イーロン・マスク: 太陽光 対 核融合 — どちらが勝つのか、そしてその理由

エネルギー源に関する議論になると、今日では党派性が話題の一部となっています。保守派は化石燃料を好み、リベラルは太陽光パネルと電気自動車を支持し、技術者は核再興（核分裂）を期待しています。

一方、科学者たちは何十億ドルもの予算を投じて核融合の解明に取り組んでいます。理論上、核融合はクリーンで無限の究極的なエネルギー源となり得ますが、すぐに実用化できるとは誰もが同意しているわけではありません。

まず、懐疑論者は核融合が実用化・商業的に成立するという予測が過去80年間にわたり常に20〜30年先とされてきたという、悲惨な実績に裏付けられています。

最近、テックリーダーで億万長者、そして議論の的となるイーロン・マスクがこの議論に意見を述べました。彼は、核融合研究プロジェクトは無意味だと主張しました。なぜなら、最高で最も有用な核反応炉はすでに存在しているからです: 太陽です。

出典: Elon Musk / X

実際、太陽のエネルギー出力は人類を永遠に上回る可能性が高いです。

木星の体積は地球の約1,300倍ですが、太陽はそれでもはるかに大きく、太陽系全体の質量の99.86％を占め、毎秒6億トンの水素を燃焼させ続けています。

したがって、マスクによれば、人類は太陽光エネルギーに注力し、核融合は忘れるべきだということです。

しかし、彼の主張は正しいのでしょうか？

太陽光発電の大きな優位性：コストとスピード

以前の記事「太陽時代 – 人類にとっての明るい未来」では、太陽エネルギーが急速に文明の主要エネルギー源へと移行しつつあることを論じました。

主に、数十年にわたる進歩により太陽光パネルの価格が30分の1にまで下落したことが要因です。

出典: IEA

同時に、電気自動車や電力網に供給できる規模のバッテリーパークが、化石燃料に対する電力の有用性を高めました。

それでも、太陽エネルギーにはいくつかの制限があります:

• 特に北緯地域では、冬季の発電量が大幅に低下します。
• 価格低下のペースが鈍化し始めています。
• 発電は断続的で予測が難しく、理想的でないシナリオを招きます:
  • 太陽光がエネルギーミックスのごく一部に留まり、晴天時にのみ大きく貢献する。
  • あるいは、太陽光がエネルギーミックスの大部分を占めるが、日照のない日には過剰な余剰容量が必要になる。
  • あるいは、膨大なバッテリーパークや水素施設、その他のエネルギー貯蔵システム（数兆ドル規模）を構築し、曇天、夜間、冬季に太陽光を補完しなければならない。

同時に、太陽エネルギーは現在機能していますが、核融合炉は商業的に有用なモデルに関してはまだ理論段階です。

核融合は商業化できるか？

私たちが核融合に関する詳細レポートで説明したように、核融合は理論上、理想的なエネルギー源です: 汚染を出さず（生成物はヘリウム）、宇宙で最も豊富な物質（水素）を消費し、最大の核分裂発電所よりも何桁も強力です。

問題は、数千万度から数億度に圧縮・加熱された物質を安全かつ低コストで取り扱い、同時にエネルギーを抽出しなければならない点です。

1950年代から核融合を起こす方法は分かっていましたが、エネルギー生成に有用にすることは長らく達成できていません。

それでも、国際的なITERプロジェクトは進展しています。また、Commonwealth Fusion SystemsやProxima Fusionといった民間企業は、今後数年で商業モデルを発表する予定です。

したがって、比較を続けると、イーロン・マスクが提起したように、商業的核融合が実現したとしても、太陽光に取って代わられるのでしょうか:

太陽光 vs 核融合 比較

概要

主要な議論は、各エネルギー源をどの視点で見るかに依存します。

太陽光の主張は、実質的に「無料」であるという点です。つまり、エネルギーはすでに太陽という巨大な核融合炉で生成され、毎日地球に届き、収集されるのを待っているということです。

