原子力発電所の廃止措置市場 サイズと展望 2025-2033

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原子力発電所の廃止措置市場の成長ドライバー

原子炉の運転終了

近年、発展途上国における発電能力の増加にもかかわらず、先進国における新規原子炉の稼働率が大幅に低下したため、世界の原子炉群の平均老齢は増加傾向にあります。1970年代初頭には、石炭、石油、ガスが発電電力の約80%を占め、残りの20%は水力発電でした。先進国では、化石燃料発電への依存を減らすため、稼働中の原子炉の大部分は1970年代と1980年代に建設されました。1960年代と1970年代には、原子炉の建設が急増しました。 1974年から1975年のピーク時には、年間30GW以上の発電設備が設置されました。これは世界の総電力消費量の約3.5%に相当し、再生可能エネルギー源による発電量の割合の約2倍に相当します。

国際原子力機関（IAEA）は、2020年末までに、総発電容量256.3GWの原子炉296基（約67%）の運転開始から30年以上経過すると推定しています。世界の現在の原子力発電容量の20%に相当する104基の原子炉は運転開始から40年以上経過しており、50年以上経過している原子炉はわずか1%です。老朽化し、運転休止期に近づいている原子炉が多数存在するため、廃止措置の必要性が高まっており、これが予測期間全体を通じて市場を牽引すると予測されています。

市場の抑制

廃止措置費用の上昇

原子炉の建設、維持、廃止措置には数十億ドルの費用がかかる場合があります。原子力発電所のライフサイクルの最終段階である廃止措置は、発電所の存続期間の大部分は安価であるにもかかわらず、より高額になります。廃止措置プログラムの各段階の順序とタイミングによって、廃止措置全体の費用が決まります。放射能レベルの低下により、通常は段階を延期することで費用は削減されますが、貯蔵および監視費用の増加によってその効果が打ち消される可能性があります。

そのため、原子力発電所の運営者は、廃止措置の経済的負担を30年から60年かけて転換するため、寿命延長計画に注目しています。さらに、拡張計画はこの時期に収入を生み出すため、予測期間中の市場調査が制限されます。

市場機会

再生可能エネルギー源との熾烈な競争

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外国直接投資（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年以降約40GW（年間2.1GW）増加し、約392.61GWに達すると予想されています。原子力発電と比較すると、2000年以降、風力発電は700GW以上、太陽光発電は700GW以上増加しています。

再生可能エネルギー容量の成長を促進するもう一つの要因は、高度で巨大な集中型原子力発電所よりも、シンプルで分散型の技術がより迅速に導入される可能性があることです。再生可能エネルギーの成長により、原子力発電は経済的に採算が取れなくなりつつあります。このため、予測期間を通じて原子力発電所の早期廃止を余儀なくされ、調査対象市場の成長を牽引すると予測されます。

セグメント分析

世界の原子力発電炉廃止措置市場は、原子炉の種類、用途、および発電容量によってセグメント化されています。

原子炉の種類別

世界の原子力発電炉廃止措置市場は、加圧水型原子炉、加圧重水型原子炉、沸騰水型原子炉、高温ガス冷却型原子炉、液体金属高速増殖炉、およびその他の原子炉の種類に分かれています。

加圧水型原子炉セグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に13.2%の年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されています。商用PWRは通常、原子炉容器内に熱を発生する炉心を備えています。核燃料、減速材、制御棒、そして高圧の液体水によって冷却・減速される冷却材はすべて、原子炉圧力容器（RPV）とも呼ばれる炉心に収容されています。 PWRは、加圧器、制御通路、原子炉冷却ポンプ、蒸気発生器、原子炉冷却材発生器、その他の機器で構成されています。PWRは、他の原子炉に比べていくつかの利点があるため、世界で最も広く使用されている原子炉です。重水などの他の冷却材よりも安価な軽水が、PWR原子炉の冷却材と減速材の両方として利用されるため、PWR原子炉の運転コストが低くなります。原子炉の炉心内の核分裂性物質が少ないため、さらなる核分裂反応の可能性が低くなり、原子炉の温度が適切なレベルに保たれ、不利な状態に遭遇する可能性が低くなり、より安全で管理しやすくなります。

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。カナダは1950年代からこのタイプの原子炉の開発に取り組んできました。現在稼働中のPHWR搭載原子炉の11%の大部分はカナダにあります。 PHWRは、天然に存在するウラン酸化物を燃焼させることが多いため、冷却材としてより効率的な重水が必要となります。重水は、燃料濃縮設備なしで原子炉を運転し、中性子経済性を向上させることで、原子炉が代替燃料サイクルを使用することを可能にします。PHWRの構造は、PWR原子力施設とは異なり、薄壁の圧力管を必要とします。これにより、多数の小径の圧力管で圧力境界を分散させることができます。したがって、PWRの設計と比較して、この設計では圧力障壁が意図せず破裂する可能性が低くなります。PHWRプラントはPWRプラントよりも安全であると考えられています。

