小型モジュール炉(SMR)は、原子力エネルギー分野で世界的に注目を集めている可能性を秘めたゲームチェンジャーです。SMRとは、本質的には小型の原子力発電炉であり、通常は最大300MWeの発電量を持ち、これは従来型原子炉の約3分の1の出力ですiaea.org。SMRの特別な点は、そのサイズだけでなく、モジュール性にもあります。部品を工場で製造し、現地に輸送して組み立てることができるため、コスト削減と建設期間の短縮が期待されていますiaea.org。これらの原子炉は、大型プラントと同じ核分裂プロセスを利用して熱と電力を生み出しますが、より小規模で柔軟な運用が可能ですiaea.org。
なぜ今、SMRが重要なのか? 気候変動の緊急性とエネルギー需要の高まりの時代に、多くの人がSMRを原子力発電を復活・再構築する手段と見なしています。従来のギガワット規模の原子力プロジェクトは、しばしばコストの膨張や遅延に悩まされ、投資を妨げてきましたspectrum.ieee.org、climateandcapitalmedia.com。それに対しSMRは、原子力プロジェクトの財務リスクを軽減することを目指しており、小規模から始めて段階的に容量を追加していきますspectrum.ieee.org、world-nuclear.org。1000MWの原子炉に比べて初期投資がはるかに少なくて済むため、より多くの電力会社や国で原子力発電が現実的な選択肢となります。SMRはまた、設置場所に柔軟性があるのも特徴で、その小さな設置面積により、大型プラントが設置できない場所、例えば遠隔地や既存の工業用地にも設置可能ですiaea.org。例えば、単一のSMRモジュールで孤立した町や鉱山にオフグリッドで電力を供給したり、複数のモジュールを追加して成長する都市の需要に対応したりできますiaea.org。重要なのは、SMRが低炭素エネルギーを生み出すことであり、信頼性の高いベースロード電源を提供しつつ、気候目標の達成を支援するクリーンエネルギーソリューションとして期待されていますiaea.org。国際原子力機関(IAEA)が指摘するように、これまで原子力発電を持たなかった数十カ国が、エネルギーと気候のニーズを満たすためにSMRの導入を検討していますiaea.org。
SMRへの関心は世界中で急増しています。80を超えるSMR設計が世界中で開発されており、発電から産業用熱、海水淡水化、そして水素燃料の生産まで幅広い用途を目指していますiaea.org。政府と民間の両セクターがSMRプロジェクトに資金を投入しており、これらの小型原子炉が原子力の新たなイノベーションとクリーンエネルギー成長の時代を切り開くことを期待していますworld-nuclear.org、itif.org。要するに、SMRは原子力の利点――信頼できる24時間365日稼働し、温室効果ガス排出ゼロの電力――を新たな柔軟性と手頃な価格で実現することを約束しています。以下のセクションでは、SMR技術の起源、仕組み、現在の状況、そしてこの「原子力の次なる大きなもの」に待ち受ける機会と課題について、さらに詳しく掘り下げていきます。
SMR開発の歴史
原子炉は常に巨大だったわけではありません――実際、小型原子炉のコンセプトは1940年代までさかのぼるルーツを持っています。冷戦初期、米軍は特殊用途向けに小型原子炉を模索しました。空軍は(失敗に終わりましたが)原子力爆撃機の開発を試み、海軍は有名な話ですが潜水艦や空母に小型原子炉を搭載することに成功しましたspectrum.ieee.org。米陸軍は原子力プログラムを通じて、実際に1950~60年代にグリーンランドや南極などの遠隔基地で8基の小型原子炉を建設・運用しましたspectrum.ieee.org。これらの試作機は小型原子炉が機能することを示しましたが、同時に今後の困難も予兆していました。陸軍のミニ原子炉は頻繁な機械的トラブルや漏洩に悩まされ(南極の1基は14,000トンもの汚染土壌を米国に送り返して処分する必要がありました)spectrum.ieee.org。1976年までに陸軍のプログラムは中止され、当局はこのような複雑でコンパクトなプラントは「高価で時間がかかる」うえ、本当に特殊な軍事ニーズにしか正当化できないと結論付けましたspectrum.ieee.org。
民間部門では、多くの初期の原子力発電所は、今日の基準から見ると比較的小規模でした。1950~60年代の最初の商業用原子炉は、しばしば数百メガワット規模でした。米国ではその時代に300MW未満の原子炉を17基建設しましたが、それらは現在すべて運転されていませんspectrum.ieee.org。業界がより大規模な原子炉へとシフトした理由は単純で、規模の経済です。1000MWの発電所は100MWの発電所の10倍の建設費がかかるわけではなく、費用は4~5倍程度ですが、発電量は10倍となり、電力コストが安くなりますspectrum.ieee.org。1970~80年代を通じて、原子力工学では「大きいほど良い」とされ、小型設計はほとんど棚上げされ、巨大なギガワット級ユニットが主流となりましたspectrum.ieee.org。1990年代には新設原子炉の平均規模は約1GWとなり、現在では1.6GWを超えるものもありますworld-nuclear.org。しかし、大型原子炉への推進は2000年代と2010年代に深刻な経済的障害に直面しました。米国やヨーロッパでは、新たなメガプロジェクトでコストの急騰と長期の遅延が発生しました。例えば、米国ヴォーグルの2基の原子炉は最終的に300億ドル以上(当初見積もりの2倍)の費用がかかりましたclimateandcapitalmedia.com。フランスや英国の注目プロジェクトも同様に予算を3~6倍超過しましたclimateandcapitalmedia.com。この「原子力コスト危機」により、多くのプロジェクトが中止され、一部の大手原子炉メーカーは破産に追い込まれましたclimateandcapitalmedia.com。このような状況の中で、小型原子炉への関心が再浮上し、代替的な道筋として注目されました。米国エネルギー省の2011年の報告書では、モジュール式小型原子炉が原子力プロジェクトの「財務リスクを大幅に軽減できる」可能性があり、他のエネルギー源との競争力も高まると指摘していますworld-nuclear.org。1つの巨大プラントに100億~200億ドルを賭けるのではなく、50MWや100MWのモジュールを工場で製造し、必要に応じて追加していくのはどうでしょうか?
2010年代になると、スタートアップ企業や国立研究所が最新のSMR設計の開発を始め、「小型モジュール炉(Small Modular Reactor)」という用語がエネルギー分野の専門用語に加わりました。政府の支援も続き、アメリカはSMR開発者を支援する費用分担プログラムを開始し、カナダ、イギリス、中国、ロシアなどの国々も小型炉の研究開発に投資しました。ロシアは新世代SMRを最初に実用化した国となり、2019年に2基の35MW炉を搭載した浮体式原子力発電所(アカデミク・ロモノソフ)をバージ上で稼働させましたiaea.org。中国もこれに続き、2010年代に高温ガス炉(HTR-PM)の建設を進め、2021年に送電網への接続を達成しましたworld-nuclear-news.org。これらの初期導入は、SMRが構想段階から現実のものになりつつあることを示しました。2020年には、米国原子力規制委員会が初のSMR設計(NuScale社の50MWe軽水炉)を承認し、小型炉技術の認証における画期的な出来事となりましたworld-nuclear-news.org。2020年代半ばまでに、世界中で数十件のSMRプロジェクトが設計、認可、建設の各段階にあります。わずか10年の間に、SMRは未来的なアイデアから、IAEAのラファエル・グロッシ事務局長が2024年に述べたように、エネルギー分野で「最も有望で、刺激的かつ必要不可欠な技術開発の一つ」へと進化しましたworld-nuclear-news.org。
技術概要:SMRの仕組みとその利点
ロールス・ロイスSMR原子力発電所のアーティストによるイメージ図。470MWeのロールス・ロイスSMRは工場で製造される加圧水型原子炉で、ユニットの約90%が工場内で製造され、モジュールとして現地に輸送されるため、現地での建設期間が大幅に短縮されますworld-nuclear-news.org。
本質的には、SMRは他の核分裂炉と同じ物理法則で動作します。核燃料(多くの場合ウラン)を用いた炉心で核分裂反応を起こし、熱を発生させます。この熱で蒸気(または設計によってはガスや液体金属を加熱)を作り、タービンを回して発電します。主な違いは規模と設計思想にあります。
- 小型サイズ: SMRは約10MWeから300MWeまでの出力を生み出すことができますiaea.org。物理的にも、原子炉容器ははるかにコンパクトで、トラックや鉄道で輸送できるほど小さいものもあります。例えば、NuScale SMRの原子炉容器は直径約4.6m、高さ23mほどで、現場にそのまま搬入できるように設計されていますworld-nuclear.org。小型であるため、SMRは大型プラントでは設置が難しい場所にも導入でき、複数のユニットを組み合わせて出力を拡大することも可能です。典型的なSMR発電所では、4基、6基、12基のモジュールを並列運転して、希望する容量を実現することができます。