批評家は、地球に届く総エネルギーは莫大であるものの、平方フィートあたりが拡散しすぎて効率が低く、環境変動に対して脆弱であると指摘します。

一方、将来の核融合炉ははるかに集中したエネルギーを生成し、オンデマンドで電力を供給します。また、天候、季節、時間帯に全く左右されません。

結局のところ、議論は技術的というより概念的・経済的なものです。

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太陽光はどうすれば勝てるか？

経済的アプローチ

核融合がどれだけ効率的になっても、太陽光が意味を持つ道は幾つかあります。

一つは、エネルギー生成が二の次になるほど安価で遍在することです。例えば、太陽光パネルが十分に安価になれば、すべての屋根、フェンス、さらには外壁まで覆うことが理にかないます。

前後両面でエネルギーを生成するバイフェイシャルパネルは、多くの設計に理想的です。超耐久パネルは、30〜50年にわたり損失が最小限で発電できれば、経済的にも大きな利点があります。

出典: Next2Sun

この文脈では、バッテリーコストがほぼゼロであることが前提となり、夕方や冬季は晴天時の太陽光生産で完全に補完できます。また、数千キロメートル規模の送電網間接続も有効です。

したがって、核融合がどれだけ効率的になっても、主に砂漠や高山などの日照が豊かな場所に設置された太陽光パネルが電網の大部分を供給し、核融合はニッチな用途に限定される可能性が高いです。

ハイテクアプローチ

太陽光パネルの制限（主に昼夜サイクルと天候）を緩和する別の選択肢は、これらの問題が存在しない宇宙へ移すことです:

宇宙太陽光発電は、専用記事で解説した通り、太陽光発電所を軌道上に配置し、太陽が24時間・年中無休で、しかも地表よりはるかに高い強度で照射されることに依存します。その電力はマイクロ波ビームと専用受信ステーションを用いて地球に送られます。

さらに、長期的には金星や水星、あるいは太陽により近い軌道上に配置することで、発電量をさらに増大させることが可能です。

マスクの主張では説明されていませんが、これが背後にある論理かもしれません。地上太陽光がまだ完璧でない一方、マスクのスターシップのようなロケットで打ち上げコストを削減すれば、宇宙太陽光は他のすべてのエネルギー源と直接競合できるほど安価になる可能性があります。

核融合はどうすれば勝てるか？

もちろん、核融合が人類の主要エネルギー源になるための第一歩は、点火に必要なエネルギー以上を生産できるようになることです。

これが実現すれば、主に経済性の問題となり、いくつかの重要な質問に答える必要があります:

• 核融合プラントの建設コストはどれくらいか（資本コスト）？
• 建設後、1kWhを生成するコストはどれくらいか（燃料だけでなく人件費、保守、修理、ダウンタイム、保険等を含む）（運転コスト）？
• どのくらいの期間稼働でき、いつ退役が必要になるか（償却期間）？

核分裂は技術的な驚異である一方、建設・運用ともに非常に高コストであるため、これらは難しい課題であることは分かっています。

これらのコストの一部は核分裂固有のリスクに起因します（核融合にはない）。しかし、ほぼ1世紀かけて習得した技術は安価にはならず、巨大な超伝導磁石、先進的電子機器、スーパーコンピュータ、新素材、プラズマ・量子物理の専門家が必要です。

しかし、核融合は、単一地点で大量の電力がオンデマンドで必要とされる用途で勝ります。したがって、核融合が実現すれば、大型軍艦、宇宙船、特定の重工業にとって選択肢となるでしょう。

また、太陽から遠ざかるほど日光は指数関数的に減少するため、深宇宙探査においても核融合が好まれるエネルギー源となります。例えば、木星は地球が受ける日光のわずか4％しか受けません。

エネルギーミックスの3つのシナリオ：太陽光、蓄電、核融合

全体として、人類の将来のエネルギーミックスは、いくつかの変数に依存し、そのうちのいくつかはイーロン・マスクが個人的に変えるべく尽力しています。

シナリオ1：太陽光の制限壁

もし安価な太陽光パネルや超安価なエネルギー蓄電が実現しなければ、技術の進歩はますます遅くなります。

この場合、太陽光は電力網全体の需要を賄えず、ベースロードや冬季消費は化石燃料または核エネルギーで補う必要があります。核融合は低炭素かつ低リスクであるため、可能であれば理想的な選択肢です。

