非軽水炉型SMRの開発動向について(Ⅳ)

原子力

 国際原子力機関(IAEA)の定義による電気出力:30万kWe以下の小型モジュール炉(SMR:Small Modular Reactor)が、世界で注目を集めている小型高速炉小型軽水炉小型高温ガス炉など様々な炉型がSMRと呼ばれているが、モジュール化により工場内で組み立て、ユニットとして輸送・設置する炉の総称である。

カナダ

カナダ原子力研究所(CNL)の導入計画

 カナダ政府は北部遠隔地域でのエネルギー源として小型軽水炉(SMR)と新型炉に注目しており、2018年11月にロードマップを策定し、2020年12月にアクションプランを公表した。

 2026年までに、カナダ原子力研究所(CNL)チョークリバー・サイトあるいはホワイトシェル・サイトに実証炉を建設する計画で、2018年に溶融塩炉のTerrestrial Energy、高温ガス炉のStarCore Nuclear、Global First Powerチーム 、U-Battery カナダの4社が選定され、カナダ原子力安全委員会(CNSC)が審査中。
 なお、Global First Powerチームは、カナダGlobal First Power(GFP)、カナダOntario Power Generation(OPG)、米国USNCで構成。U-Batteryカナダは、ウラン濃縮大手の英国URENCOが率いる企業連合のカナダ支社。Terrestrial Energy(TEUSA、テレストリアル・エナジー)は、カナダを本拠地とする米国企業。

図8 小型モジュール式一体型溶融塩炉「IMSR」の炉心ユニット
(熱出力:40万kW、電気出力:19.4万kW)
出典:Terrestrial Energy

州政府の導入計画

 2019年12月、3州(オンタリオ州・ニュー・ブランズウィック州・サスカチュワン州)の州政府がカナダ国内でSMR を開発・建設するための協力覚書を締結。これを受けて、2021年4月、3州の電気事業者が共同で実施したSMR開発の実行可能性調査結果が公表された。また、アルバータ州も協力覚書に参加した。

 オンタリオ州の州営電力企業オンタリオ・パワー・ジェネレーション(OPG)は、GEH 製の小型軽水炉「BWRX-RX300」(出力:30万kWe)計4基をダーリントン原子力発電所サイト内に、2028年までに建設する。また、次フェーズで最大4基のSMRの最初の1基を、2032年までにサスカチュワン州内で完成させる。

 ニュー・ブランズウィック州では,米国ARC 製のナトリウム冷却・プール型高速中性子炉「ARC-100」(出力:10万kWe)の実証炉を2030年までに完成させる。
 また、英国Moltex Energy製の燃料ピン型溶融塩炉「SSR-W:Stable Salt Reactor-Wasteburner」(出力:30万kWe)と廃棄物リサイクル施設を2030 年代初頭までに稼働可能にする。

表3 カナダで開発が進む主なSMRと新型炉 出典:JAEA

 2024年1月、カナダのキャピタル・パワーとオンタリオ・パワー・ジェネレーション(OPG)は、SMR「BWRX-300」(出力:30万kWe)のアルバータ州での建設をめざして協力を合意した。技術面だけでなく事業運営も含めた実現可能性調査を2年以内に完了し、その後の取り組みでも協力を継続する。

 2024年1月、可搬型原子力発電システムの開発を行うカナダのプロディジー・クリーン・エナジーは、米国ウェスチングハウス(WH)と協力し、2030年までにWE社製マイクロ原子炉「eVinci」(熱出力:1.4万kW、出力:0.5万kWe)を搭載する洋上可搬型原子力発電所の、カナダで初の設置をめざすと発表した。
 ヒートパイプ冷却式原子炉の「eVinci」の燃料交換は約8年間隔で、単一または複数の原子炉を搭載した可搬型発電所を、海岸線の設置場所に曳航して設置し、60年後の運転終了時に撤去する。既に、概念設計と規制要件の調査は完了している

図9 eVinci搭載の洋上可搬型の発電所のイメージ 出典:Prodigy Clean Energy

 2025年5月、カナダ・オンタリオ州エネルギー鉱山省は、オンタリオ・パワー・ジェネレーション(OPG)が申請していたダーリントン原子力発電所プロジェクト(DNNP)の4基の次世代SMRの建設計画の最初の1基の着工を承認した。2029年末までに建設を完了し、2030年に送電網に接続する。

  2026年4月、OPGは、ダーリントン新・原子力プロジェクト(DNNP)サイトで、初号機の原子炉建屋基礎となるベースマット・モジュールを設置したDNNPでは、GEベルノバ日立ニュークリアエナジー製SMR「BWRX-300」(30万kWe)×4基を建設する計画である。
 ベースマット・モジュールは直径:37m、重量:約953トン。世界最大級のクローラークレーンを用いて、原子炉建屋シャフト地下約35mの所定位置に据え付けられた。モジュール化鋼・コンクリート複合材であるDiaphragm Plate Steel Composite製の構成部品を、製造・溶接・組み立てた。

英国

 Rolls-Royce(ロールス・ロイス)主導の企業連合が、既存技術をベースにPWR型の小型軽水炉「UK-SMR」(熱出力:127.6万kW、出力:47万kWe)を開発中、2031年の初号機の運転開始をめざす。
 一方で、2017年12月、ビジネス・エネルギー・産業戦略省(BEIS)は、次世代新型原子炉プログラム開発で世界のリーダー的地位を獲得するため、原子力産業界に対する包括的な支援方策を公表し、「AMR実行可能性・開発プロジェクト」を開始した。