- モジュール化製造: SMRの「M」=モジュール化は、これらの原子炉ができる限り工場で製造されることを意味します。従来のように現場で完全にカスタムメイドされるのではありません。多くのSMR設計では、原子炉コアや冷却システムを含む「モジュール」を事前に組み立てて出荷することを目指しています。現場での作業は主に、これらの工場製ユニットのプラグアンドプレイ組立となりますiaea.org、world-nuclear-news.org。これは、何年もかけて一つ一つ現場で作られる従来型原子炉とは大きく異なります。モジュール建設は、量産技術を活用することで建設期間とコスト超過の削減を目指しています。SMR設計が大量生産できれば、シリーズ生産の経済性(組立ライン製造の原子力版)によってコストが大幅に下がる可能性がありますworld-nuclear.org。
- 設計のバリエーション: SMRは単一の技術ではなく、さまざまな型式の原子炉のファミリーworld-nuclear.orgです。最も単純で初期のSMRは、基本的に小型軽水炉(LWR)であり、現在の大型PWR/BWRと同じ原理を用いながら小型化したものです。例としては、米国NuScaleの77MWe一体型PWR、GE日立の300MWe BWRX-300(小型沸騰水型原子炉)、英国の470MWe Rolls-Royce SMR(PWR)などがありますworld-nuclear-news.org。これらのLWRベースのSMRは、実績ある技術(既存プラントと同様の燃料、冷却材、材料)を活用し、認可や建設を簡素化しています。他のSMR設計は、より先進的な原子炉コンセプトを採用しています。高速中性子炉(FNR)は液体金属(ナトリウムまたは鉛)で冷却され、高い出力密度と長寿命廃棄物の燃焼能力を持ちます。例としては、ロシアで建設中の300MWe鉛冷却高速SMR(BREST-300)がありますworld-nuclear.org。高温ガス冷却炉(HTGR)は、中国のペブルベッド型HTR-PMや米国X-energyのXe-100(80MWe)などがあり、黒鉛減速炉心とヘリウム冷却材を用いて非常に高温を実現し、高効率発電や水素製造が可能ですworld-nuclear-news.org。また、開発中の溶融塩炉(MSR)もあり、燃料をフッ化物溶融塩に溶かして使用します。Terrestrial Energyの一体型MSR(カナダ)や米国Moltexの廃棄物燃焼型MSRなどは、本質的な安全性と核廃棄物を燃料として消費する能力を目指していますworld-nuclear.org。要するに、SMRは第III世代軽水炉設計から第IV世代先進コンセプトまで幅広く、小型出力にスケールダウンされています。技術的リスクが最も低いのは軽水炉型SMRで、ほとんどが既知の技術で構成されていますworld-nuclear.org。一方、より革新的なSMRは、実証されれば(高効率や廃棄物削減など)長期的に大きな利点をもたらす可能性があります。
- 受動的安全性: 多くのSMRの大きな利点として宣伝されているのは、その強化された安全機能です。SMR設計者はしばしば冷却および安全システムを簡素化し、複雑なアクティブポンプやオペレーターの代わりに受動的な物理現象(自然循環、重力による冷却、熱対流)に依存していますiaea.org。例えば、NuScaleの設計では、原子炉内の水を自然対流で循環させています。緊急時には、外部電源や人間の介入なしで、水のプール内で無期限に自己冷却が可能ですworld-nuclear.org。小型コアであることは、停止後に管理すべき崩壊熱が低いことも意味します。IAEAによれば、多くのSMRはこのような「本質的な安全特性…場合によっては放射能の危険な放出の可能性を排除または大幅に低減する」特性を持っていますiaea.org。一部のSMRは地下や水中に設置されるよう設計されており、放射線放出や破壊工作に対する追加の障壁となりますworld-nuclear.org。全体として、安全哲学は、小型原子炉であれば「ウォークアウェイ・セーフ」、すなわちアクティブ冷却やオペレーターの操作がなくても安定を保ち、福島型のシナリオのリスクを低減できるというものです。
- 燃料交換と運転: 多くのSMRは燃料交換停止の間隔を延長することを計画しています。小型ユニットの停止は大規模プラントに比べて影響が小さいためです。従来の大型原子炉は約1~2年ごとに燃料交換を行いますが、SMRの多くは3~7年を目標とし、マイクロリアクターの一部設計では、密封型コアカートリッジを用いて20~30年間燃料交換なしで運転することを想定していますiaea.org。例えば、数メガワット規模のマイクロSMR(vSMRと呼ばれることもある)は工場で燃料装填され、現地で開放されることはありません。使用済みになれば、ユニット全体をリサイクル施設に返送しますworld-nuclear.org。このような長寿命コアは、高濃縮燃料と超小型コア設計によって実現されます。その代償として、より高い濃縮度(多くは10~20% U-235に濃縮されたHALEU燃料)が必要となり、核拡散の懸念が生じます。それでも、この「プラグアンドプレイ」型燃料交換モデルは、現地での燃料取扱いの必要性を減らし、遠隔地での設置に非常に魅力的となる可能性があります。
SMRは従来の大型原子炉に比べてどのような利点があるのでしょうか?主なポイントをまとめると:
- 低い資金障壁: 各ユニットが小さいため、最初の資本支出は100億ドル以上のギガワット級プラントよりはるかに少なくて済みます。電力会社や発展途上国は、数億ドルの投資で小規模プラントを始め、後からモジュールを追加できます。この段階的なアプローチは、財務リスクを低減し、需要の増加に合わせて容量を拡大できますspectrum.ieee.org、world-nuclear.org。米国では、2021年の調査で、巨額の初期費用を回避することで、SMRが大量生産を達成すれば他のエネルギー源と経済的に競争できる可能性があると予測されていますworld-nuclear.org。
- より速く、モジュール式の建設: SMRは、大型原子炉で悪名高い建設遅延を工場での作業にシフトすることで回避することを目指しています。標準化されたモジュールを管理された工場環境で製造することで、プロジェクトのスケジュールを短縮し、品質管理を向上させることができます。プレハブ化は現場での建設期間も短縮します(大型プロジェクトはここでよく遅延します)。SMRの全体的な建設期間は、大型プラントの8年以上に対し、3~5年になる可能性があります。例えば、カナダのあるSMR設計では、最初のコンクリート打設から運転開始まで36か月の建設サイクルを目標としていますnucnet.org。プロジェクトサイクルが短いほど、投資回収が早くなり、金利コストへの曝露も減ります。
- 柔軟性と設置場所の多様性: SMRは、ほぼどこでも電力が必要な場所に設置できます――大型プラントでは不可能な場所も含まれます。その小型な設置面積と簡素化された安全対策(多くの場合、緊急時の計画区域も小さい)により、旧石炭火力発電所の跡地や工業団地、遠隔地の電力網にも設置可能ですiaea.org、world-nuclear.org。これにより、SMRは電力会社にとって多用途なツールとなります。例えば、多くの人がSMRを老朽化した石炭火力発電所の代替に最適と考えています。石炭火力発電所の90%以上が500MW未満であり、SMRが直接代替できる規模ですworld-nuclear.org。また、SMRはオフグリッドやグリッド端部の用途――鉱山、島嶼、送電線の延長が非現実的な軍事基地など――にも利用できますiaea.org。マイクロSMR(約10MW未満)は、遠隔地コミュニティの分散型電源としても利用でき、ディーゼル発電機をよりクリーンな電源に置き換えることが可能ですiaea.org。
- 負荷追従運転と再生可能エネルギーとの統合: 大型原子力発電所が安定出力を好むのに対し、小型炉は出力の増減をより容易に設計できます。この負荷追従能力により、SMRは断続的な再生可能エネルギー(太陽光、風力)と組み合わせてバックアップや電力網の安定化に役立ちますiaea.org。ハイブリッドエネルギーシステムでは、太陽が照らない、風が吹かない時にSMRがギャップを埋め、化石燃料を必要としません。多くのSMRは高温熱も生産でき、産業プロセスや水素製造に直接利用できるため、風力・太陽光では対応できない産業向けのクリーンな熱供給も可能ですworld-nuclear-news.org。
- 安全性とセキュリティ: 先述の通り、受動的安全性によりSMRは強力な安全性を持っています。小型炉は放射性物質の量が少ないため、最悪の事故でも放出量は限定されます。一部の設計では「メルトダウン不可能」(例えば、燃料が物理的に融点まで過熱できない特定のペブルベッド炉など)と主張されています。安全性の向上は、一般の受け入れを促進し、より簡素な緊急時対応計画を可能にするかもしれません(米国NRCは、あるケースでSMRの避難区域を大幅に縮小することに同意しており、これはその低リスクプロファイルを反映していますworld-nuclear.org)。さらに、多くのSMRは地下や水中に設置でき、外部からの脅威やテロリズムに対しても脆弱性が低くなりますworld-nuclear.org。小規模なサイトは全体的に警備もしやすいでしょう。(とはいえ、多数の分散型炉を持つことは新たなセキュリティ上の課題も生じるため、これについては後述します。)
もちろん、すべての利点が保証されているわけではなく、実際の導入や経済性に大きく依存します。しかし技術的には、SMRは原子力エネルギーの革新への道を提供しており、20世紀の巨大炉時代には実現できなかった現代の工学、モジュール製造、先進炉のアイデアを適用できます。
SMRの世界的な現状
長年の開発を経て、SMRはいよいよ現実のものとなりつつあります。2025年時点で実際に稼働している小型モジュール炉はごくわずかですが、今後多くの計画が控えています。