太陽光エネルギーの現在の人気を考えると、太陽光パネルとバッテリーの技術が根本的な物理的限界に達し、さらなる進歩が阻まれた場合に起こり得ます。

シナリオ2：太陽光エネルギーの遍在

この選択肢では、太陽光エネルギーが極めて安価になり、コストを測る価値さえなくなります。生産が過剰になるため、晴天時には膨大な「余剰」電力が生まれ、暗い日でも建物や道路などほとんどを覆う巨大な太陽光パネル群が供給をカバーします。

このようなエネルギーの豊富さは、我々の時代の多くの課題を解決することを可能にします:

• 淡水化により砂漠を緑化し、豊富な淡水を確保できる。
• 大規模な炭素回収が可能となり、炭素排出に関する懸念を解消できる。
• 無制限で安価なエネルギーにより、低品位鉱石から金属を採掘でき、事実上無限の原材料供給が可能になる。
• 人工照明のコストがほぼゼロになるため、垂直農法が主要な食料源となり、環境の大規模な再自然化が可能になる。

出典: One Earth

軌道上の太陽光発電所の成功的な展開でも同様の結果が得られます。膨大なエネルギー供給は地球だけでなく、宇宙コロニーや小惑星採掘にも供給でき、金属・資源・エネルギーの豊富さが実現します。

シナリオ3：核融合が支配的になる

ほとんどの技術は緩やかに始まり、指数的な改善段階に入り、概念の固有限界により停滞します。これは過去200年のほぼすべての新技術で見られました。

核融合が魅力的なのは、技術が概念段階から商業段階へとかろうじて移行しつつある点です。

実験的理解、スケールメリット、新たな発見が進むにつれ、コストと効率は飛躍的に向上するはずです。これは初期の内燃機関が現在の自動車エンジンとほとんど共通点がないのと同様です。

したがって、太陽光が「測定不能なほど安価」になる可能性がある一方で、核融合はさらに高い目標を達成できる可能性があります。

規模を変える要因は、核融合が十分に速く開発されるかどうかです。化石燃料の代替が出現し、既存の集中型電力網やエネルギーシステムに直接組み込めれば、太陽光が遍在する前に競争に勝つ可能性があります。また、核融合は宇宙や軍事用途での優位性もあり、これが有利に働くでしょう。

結論

我々の一次エネルギー消費の圧倒的多数が依然として化石燃料（石炭、石油、ガス）から来ているため、太陽光と核融合の適合性を議論するのはやや奇妙に思えるかもしれません。

現在、どちらもエネルギーシステムを持続可能で低炭素な源へと転換するために緊急に必要です。

出典: EIA

しかし実際には、核融合研究予算が太陽光エネルギーの受容を遅らせていると見るなら、マスクのコメントは意味があります—特に最終的に惑星規模または宇宙ベースの太陽光がより理にかなう場合はなおさらです。

これは彼が必ずしも正しいというわけではありません。太陽光（およびエネルギー蓄電）は、電網需要だけでなく、輸送、化学製造、重工業に必要なエネルギーすべてを100％供給できるかまだ証明されていません。

したがって、彼のコメントは、すべての卵を一つのバスケットに入れず、同時に多くの低炭素エネルギー源に取り組むことが理にかなうかもしれません: 太陽光、地熱、風力、第4世代核分裂、そして核融合。

いずれにせよ、核融合の宇宙探査や植民への潜在的価値だけでも、このエネルギー源の習得に取り組む正当な理由になると言えるでしょう。

注目すべき核融合企業（主に非公開—当面は）

現在、核融合を商業的に実現しようとする企業は上場していません。これにはHelion、General Fusion (GFUZ ) 、Commonwealth Fusion、TAE Technologies、ZAP Energy、そしてNEO Fusionが含まれます。

