カーボンニュートラルにおいて、原子力の稼働は重要です。
現時点（2022年3月）の情報を共有します。
この記事を読むことで、
✓ 日本の原子力発電の状況がわかる
✓ 原子力発電における原子炉のタイプがわかる
✓ 世界の原子力発電の状況がわかる
エネルギー戦略における原子力発電の位置づけ
まずはエネルギー戦略における原子力発電の位置づけをご紹介します。
2030年度の野心的な発電電力量と電源構成を見ていきましょう。
原子力の発電電力量は、1,880～2,060億kWhとなっています。
電源構成としては20～22％であり、再エネに次ぐ重要な位置づけとなっています。
詳細は過去の記事をご覧いただければと思います。
この発電量を確保するためには、どれだけの出力が必要なのかを考えます。
①発電量は2,060億kWhとします。
②発電所の稼働率は、毎年3か月間かけて定期検査が行われることを考慮して75％とします。
③発電所の負荷率は、100％とします。
計算式としては、①2,060億kWh ÷ 8,760h/年 ÷ ②75％ × ③100％ となります。
これを計算すると、3,135万kWが必要出力となります。
日本の原子力発電の状況
日本の現状を見ていきましょう。
稼働再開している発電所の現時点（2022年3月）で10基です。
東海第2 43年
美浜3 45年 ←運転再開済
高浜1 47年
高浜2 46年
原子力規制委員会 発電所別情報
https://www.nsr.go.jp/Selection/hatudensho_betu_index.html
詳細はこちらの表をご覧ください。
この他に中部電力浜岡 6、東京電力東通 2 が計画中であり、合わせると10基が計画中。
一般財団法人 日本原子力産業協会 原子力発電所の運転・建設状況
https://www.jaif.or.jp/cms_admin/wp-content/uploads/2022/03/jp-npps-operation20220307.pdf
原子力発電のおける原子炉のタイプ
先ほどの表で、炉型の記載があります。
設置変更許可を得ているものとして、”BWR”
現時点で稼働済なものは、”PWR”
今後の建設号基は”ABWR”、”APWR”
となっています。
これらを見ていきましょう。
蒸気を発生させるしくみの違いによって沸騰水型炉（BWR）と加圧水型炉（PWR）の2種類に分けられます。
BWR =Boiling Water Reactor（沸騰水型炉）
原子炉圧力容器に入っている燃料が核分裂することにより、周りの水が熱せられます。
すると水は蒸気になり、そのままタービンに送られて発電機を回します。このため構造はシンプルですが、蒸気は放射性物質を含む水からつくられているため、タービンや復水器についても放射線の管理が必要となります。
ABWR =Advanced Boiling Water Reactor（改良型沸騰水型炉）
ABWRは、従来は原子炉圧力容器外に設置していた原子炉再循環ポンプを圧力容器内に設置したもので、原子炉再循環ポンプの周辺配管をなくして、単純化しました。
また、制御駆動用動力源として、BWRの水圧動力源に加えて電動動力源を追加し、緊急時の安全性をより向上させています。
PWR =Pressurized Water Reactor（加圧水型炉）
原子炉圧力容器であたためた水は、BWRよりも高い圧力で一次系統の配管を循環します。
この高温・高圧の水から熱だけを蒸気発生器で二次系統の配管を流れる水に伝え、蒸気となったところで、タービンを回します。
放射性物質を含んだ水がタービンや復水器に行かないため、タービンなどの発電部分に関するメンテナンス性がBWRよりも向上しています。
PWRは三菱重工グループが主契約者となって設計・制作・建設のすべてを担当しています。
現在運転再開している10基はすべてPWRであり、三菱重工グループのものということになります。
【三菱重工納入実績】
APWR＝Advanced Pressurized Water Reactor
加圧水型原子炉（PWR）をもとに三菱重工グループが開発した第３世代原子炉です。
国内外のPWRプラントの運転・保守経験・技術高度化を集大成し、時代のニーズに応える性能、環境との調和、より高い安全性・信頼性・運転性・保守性・経済性を実現しています。
電気事業連合会 軽水炉のしくみ
https://www.fepc.or.jp/enterprise/hatsuden/nuclear/keisuiro/index.html
三菱重工 加圧水型原子力発電プラント
https://www.mhi.com/jp/products/energy/pressurized_water_reactor_nuclear_power_plant.html
三菱重工 三菱改良型PWRプラント
https://www.mhi.com/jp/products/energy/advanced_pressurized_water_reactor_plant.html
世界の原子力発電の状況
最後に、世界の状況を見ていきましょう。
世界の原子力発電の状況はこちらです。
日本は運転可能炉を含めると世界第4位の出力を確保しています。
運転可能炉であるカッコ内の数値は、33基、3,308万kWとなっています。
2030年度のエネルギー戦略で必要な出力である3,135万kWを上回っていることがわかります。
現状、運転中というと、10基、996万kWとなり、第9位となっています。
また、この表から中国の建設中、計画中の件数が多いことが見て取れます。
ウクライナは、世界で第8位の原子力発電保有国であり、原子力発電のシェアは54％と半数以上を原子力に頼ることになっています。
一般財団法人 日本原子力産業協会 海外の原子力
https://www.jaif.or.jp/cms_admin/wp-content/uploads/2022/03/worldnuclear202203.pdf
今回の記事内容から、
日本の原子力発電の課題は大きく2つだと思います。
１．運転可能号基の再稼働
２．40年を超過した号基の稼働延長
今後も動向をチェックしていきましょう。
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