用途別

世界の原子力発電所の廃止措置市場は、商用発電炉、原型発電炉、研究炉に分かれています。商用発電炉セグメントは最大の市場規模を占めており、予測期間中は12.90%のCAGRで成長すると予測されています。 2021年10月現在、32か国で441基の商用原子力発電所が稼働しています。米国は世界で最も多くの原子力発電量を誇り、最大の原子力発電能力を有しています。最も大きな割合を占めるのはフランスで、原子力発電能力は世界第2位です。商用原子力発電所は、経済、政府、社会など、様々な理由により閉鎖または廃止されています。原子力エネルギーのコスト競争力を低下させた主な要因は、運転寿命の短縮と、太陽光や風力といった代替エネルギー源の価格低下でした。

さらに、再生可能エネルギー技術の進歩と経済的実現可能性の向上により、原子力は急速に発展しています。世界的に、各国が大規模な再生可能エネルギーインフラを建設しており、原子炉の必要性は低下しています。さらに、再生可能エネルギー源が原子力発電に取って代わるにつれ、原子炉の閉鎖も進んでいます。そのため、世界の原子炉廃止措置産業は、再生可能エネルギー源開発のブームから大きな恩恵を受けています。

研究炉は、発電には利用されないことが多い様々な商用・民生用原子炉で構成されています。医療産業向けの放射性同位元素の製造、材料試験、研究開発はすべてこれらの原子炉で行われています。研究用中性子源やその他の用途が研究炉の主な機能です。これらの原子炉のほとんどは、世界中の大学の研究開発施設に設置されています。廃止措置は原子炉のライフサイクルにおいて不可欠な要素であり、規模が小さく、人口密集地に近いため、非常に大きな危険性を伴います。

さらに、研究炉は他の種類の原子炉と比較して、原子核物理学研究、同位元素製造、医療、農業および産業用途など、様々な用途に使用されるため、特別な廃止措置サービスが必要です。一般的な発電炉は最大3,000MWの電力を発電できますが、研究炉は最大100MWの電力を発電できます。簡単に言えば、これらの原子炉の発電容量は、船舶推進に使用される原子炉の発電容量よりもかなり低いと言えます。

発電容量ベース

世界の原子力発電炉廃止措置市場は、100MW未満と1,000MW超の2つに分かれています。100～1,000MWのセグメントが市場への最大の貢献者であり、予測期間中は年平均成長率（CAGR）13.6%で成長すると予測されています。1,000MWeの加圧水型原子炉には、年間約27トンのウラン（5万本以上の燃料棒に収容された約1,800万個の燃料ペレット）が必要です。石炭火力発電所は膨大な量の石炭を必要とします。驚くべきことに、1000MWeの石炭火力発電所は1日あたり9000トンの石炭を消費します。これは列車1両分（1両100トンの石炭火力発電車両90両分）に相当します。先進的な原子炉は、1キロワットあたり5,366米ドルの費用がかかると推定されています。つまり、1ギガワットの大型原子炉は、資金調達費用を除いて約54億米ドルの費用がかかります。一方、新規の風力発電所は1キロワットあたりわずか1,980米ドルです。

原子力発電と蒸気発電の費用は、1ワットあたり約4ドルと予想されています。100MWの原子力発電所は、90%の設備利用率で稼働した場合、約788,000MWhの電力を生産し、これは約99,000世帯の電力消費量に相当します。一方、設備利用率が30%の場合、100MWの風力発電所は約35,000世帯の消費電力に相当する電力を発電します。北東部では1万5000戸、南部では1万8000戸の住宅が対象となります。

地域分析

世界市場を席巻するヨーロッパ

世界の原子力発電所廃止措置市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域、LAMEA（ラ・メリア・アラブ諸国）の4つの地域に分かれています。ヨーロッパは収益に最も大きく貢献しており、予測期間中は年平均成長率（CAGR）14.09%で成長すると予想されています。政府による支援の拡大、フランス、リトアニア、英国、ドイツにおける原子力発電所の閉鎖を余儀なくさせた環境問題への懸念、ドイツにおける需要の増加、広報活動、解体プロセスを規制する厳格な政府規制の存在、そして韓国と日本における原子力発電所数の増加などが、世界の原子力発電所廃止措置市場におけるヨーロッパのシェア拡大に寄与しています。原子力廃止措置を優遇する厳格な政府規制により、この地域では市場が著しく成長しています。

