小型モジュール炉市場 サイズと展望 2024-2032

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小型モジュール炉市場の成長要因

エネルギー需要の増加と脱炭素化目標

世界人口の増加と経済発展に伴い、電力需要は急増すると予測されています。インドや中国などの新興国では、急速に工業化と都市化が進んでおり、家庭、企業、産業に電力を供給するための、信頼性が高く費用対効果の高いエネルギー源に対する需要が高まっています。さらに、孤立したコミュニティやオフグリッド地域でも、社会経済の発展と生活環境の改善のために電力が求められています。

• 国際エネルギー機関（IEA）によると、世界のエネルギー需要は2023年に2.2%増加すると予測されており、2022年の2.3%増加をわずかに下回る見込みです。これは、日本や米国などの先進国における需要の減少によるもので、それぞれ3%と2%の減少が見込まれています。しかし、中国やインドといった成長市場では需要が増加すると予測されています。IEAは、2024年から2026年の間に需要が3.4%増加すると予測しています。2023年から2025年にかけての需要増加は2,500テラワット時（TWh）に達すると推定されており、これは現在の日本の年間電力消費量の2倍以上に相当します。

さらに、2023年には電力にアクセスできない人々の数は7億4,500万人に減少すると予想されていますが、これはパンデミック前の水準を下回っています。しかし、電力にアクセスできない人々の数は2000年以降50%以上減少しています。特に成長著しいアジア地域では、電力にアクセスできない人々の数は2000年から2023年の間に90%以上減少しており、エネルギー需要の増加は、特に従来の大型原子炉の実用性と費用対効果が高いことが求められる地域において、SMRが需給ギャップを埋める可能性を生み出しています。

さらに、世界各国は気候変動に対処し、温室効果ガスの排出を削減するために、野心的な脱炭素化目標を設定しています。再生可能エネルギーや原子力などの低炭素エネルギー源への移行は、これらの目標を達成するための重要な戦略です。原子力エネルギー、特にSMRは、太陽光や風力といった変動の大きい再生可能エネルギーを補完し、安定的かつディスパッチ可能なカーボンフリー電源を提供することで知られています。

• 例えば、欧州連合（EU）は2023年、2030年までに温室効果ガスの純排出量を1990年比で少なくとも55%削減するという一連の勧告を採択しました。これにより、EUは2050年までに世界で初めて気候中立の大陸となることが可能になります。SMRは化石燃料による発電に代わる低炭素の代替手段となり、各国政府がパリ協定に基づく排出削減目標と気候変動対策の誓約を達成する上で役立ちます。

制約要因

高コスト

原子力発電所、特にSMRは、設計・エンジニアリング、規制当局の承認、製造、建設、インフラ整備において、多額の先行投資を必要とします。小型モジュール炉（SMR）の建設費は3億300万米ドル以上と予測されており、均等化発電原価（LCOE）は1MWhあたり36米ドルです。これは、1,144MWの基準プラントの55億米ドル（92米ドル/MWh）と比較すると低い数値です。しかし、目標電力価格は2021年半ばの1MWhあたり58米ドルから53%上昇し、89米ドル/MWhとなっています。プロジェクトの予想建設費は53億米ドルから93億米ドルへと75%上昇しました。目標価格の上昇は、生産者物価指数、金利、資材費の上昇など、いくつかの変数によるものです。

さらに、SMRを含む原子力発電プロジェクトの初期資本コストが高いため、プロジェクト開発者は資金調達と投資誘致を困難にしています。特に、天然ガスや再生可能エネルギーなどの代替エネルギー源が初期コストを抑え、投資回収期間を短縮できる競争の激しいエネルギー市場においては、その傾向が顕著です。プロジェクトの資金調達と投資収益に関する不確実性は、SMRの開発と導入を遅延または阻害し、結果としてプロジェクトの中止または延期につながる可能性があります。

市場機会

グリッドの近代化とレジリエンスの実現

北極圏の村や島嶼国など、信頼性の高いエネルギーへのアクセスが限られている遠隔地や孤立地域では、SMRはグリッド近代化イニシアチブの重要な構成要素となり得ます。例えば、厳しい気象条件や物流上の障害により一般的なエネルギー源の信頼性が低い北極圏では、SMRは遠隔地の住民、工業地帯、軍事施設に継続的かつ安定した電力を供給するための解決策となる可能性があります。