- ロシア: ロシアは近代的なSMR(小型モジュール炉)を最初に導入した国です。アカデミック・ロモノソフ浮体式原子力発電所は2020年5月に商業運転を開始し、北極圏の僻地ペヴェクの町に電力を供給していますiaea.org。この発電所は、2基のKLT-40S炉(各35MWe)をバージ(はしけ)に搭載したもので、本質的には移動式の小型原子力発電所です。この船舶搭載型原子炉のコンセプトは、ロシアの長年にわたる原子力砕氷船の経験から生まれました。アカデミック・ロモノソフは現在、ペヴェクに電力と熱の両方を供給しており、ロシアは改良型設計(新型RITM-200M炉を使用)によるさらなる浮体式発電所の建設を計画していますworld-nuclear.org。ロシア国内でも、いくつかの陸上型SMRが進んだ段階にあります。例えば、50MWeのRITM-200N炉が2028年までにヤクーチアに設置される予定です(2021年に認可取得)world-nuclear.org。さらにロシアは、シベリア化学コンビナートの敷地で試作高速SMR(BREST-OD-300、300MWeの鉛冷却炉)を建設中で、今後数年以内の運転開始を目指していますworld-nuclear.org。
- 中国: 中国はSMR技術を急速に導入しています。2021年7月、中国のCNNCはACP100「玲瓏一号」(海南島に建設される125MWeの加圧水型SMR)の建設を開始しました。これは世界初の陸上商用SMRプロジェクトですworld-nuclear.org。一方、中国で最も注目されているSMRプロジェクトであるHTR-PMは、2021年末に初臨界および送電網接続を達成しました。HTR-PMは、2つのペブルベッド型原子炉モジュールが1基のタービンを駆動する210MWe高温ガス炉ですworld-nuclear-news.org。広範な試験の後、2023年12月に商業運転を開始しましたworld-nuclear-news.org。これは世界初の第4世代モジュール炉の運転開始を意味します。中国は今後数年でこの設計を6基連結の655MWeバージョン(HTR-PM600)に拡大する計画ですworld-nuclear.org。さらに、中国企業は他のSMR(例えば、地域暖房用の200MWeDHR-400プール型炉や、南極観測基地用の1MWeマイクロリアクター)も開発中です。強力な国家支援のもと、中国は国内利用(特に内陸部や産業用熱供給)および他国への輸出のためにSMRの艦隊を建設する態勢を整えています。
- アルゼンチン: アルゼンチンはラテンアメリカ初のSMR保有国となる見込みです。アルゼンチン原子力委員会(CNEA)はCAREM-25炉(32MWe加圧水型SMRプロトタイプ)を開発していますargentina.gob.ar。CAREM-25の建設は2014年にブエノスアイレス近郊で始まりました。プロジェクトは遅延や予算問題に直面しましたが、2023年時点で約85%が完成し、2027~2028年の運転開始を目指していますneimagazine.com。CAREMは完全な国産設計で、一体型原子炉(蒸気発生器を原子炉容器内に内蔵)と自然循環冷却(ポンプ不要)を特徴としています。成功すれば、アルゼンチンはより大きなSMR(100MWe以上)への拡大や、技術の海外販売も目指しています。CAREMプロジェクトは、専門知識とコミットメントがあれば小国でもSMR競争に参加できることを示しています。
- 北米(アメリカ合衆国およびカナダ):アメリカ合衆国ではまだSMR(小型モジュール炉)の建設は行われていませんが、いくつかが認可プロセス中です。NuScale PowerのVOYGR SMR(77MWeモジュール)は、2022年に米国原子力規制委員会(NRC)の認証を受けた最初の設計となりましたworld-nuclear-news.org。これは大きな節目となります。NuScaleと電力会社連合(UAMPSおよびEnergy Northwest)は、アイダホ州に最初のNuScaleプラント(6モジュール、約462MWe)を2029年までに建設する計画ですworld-nuclear.org。アイダホ国立研究所で現地準備が進行中で、長納期部品の製造も始まっています。2023年4月には、NRCがGE日立のBWRX-300設計の正式審査も開始しました。これはカナダ・オンタリオ州が初のSMRとして選定したものです。カナダはSMRに関して迅速に動いており、2025年4月にカナダ原子力安全委員会が北米初のSMR建設許可を発行し、オンタリオ・パワー・ジェネレーションにダーリントンサイトで300MWeのBWRX-300炉を建設することを認可しましたopg.com。建設は2025年に開始予定で、2028年の運転開始を目指しています。カナダの計画では、その後ダーリントンにさらに3基のSMRを追加する可能性もありますnucnet.org、world-nuclear-news.org。また、サスカチュワン州やニューブランズウィック州なども2030年代のSMR導入を検討しています。アメリカではNuScaleのほか、高度炉実証プログラム(ARDP)が2つの「初の先進SMR」に資金提供しています。TerraPowerのNatrium(345MWeのナトリウム冷却炉+溶融塩蓄熱、ワイオミング州)と、X-energyのXe-100(80MWeのペブルベッド型高温ガス炉、ワシントン州)ですreuters.com。どちらもエネルギー省の費用分担支援のもと、2030年までの実証を目指しています。一方、米軍は遠隔基地向けの超小型移動炉(Project Peleマイクロリアクター、約1~5MWe)の開発を進めており、2025年に試作機のテストが予定されています。まとめると、北米初のSMRは2020年代後半に稼働する見込みで、これら初期プロジェクトが成功すれば、2030年代にはさらに数十基が続く可能性があります。
- ヨーロッパ: イギリス、フランス、そしていくつかの東欧諸国は、積極的にSMRの導入を進めています。イギリスは何十年も新しい原子炉を建設していませんでしたが、現在は原子力拡大目標を達成するためにSMRに賭けています。2023~2025年、イギリス政府はSMRの配備に向けた設計選定コンペを実施し、2025年6月にイギリス初のSMR艦隊向けの優先技術としてロールス・ロイスSMRを発表しましたworld-nuclear-news.org。少なくとも3基のロールス・ロイス470MWe SMRユニットの建設契約が最終調整されており、設置場所は今後特定され、2030年代半ばまでに送電網に接続することを目標としていますworld-nuclear-news.org。ロールス・ロイスはすでに設計の規制評価の最終段階にありworld-nuclear-news.org、政府は工場生産を開始するために多額の資金提供を約束しています。ヨーロッパの他の地域では、原子力発電が限られている、または全くない国々が、迅速に原子力発電能力を追加する手段としてSMRに注目しています。ポーランドはSMRのホットスポットとして浮上しており、2023~24年にポーランド政府は複数の提案を承認しました。大手工業企業KGHMは、2029年頃までに6モジュールのNuScale VOYGRプラント(462MWe)を建設する承認を受けworld-nuclear-news.org、オルレン・シントス・グリーン・エナジーのコンソーシアムは、さまざまな場所でGE日立BWRX-300型原子炉12基(6ペア)の建設許可を得ましたworld-nuclear-news.org。2024年5月には、ポーランドの別の国営企業によるロールス・ロイスSMR少なくとも1基の建設計画も承認され、ポーランドが3種類のSMR設計にコミットしていることが明確になりましたworld-nuclear-news.org。チェコ共和国も同様の方向に進んでおり、2024年9月、チェコの電力会社ČEZは国内で最大3GWの小型原子炉を導入するためにロールス・ロイスSMRを選定しworld-nuclear-news.org、最初のユニットは2030年代初頭に稼働する見込みです。スロバキア、エストニア、ルーマニア、スウェーデン、オランダも、SMRベンダー(NuScale、GEH、ロールスなど)と合意書を締結したり、2030年代のSMR建設の可能性を調査し始めたりしています。フランスは独自の170MWe SMRであるNUWARDを開発中で、2030年までに認可を取得し、フランス国内または東欧への輸出を目指して最初のユニットを配備する計画です world-nuclear-news.org。全体的に、ヨーロッパでは、各国がクリーンエネルギー転換の一環として、またエネルギー安全保障を強化するため(特にガス供給への懸念を受けて)、モジュール型原子力発電の導入が一気に進む可能性があります。
- アジア太平洋およびその他: 中国以外にも、他のアジア諸国がSMR推進に加わっています。韓国は、SMART(65MWe)という認証済みのSMR設計を持っており、かつてサウジアラビアで建設することで合意していましたが、そのプロジェクトは停滞しました。現在、原子力推進政策への転換を受けて、韓国は輸出向けのSMR開発を再活性化しています。日本も、福島以降の長い原子力休止期間を経て、新しいSMR設計への投資を進めています。日本政府は2023年、原子力再始動の一環として2030年代までに国産SMRを開発する計画を発表しましたenergycentral.com。インドネシアは、多くの島々向けに小型炉技術に関心を示しており(ロシアとのコンソーシアムがインドネシア向けに10MWeのペブルベッド型コンセプトを設計しましたworld-nuclear.org)。中東では、アラブ首長国連邦(すでに大型韓国製原子炉を運転中)が、淡水化と発電のためにSMRを検討しています。またアフリカでは、南アフリカ(かつて現在のHTGRの前身であるPBMRの開発を試みた)やガーナなどの国々が、国際機関と提携して自国の電力網向けSMRの選択肢を評価しています。IAEAは、SMRプロジェクトが「積極的に開発中または検討中」である国は約十数カ国にのぼり、原子力先進国だけでなく新規参入国も含まれると報告していますiaea.org。