核融合分野のスタートアップの包括的リストは、Dealroomの専用ページにある核融合分野のスタートアップの包括的リストで見つけられます。

例外はロッキード・マーティンです。この航空宇宙防衛請負業者は2010年代初頭からCompact Fusionという核融合炉に取り組んでおり、2020年代に完成すると期待していました。

しかし、その後、プロジェクトの作業は2021年に中止されたと発表されました。

同社は最初の大々的な発表後、このプロジェクトについて非常に控えめにしています。現在でも、同社がこの構想を放棄した正確な理由は不明です。

同時に、同社は完全に概念を放棄したわけではなく、特に2024年に核融合エンジンを開発するスタートアップHelicityへの投資で、新たな取り組みを続けています。

この構想は、短時間の核融合バーストで宇宙船を推進することです。Helicityは、General Fusionが採用したのと同じプラズマガンを使用する計画です。

潜在的に、ロッキード社の内部結果は、同社の設計がエネルギー生成に適合する形で核融合を維持できないことを示しています。

しかし、短時間のバーストでも宇宙での推進には十分かもしれず、実際の製品に近づく可能性があります。また、同社の航空宇宙・防衛志向のプロファイルにもより適合します。

言及された公開太陽光株（リスクを含む）

1. Daqo New Energy Corp.

この中国企業は、太陽光パネル製造の中心部品であるポリシリコン生産において世界のリーダーの一つです。これにより、Daqoは中国が太陽光製造セクターで支配的になる基盤の一つとなっています。

同社は生産能力を非常に速く拡大しており、2019年以降8倍以上に増加させました。

出典: Daqo

Daqoは太陽光パネルサプライチェーンの中心に位置することで、セクターの成長から大きく恩恵を受け、売上は2020年の6億8000万ドルから2022年には46億ドルに増加しました。2022年の急騰の後、ポリシリコン価格は冷却し、株価は2021年のピークから下落しました。

同社のコミュニケーションとウェブサイトはやや乏しいですが、業界内のイメージに重点を置く産業向けB2B企業としては特に不自然ではありません。

株価はP/Eやキャッシュフローに対して非常に低い評価で取引されています。これは部分的に、同社が新疆における強制労働に関与しているという論争や、ワシントンDCでの同地域で事業する企業への追加制裁の議論が影響しています。

したがって、投資家はDaqo株が実質的な地政学的リスクを抱えると同時に、低評価倍率による大きな財務上の上昇余地があることを認識すべきです。

2. JinkoSolar Holding Co., Ltd.

Jinkoは世界最大級の太陽光パネルメーカーで、主に中国に拠点を置いています。関税回避のため、ベトナムでシリコンウェハー製造、マレーシアと米国で太陽電池製造と、製造拠点を多様化しています。

出典: Jinko Solar

いずれにせよ、同社は西側市場への過度な依存はなく、中国、アジア太平洋（APAC）、新興市場が事業の大部分を占めています。

出典: Jinko Solar

Jinkoは2025年だけで85〜100GWの太陽電池を出荷し、2年前の14.5GWと比較して大幅に増加しました。これにより、Jinkoは光伏業界でトップとなります。

Jinkoの最先端太陽電池、N型は、驚異的な27.2％のエネルギー効率を実現しています。また、バイフェイシャルパネルを提供しています。

製品の環境プロファイル向上を目指し、Jinko SolarはNeoGreenを発表しました。これは、完全に再生可能エネルギーで製造された初のN型太陽光パネルであり、中国で一般的に使用される石炭ではなく再エネで生産されています。

2023年以降、N型パネルはJinkoの販売の大部分を占め、出荷総量の80％を占めています。新たに開設された56GWの生産施設からの更なる容量が加わります。総生産能力は2025年に130GWに達する見込みで、これは同社の累積生産量のほぼ半分に相当します。

Jinkoの超積極的な生産能力拡大は、同社のN型技術への自信と、アジア、アフリカ、南米の輸出市場を掌握しようとする野望、そして太陽光が世界のエネルギーシステムを支配するという全体的な見通しを反映しています。