さらに、欧州は電力生産を原子力に大きく依存しているため、2025年までに原子力発電のシェアを全体の電力生産量の75%から50%に削減し、エネルギーミックスの多様化を目指しています。これらの要因は、今後数年間で原子力廃止措置産業が大幅な成長を遂げることを示唆しています。この地域ではクリーンエネルギーへの移行に伴って多くの原子炉が廃止措置されており、欧州は原子力廃止措置にとって最も重要な市場となっています。ドイツ、フランス、英国がこの地域で活動する主要国です。

アジア太平洋地域では、原子力廃止措置市場が予測期間中に最も急速に成長すると予想されています。韓国と日本には稼働中の原子力発電所が多数存在し、原子力廃止措置への需要が高いことに加え、廃止措置の利用拡大、原子力廃止措置の継続的な取り組み、そして原子力エネルギー削減に向けた政府の取り組みが、この地域の原子力廃止措置市場の成長に貢献しています。アジア太平洋地域は近年、世界の原子力廃止措置市場において熾烈な競争相手となっています。この地域には近代的な原子力発電所が多数存在するため、原子力廃止措置プロセスの必要性が高まっています。事故の増加や、完成前に原子炉を閉鎖するよう求める政治的圧力により、この地域の原子力廃止措置産業も成長しています。アジア太平洋地域における最近の原子力廃止措置は、韓国と日本に顕著です。原子炉や発電所の耐用年数が間もなく到来することを考えると、中国とインドは原子力廃止措置産業にとって将来性があるかもしれません。

北米は、世界の稼働中の原子炉の数に関して重要な地域の一つです。需要の大部分は米国、カナダ、メキシコから来るため、原子炉廃止措置産業は大幅な拡大が見込まれています。2020年には世界の原子力発電量の31%以上を占める米国は、最大の原子力発電国の一つです。2020年、米国の原子炉は790TWhの電力を発電し、2019年から2.3%のわずかな減少となりました。その後の免許更新（SLR）プログラムにより、米国原子力規制委員会（NRC）は、運転免許を60年から80年延長する提案を検討しています。しかし、最近、いくつかの発電所所有者が、45年から50年で原子力ユニットを廃止することを決定しました。さらに、米国は加速廃止措置と呼ばれる新しいトレンドを実施しており、これにより、原子力施設は停止後より早く規制監視から解放されます。使用済み燃料の乾式貯蔵エリアを除き、原子力発電所の敷地の大部分は、その後、制限なく利用可能となります。

アラブ首長国連邦（UAE）は、中東で最初に原子力発電計画を開始した国の一つです。エミレーツ原子力公社（ENEC）は2009年に設立されました。同年12月、UAEと韓国電力公社（KEPCO）は、アブダビのバラカにAPR-1400メガワット（MW）の原子炉4基を建設する200億ドル規模の契約を締結しました。4基の原子炉を合わせた発電容量は5.6GWになると予想されています。サウジアラビアは長年にわたり、2基の大型原子炉と小型淡水化炉の建設を計画してきました。この目的のため、サウジアラビアは中国、ロシア、フランス、韓国、米国の5つのベンダーに情報提供を依頼しました。しかし、計画されている原子力発電所は、必要な投資額が莫大であるため、遅延が続いています。サウジアラビアは予測期間中に商業的に稼働を開始できる原子力発電設備を持たず、そのため同国には原子力発電所の廃止措置に関する市場は存在しないことになる。

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原子力発電所の廃止措置市場のトップ競合他社

1. Babcock International Group PLC
2. James Fisher and Sons PLC
3. NorthStar Group Services Inc.
4. Fluor Corporation
5. GE Hitachi Nuclear Services
6. Studsvik AB
7. Enercon Services Inc.
8. Orano Group
9. AECOM
10. Bechtel Group Inc.
11. Westinghouse Electric Company

最近の進展

• 2022年9月 - IAEAは、原子力施設の廃止措置における新技術の役割を高めることを目的とした国際イニシアチブを立ち上げました。200基以上の原子力発電所が廃止措置のために停止され、世界で稼働中の438基の原子炉のうちいくつかが今後数十年で段階的に廃止される予定であることから、原子力業界はプロセスの合理化を目指しています。
• 2022年12月 - IAEAは、インドネシアの核燃料サイクルの廃止措置および貯蔵プログラムに関するピアレビューの最終報告書を提出しました。放射性廃棄物と使用済み燃料。