現状を俯瞰すると:2025年半ば時点で、世界で稼働中のSMRユニットは3基(ロシアで2基、中国で1基)で、4基目(アルゼンチンのCAREM)は建設中ですieefa.org。今後5年以内に、カナダ、米国、その他の国々でプロジェクトが稼働し、この数は大幅に増加する見込みです。2030年代には、さまざまな国で数十基のSMRが導入される予定です。ただし、ほとんどのSMRはまだ設計段階か認可中であることに注意が必要です。 最初の稼働例を作り、これらの革新的な原子炉が実際に約束通りの成果を出せることを示すための競争が始まっています。アジアからヨーロッパ、アメリカ大陸まで、世界的な関心と勢いは明らかであり、SMRは将来のエネルギーパズルの重要なピースとしてますます認識されています。
最新ニュースと最近の動向
SMR分野は急速に進化しており、マイルストーン、合意、政策転換などのニュースが頻繁に報じられています。ここでは、最新の動向(2024~2025年時点)をいくつか紹介します:
- 中国のSMRが運転開始: 2023年12月、中国の高温ガス冷却炉HTR-PMが168時間のフルパワー運転を完了し、商業運転を開始しましたworld-nuclear-news.org。これは、世界初の第4世代モジュール型原子炉プラントが送電網に電力を供給したことを示します。双子炉のHTR-PMは石島湾にあり、現在210MWeを発電し、産業用プロセス熱も供給しています。これは、固有の安全性を実証する大きな技術的成果です(アクティブシステムなしで冷却できることを示すテストにも安全に合格しました)world-nuclear-news.org。中国は、近い将来、6つのモジュールを持つより大きな650MWeバージョンの建設への足掛かりであると発表しましたworld-nuclear-news.org。
- カナダの承認: 2025年4月4日、カナダ原子力安全委員会(CNSC)は、オンタリオ・パワー・ジェネレーションに対し、ダーリントンでのBWRX-300 SMR建設のための建設許可を発行しましたopg.com。これは、西側諸国でSMRに対して発行された初の許可であり、2年にわたる詳細な審査の後のことです。OPGは直ちに主要契約を締結し、2025年末までに最初のコンクリート打設を計画していますans.org。運転開始の目標は2028年です。カナダの連邦および州政府はこのプロジェクトを強く支援しており、同サイトでさらに3基の同型SMRやサスカチュワン州での追加建設の先駆けと見なしています。この許可決定は、カナダにおけるSMRの「歴史的な前進」と称賛されましたnucnet.org。
- 英国のSMRコンペティションの勝者: 2025年6月、英国政府の「グレート・ブリティッシュ・ニュークリア」プログラムは、2年間にわたるSMR選定プロセスを経て、ロールス・ロイスSMRを英国初のSMR建設の優先入札者に選定しました。world-nuclear-news.org。ロールス・ロイスは政府の支援を受けて新たな事業体を設立し、英国国内で少なくとも3基の470MWe PWRユニットを展開する予定で、最初の送電網接続は2030年代半ば】に見込まれていますworld-nuclear-news.org。この決定は、25億ポンドの資金拠出とともに発表され、英国の原子力政策に大きな弾みをつけるものと見なされています。また、ロールス・ロイスは輸出市場でも優位性を得ており、特にチェコ共和国へのSMR供給(最大3GW、前述)で合意しているほか、スウェーデンとも最終段階の協議を進めていますworld-nuclear-news.org。この英国の動きは、SMRが2050年までに原子力発電容量24GW達成の重要な要素になるという政府の自信を示していますworld-nuclear-news.org。
- 東欧の動き: 東欧諸国は積極的にSMR(小型モジュール炉)パートナーシップを確保しています。2024年9月、チェコ共和国は既存の発電所敷地で小型炉を展開するため、ロールス・ロイスSMRと協力することを発表し、2035年までに最初のユニット稼働を目指していますworld-nuclear-news.org。ポーランドは、前述の通り、複数のSMRプロジェクトを承認しており、特に2023年末には、6基のNuScaleプラント、6カ所で24基のGE日立BWRX-300炉、さらに1基以上のロールス・ロイスユニットに対して原則決定を出しましたworld-nuclear-news.org。これらは詳細な計画や認可手続きを進めるための政府による予備的な承認です。ポーランドの目標は2029年までに最初のSMRを稼働させ、他の欧州諸国に先駆けることですsciencebusiness.net。一方、ルーマニアは米国の支援を受け、旧石炭火力発電所跡地で欧州初のNuScale SMRを導入する予定で、すでに実現可能性調査を終え、2028年の稼働を目指していますsciencebusiness.net。2023年3月には、米国EximbankがルーマニアのSMRプロジェクトに最大30億ドルの融資を承認し、東欧でのSMR推進への戦略的関心を強調しました。これらの動きは、欧州内で最初のSMR稼働を目指す競争が起きていることを浮き彫りにしています。
- アメリカ合衆国 – 実証炉と遅延: アメリカでは、SMR(小型モジュール炉)に関するニュースは二面的です。一方では進展があります。TerraPowerは2023年にワイオミング州のNatrium炉の建設許可申請を提出し、2024年半ばまでに、認可と現地準備が2030年の完成に向けて順調であると報告しましたreuters.com。また、エネルギー省(DOE)は2023年、ワシントン州のX-energyプロジェクトに追加資金を提供し、2028年までに4基のXe-100ユニットの運転を目指しています。一方で課題も浮上しています。TerraPowerは2022年末、Natriumに必要な特殊燃料(HALEU)が、ロシアのウラン輸出規制後に調達困難となったため、最低2年の遅延を発表しましたworld-nuclear-news.org, reuters.com。これを受けて、アメリカは国内のHALEU生産に多額の投資を行っていますが、2024年時点でNatriumへの燃料供給スケジュールは不透明ですreuters.com。さらに、アメリカの複数の州とスタートアップ企業が2022年末、NRC(原子力規制委員会)の認可制度を相手取り訴訟を起こしました。現行の規則(1950年代に策定)は小型炉には厳しすぎると主張していますworld-nuclear-news.org。これに対し、NRCは先進炉向けの新たなリスク重視の規則策定を進めており、2025年までに最終化される見込みですworld-nuclear-news.org。このように、アメリカの実証SMRは前進しているものの、規制やサプライチェーンの課題が広範な導入に向けて積極的に対処されています。
- 国際協力: 最近のニュースで注目される傾向は、SMR規制およびサプライチェーンに関する国際協力の拡大です。2024年3月、米国、カナダ、英国の原子力規制当局が三国間協力協定に署名し、SMRの安全審査に関する情報共有とアプローチの調整を行うことになりましたworld-nuclear-news.org。この目的は、重複した作業を防ぐことです。ある国の規制当局が設計を審査済みであれば、他国はその作業を活用して自国の認可を迅速化できる可能性があります(主権を維持しつつ)。IAEA初のSMRに関する国際会議が2024年10月にウィーンで開催され、数百人の専門家や関係者が集まりました。その会議でIAEAのグロッシー事務局長は「SMRはすでに存在している…チャンスは今だ」と宣言し、SMR導入の準備を進めるべきというコンセンサスを反映しつつ、規制当局に対して「新しいビジネスモデル」であるフリート建設や国境を越えた標準化への適応を促しましたworld-nuclear-news.org。英国の規制当局ONRは2025年4月、SMR基準の国際的な調和における主導的役割を強調する報告書を発表し、他国の規制当局にもロールス・ロイスSMRの英国審査プロセスの見学を招待しましたworld-nuclear-news.org。このような規制調和の取り組みは原子力発電では前例がなく、SMRのモジュール性によって推進されています。世界中で多数の同一ユニットが建設されることが予想されるため、共通の設計認可や安全基準を持つことは、各国で一からやり直す無駄を避ける上で理にかなっています。
これら最近の動向から、SMRが理論から実践へと移行しつつあることは明らかです。複数の初号機プロジェクトが進行中であり、各国政府はその導入を支援する政策を策定しています。今後数年でさらに多くの「初」が見られるでしょう――北米で初のSMRが送電網に接続、欧州での初導入、アジアでの初の商業SMRネットワーク――加えて、投資やパートナーシップ、時には挫折のニュースも続くでしょう。この新興原子力技術にとって、複数の大陸で同時に勢いが増している、刺激的でダイナミックな時期です。
政策および規制の視点
SMRの台頭は、政策および規制面で大きな動きを促しています。各国政府や監督機関は、従来の大型炉を前提に構築された枠組みを調整しています。安全かつ効率的なSMR導入を可能にするための規制適応は、課題であると同時に不可欠なものと見なされています。主な視点と取り組みは以下の通りです。
