エネルギー

北米におけるSMR:プロジェクト、タイムライン、そしてプレーヤー

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北米におけるSMRブーム

ここ数年、SMR(小型モジュラー原子炉)は、特に西側諸国において、従来の原子炉建設コストが近年増加し続けていることから、原子力エネルギーの未来と称賛されてきました。

主に、これは大型原子力発電所の制約に起因しています。

  • プロジェクト開始から最初の電力供給までの長い時間差のため、政府資金以外の資金調達が困難です。
  • 小規模な国や遠隔地域には適さず、ある程度は電力網全体を原子力発電所に合わせて改修する必要があります。
  • 何か問題が起きた際、局所的な事故ではなく大陸規模の災害になる可能性があります。
  • 発電所が大きくなるほど、単一地点で大量のエネルギーを生産します。これにより、冷却が非常に困難になり、何か問題が起きた場合はさらに危険です。

各大型プロジェクトはカスタム実験設計であり、業界が生産プロセスの標準化を進めることを阻んでいます。その代わりに、小型原子炉(SMR)やさらに小型のマイクロリアクターの概念が注目を集めています。

出典: IAEA

従来の原子力発電所と比較して、SMRはより柔軟で、かつての火力発電所の敷地に建設可能です。そこではゾーニングや電力網接続が既に適切な規模で整備されています。

SMRのもう一つの利点は、業界が通常好む唯一のカスタム設計ではなく、トラックや船舶のようにシリーズ生産できる点です。理論的には、規模の経済とコスト削減が期待できます。

最近まで、特に西側諸国と北米は原子力エネルギーで遅れを取っており、ロシアや中国といった国々が新しい原子力発電所プロジェクトの大半を担っていました。

出典: The Economist

SMRのおかげで、状況は急速に変化しており、北米(およびヨーロッパ)全域に多数の原子炉が出現しています。業界の主要企業は、2050年までに北米がSMRにとって最も重要な市場になると予測しており、地域での早期成功がその後の数十年で急速に拡大する可能性があります。

出典: GE Vernova

SMRの多様な設計

すべてのSMRはサイズ、低出力、モジュール性といった共通点を持ちますが、概念や設計は大きく異なる場合があります。

使用する原子力技術に応じていくつかのカテゴリに分類できます。最も一般的なタイプは水冷炉です。

出典: NEA

サイズが小さいため、SMRは産業用途にも利用でき、生成した熱を直接大規模な産業施設で使用し、電力に変換する必要がありません。これにより原子力エネルギーの新たな市場が開かれ、化学品や冶金などの産業活動の大幅な脱炭素化に貢献できます。

出典: NEA

縮小型軽水SMR(PWR/BWR)

これは圧倒的に最も単純なSMRタイプです。再設計の機会を利用して新概念を導入する代わりに、何十年も前から実績のある技術を再利用し、より小規模に適応させています。一般的に水冷です。

このアプローチは、車輪の再発明を避け、原子力業界で蓄積された経験を活かすという利点があります。安全性の向上だけでなく、既存の原子力サプライチェーンを活用し、安全委員会や地方当局による承認を迅速化できるはずです。

しかしながら、過去の原子炉の制約や欠陥がある程度はこれらの設計にも共有される可能性があります。

第4世代:溶融塩、ヘリウムガス&液体金属SMR

原子炉で一般的となっている加圧水の代わりに、この設計はしばしば核燃料を含む溶融塩や金属を使用します。

これらの設計は比較的新しく、実績が少ないです。

長期的には本質的に安全性が高いと考えられます。これらのSMRは従来の原子炉に比べてメルトダウンに対してはるかに耐性があります。

ヒートパイプ「固体状態」マイクロリアクター

この設計は高温ヒートパイプ(HTHP)を用いて、固体マトリックスコアから熱を受動的に除去し、冷却のために水、塩、または溶融金属を循環させる必要を完全に排除します。

これにより、コンパクトな設計と高い固有安全性、そして従来の冷却系統やポンプを必要としない高効率が実現します。

トリウム燃料サイクル(MSR/HTGR)

