世界の原子力発電所設備市場規模は、予測期間（2023～2031年）中に2.5％のCAGRで成長すると予想されています。近年、世界の人口の急増、生活水準の向上、地域の製造能力の強化により、エネルギー需要が増加しています。このエネルギー需要の増加は原子力によって満たすことができ、原子力に対する需要の増加は世界の原子力発電所設備市場を押し上げると予想されています。さらに、地球温暖化の進行により、原子力などのクリーンエネルギー源に対する需要も増加しており、市場の成長を後押ししています。
原子力発電所の設備とは、原子力発電所で核反応を利用して電気を生成するために使われるさまざまな部品やシステムを指します。これらの発電所は、原子核が小さな破片に分裂するときに発生する膨大な量のエネルギー (核分裂と呼ばれるプロセス) を、使用可能な電気に変換します。原子力発電所の基本的な設備は、燃料棒と制御システムが収容されている原子炉です。発電施設の中心的な部品である原子炉は、核分裂反応の場です。
炉心は、ウラン 235 やプルトニウム 239 などの核分裂性物質を含む燃料棒で構成されています。制御された核分裂反応により熱が発生します。制御棒は中性子を吸収できる材料で作られており、その結果、原子炉の炉心内の核分裂反応の速度を制御します。制御棒の位置を操作することで、オペレーターは原子炉の出力を制御できます。その他の必須機器には、冷却システム、蒸気発生器、タービンと発電機、冷却システム、格納容器、制御室、燃料処理システム、廃棄物の保管と処分があります。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2021-2031 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 2.5% |
| 市場規模 | |
| 急成長市場 | 北米 |
| 最大市場 | アジア太平洋 |
| 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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予測によれば、世界の人口は 2030 年には 85 億人を超え、2050 年までに 97 億人増加すると予想されています。現在の世界の人口の急激な増加を考えると、地球は現在生産されている量の 2 倍のエネルギーを必要とすると予測されています。さらに、地域の製造活動の増加と生活水準の向上により、エネルギー消費が増加するでしょう。
EIA によると、世界の発電能力は 2050 年までに 50% から 100% の成長を遂げると予測されています。同様に、同じ期間に電力生産は 30% から 76% 拡大すると予測されています。予測によると、再生可能エネルギー源と原子力は、2050 年までに世界の総電力供給の最大 66% を供給する可能性があります。したがって、世界のエネルギー需要の増加は原子力産業を牽引し、世界の原子力発電所機器市場を押し上げます。
NOAA の 2021 年年次気候レポートによると、1880 年以降、陸地と海を合わせた気温の年間平均上昇率は 0.14 °F (0.08 °C) となっています。具体的には、1981 年以降、平均上昇率は 2 倍以上となり、10 年あたり 0.32 °F (0.18 °C) に達しています。今後数十年間に排出される二酸化炭素やその他の温室効果ガスの量は、将来の地球温暖化と直接相関します。
さらに、化石燃料の燃焼と森林伐採により、年間約 110 億トンの炭素が追加されます。自然のプロセスではそれほど多くの炭素を除去できないため、大気中の二酸化炭素レベルは毎年上昇します。したがって、地球温暖化に関する懸念の高まりと、低炭素またはカーボン ニュートラルなエネルギー源の必要性により、原子力発電の研究が再び活発化しています。これは主に、発電時に温室効果ガスを排出しないという原子力発電の特性によるものです。これにより、世界市場の成長が促進されます。
原子力発電所の建設には多額の初期投資が必要です。インフラの構築、土地の取得、安全対策の実施には多額の資金投資が必要です。必要な資本支出は、風力や太陽光発電技術と比較して非常に高額です。
石炭火力発電の1キロワット時の生産コストは1.88セントです。対照的に、化石燃料発電所の建設費と運用費は原子力発電所よりも低くなっています。欧州と米国の原子力発電所の建設費は、1キロワット時あたり5,500ドルから8,000ドル、1,100MWの発電所あたり約60億から90億米ドルです。しかし、太陽光発電施設の価格は1キロワットあたり約2,000ドルです。したがって、高額な費用が市場の成長を抑制すると予想されます。
近年、原子力エネルギーにはさまざまな利点があるため、官民の企業が新たな原子力発電システムの導入に投資を拡大しています。たとえば、2022年7月、米国エネルギー省（DOE）は今年初め、月面に核分裂地表発電システムを導入するための設計提案と引き換えに、3つの企業にそれぞれ約500万ドル相当の契約を3件交付しました。NASAは、この技術を今世紀末までに月に導入すると予想しています。
さらに、DOE の契約では、月面での運用を目的とした 40 キロワットの核分裂発電システムの予備設計コンセプトの開発に資金が割り当てられています。このシステムは、月の過酷な環境でも少なくとも 10 年間は耐久性があるはずです。契約企業は、ロッキード マーティン、ウェスティングハウス、IX で、設計開発では各社が協力します。結果として、このような要因が市場の成長機会を生み出します。
世界の原子力発電所設備市場は、設備の種類に基づいて、独立設備と補助設備に分かれています。
原子力発電所の文脈では、「アイランド機器」という語句は、原子炉の安全で信頼性の高い機能を保証するために不可欠な重要なシステムとコンポーネントを指すのが一般的です。原子力発電所は、通常、明確な機能ゾーンに分割されており、これらのゾーンの 1 つは「核アイランド」または「原子炉アイランド」と呼ばれることがあります。核アイランドには、原子炉コアの主な場所と、核分裂プロセスを促進するために必要な多くの重要なシステムと機器が含まれます。
