小型モジュール炉市場 サイズと展望 2024-2032

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市場動向

世界の小型モジュール炉市場の推進要因:

増大するエネルギー需要と脱炭素化目標

世界人口が増加し、経済が発展するにつれて、電力需要は急増すると予想されています。インドや中国などの新興経済国では、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コスト効率の良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電力網が整備されていない地域では、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％増加よりわずかに低い。これは、日本や米国などの先進経済における需要の減少によるもので、需要はそれぞれ3％と2％縮小すると予測されている。しかし、中国やインドなどの成長市場では需要が増加すると予測されている。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る。2023年から2025年までの需要の増加は2,500テラワット時（TWh）に達すると推定されており、これは日本の現在の年間電力消費量の2倍以上である。

さらに、2023年には電力にアクセスできない人の数は7億4500万人に減少すると予想されており、これはパンデミック前のレベルよりはまだ低い。しかし、電力にアクセスできない人の数は2000年以降50％以上減少している。成長を続けるアジア地域では最も大幅な減少が見られ、電力にアクセスできない人の数は2000年から2023年の間に90％以上減少している。エネルギー需要の増加は、特に従来の大規模原子炉の実用性と費用対効果を高める必要がある地域で、SMRが需給ギャップを埋める可能性を秘めている。

さらに、世界各国は気候変動と闘い、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、太陽光や風力などの間欠的な再生可能エネルギーを補完し、安定してディスパッチ可能なカーボンフリー電力源を提供することで知られています。たとえば、2023年に欧州連合（EU）は、2030年までに1990年のレベルと比較して少なくとも55％の温室効果ガスの純排出量を削減するための一連の推奨事項を採択しました。これにより、EUは2050年までに最初の気候中立大陸になることができます。SMRは、化石燃料ベースの発電に代わる低炭素の代替手段を提供し、政府がパリ協定に基づく排出削減目標と気候誓約を達成するのに役立ちます。

世界の小型モジュール炉市場の制約:

高コスト

原子力発電所、特にSMRは、設計とエンジニアリング、規制当局の承認、製造、建設、インフラ整備に多額の先行投資を必要とする。小型モジュール炉（SMR）のコストは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米ドルである。これに対し、1,144MWの基準プラントのコストは55億米ドルで、1MWhあたり92米ドルである。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米ドルとなった。プロジェクトの予想建設コストは、53億米ドルから93億米ドルへと75％上昇した。目標価格の上昇は、生産者物価指数、金利、材料費の上昇など、いくつかの変数によるものである。

さらに、SMR を含む原子力エネルギー 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が資金を確保し、投資を誘致することが困難になっています。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の方が初期コストが低く、投資回収が早い競争の激しいエネルギー市場では困難です。プロジェクトの資金調達と投資回収に関する不確実性により、SMR の開発と導入が遅れたり妨げられたりして、プロジェクトのキャンセルや延期につながる可能性があります。

世界の小型モジュール炉市場の機会:

グリッドの近代化と回復力の実現

北極圏の村や島国など、信頼できるエネルギーへのアクセスが限られている遠隔地や孤立した地域では、SMR は送電網近代化イニシアチブの重要な構成要素となり得ます。たとえば、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が信頼できない北極圏では、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ソリューションとなり得ます。

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) ラボの提案募集に最大 3,900 万ドルを拠出する予定です。GMI は、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、テクノロジーを開発するための、DOE と国立研究所のコラボレーションです。

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が異常気象、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し、こうした問題の影響を軽減します。農村地域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、エネルギーの安全性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、急速なランプ レート、ブラック スタート機能などのグリッド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、断続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 リソース (DER) またはマイクログリッド アセットとして機能し、グリッド停止時にバックアップ電源を提供し、送電損失を減らし、グリッド全体の効率と安定性を向上させることができます。

分析

世界の小型モジュール原子炉市場は、原子炉の種類、接続性、展開、定格電力、場所、および用途に基づいてセグメント化されています。

市場はさらに原子炉の種類によって軽水炉 (LWR)、高速中性子炉 (FNR)、重水炉 (HWR) に分類されます。

熱中性子炉として知られる軽水炉 (LWR) は、予測期間中に世界の小型モジュール炉市場を支配すると予想されています。軽水炉 (LWR) は、世界中で発電に利用されている最も一般的なタイプの原子炉です。通常の水を冷却材および中性子減速材として使用し、他のタイプの原子炉よりも低い温度と圧力で稼働します。LWR はさらに加圧型 (PWR) と沸騰水型 (BWR) に分類されます。PWR は高圧水を使用して炉心から蒸気発生器に熱を伝達しますが、BWR は炉心内で直接蒸気を生成します。LWR は、その実証済みの技術、信頼性、および安全機能により、SMR 設計で重要な役割を果たしています。