ウランの代わりにトリウムを使用することで、これらのリアクターは核兵器への転用が困難な燃料を利用します。トリウムは制御不能な連鎖反応が極めて起こりにくく、事実上不可能であるため、より安全な燃料でもあります。さらに、生成される放射性廃棄物も大幅に少なくなります。

しかしながら、これは全く別種の燃料であり、製造や取り扱いに関する経験が全体的に不足しています。

したがって、最も革新的で有望である一方で、この設計は最も多くの研究開発努力と長い承認期間を要する可能性があります。

高速スペクトルSMRと燃料サイクル「クローズ」

これらの原子炉は、従来型原子炉の核廃棄物で動作できるよう設計されており、原子力エネルギーが拡大し廃棄物量が増加する場合に特に興味深いです。

「燃料サイクルを閉じる」ことで、採掘されたウランの利用効率が大幅に向上します。

しかしながら、これらの設計は一般的に新しく、理解が十分でないため、開発コストが増大し、承認が遅れることがあります。

カナダにおけるSMRの展開

現在、カナダには14件のSMRプロジェクトがあり、そのうち8件が投資前段階です。これらのうち進んだ8件のプロジェクトでは、X-Energy と GE Energy が主導的な企業です。

X-Energy

X-Energy は、アルバータ州で高温ガスリアクター Xe-100 の建設を検討しており、565°C の熱と蒸気をアルバータ州の産業および石油・ガス部門に供給する設計です。これはアルバータ州初の原子炉となります。

オンタリオ州でも別の Xe-100 が計画されていますが、2022 年の最初の発表以降、重要なニュースはありません。

GE Vernova Hitachi

北米で運転されている従来型原子力発電所の大半を建設している GE Vernova Hitachi Nuclear は、カナダに対し、サスカチュワン州とオンタリオ州の両方に BWRX-300 設計を提供しています。

GE Vernovaのオンタリオプロジェクト(ダーリントン新原子力プロジェクト)は、G7諸国で初めて商業運転する小型モジュラー原子炉(SMR)になると期待されています。最終的には4基のSMRが建設され、完成時には従来型発電所を上回る出力を持つ予定です。

「現在、次の3基のSMRに対する計画と許認可の取り組みが進められており、州政府は3月にこれら3ユニットの計画策定支援のために5,500万カナダドルの資金を提供しました。」

Ontario Power Generation (OPG

 その他

Westinghouseは、サスカチュワン州でもオンタリオ州でもマイクロリアクターeVinciについて協議中です and Ontario.

他にも議論されているプロジェクトがありますが、まだ建設は確認されていません。特に ARC Clean Technology、NuScale (SMR )、Terrestrial Energy (IMSR ) が挙げられます。

米国におけるSMRの展開

カナダで活動している同じ企業が米国市場にも目を向けており、他にも同様に重要な企業が存在します。

GE-Hitachi

GE-Hitachiは、インディアナ州でBWRX-300の建設を検討しており、テネシー・バレー・オーソリティ(TVA)が主導する連合体の一員として、米エネルギー省のGeneration III+ SMRプログラムから8億米ドルの資金申請を行いました。

「テネシー・バレー・オーソリティ(TVA)を中心とする連合体には、Bechtel、BWX Technologies、Duke Energy、Electric Power Research Institute、GE Hitachi Nuclear Energy(GEH)、American Electric Power社のIndiana Michigan Power、Oak Ridge Associated Universities、Sargent & Lundy、Scot Forge、その他の公益事業者や先進的核プロジェクト開発者、そしてテネシー州が含まれます。」

NuScale

TVAはNuScaleも支援しており、2025年9月に同社と共に6GW規模のSMR展開プログラムを発表しました。 このプログラムは7州にわたって展開され、米国史上最大規模のSMR導入計画となります。

さらに、NuScaleはDairyland Powerと提携し、最終的にウィスコンシン州でSMRを展開する可能性もあります。

X-Energy

一方、X-Energyはテキサス州でダウ・ケミカル向けにSMRを建設しており、ワシントン州で2030年までにXe-100を12基(Cascadeプロジェクト)展開し、主にAmazonデータセンターにサービスを提供する計画です。また、メリーランド州では投資前段階にあります。