原子力島の設備の主要コンポーネントには、原子炉炉心、冷却システム、制御システム、計装および監視システム、蒸気発生器、タービンが含まれます。これらのシステムのエンジニアリングは、冗長性対策を使用して原子力施設の安全性と信頼性を保証するように細心の注意を払って設計されています。
原子炉の種類に基づいて、世界の原子力発電所設備市場は、加圧水型原子炉 (PWR)、加圧重水型原子炉 (PHWR)、沸騰水型原子炉 (BWR)、および先進型原子炉に分類されます。
加圧水型原子炉 (PWR) は世界市場を独占しています。加圧水型原子炉 (PWR) は、水を中性子減速材および冷却材として稼働する原子炉です。これは、最も一般的な原子力発電所の設計の 1 つです。一次冷却材 (水) は、PWR 内で高圧下で原子炉の炉心に輸送され、原子核分裂によって放出されたエネルギーによって加熱されます。その後、高圧で加熱された水は蒸気発生器に送られ、そこで熱エネルギーが蒸気に変換され、二次システムの低圧水に送られます。その後、蒸気によってタービンが駆動され、発電機が回転します。
さらに、加圧水型原子炉の安全性により、世界中の原子力施設で広く採用されています。設計には放射性物質の漏出を防ぐための多重バリアが組み込まれており、高圧運転により熱伝達と発電効率が向上します。
地域別に見ると、世界の原子力発電所設備市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、ラテンアメリカ、中東およびアフリカに分かれています。
アジア太平洋地域の原子力発電所設備の市場シェアは、予測期間中に大幅に拡大すると予想されます。急速な工業化と都市化によりエネルギー需要が高まり、炭素ベースのエネルギー技術への長期依存を回避する大きな機会が存在します。アジア太平洋地域は世界人口の50％以上を抱え、重要な経済主体として浮上しています。この地域の特定の地域では、エネルギー需要が2040年までに80％まで大幅に増加すると予測されています。さらに、インド政府は、今後数年間の大規模なインフラ構築プログラムをサポートするために、原子力発電容量の拡大を優先しています。公式予測によると、2031年末までに約22.5GWの容量が達成されると予想されています。さらに、インド政府は、2050年までに原子力エネルギーの貢献を総発電量の25％に増やすという目標を設定しており、これは現在の比率から2.5％の増加に相当します。その結果、これらの目標に沿ってプロジェクトパイプラインが強化され、この地域の産業は成長すると予想されます。
さらに、政府と主要プレーヤーは、原子力産業の新たな進歩を引き出すためのイニシアチブを取っています。たとえば、次世代の原子炉のプロトタイプと見なされている「改良型軽水炉」の開発が現在日本で進行中です。三菱重工業は現在、北海道電力、四国電力、関西電力、九州電力の4つの主要電力会社と共同で、SRZ-1200として知られる改良型軽水炉の開発に取り組んでいます。このプロジェクトは、加圧水型原子炉（PWR）の使用に焦点を当てています。この技術は徐々に復活しています。このような進歩は、アジア太平洋市場の成長を促進すると予想されています。
北米では、市場は有望な成長が見込まれています。この地域の原子力発電所への投資の増加と原子力技術の進歩に向けた取り組みが、この成長の主な原動力です。たとえば、原子力技術の進歩の概要であるSMRロードマップは、2018年にカナダ天然資源省（NRCan）によって公開されました。これは小型モジュール炉（SMR）に基づいています。ニューブランズウィック州とサスカチュワン州は、SMRの進歩と実装を促進するために、2019年12月にオンタリオ州と協力協定を締結しました。その目的は、気候変動、地域のエネルギー需要、経済成長、研究とイノベーションの機会に関連する課題に対処することです。SMRロードマップの53の推奨事項に応えて、NRCanは2020年12月にSMRアクションプランを公開しました。この計画では、SMRの国内および国際的な開発、実証、展開に必要な手順が概説されています。この戦略によると、最初のユニットは2020年代後半に稼働する予定です。カナダ政府は2023年2月に「小型モジュール炉実現プログラム」を開始した。政府はSMRの推進と導入を支援するために2,960万カナダドル（約2,200万米ドル）を割り当てた。
さらに、化石燃料への依存を減らし、ネットゼロ排出目標を達成するために、新しい原子力発電所や原子炉の開発が増加しています。たとえば、2023年10月、ブルガリアは化石燃料の代替として、国内の原子力発電を増やすために、唯一の原子力発電所にさらに2基の原子炉の建設を開始しました。政府の声明によると、合計2,300メガワットの出力を持つ2つの新しく建設された原子炉は、ウェスティングハウスが開発した技術を採用します。同様に、2023年6月、米国のエナジーソリューションズは、2050年までにネットゼロ排出を達成するというエネルギー業界の目標に沿って、米国の原子力発電所の寿命延長と新しい発電所の建設を促進するために、能力を強化します。エナジーソリューションズは、既存の原子力サービスインフラストラクチャを活用し、幅広いサービスを提供するために、熟練した検証済みの幹部チームを育成したと主張しています。このような要因が、地域市場の拡大を促進しています。
ヨーロッパは着実に拡大すると予測されています。気候変動により、ヨーロッパの平均気温は産業革命前の水準と比較して 2.3 °C 上昇しました (2022 年)。ヨーロッパは地球温暖化の進行が最も速い大陸です。化石燃料を燃やすと CO2 が排出され、この気温がさらに上昇する可能性があるため、原子力技術などの代替発電技術の使用がますます重視されています。2023 年 2 月、11 のヨーロッパ諸国が原子力サプライ チェーン全体で協力を強化し、新しい発電能力と小型原子炉などの新興技術の分野で共同産業イニシアチブを促進することを約束しました。声明によると、署名者はストックホルムで「原子力エネルギー分野でのヨーロッパの協力を強化するという希望を共同で再確認する」ことを目的とした宣言に署名しました。このような措置は、ヨーロッパ市場の成長を促進する可能性があります。