2023年、米国エネルギー省（DOE）は、グリッド近代化イニシアチブ（GMI）ラボの公募に最大3,900万米ドルを拠出する予定です。 GMIは、エネルギー省と国立研究所が協力して、電力網の測定、分析、予測、保護、制御のためのツール、コンセプト、技術を開発するものです。

さらに、カリブ海や太平洋諸島などの島嶼国や地域では、エネルギーインフラは異常気象、自然災害、サプライチェーンの混乱に頻繁にさらされています。SMRは、安定的かつ回復力のある電力源を提供することで、こうした問題の影響を軽減することができます。農村部やオフグリッド地域にSMRを導入する国は、エネルギーの信頼性を高め、ディーゼル発電機や輸入燃料への依存を減らし、エネルギー安全保障と回復力を強化することができます。

さらに、SMRは、負荷追従、急速な出力変化、ブラックスタート機能など、電力網に適した機能を備えているため、再生可能エネルギー源の統合、間欠的な発電のバランス調整、システム周波数と電圧の安定化に最適です。さらに、人口密集地では、SMR は分散型エネルギー資源 (DER) またはマイクログリッド資産として機能し、グリッド停止時にバックアップ電源を提供し、送電損失を低減し、グリッド全体の効率と安定性を向上させます。

小型モジュール炉市場のセグメンテーション分析

原子炉の種類別

市場は、原子炉の種類別に、軽水炉（LWR）、高速中性子炉（FNR）、重水炉（HWR）にさらに細分化されています。熱中性子炉として知られる軽水炉（LWR）は、予測期間中、世界市場の大部分を占めると予想されています。軽水炉（LWR）は、発電に利用されている原子炉の中で、世界中で最も普及している原子炉です。LWRは、冷却材および中性子減速材として通常の水を使用し、他の種類の原子炉よりも低い温度と圧力で稼働します。LWRはさらに、加圧水型原子炉（PWR）と沸騰水型原子炉（BWR）に分類されます。PWRは高圧水を用いて炉心から蒸気発生器へ熱を伝達しますが、BWRは炉心内で直接蒸気を発生させます。 LWRは、その実績ある技術、信頼性、そして安全機能により、SMR設計において重要な役割を果たしています。

接続性別

接続性に基づいて、市場はオフグリッド型とグリッド接続型の2つに細分化されています。グリッド接続型セグメントは2023年に最大の市場シェアを獲得し、世界市場収益の3分の2以上を占めました。予測期間中もこのシェアを維持すると予想されています。グリッド接続型SMRは、集中型電力網インフラに統合された原子炉であり、電力網に電力を供給し、他のグリッド接続型発電源、送電線、配電網と通信を行います。グリッド接続型SMRは、分散型エネルギー資源（DER）またはマイクログリッド資産として機能し、ベースロード電力、負荷分散、および系統安定化サービスを提供します。

導入形態別

市場は導入形態別に、シングルモジュール発電所とマルチモジュール発電所に分類されます。シングルモジュール発電所セグメントは2023年に最大の市場シェアを獲得し、世界の小型モジュール炉市場の収益の約4分の3を占めました。予測期間中も引き続きこのリードを維持すると予想されます。シングルモジュール発電所は、通常数メガワット（MW）から数百メガワットの容量を持つ単一のSMRユニットで構成されています。これらの独立型装置は自己完結型で適応性が高く、自律的な運転と複数の場所への設置が可能です。従来の大規模原子力発電所と比較して、シングルモジュール発電所は柔軟性、拡張性、迅速な設置スケジュールなどの利点を提供します。これらは、孤立した村、工業地帯、軍事基地、オフグリッド地域など、発電能力が比較的低い用途に適しています。

出力定格別

出力定格に基づいて、市場は最大100MW、101～200MW、201～300MWの3つに細分化されています。最大100MWは2023年に最大の市場シェアを占め、世界の小型モジュール原子炉売上高の約半分を占め、予測期間中も引き続き優位を維持すると予想されています。最大100MWの出力定格のSMRは、遠隔地の村、工業地帯、軍事施設、オフグリッド地域など、様々な用途向けに小規模な電力を生成することを目的としています。これらのSMRは、地域的なエネルギー需要を満たすためのコンパクトでモジュール式の選択肢を提供し、スタンドアロンユニットとして、または必要に応じて容量を増やすために複数のユニットを組み合わせて設置できます。