- 認可制度の改革と調和: 主な課題の一つは、従来の原子力認可プロセスが長期化し、複雑で、費用がかかることです。これにより、SMRが提供しようとする利点が損なわれる可能性があります。例えば米国では、新しい原子炉設計のNRCによる認証取得に何年も、数億ドルもの費用がかかることがあります。これに対応するため、米国NRCはSMRを含む先進的な原子炉向けに、「技術包括的かつリスクに基づく」新たな規制枠組みの策定を開始しましたworld-nuclear-news.org。これは、リスクの低い小型設計向けの要件を簡素化するもので、2025年までにオプションの認可経路となる見込みです。同時に、前述の通り、規制プロセスの遅さに対する不満から、2022年には複数の州とSMR企業がNRCに対して訴訟を起こし、NRCに迅速な改革を迫りましたworld-nuclear-news.org。NRCはその必要性を認識しており、積極的に取り組んでいると述べていますworld-nuclear-news.org。国際的には、各国間でのSMR規制の調和が推進されています。IAEAは2015年にSMR規制当局フォーラムを設立し、経験の共有や共通の規制上の課題の特定を促進していますiaea.org。これを基に、2023年にはIAEAが原子力調和・標準化イニシアチブ(NHSI)を立ち上げ、規制当局と産業界が協力してSMRの標準化認証に向けて取り組む場を設けましたwww-pub.iaea.org。この構想は、SMR設計が一度承認されれば複数の国で受け入れられ、各市場ごとに完全に別個の承認プロセスを経る必要がなくなるというものです。2024年の英国・カナダ・米国の三国間合意は、この方向性における具体的な一歩ですworld-nuclear-news.org。英国のONRは、ポーランド、スウェーデン、オランダ、チェコ共和国の規制当局を英国におけるロールスロイスSMRの設計審査の傍聴に招待し、これらの国々が後に同じ設計をより容易に認可できるようにしていますworld-nuclear-news.org。このレベルの協力は原子力規制では新しいものであり、政策立案者がSMRの導入促進には従来の縦割り的なアプローチを打破する必要があると認識していることを示しています。
- 政府の支援と資金提供: 多くの政府が、資金提供、インセンティブ、戦略的計画を通じてSMR開発を積極的に支援しています。アメリカ合衆国では、連邦政府の支援として直接的な研究開発資金(例:2010年代のDOEによるSMRライセンス技術支援プログラムでNuScaleなどにコストシェア助成金を提供)、2020年に開始された先進炉実証プログラム(ARDP)による2030年までに2基のSMR/先進炉建設を支援する32億ドルの資金提供reuters.com、および2022年のインフレ抑制法の中で先進炉燃料供給・開発のために7億ドルを割り当てる条項reuters.comなどが含まれます。米国はまた、海外のSMR支援のために輸出金融も活用しています(例:ルーマニアのNuScaleプロジェクトへの暫定的な40億ドルの融資パッケージ)。米国政策のメッセージは、SMRがクリーンエネルギーのイノベーションかつ輸出製品として国家戦略的関心事であるため、政府が最初のプロジェクトのリスクを軽減するというものです。カナダでは、2018年に州をまたぐSMRロードマップが策定され、連邦政府はその後SMRの実現可能性調査に投資し、オンタリオ州政府はダーリントンSMRを強力に支援し、州の迅速な承認と準備作業への資金提供を行っていますopg.com。イギリス政府の支援はさらに直接的で、2021年にロールス・ロイスSMRコンソーシアムに2億1,000万ポンドを提供して炉の設計を支援し、前述の通り新たなエネルギー安全保障戦略の一環として初期SMR導入のために25億ポンドの支援を発表していますdailysabah.com, world-nuclear-news.org。イギリスはSMRを2050年ネットゼロ目標と原子力産業の再活性化の鍵と見なしており、新組織(Great British Nuclear)を設立してプログラムを推進し、SMRを含む新規原子力発電の資金調達に規制資産基盤(RAB)モデルを活用することで、一部リスクを消費者に移転しつつ資本コストの障壁を下げる方針です。他にもポーランド、チェコ、ルーマニアなどの国々が、SMR建設支援や規制当局の訓練のために米国、カナダ、フランスと協力協定を締結しています。例えばポーランドはOrlen Synthos GE Hitachi SMRの認可を迅速化するために原子力法を改正しました。日本や韓国は、かつて原子力から後退していましたが、最近方針を転換しています。日本のグリーントランスフォーメーション政策(2022年)はSMRを含む次世代炉の開発を明記し、政府は実証プロジェクトへの資金提供や長期停止後の新設を可能にする規制緩和を進めていますenergycentral.com。韓国の現政権は国家のエネルギー戦略にSMRを輸出品目として組み込んでいる(中国やロシアの製品と競争するためでもある)。共通するテーマはエネルギー安全保障と気候目標である。政策立案者は、SMRを公式なエネルギーミックス予測に含めている(例:EUや英国は、SMRが2035年および2050年の気候目標に貢献するとみなしている)。SMRは産業政策とも結び付けられており、例えば英国はSMR工場による国内製造と雇用創出を強調しているworld-nuclear-news.org。また、ポーランドがSMRを水素製造計画と結び付けていることは、産業の脱炭素化目標との整合性を示しているworld-nuclear-news.org。
- 安全基準とセキュリティ: 規制当局は、SMRのために安全性が損なわれることはないと明言していますが、既存の規則を新しい設計にどのように適用できるかを評価しています。IAEA(国際原子力機関)は、SMRへの安全基準の適用可能性を評価しており、サイト境界の緊急時対応計画、セキュリティ、SMRのための保障措置などの分野についてガイダンス(「SSR」レポート)を発行する予定ですiaea.org。課題の一つは、SMRが従来型原子炉と大きく異なる場合があることです。例えば、いくつかは地域暖房を提供するために人口密集地に設置されるかもしれませんし、いくつかは異なるリスクプロファイルを持つ非水冷却材を使用するかもしれませんし、多数のモジュールをクラスターとして展開する場合もあります。規制当局は、例えば「50MWの原子炉の場合、緊急時対応計画区域(EPZ)はより小さくてよいのか?」「1つの制御室で複数のモジュールを安全に運転できるのか?」「遠隔地や分散型サイトに原子炉がある場合、十分なセキュリティをどう確保するのか?」といった課題に取り組んでいます。米国では、NRC(原子力規制委員会)が、NuScaleの小型モジュールであれば、事故時の放出源が限定的であることから、EPZを大幅に縮小(実質的に発電所の敷地境界)できるという考え方をすでに支持していますworld-nuclear.org。これは、小型原子炉=オフサイトリスクも小さいという前例を作り、SMRの立地選定や住民避難計画の要件を簡素化できる可能性があります。保障措置と核拡散防止も政策上の重要な側面です。世界中で原子炉が増加する可能性があり(原子力導入が初めての国も含む)、IAEAはSMRに対しても効果的に保障措置(核物質の管理)を実施する必要があります。いくつかの先進的SMRは、長寿命炉心を実現するために高濃縮燃料(HALEU、約15%、場合によっては最大20%のU-235)を使用する計画です。この燃料は技術的には兵器転用可能な物質であるため、拡散リスクを防ぐことが重要です。規制当局は、濃縮度が高い場合、燃料輸送やSMR使用済み燃料の現地保管に追加のセキュリティを求める可能性があります。IAEAや各国機関は、これらの課題に対応するための方策(例えば、SMR燃料の製造や再処理がある場合は厳格な国際的監視下に置くことなど)に取り組んでいます。
- 市民参加と環境審査: 政策立案者は、新しい原子力プロジェクトに対する市民の受容の重要性も認識しています。多くのSMRプロジェクトには、地域社会との対話計画や、受け入れ地域への雇用・経済的利益の約束が含まれています。しかし、環境認可は依然として障壁となり得ます。小型原子炉であっても環境影響評価を受けなければなりません。場合によっては、政府がSMRのためにこのプロセスを迅速化しようとしています。例えば、米国環境品質評議会は2023年に「先進的原子炉」のためのNEPA審査を簡素化するガイダンスを発行し、その小型性と潜在的な低影響を指摘しました。カナダのダーリントンSMRは、同じ敷地の大型原子炉のための過去の環境評価を活用し、ゼロから始めることなく時間を節約しました。政策の傾向は、作業の重複を避け、SMRの特性に合わせて原子力規制を「適正規模化」しつつ、厳格な安全監督を維持することです。
要約すると、政策環境はますますSMRに好意的になっています。政府はその開発に資金を提供し、(電力購入契約やクリーンエネルギー基準への組み入れなどの)市場の枠組みを作り、国境を越えて協力しています。規制当局も慎重に規制手法の革新を進めており、より機動的な認可や国際標準化に向かっています。これは微妙なバランスであり、安全性や核拡散防止を確保しつつ、過度に厳しい規則でSMR産業の芽を摘まないようにする必要があります。今後数年は、規制当局が大型原子炉が直面する数十億ドル規模のコンプライアンスコストを課すことなく、どれだけ効果的に安全を保証できるかが試されるでしょう。もし適切なバランスを取ることができれば、SMR開発者はより明確かつ迅速な導入への道筋を得ることができ、これはまさに多くの政策立案者が望んでいることです。
