性の変更、燃料交換スケジュール、およびリードタイムを準備しています。
当初、ほとんどの原子力発電所の運転期間は 25 ～ 40 年と予想されていましたが、工学的分析により、運転を継続することが可能になりました。米国では、85 基を超える原子炉が NRC (米国原子力規制委員会) からライセンスの更新を受けており、2016 年末までに運転寿命が 40 年から 60 年に延長されました。フランスのエネルギー政策は、既存の原子炉の運転寿命を 40 年を超えて延長し、電力ミックスの一部における原子力発電の削減を延長できるように変更されました。
エネルギーセグメントは市場への主要な貢献者であり、予測期間中に2.90％のCAGRで成長すると予測されています。原子力エネルギーは、原子核またはコアを構成する陽子と中性子から放出されるエネルギーです。原子核はいくつかの部分に分割されて核分裂を起こしたり、融合して核融合（核融合）を起こしたりします。核融合技術はまだ研究開発（R＆D）段階ですが、核分裂は現在、発電に使用されています。今後数年間で、世界の都市化は人口と経済成長とともに加速すると予想されています。
防衛部門では、原子力発電は、燃料補給なしで長期間海上に留まる潜水艦の推進力や海軍艦艇に最適です。陸軍原子力発電プログラム (ANPP) は、遠隔地や通常はアクセスできない場所で電気と暖房を生成するための小型加圧水型および沸騰水型原子力原子炉を開発するために、原子力委員会と米国陸軍工兵隊によって 1954 年に設立されました。最初の原子力潜水艦である USS ノーチラスは、1955 年に海に進水しました。1960 年代には、ノーチラスが加圧水型原子炉 1 基を搭載した潜水艦と、ウェスティングハウス原子炉ユニット 8 基を搭載した航空母艦 USS エンタープライズの建造への道を開きました。
加圧水型原子炉（PWR）セグメントは、市場への主要な貢献者であり、予測期間中に3.05％のCAGRで成長すると予測されています。世界で最も頻繁に使用されている原子炉設計は、加圧水型原子炉（PWR）です。PWRでは、高圧水が炉心炉に送られ、炉心炉が放出するエネルギーによって加熱されます。原子核分裂によって熱が放出され、それが蒸気の生成に使用されます。中央タービンユニットは、水冷却材と水減速材間の熱交換によって発生した蒸気を使用してタービン発電機を回転させ、電気を生成します。蒸気は蒸気発生器で収集され、中央タービンユニットに送られます。
CANDU（カナダ重水素ウラン）原子炉は、加圧重水炉（PHWR）の別名です。この種の原子炉は、1950年代からカナダで開発されてきました。IAEAは、2020年12月時点で48基のPHWR原子炉が稼働し、総正味容量は23.9GWになると推定しており、そのほとんどはカナダにあります。PHWRは通常、天然の非濃縮ウラン酸化物を燃料として燃やすため、冷却剤としてより効果的な重水が必要になります。重水により、原子炉が燃料濃縮施設なしで稼働できるようになり、中性子経済性が向上し、原子炉は代替燃料サイクルを使用できます。PWR原子力施設とは異なり、PHWR設計では薄壁の圧力管が必要です。これにより、圧力境界を広げることができ、直径が小さい圧力管は無視できるようになります。
電気を生み出す別の形式の原子炉は沸騰水型原子炉です。PWRに次いで、世界で2番目に大きな市場シェアを占めています。軽水を使用して蒸気を発生させるPWRに匹敵します。この相違は、蒸気発生器の動作方法に起因します。BWRでは、炉心炉が水を直接加熱して蒸気を生成します。蒸気は水蒸気分離器でろ過されてからタービンに送られ、そこで電力として使用されます。新しい蒸気はPWRと同様に、凝縮器に排出され、凝縮して水になります。再生された水は複数のポンプの助けを借りて、凝縮器から汲み出され、加熱されてから炉心炉に再び送り込まれます。電力網に障害が発生した場合には、オンサイトのディーゼル発電機が電動ポンプを稼働させます。