接続性に基づいて、市場はオフグリッドとグリッド接続に細分化されています。

グリッド接続セグメントは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市場の収益の3分の2以上を占めました。予測期間中、このリードを維持すると予想されます。グリッド接続SMRは、集中型電力グリッドインフラストラクチャに統合された原子炉であり、グリッドに電力を供給し、他のグリッド接続発電源、送電線、配電網と通信します。グリッド接続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機能し、ベースロード電力、負荷分散、グリッド安定性サービスを提供します。

市場は、展開によって、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占め、世界の小型モジュール原子炉市場の収益の約4分の3を占めました。予測期間中、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範囲の容量を持つ単一のSMRユニットで構成されています。これらの自立型デバイスは、自己完結型で適応性があり、複数の場所での自律的な操作と展開を可能にするように設計されています。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、より迅速な展開タイムラインなどの利点を提供します。孤立した村、工業地帯、軍事基地、オフグリッド地域など、より少ない発電容量を必要とする用途に適しています。

電力定格に基づいて、市場は最大 100 MW、101 ～ 200 MW、201 ～ 300 MW に細分化されます。

2023年には100MWまでのものが最大の市場シェアを占め、世界の小型モジュール原子炉の収益の約半分を占め、予測期間中も引き続き優位に立つと予想されています。最大100MWの定格出力を持つ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、さまざまな用途で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、局所的なエネルギーニーズを満たすためのコンパクトでモジュール化されたオプションを提供し、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展開できます。

場所に基づいて、市場は陸上と海上に分けられます。

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原子炉の収益の4分の3以上を占めました。予測期間中、その優位性を維持すると予想されます。陸上SMRは、工業団地、発電所、研究センターなどの陸上の場所、および利用可能な土地がある遠隔地または孤立した地域を含む、陸上に設置および運用される原子炉です。陸上SMRは、系統接続発電、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、さまざまな目的に使用できます。海洋ベースの設置と比較して、インフラストラクチャへのアクセス、冷却水供給へのアクセス、規制遵守の簡素化などの利点があります。陸上SMRは、都市部と農村部の環境に適しており、エネルギー転換、経済発展、セキュリティを促進します。

市場は、用途によって淡水化、発電、産業に分けられます。

発電部門は、予測期間中、引き続き主導的地位を維持するでしょう。SMR の主な用途は、グリッド接続またはオフグリッド電源用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、軍事施設の変化する電力需要を満たすために、ベースロード、負荷追従、またはピーク時の電力を提供できます。SMR は、コンパクトさ、拡張性、優れた安全機能など、従来の大規模原子炉よりも優れています。SMR は、時代遅れの化石燃料施設の置き換え、再生可能エネルギーの統合の促進、グリッド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 アセットとして使用することもでき、分散型で持続可能なエネルギー システムの作成に役立ちます。

地域分析

北米が世界市場を支配

世界の小型モジュール原子炉市場分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東、アフリカ、ラテンアメリカで実施されています。

北米は、予測期間中に年平均成長率 8.9% で成長すると予測されており、世界の小型モジュール炉市場で最も重要なシェアを占めています。これは、この新しい技術の発展に多大な投資を行っており、大手 SMR メーカーが多数存在し、効率的な原子力技術の開発に関する厳格な研究を行っている米国によるものです。全国の民間企業数社が、小型モジュール炉技術の商業化に向けた研究開発の承認を受けています。

アジア太平洋地域は、予測期間中に 9.4% の CAGR を示すことが予想されています。モジュラー原子炉は、高まるエネルギー需要と原子力能力を満たすために、アジア太平洋諸国で開発され、設置されています。さらに、これらの国の政府は、炭素排出量の削減と発電用の再生可能資源の導入にますます重点を置いており、今後数年間でアジア太平洋の小型モジュラー原子炉市場の成長を促進することが期待されています。

さらに、中国は発電、暖房、蒸気製造、海水淡水化のための実証用SMRであるACP100 SMRの建設を承認した。2030年までにインドは欧州連合を追い抜いて世界第3位のエネルギー消費国になると予想されており、小型モジュール型原子炉へのトレンドが加速するだろう。

ヨーロッパは、クリーンかつ信頼性の高いエネルギー生成のために、SMR を積極的に研究してきました。SMR は、安全性の向上、拡張性、柔軟性など、ヨーロッパのエネルギー転換の目標と一致するさまざまな利点を提供します。国際原子力機関 (IAEA) のレポートによると、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ます。

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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（TOKYO：6503）と三菱重工業株式会社（TOKYO：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 -テラパワーは、米国原子力規制委員会にナトリウム原子炉実証プロジェクトの建設許可申請書を提出しました。
• 2024年3月 - Technip EnergiesとGE Vernovaは、世界初の商業規模のガス火力発電および炭素回収プロジェクトの1つを通じて、英国のネットゼロへの移行を推進していました。