環境および安全性の考慮事項
原子力発電は常に安全性や環境への影響について疑問が投げかけられますが、SMRも例外ではありません。支持者は、設計上の革新によりSMRは現状よりもより安全でクリーンになると主張していますが、懐疑的な人々は、依然として放射性廃棄物や潜在的な事故といった同じ問題を抱えている(ただし規模が異なるだけ)と指摘します。主な考慮事項を分解してみましょう。
1. 安全機能: 先に述べたように、ほとんどのSMRは受動的かつ本質的な安全システムを組み込んでおり、重大事故が極めて起こりにくくなっています。自然対流冷却、小型コア、原子炉の地下設置などの特徴は、メルトダウンや大量の放射線放出の可能性を低減しますiaea.org。例えば、SMRが冷却喪失を経験した場合でも、原子炉の小さな熱出力と(サイズに対して)大きな熱容量により、燃料損傷を起こすことなく自然に冷却できると考えられています。これはフルサイズの原子炉では難しいことです。中国のHTR-PMの燃料は1600°Cを超える温度にも耐えられ、どんな事故シナリオでも失敗しないことを示しており、「本質的に安全な」燃料設計を実証していますworld-nuclear-news.org。この追加の安全余裕は大きな環境上の利点です。チェルノブイリや福島のような事故がはるかに起こりにくくなるからです。さらに、SMRの放射性物質の総量が小さいため、万が一事故が起きても放出される放射能の総量は限定的です。規制当局もこれらの安全機能にますます自信を持つようになっており、前述の通り、米国NRCはNuScale SMRについて、受動冷却により炉心損傷が防げるため、外部バックアップ電源や大規模な避難区域は不要と結論付けましたworld-nuclear.org。
2. 事故の影響: SMRは設計上非常に安全ですが、どの原子炉も100%事故を免れるわけではありません。リスク方程式の影響側はSMRの小型化によって緩和されます。万が一放出があっても、規模が小さく、より封じ込めやすいのです。いくつかの設計では、最悪の場合でも放射性核分裂生成物のほとんどが原子炉容器や地下の格納施設内にとどまると主張しています。これは、SMRを人口密集地や産業地帯(地域暖房など)に近接して設置することの強力な安全性の根拠となります。それでも、SMRにも緊急時対応策は必要ですが、規模は縮小される可能性があります。例えば、将来SMRが都市部やその近郊に建設される場合、当局は住民が万が一の漏洩時にどのように警告され、保護されるかを伝える必要があります。全体として、SMRの安全性は堅固であるとされ、多くの専門家はSMRが原子力安全の新たな基準を打ち立てると考えています。IAEAは加盟国と協力し、これら新設計を適切にカバーするよう安全基準の進化に取り組んでいますiaea.org。これは、技術の変化にもかかわらず高い安全性を維持するための積極的な姿勢を示しています。
3. 核廃棄物と環境への影響: SMRに関するより議論の多い発見の一つは、核廃棄物に関するものです。すべての核分裂炉は、使用済み核燃料やその他の放射性廃棄物を生み出し、それらを管理しなければなりません。当初、一部の推進者はSMRが廃棄物を減らす、あるいは燃料をより完全に使い切れる可能性があると示唆していました。しかし、2022年のスタンフォード主導の研究はこれらの主張に冷や水を浴びせました。多くのSMR設計は、大型炉よりも発電量あたりの高レベル廃棄物の体積が実際に多くなる可能性があるnews.stanford.eduと判明したのです。具体的には、SMRは一部の小型炉で燃料消費率が低く、追加の中性子吸収材が必要なことなどから、発電1MWhあたり2~30倍の使用済み燃料体積を生み出す可能性があると推定されましたnews.stanford.edu。「我々の結果は、ほとんどのSMRが実際には核廃棄物の体積を2~30倍に増やすことを示している」と、筆頭著者のリンジー・クラル氏は述べていますnews.stanford.edu。この廃棄物増加の一因は、小型炉では中性子漏洩が多く(小型炉は中性子がより多く失われるため、燃料利用効率が低い)、そのためですnews.stanford.edu。さらに、一部のSMRはプルトニウムやHALEUで濃縮された燃料を使用する計画であり、これがより化学的に反応性が高い、あるいは通常の使用済み燃料よりも処分が困難な廃棄物を生み出す可能性がありますpnas.org。
環境の観点から言えば、SMRが広く導入された場合、同じエネルギー量あたりでさらに多くの処分場スペースや高度な廃棄物管理ソリューションが必要になるかもしれません。従来の大型原子炉ですら、使用済み燃料が恒久的に保管される場所がなく蓄積していくという課題があります(例:米国では約88,000トンの使用済み燃料が発電所敷地内に保管されています)news.stanford.edu。もしSMRがその廃棄物をより早く増やすことになれば、核廃棄物処分問題の解決の緊急性が高まります。ただし、一部の先進的なSMR(高速炉や溶融塩炉設計など)はアクチニドの燃焼や燃料のリサイクルを目指しており、長期的には廃棄物の放射能毒性や体積を減らすことができる可能性があります。例えば、Moltexの「Wasteburner」MSRのようなコンセプトは、既存のプルトニウムや長寿命の超ウラン元素を燃料として消費することを意図していますworld-nuclear.org。これらは現時点ではまだ理論段階です。短期的には、政策立案者や地域社会は「SMRを導入するなら、廃棄物をどう扱うのか?」と問うことになるでしょう。良いニュースとしては、初期のSMRから出る廃棄物は絶対量としては少なく(原子炉が小さいため)、一般的な慣行として数十年間は現地で乾式キャスクに安全に保管できます。しかし、SMRが大規模に普及する前に、国民の信頼を維持するための包括的な廃棄物戦略が必要です。
4. 環境フットプリント: 廃棄物以外にも、SMRには他の環境面での考慮事項があります。その一つが水の使用量です。従来の原子力発電所は大量の冷却水を必要とします。SMR、特にマイクロ型や先進型設計では、空気や塩などの代替冷却方式を採用したり、排熱量が非常に小さいため乾式冷却が可能な場合もあります。例えば、アイダホ州で計画されているNuScale発電所は、コンデンサーの乾式空冷を採用し、ほとんどの水使用を排除する代わりにわずかな効率低下を受け入れていますworld-nuclear.org。これにより、SMRは乾燥地帯でもより実用的となり、水生生態系への熱的影響も減少します。SMRの設置場所の柔軟性は、電力が使われる場所の近くに設置できることも意味し、送電損失や長距離送電線(これ自体が土地への影響を持つ)の必要性を減らす可能性もあります。
もう一つの側面は、廃炉および土地の復元です。小型炉は、寿命終了時の解体が比較的容易であると考えられます。一部のSMRは「輸送可能」と想定されています。例えば、20年後にマイクロリアクターを一体のまま取り外し、工場に戻して処分またはリサイクルするというものですworld-nuclear.org。これにより、現地に残る環境への影響(大きなコンクリート構造物が残らない)が小さくなる可能性があります。一方で、小型ユニットが多数ある場合、廃炉対象となる原子炉の総数が増えることになります。廃炉時に発生する廃棄物(汚染された原子炉部品などの低レベル廃棄物)は、少数の大型プラントを建設する場合よりも多くなる可能性がありますが、各サイトごとの負担は小さくなります。
5. 気候および大気質への利点: 環境面でのプラスの側面も強調する価値があります。SMRは運転中、事実上温室効果ガスを排出しません。気候変動対策として、石炭やガス発電所の代わりにSMRが導入されるたびにCO₂削減に貢献します。100MWのSMRが24時間稼働すれば、同等の化石燃料発電による年間数十万トンのCO₂排出を相殺できます。さらに、石炭や石油と異なり、原子炉(大型・小型問わず)は有害な大気汚染物質(SO₂、NOx、粒子状物質)を排出しません。したがって、石炭火力発電所の代わりにSMRから電力や熱を得る地域社会は、よりきれいな空気と公衆衛生上の恩恵を受けることができます。これが、一部の環境政策立案者が原子力に前向きになりつつある理由の一つです。再生可能エネルギーを補完することで、信頼性高く炭素と大気汚染を削減できるからです。SMRは、巨大な原子力発電所が現実的でない場所にもその恩恵を広げることができます。
6. 核拡散とセキュリティ: 世界的な環境安全保障の観点からの懸念の一つは、SMRが広く輸出されることで核物質の拡散の可能性があることです。特にマイクロリアクターなど一部のSMRは、遠隔地や政治的に不安定な地域に配備される可能性があり、核物質の盗難や悪用からどのように守るかという課題が生じます。SMRが普及すれば、IAEAはより多くの施設に対して保障措置を適用する必要があります。また、ある国がSMRプログラムを隠れ蓑にして核物質を秘密裏に取得するという仮説上の拡散リスクもあります(ただし、ほとんどのSMRは、検知されずに兵器用物質を製造するのには適していません)。国際的な枠組みも、これらの可能性を考慮して更新されています。例えば、HALEU(兵器級に近い濃縮度)を使用するSMR設計は厳格な監視下に置かれます。ベンダーは、密封炉心や集中施設でのみ燃料交換など、拡散リスクを最小限に抑えるための機能をSMRに設計していますworld-nuclear.org。
セキュリティ(テロ・破壊工作)については、出力密度の低い小型炉は一般的に標的になりにくく、多くは地下に設置されるため物理的な防護も強化されます。しかし、原子炉の数が増えることで、警備すべきサイトも増えます。各国の規制当局が、SMR設置に必要なセキュリティ要件(フェンス、武装警備員、サイバー防御など)を決定します。リスクが明らかに低い場合は要件が緩和される可能性もありますが、SMRが「狙われやすい標的」にならないよう慎重な判断が求められます。