「1年前、我々はAmazonと共に米国における新エネルギープロジェクトの進め方、そして経済を牽引するAIなどの技術に電力を供給する方法を再構築することに取り組み始めました。

この取り組みの規模は史上最大級であり、AmazonやEnergy Northwestといった世界クラスのパートナーと共に仕事ができることは特権です。

Clay Sell、X-energy CEO

Oklo

OpenAIで知られるサム・アルトマンはSMR企業Okloと密接に関わっており、2025年4月に取締役会長を辞任しました。Okloは核廃棄物や再利用燃料(高速リアクター)で動くSMRを開発しています。

同社は米エネルギー省のリアクターパイロットプログラムの下で3つのプロジェクトに選定されました。

現在、Okloはアイダホ州でAuroraテストリアクターを開発中で、建設業者として米国の建設・エンジニアリング企業Kiewit Corporationを選定しています。OkloはAuroraの商業運転を2027年または2028年に開始することを目指しています。

「我々は、米エネルギー省とアイダホ国立研究所と協力し、アイダホでのサイト特性評価を含む主要な事前建設マイルストーンを完了しました。

Kiewitは、次のフェーズに進む上で不可欠な実行力とプロジェクト遂行経験を提供します。

Jacob DeWitte、Oklo共同創業者兼CEO

Okloのもう一つの主要市場は、やはりOpenAIとの関係から、データセンターへの電力供給です。

Okloはすでに2つの非公開データセンタープロバイダーと提携し、最大750MWの電力を提供しています。これに先立ち、Equinix と Prometheus とそれぞれ500MW と100MW の核電力供給契約を結んでいます。合計で約2.1GWの顧客パイプラインがあります。

Kairos

データセンターはSMRの迅速な展開の鍵となり、規制当局による承認を早める強力なロビー活動にもなる可能性があります。

GoogleはKairosと提携し、データセンター向けに最大500MW、6〜7基のSMRを展開することに合意し、初期展開は2030年に開始されます。

Kairosはまた、テネシー州でHermes 2 デモンストレーションプラントを展開する計画で、2025年5月に建設が開始されました。これにより、テネシー州とTVAが米国でのSMR展開に重要な役割を果たすことが確認されました。

TerraPower

TerraPowerの旗艦プロジェクトは、ワイオミング州ケマーラーで溶融塩を使用した実証原子力プラントです。

また、これは高速リアクターでもあり、プロジェクトは2024年に着工式を迎えました。

ビル・ゲイツが支援する同社は、がん治療用の医療同位体の製造も検討しており、特にトリウム-229から研究用アクチニウム-225を抽出することに注力しています。

アクチニウム-225は世界的に供給が極めて限られており、がん治療への利用が制限され、1グラムあたり約290億ドルという高額になります。

NuCube

NuCubeはユタ州にテストリアクターを設置する予定で、固体設計を用いたマイクロリアクターです。このテストリアクターは2026年までに稼働する見込みです。

この設計は非常に高温の生成に焦点を当てており、熱は1000℃(1830°F)以上です。

「これは、天然ガスと競合できる唯一の高温産業顧客向けリアクターです。

この技術はコスト競争力のある電力を提供でき、既存の電力網から独立して運転できるため、ユタ州などの農村部にとって変革的になる可能性があります。

Cristian Rabiti – NuCube Energy cofounder and CEO

Westinghouse

マイクロリアクターeVinciに注力するWestinghouseは、2026年にアイダホ国立研究所でのテストを準備しており、2029年までに商業展開(カナダ含む)を計画しています。

Westinghouseは従来型原子力発電所の建設も手掛けており、旗艦設計であるAP1000を含め、世界中でプロジェクトが進行中です。2030年代までに、既に稼働中の6基に加えて18基の新炉が追加される予定です。