ウランを燃料として、黒鉛を減速材として、ヘリウムガスを冷却材として使用する原子炉は、高温ガス冷却炉として知られています。この原子炉はエネルギーを生成し、最大熱出力は950℃です。これらは、特に英国で広く商業利用されている前世代のガス冷却炉のより現代的な変種です。稼働中のGCR原子炉15基のうち14基と約7725MWの正味容量を有する英国は、2020年12月時点でGCRの最大の市場でした。英国の原子力エネルギーの大部分は、EDF Energyの第2世代英国ガス冷却炉の一部であり、二酸化炭素を二酸化炭素冷却材として、黒鉛を中性子減速材として使用する7つのAGRステーション、または先進的ガス冷却炉によって生産されています。
液体金属高速増殖炉（LMFBR）では、冷却材として、ナトリウム、ナトリウムカリウム合金、水銀、鉛、鉛ビスマス、スズなどのさまざまな液体金属が使用されています。これらの冷却材を使用することで、ウラン資源を使用してより効率的に発電することができます。LMFBRは、他のすべての従来の原子力発電所とは対照的に、非核分裂性でありながら99.3％の天然ウランを含むウラン238を使用します。中性子吸収を使用すると、ウラン238からプルトニウム239を作成できます。その際立った特徴の1つは、LMFBRがエネルギーを生成する際に消費するよりも多くの核分裂性物質を生成することです。原子炉の5つの主要部分は、原子炉心、熱交換器、蒸気発生器、蒸気タービン、および凝縮器です。原子炉の心を構成するプルトニウムとウラン酸化物の混合物は、熱と放射線を放出します。発生した熱はナトリウム液に吸収され、水を加熱する前に 2 番目のナトリウム ループを温めるために使用されます。ジェネレーターは、生成された蒸気によって起動されます。
北米は最も重要な主要貢献者であり、予測期間中に3.00％のCAGRで増加すると予想されています。原子力エネルギーは北米の主な焦点です。米国とカナダは、コンパクトなモジュール式原子炉の可能性を学びながら、原子力発電所の寿命を延ばすことに注力しています。2021年11月現在、米国は世界最大の原子炉群を運用しており、約30州に93基の原子炉があり、総容量は95.5GWです。2020年に世界の原子力発電の31％以上を発電した米国は、世界最大の原子力発電国の1つです。2020年、米国の原子炉は790TWhの電力を発電しましたが、これは2019年の発電量からわずか2.3％の減少です。
欧州では、2020年に原子力エネルギーがエネルギーミックスの22％以上を占め、最も重要な貢献者の1つとなっています。しかし、今後数年間で、ドイツ、フランス、スペインなどの一部の主要国の政府は、一部の原子力発電所の廃止を目指しています。原子力発電所の稼働年数は通常30年から40年です。欧州の原子炉の多くはこの年齢に近づいており、大部分が1960年代と1970年代に建設されたため、改良と寿命延長が必要になります。欧州の原子力市場では、新規容量の追加がわずかに減少すると予想されています。さらに、水不足や再生可能エネルギー分野への投資などの問題により、業界は制約を受けると予想されています。
中国は2021年までに世界で最も大規模な新規原子力発電計画を持つことになる。2011年の日本の福島原発事故後、計画の再検討が完了するまで原子炉の認可を一時停止するという政府の決定により、これまで規制上の課題に直面してきた中国の原子力発電市場の見通しは、強力なプロジェクトパイプラインによって改善されると期待されている。中国は最先端の技術と厳格な基準を使用して原子力発電所を開発している。中国は、設計から建設、運転、廃止措置まで、原子力発電所のライフサイクルのすべての段階を厳密に管理している。中国では2021年12月時点で52基の原子炉が稼働しており、総発電容量は49.77 GWeである。
1960年代にブラジルとアルゼンチンの政権が原子力発電に重点を置く形で設立されたとき、南米で初めて原子力プロジェクトが観察されました。この地域の原子力市場は、今後数年間で追加の原子炉を建設するという両国の目標により成長すると予想されています。ブラジルでは、脱炭素化への野心の高まりとエネルギー需要の急増により、原子力発電が緩やかに増加すると予想されています。ブラジルには2つの原子炉があり、2021年8月現在、国の電力の約3％を生産しています。1982年に、最初の原子力発電所が商業目的で稼働し始めました。エレトロブラスとウェスティングハウスは2020年2月に協力し、最初の原子力発電所であるアングラ1の運転寿命を40年から60年に延長しました。