本質的に、SMRは長年の原子力の課題を引き継いでいます:巨大な環境上の利点(クリーンエネルギー)を最大化しつつ、欠点(放射性廃棄物、事故防止、拡散リスク)を責任を持って管理すること。これまでのところ、SMRは非常に安全に運転でき、環境にもよく適合できるように見えます――おそらく大型炉よりも――しかし、廃棄物の問題や強固な国際的な安全保障措置の必要性は、正しく対処することが重要です。一般の受け入れは、これらの小型炉がハイテクの驚異であるだけでなく、ライフサイクル全体を通じて環境的に良き隣人であることを示すことにかかっています。経済性と市場の可能性
SMRをめぐる最大の疑問の一つは、経済的な実現可能性です。これらの小型炉は実際に他のエネルギー源とコスト競争力があり、重要な市場となり得るのでしょうか?答えは複雑で、SMRはいくつかの経済的利点を提供しますが、特に初期段階では課題にも直面しています。
初期費用と資金調達: 現在の大型原子力発電所は高額な価格に悩まされています――1件のプロジェクトで100億~200億ドル以上かかることもあり、電力会社や投資家にとっては尻込みする金額です。SMRは初期費用を劇的に引き下げます。50MWeのモジュールなら約3億ドル、300MWeのSMRなら10~20億ドル程度で済み、より受け入れやすい金額です。電力会社はまず100MW分だけ建設し(1GWプラントのごく一部のコストで)、その後収益や需要の増加に応じてモジュールを追加できるという考え方です。この段階的なアプローチは、財務リスクを軽減します――何年も後にしか得られない電力のために全額を一度に投じる必要がありませんspectrum.ieee.org。また、プロジェクトが小口化されるため、民間資金や小規模な電力会社でも対応可能です。世界原子力協会が指摘するように、「小型ユニットは、しばしば電力会社の資本規模に匹敵する大型ユニットよりも、はるかに管理しやすい投資と見なされている」とのことですworld-nuclear.org。これは、特に発展途上国や自家発電を目指す民間企業(鉱山、データセンターなど)にとって大きな市場促進要因となります。
工場製造によるコスト削減: SMRは、従来の規模の経済ではなく、シリーズ生産の経済性(工場での大量生産)を活用することを目指していますworld-nuclear.org。もしSMR設計が大量に建設できれば、1基あたりのコストは大幅に下がるはずです(自動車や飛行機のように)。これにより、長期的に原子力発電のコストが下がる可能性があります。例えば、2025年のITIFレポートでは、SMRが「価格と性能の同等性」を他の選択肢と達成するには大量生産に到達する必要があると強調されていますitif.org。SMRの最終目標は、造船所のような工場で世界市場向けにモジュールを大量生産し、それぞれを一定かつ比較的低コストで供給することです。ロールスロイスSMRの計画では、年間2基の原子炉を生産できる生産ラインを設置し、国内外に数十基を供給することを明確に目指していますworld-nuclear-news.org。もし、学習効果と規模の拡大により、以降のSMRが前のものの80%のコストで建設できれば、コストカーブは下がっていきます。
しかし、その段階に到達するには鶏が先か卵が先かの問題があります。最初の数基のSMRは大量生産の恩恵を受けられません――実際、最初は一点物の手作りユニットになる可能性が高く、そのためコストは依然として高いのです。このため、初期ユニットのコスト見積もりは比較的高くなっています。例えば、最初のNuScaleプラント(6モジュール、462MWe)は総額約30億ドルと見積もられており、これは1kWあたり約6,500ドルに相当しますworld-nuclear.org。これは実際、現在の大型原子炉よりもkWあたりのコストが高いのです。実際、NuScaleの初期ユニットの現時点での予測では、発電コストは1MWhあたり約58~100ドルとされておりworld-nuclear.org、これは特に安価とは言えません(多くの再生可能エネルギーやガス発電所と同等かそれ以上です)。同様に、中国の実証HTR-PMも初号機であるため、1kWあたり約6,000ドルかかり、当初見積もりの約3倍、かつ中国の大型原子炉よりも高価でしたclimateandcapitalmedia.com。ロシアの浮体式SMRプラントは、最終的に70MWeで約7億4,000万ドルかかり、OECD原子力機関はその発電コストを1MWhあたり約200ドルと推定していますclimateandcapitalmedia.com。
これらの例は一つのパターンを示しています:最初のSMRは単位コストの面で高価です。これはパイロットプロジェクトであり、多くのFOAK(初物)コストがかかるためです。IEEFAによる2023年の分析では、稼働中の3つのSMRユニット(ロシアの2基と中国の1基)はいずれも予算を3~7倍超過し、発電コストは大型炉や他の電源よりも高いと指摘されていますieefa.org。経済的に見ると、SMRは学習曲線を登る必要があります。推進派は、NOAK(nth-of-a-kind)生産になれば、コストが劇的に下がると主張しています。例えばNuScaleは、数基建設した後には12モジュール(924MWe)のプラントで約2,850ドル/kWのコストに到達できると当初予測していましたworld-nuclear.org。これは非常に競争力のある水準ですが、これはまだ実現されていない連続生産による効率化を前提としています。英国のロールス・ロイスSMRは、470MWユニットで約18億ポンド(23億ドル)、およそ4,000ポンド/kWを目標としており、さらに複数基建設すればコスト削減を目指しています。これらのコスト削減が実現するかどうかは、設計の安定性、効率的な製造、強固なサプライチェーンにかかっています。
市場規模と需要: SMRの市場ポテンシャルについては大きな楽観論があります。現在70カ国以上が原子力発電を持っていませんが、多くがクリーンエネルギーやエネルギー安全保障のためにSMRに関心を示しています。SMRの世界市場は今後20~30年で相当な規模になる可能性があります。業界団体による一部の推計では、2040年までに数百基のSMRが導入され、数百億ドル規模の売上になると見込まれています。例えば、米国商務省の2020年の調査では、今後数十年でSMRの世界輸出市場は3,000億ドルと推定されています。ITIFの2025年の報告書では、SMRは「今後20年で重要な戦略的輸出産業となる可能性がある」と述べていますitif.org。米国、ロシア、中国、韓国などは、これを新たな輸出市場獲得の機会と見ています(韓国がUAEに大型炉を輸出した成功例のように)。複数のベンダーや国が設計認証を競っている事実は、自国の設計が世界標準となれば大きな利益が得られるという期待を示しています。ロールス・ロイスのCEOは、原子炉がまだ建設されていない段階でも、フィリピンからスウェーデンまで数十カ国からMOUや関心を得ていると最近述べていますworld-nuclear-news.org。
初期のターゲット市場として想定されるのは、石炭火力発電所の代替(石炭を段階的に廃止し、安定した電力を供給できるクリーンな代替手段が必要な国々)、遠隔地やオフグリッド地域での電力供給(鉱山、島嶼部、北極圏のコミュニティ、軍事基地)、および産業拠点での熱電併給(例:化学工場、海水淡水化施設)です。カナダや米国では、オイルサンドや遠隔地の北部での電力・熱供給が大きな潜在的ニッチ市場となり、ディーゼルを代替し炭素排出量を削減しますworld-nuclear.org。小規模な電力網しか持たない発展途上国では、100MWの原子炉が1000MWの発電所では非現実的な場合にちょうど良い規模となるかもしれません。
運用コスト: 設備投資コストとは別に、SMRは運用コストでも競争力が必要です。小型原子炉はスタッフ数を減らせる可能性があり、実際に一部の設計者は数十人程度の高度自動化運転を目指していますが、大型原発では数百人の従業員が必要です。これによりMWhあたりの運用・保守コスト(O&M)が下がる可能性があります。原子力の燃料コストはもともと比較的低く、規模が変わっても大きな差はありません。SMR用燃料は(特殊な燃料形態や高濃縮を使う場合)やや高価になるかもしれませんが、全体コストの中では小さな割合です。設備利用率も重要で、原発は通常約90%の設備利用率で稼働します。SMRもベースロード用途であれば高い設備利用率が期待されますが、柔軟運用(例:負荷追従)に使われる場合は経済効率が下がります(50%稼働では収益が減る一方、設備投資コストはほぼ同じ)。一部の分析では、SMRが再生可能エネルギーを補完するために負荷追従運転を多用すると、MWhあたりのコストが大幅に上昇する可能性があると警告しており、その役割では経済性が低下しますieefa.org。したがって、最も経済的なのはフルパワー近くで運転し、その安定した出力を活かすことであり、必要時以外は他の手段で電力系統のバランスを取ることです。