 英国政府は、2018年から先進モジュール炉(AMR)の実行可能性調査を進め、2020年7月、最終的に核融合炉開発でTokamakEnergy、鉛冷却高速炉開発でWestinghouse Electric Company UK、高温ガス炉開発でU-Battery Developmentsの3社を選定した。

 2020年11月、政府はCO2排出量実質ゼロ実現のため、「グリーン産業革命に向けた10ポイント計画」を発表。計画には先進原子力基金(最大3.85億ポンド)の創設が含まれ、SMR設計開発に最大2.15億ポンド、AMR研究開発に最大1.7億ポンドを投資し、2030年代初頭までにSMR初号機とAMR実証炉の導入をめざす。

 2021年7月、BEISは「グリーン産業革命に向けた10ポイント計画」と「エネルギー白書」に基づき、2030年代初頭までの「AMR RD&Dプログラム」を発表した。すなわち、最も有望なAMRとして、高温の熱利用が可能な高温ガス炉を選定し、実証スケジュールを明らかにした。

 英国ウレンコ(Urenco)社傘下のU-Battery Developmentsは、超小型高温ガス炉(熱出力:1万kW、電気出力:4000kW)を開発している。冷却材はヘリウムガスで、燃料はTRISO燃料を採用する。
 英国政府の支援を受け、日本原子力研究開発機構(JAEA)などとも連携しながら2020年代後半〜2030年代初頭の初号機建設をめざしている。

 英国ウェスチングハウスは、小型鉛冷却高速炉「LFR」(熱出力:95万kW、電気出力:45万kWe)の開発を進めている。超臨界圧蒸気発電システムなどの採用で、約47%の高い発電効率を達成。独自の蓄熱システムと組み合わせて、ピーク時には最大60万kWe MWeをグリッドへ供給できる。

表4 英国で開発が進む主なSMRとAMR 出典:JAEA

 2025年6月、英政府はロールス・ロイスSMRを優先権者に選定・採用する方針を発表。政府機関のGreat British Energy–Nuclearが2023年7月から約2年間で、SMRを選定する国際コンペを実施してきた。 

 2025年11月、Great British Energy–Nuclearは、北ウェールズのアングルシー島ウィルヴァを英国初のSMR建設地として正式に選定した。SMR(PWR、47万kWe)×3基を建設して送電網に接続し、政府は25億ポンド(約4,700億円)を投じて民間投資と国内サプライチェーンの強化を図る。
 海外展開も見据えており、最初の輸出先としてチェコ(Czechia)が挙げられている。

 2025年12月、2018年創業の英国CORE POWER(コアパワー)に、尾道造船や今治造船など10社以上の日本企業が合計約8000万ドル(約120億円)を出資し、「溶融塩高速炉(MCFR)」を用いた浮体式原発や原子力船の開発を進める。「浮体式原発」はロシアが実用化で先行している。
 2028年に原子炉の陸上試験を実施し、2032年頃の商業化をめざす。コアパワーは米国TerraPower(テラパワー)と溶融塩高速炉の開発で協業し、米国の電力会社やフランスの核燃料サイクル企業とも協力、両社は2026年初頭にもジョイントベンチャーを設立して開発を加速する計画である。

フランス

 2021年10月、フランスは10億ユーロ(約1300億円)を投じてSMR開発を進めると表明。同年11月にはCOP26において大型軽水炉(EPR=欧州加圧水型軽水炉)の建設再開を宣言し、原子力依存を電力供給の5割まで引き下げる方針(現在はおよそ7割)を事実上撤回した。

 2023年6月、フランス電力(EDF)・子会社のNUWARD・ベルギーのTractebelは、フランスのPWR型SMR「NUWARD」(熱出力:54万kW×2、電気出力:17万kWe×2)の技術開発の協力強化の枠組み協定に調印。
 SMRロードマップによれば、2025~2030年に「NUWARD」の詳細設計と正式申請を計画し、同期間中の設計認証とサプライチェーンの開発を経て、2030年に初号基を着工し、建設期間を約3年としている。

 2025年10月、パリに拠点を置く先進炉開発企業ニュークレオは、米国の先進炉・燃料サイクル開発企業オクロが開発する発電所向けに、米国内での先進燃料製造・供給インフラ開発に関する共同契約を締結し、最大20億ドル規模を投資する計画を発表した。

 2026年4月、スタートアップのニュークレオは、米国における鉛冷却高速炉(LFR、48万kWt)およびMOX燃料製造施設の設置に係る将来的な許認可取得に向け、米国原子力規制委員会(NRC)との事前申請の協議を開始した。米国市場参入に向けた規制プロセスへの本格的な着手である。
 ニュークレオは、フランス中部で原型炉「LFR-AS-30」(出力:3万kWe級)の建設を計画し、2032年までの稼働をめざしている。同炉の燃料となるMOX燃料製造施設も、フランス国内での整備を想定している。

スウェーデン

 2026年5月、スウェーデン・スタートアップのブリカラ(Blykalla)は、ストックホルムの北約200kmのノルスンデット(Norrsundet)に、同国初となる鉛冷却高速炉(LFR)の商用発電所を建設するため、スウェーデン政府に申請書を提出した。米国オクロとも協力関係にあり、米国市場での展開も視野に入れている。
 モジュール炉の鉛冷却高速炉炉(AMR)「SEALER(5.5万kWe)」を6基、合計33.0万kWeを設置する。独自開発したアルミニウム添加鋼材により、液体鉛環境下での耐腐食性を向上させた。計画は、土地・環境裁判所やスウェーデン放射線安全局(SSM)などによる審査を経て、イェヴレ市の承認が必要となる。

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