現在、同社はウラン採掘企業Cameco (CCJ ) と公益事業会社Brookfield Energy Partners (BEP ) の合弁事業です。

ARC

カナダに加えて、ARC Clean Technologyはテキサス州で開発中のNucleon Energyの発電拠点を支援する覚書(MOU)に署名しました。

同社はさらにDeep Atomicと提携し、北米全域での展開機会を共同で模索しています。Deep Atomicはスイスの企業で、データセンター向けに電力と冷却を提供することを目的としたMK60軽水SMR設計を提供しています。各MK60ユニットは最大60MWeを発電し、さらに60MWの冷却能力を提供します。

結論

北米全域でSMRプロジェクトが本格的に急増しています。積極的な政治支援と好意的な法制度により、オンタリオ州やTVAなどいくつかの州や組織が特に先行しています。

GE Vernova-Hitachi、X-Energy、NuScale、Okloは、新設計をできるだけ早く立ち上げる点で主要なSMRメーカーです。Westinghouseもマイクロリアクターに注力しながら、競争で有力な位置にあります。

他にも多くの企業が参入しており、例えばNuCubeの高温用途のように、独自の設計特徴でこの成長市場のニッチを獲得できる可能性があります。

同時に、SMRのブームは従来型発電所の遺産を軽視すべきではありません。産業用途やAIデータセンター向けの低炭素エネルギー需要により、福島事故後にほぼ消滅しかけた業界が復活し、従来型発電所もブームを迎えています。

総じて、SMRであれ従来型原子炉であれ、原子力の未来は明るいように見えます。両設計のサプライチェーンは大きく重なっており、生産量の増加が規模の経済によるコスト削減につながるでしょう。

SMRおよび原子力への投資

Brookfield Energy Partners – Westinghouse

(BEP )

Westinghouse Nuclearは米国原子力エネルギーの黎明期からのパイオニアです。最近、ウラン採掘企業Cameco(49%)と大規模な低炭素ユーティリティBEP(51%)によって共同取得され、さらに大きなBrookfield投資会社(BN)の一部となり、管理資産は8500億ドルに上ります。

WestinghouseのAP300 SMR設計は、従来のAP1000リアクターを小型化したものです。

現在、中国で4基のAP1000が稼働しており、中国でさらに6基、米国ジョージア州で2基が建設中です(ジョージア州のVogtleプロジェクトは遅延とコスト超過で悪名高い)。また、ポーランドで3〜6基、インドで6基のプロジェクトもあります。

電力容量330MW(熱エネルギー990MW)のAP300 SMR設計は、従来型と「小型」リアクターの中間に位置しますが、依然として大型AP1000の1/4に相当し、1200MWです。

出典: Westinghouse

Westinghouseはエネルギー貯蔵市場にも参入しており、コンクリート製の大型熱バッテリーを製造しています。このバッテリーは、電力需要が低い時に核熱を蓄える、昼間の余剰再生可能エネルギーを蓄える、さらには夏に来る冬に備えてエネルギーを蓄えるなど、多様な用途で有効です。

核エネルギーに加えて、BEPは発電容量約40GWで再生可能エネルギーのリーダーでもあり、2030年までに年間10GWの新規プロジェクトを目指し、進行中の段階で65GW以上のパイプラインを抱えています。

BEPの総計200GWパイプラインの約75%は先進市場にあり、全体の企業価値は約1000億ドルと推定されています。

直接上場していないため、Westinghouseの株式を取得するには、投資家はBEPの再生可能エネルギー事業へのエクスポージャーか、Camecoのウラン採掘事業へのエクスポージャーのどちらに関心があるかを判断する必要があります。

BEPに関するレポートCamecoに関する別のレポート

それでも、Westinghouseは核エネルギーの巨人であり、業界標準を築いてきた長い歴史があります。特に、何十年も核産業を支配した加圧水設計が有名です。

AP1000、AP300 SMR、eVinciマイクロリアクターでも再び同様の役割を果たす可能性があります。

NuScaleGE Vernovaに関する専用レポートをご覧いただけます。)

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Jonathanは元バイオケミストの研究者で、遺伝子分析と臨床試験に従事していました。現在は、株式アナリストおよびファイナンスライターとして、革新、市場サイクル、地政学に焦点を当てた出版物 'The Eurasian Century" に貢献しています。