競争: SMRの市場ポテンシャルは、他の技術との競争の中で評価する必要があります。2030年代には、再生可能エネルギーと蓄電池の組み合わせは現在よりさらに安価になるでしょう。SMRが魅力的な選択肢となるには、(24時間365日の信頼性、高温熱、小型設置面積など)独自の価値を提供するか、純粋な電力コストで十分に競争力がある必要があります。多くの地域では、バッテリーを備えた風力・太陽光がほとんどのニーズをより安価にカバーできるかもしれませんが、ただし炭素制約や信頼性の要件が原子力の導入を後押しする場合もあります。そのため、支持者はしばしばSMRが再生可能エネルギーを補完すると強調し、断続的な電源では担えない役割を果たすと主張します。また、SMRは大規模な送電網の改修なしに石炭火力発電所の代替が可能である点も強調されます。石炭火力発電所の敷地には風力・太陽光の設置容量に限界がありますが、同規模のSMRなら既存の送電網接続や熟練労働力をそのまま活用できます。これらの要素は単純なMWhあたりコストを超えた経済的価値を持ち、しばしば政府のインセンティブによって支えられています(例えば、米国のインフレ抑制法では原子力発電に生産税額控除やクリーンエネルギー支払い制度への参加資格が与えられ、再生可能エネルギー補助金と競争条件が整えられています)。
注文の現状: 現時点では、どのSMRベンダーもまだ大規模な受注残を持っていません(設計が完全に実証されていないため)。しかし、初期の兆候はあります。NuScaleはルーマニア、ポーランド、カザフスタンと合意やMOUを結んでいます。GE日立のBWRX-300はカナダで1基、ポーランドでも1基の確定計画があり、エストニアや米国(テネシー・バレー・オーソリティが2030年代に1基を検討中)でも暫定的な計画があります。ロールス・ロイスSMRは英国政府の後押しを受け、少なくとも英国国内で5~10基程度の導入が見込まれ、さらにチェコでも最大3GW分の関心があります。韓国のSMARTは中東で関心を集めています。ロシアは、浮体式プラントに複数の海外顧客(例:小さな島国や鉱山プロジェクト)が関心を示していると主張しています。要するに、最初の数基のSMRがうまく稼働すれば、注文が急速に拡大する可能性があります――ちょうど航空業界で新型機が実績を示した後に受注が増えるのと同じです。一方で、初期プロジェクトが大幅なコスト超過や技術的な問題に直面すれば、熱意が冷め、投資家が慎重になる可能性もあります。
最後に、消費者にとっての手頃さ: 目標は、SMRが他の選択肢と競争できるコストで電力を生産すること、理想的には1MWhあたり50~80ドル以下の範囲です。初期のユニットはこれより高くなるかもしれませんが、経験を積めばこの範囲に到達することは現実的です。例えば、UAMPSがNuScaleプラントに設定している目標は、レベル化コストで55ドル/MWhworld-nuclear.org、つまり1kWhあたり約5.5セントで、これは一部のシナリオでコンバインドサイクルガスや蓄電付き再生可能エネルギーと大きく変わりません。SMRが安定して1kWhあたり5~8セントで電力を供給できれば、出力調整可能性や小型設置面積という利点もあり、多くの国で市場を見つけるでしょう。さらに、SMRの価値は電力だけではありません。プロセス熱の販売、グリッドサービスの提供、淡水化などで収益源を増やすこともできます。飲料水や水素燃料を同時生産できるSMRは、純粋な発電所にはない優位性を持つ市場もあるでしょう。
まとめると、SMRの経済性は有望ですが、まだ実証されていません。学習段階での初期投資は大きく、その多くを政府が補助しています。このハードルを越えれば、SMRは数十億ドル規模の世界市場を開拓し、将来のエネルギーミックスで重要な役割を果たす可能性があります。しかし、コストが期待通りに下がらなければ、SMRはニッチにとどまるか、過去の小型炉のように中止される可能性もあります。今後10年が、SMRの経済理論が実際のコスト競争力に結びつくかどうかを示す重要な時期となるでしょう。
SMRに関する専門家の見解
より全体像を把握するために、業界リーダーや独立系専門家がSMRについて何を語っているかを聞くのは有益です。以下に、さまざまな見解を端的に表す注目すべきコメントをいくつか紹介します。
- ラファエル・マリアーノ・グロッシー – IAEA事務局長(SMR推進派): 2024年のIAEA SMR会議で、グロッシー氏は小型モジュール炉が「エネルギー分野で最も有望で、刺激的かつ必要不可欠な技術開発の一つ」であり、長年の期待を経て、「SMRはここにある。チャンスはここにある。」と熱弁しました。world-nuclear-news.org。グロッシー氏の熱意は、SMRが気候変動対策における原子力の役割を再活性化することへの国際的な原子力コミュニティの期待を反映しています。また、IAEAが関連する課題に取り組む責任があることも強調し—これらの課題(安全性、規制)が管理可能であるという自信を示唆しました。world-nuclear-news.org。
- キング・リー – 世界原子力協会 政策責任者(業界の視点): 「私たちは刺激的な時代に生きています…原子力エネルギーへの世界的な政策支援が高まり、特に小型モジュール炉のような先進的な原子力技術に対して、幅広い関係者から大きな関心が寄せられています」と、キング・リー氏は会議のセッションで述べました。world-nuclear-news.org。この発言は、SMRが受けている関心と政治的支援の高まりを浮き彫りにしています。業界の支持者によれば、このレベルの関心—最近のSMR会議には1200人以上が参加—は新しい原子力分野では前例がなく、SMRを取り巻く必要なエコシステムの構築にとって好材料だといえます。
- M. V. ラマナ博士 – 教授・原子力エネルギー研究者(批判的視点): 長年にわたり原子力経済を分析してきたラマナ氏は、SMRが過去の原子炉と同じコストの落とし穴を繰り返す可能性があると警告します。「例外なく、小型炉は生産する電力に対してコストが高すぎる」と、数十年にわたる歴史的経験を要約しています。climateandcapitalmedia.com。ラマナ氏は、規模の経済は常に大型炉に有利だったと指摘し、量産によるコスト削減がそれを完全に克服できるかには懐疑的です。彼の研究では、たとえ各SMRモジュールが安価でも、大型プラントと同等の出力を得るにはより多くのモジュール(および複数拠点での人員や保守など)が必要となり、想定されるコスト優位性が損なわれる可能性があるとしばしば指摘しています。これは学術界からの、SMRの経済性は自明ではなく、証明されるべきものであって、単に仮定されるものではないという警鐘です。
- リンジー・クラル – 核廃棄物研究者(環境問題の観点): スタンフォード大学/UBCの廃棄物研究の主著者であるクラルは、見過ごされてきた問題を強調しました:「私たちの結果は、ほとんどの小型モジュール炉(SMR)設計が、実際には管理・処分が必要な核廃棄物の量を2倍から30倍に増やすことを示しています…」 news.stanford.edu。この発言は、SMRの潜在的な環境上の欠点を強調しています。これは業界の主張への反論となり、政策立案者に対し、「先進的」であることが必ずしも廃棄物の観点で「クリーン」であることを意味しないと注意を促しています。彼女の立場は、SMRプログラムの初期段階から廃棄物管理計画を統合することを求めています。
- サイモン・ボーエン – グレート・ブリティッシュ・ニュークリア会長(政府/戦略的視点): 英国がSMRベンダーを選定した際、ボーエンは次のように述べました。「優先入札者を選定することで、クリーンで安全、かつ主権的な電力供給の実現に向けて決定的な一歩を踏み出しました。これはエネルギーだけの問題ではなく、英国産業の再活性化、数千人の熟練職の創出…そして長期的な経済成長の基盤構築に関わることです。」 world-nuclear-news.org。この発言は、一部の政策立案者がSMRを戦略的な国家投資と捉えていることを端的に表しています。引用文は、エネルギー安全保障(「主権的な電力」)、気候に優しいエネルギー(「クリーン」)、産業的利益(雇用、成長)を強調しています。政府がSMRに幅広い恩恵を期待していることを示しています。
- トム・グレートレックス – 英国原子力産業協会 最高経営責任者(市場の可能性): 英国のSMR決定を歓迎し、グレートレックスは次のように述べました。「これらのSMRは、不可欠なエネルギー安全保障とクリーンな電力を提供し…数千の高給職を創出し…大きな輸出の可能性ももたらします。」 world-nuclear-news.org。輸出の可能性の部分が重要です――業界は世界市場を見据え、それを獲得したいと考えています。グレートレックスのコメントは、SMRが国内だけでなく、世界に売り出せる製品になり得るという楽観的な見方を示しています。
これらの視点を総合すると、期待と希望が慎重さとともに語られていることが分かります。業界や多くの関係者は非常に前向きで、SMRをクリーンエネルギー、経済再生、輸出リーダーシップの革命的な機会と強調しています。一方で、独立系研究者や原子力懐疑派は、過去の教訓を忘れないよう警告しています――コストが多くの原子力事業を頓挫させてきたこと、そして廃棄物と安全性が常に最重要であるべきことを。
真実はおそらくその中間にあります。SMR(小型モジュール炉)には莫大な可能性がありますが、それを実現するには経済的・環境的課題を慎重に管理する必要があります。グロッシ氏が示唆したように、必要なのは熱意とともに「大きな責任感」ですworld-nuclear-news.org。今後10年のSMR導入によって、前向きな予測が本当に実現するのか、懸念が実際に解決されるのかが明らかになるでしょう。SMRがその約束のうち良い部分でも実現できれば、確かに「原子力発電の未来」となり、世界のクリーンエネルギーのツールキットにとって貴重な手段となるかもしれませんitif.org。そうでなければ、過去の原子力ブームと同じく歴史の一部となるでしょう。最初の導入国がこの新世代の原子炉の道を切り開く中、世界はその動向を注視しています。