所在地別

所在地に基づいて、市場は陸上と海洋に分類されます。陸上カテゴリーは2023年に最大の市場シェアを占め、世界の小型モジュール炉売上高の4分の3以上を占めました。予測期間中もその優位性を維持すると予想されます。陸上型SMRは、工業団地、発電所、研究センターなどの陸上施設や、利用可能な土地がある遠隔地または孤立した地域など、陸上に設置・運用される原子炉です。陸上型SMRは、系統連系発電、オフグリッド電力供給、地域暖房、産業プロセス熱、淡水化など、さまざまな用途に使用できます。 SMRは、インフラへのアクセス、冷却水供給へのアクセス、そして海洋設置に比べて規制遵守の容易さといった利点があります。陸上設置型のSMRは、都市部と農村部の両方に適しており、エネルギー転換、経済発展、そして安全保障を促進します。

用途別

市場は、用途別に淡水化、発電、産業に分けられます。発電セグメントは、予測期間中、引き続き主導的な地位を維持するでしょう。SMRの主な用途は、系統接続型またはオフグリッド電源向けの電力を生成することです。SMRは、都市、工業団地、孤立した集落、そして軍事施設における変化する電力需要に対応するために、ベースロード、負荷追従型、あるいはピーク対応型の電力を供給することができます。SMRは、コンパクトさ、拡張性、そして優れた安全機能など、従来の大規模原子炉に比べて優れた利点を備えています。SMRは、老朽化し​​た化石燃料施設の置き換え、再生可能エネルギーの統合促進、そして系統の信頼性と回復力の向上に適しています。 SMR は分散型エネルギーリソース (DER) またはマイクログリッド資産としても使用でき、分散型で持続可能なエネルギーシステムの構築に役立ちます。

地域別インサイト

北米：8.9%の成長率を誇る主要地域

北米は世界市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に8.9%のCAGRで成長すると予測されています。これは、この新興技術の発展に多額の投資を行い、大手SMRメーカーを擁し、効率的な原子力技術の開発に向けた綿密な研究を行っている米国によるものです。全国の複数の民間企業が、小型モジュール原子炉技術の商業化に向けた研究開発承認を取得しています。

アジア太平洋地域：9.4%の成長率を誇る最速成長地域

アジア太平洋地域は、予測期間中に9.4%のCAGRで成長すると予測されています。アジア太平洋諸国では、増大するエネルギー需要と原子力能力に対応するため、モジュール原子炉の開発・設置が進められています。さらに、これらの国々の政府は、二酸化炭素排出量の削減と発電用再生可能エネルギーの導入にますます力を入れており、今後数年間でアジア太平洋地域の小型モジュール炉市場の成長を後押しすると予想されています。

さらに、中国は発電、暖房、蒸気製造、塩水淡水化を目的とした実証用SMR（ACP100 SMR）の建設を承認しました。2030年までにインドは欧州連合（EU）を抜いて世界第3位のエネルギー消費国になると予想されており、小型モジュール炉へのトレンドを加速させています。

欧州は、クリーンで信頼性の高いエネルギー発電のためにSMRの研究を積極的に進めてきました。SMRは、安全性の向上、拡張性、柔軟性など、欧州のエネルギー転換への意欲と一致する様々な利点を提供します。国際原子力機関（IAEA）の報告書によると、英国、ポーランド、チェコ共和国を含む多くのヨーロッパ諸国が、エネルギー需要を満たしながら炭素排出量を削減するためにSMRを使用することに関心を示している。

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小型モジュール炉市場のトップ競合他社

1. Mitsubishi Heavy Industries Ltd.
2. TerraPower, LLC.
3. Fluor Corporation
4. NuScale Power, LLC.
5. X Energy LLC
6. General Electric Company
7. General Atomics Corporation
8. Brookfield Asset Management
9. Rolls-Royce plc.
10. ULTRA SAFE NUCLEAR
11. Holtec International
12. Moltex Energy
13. Westinghouse Electric Company LLC.
14. Terrestrial Energy Inc.

最近の動向

• 2024年4月～ 三菱電機株式会社（東京：6503）と三菱重工業株式会社（東京：7011）は、それぞれの発電システム事業を三菱ジェネレータ株式会社に統合したことを発表しました。
• 2024年3月～TerraPowerは、米国原子力規制委員会（NRC）にナトリウム原子炉実証プロジェクトの建設許可申請を提出しました。
• 2024年3月～ テクニップ・エナジーズとGE Vernovaは、世界初となる商業規模のガス火力発電およびCO2回収プロジェクトの一つを通じて、英国のネットゼロへの移行を推進しています。