小型モジュール炉市場は、2023年の推定58億米ドルから2030年には68億米ドルに成長すると予測され、予測期間中のCAGRは2.3%である。モジュール化と工場建設の利点が、小型モジュール炉市場の需要を牽引している。モジュール化は、原子力発電所の構造、機器、コンポーネントをモジュールに分割し、専用工場で製造、輸送、現場設置することで建設を簡素化する。SMRSは、特にコスト削減という点で、モジュール建築技術の利点を享受することができる。設置現場から離れた工場でのモジュールの建設または事前組立は、労働生産性の向上、品質管理、プロジェクト管理リスクの低減によるコスト削減をもたらす。モジュール化の程度は設計によって異なる可能性があり、設計の初期段階で追加のモジュール化を統合する方が可能性が高いかもしれない。
市場動向
推進要因 原子力の汎用性
原子力の多用途性は、よりクリーンな社会とより強力な世界経済への移行を促進する可能性がある。クリーンなエネルギー源は、ここ数十年で目覚ましい技術革新とコスト削減を遂げてきた。この10年間で、太陽光発電、風力発電、水力発電、分散型地熱発電(深層および浅層の両方)、バイオマス発電、集光型太陽光発電が、技術的にも経済的にも急速な飛躍を遂げた。原子力エネルギーは、他のさまざまなエネルギー源と相乗的に組み合わされる可能性があり、その結果、部分の総和よりも大きな統合システムが生まれる。
抑制: 原子力技術に対する国民の否定的な認識
いくつかの政府は、自国のエネルギー・ミックスにおける原子力の役割を再考しているが、SMRの開発を成功させるためには、国民の受け入れの問題が極めて重要である。1979年3月のスリーマイル島事故や1986年4月のチョルノブイリ事故のような深刻な原子力事故は、原子力に対する国民の態度に悪影響を与えた。1999年には、東海村で操作ミスによる放射能漏れが発生し、作業員2人が死亡、400人が微量の放射線を浴びた。このような事故は、原子力技術や関連活動に対する否定的な評判を一般大衆に植え付け、そのためにSMR技術や関連ソリューションの採用率が妨げられる可能性がある。他の原子力プロジェクトと同様、SMRは一般大衆の受け入れという課題に直面している。一般に、原子力エネルギーは、安全性、廃棄物管理、潜在的事故に関連する不安や懸念に直面している。SMRプロジェクトに対する国民の支持を得るためには、地域社会と関わり、これらの懸念に対処することが不可欠である。
機会: SMRと再生可能エネルギーの統合
例えば風力発電や太陽光発電は、エネルギー需要の増加に対応しながら電力部門の脱炭素化を図る上で重要な役割を果たす。これは、再生可能エネルギー技術の導入を拡大することで達成できる。しかし、再生可能エネルギーの利用拡大は、電力システムの運用に影響を与える。太陽光発電アレイは、天候、緯度、季節によって発電量が変化する。気象パターンは、季節的なものから日々のものまで、風力エネルギーに影響を与える。
課題 標準的な許認可プロセスの欠如
SMRSでは、設計認証、建設、運転免許にかかる費用が大型原子炉に匹敵するため、免許取得が問題となる可能性がある。確立された原子力市場における現行の許認可制度は、大型原子力発電所向けに構築されており、費用対効果の高いSMRSの展開を可能にしないため、SMRSの最終的な展開の障害となる可能性がある。サイト特有の制約があるため、参照標準設計に基づく同一のユニットを繰り返し建設することが困難になる可能性がある。
この業界では、小型モジュール原子炉の老舗メーカーが有力なプレーヤーである。これらの企業は、何年も市場に参入しており、多様な製品群、最先端技術、強力な世界的販売・マーケティングネットワークを持っている。ニュースケール・パワー社(NuScale Power, LLC. (米国)、モルテックス・エナジー(カナダ)、GE日立ニュークリア・エナジー(米国)。
冷却材別の重金属液体セグメントは、2022年に第4位の規模を占める。
鉛、鉛ビスマス、ナトリウムがこのセグメントで考慮される重金属液体である。厚い液体である鉛は、中性子を吸収したり遅延させたりする傾向が低いといった核特性だけでなく、冷却能力にも優れている。鉛ビスマス共晶(LBE)または溶融鉛による冷却は、低圧運転が可能であり、熱力学的特性に優れ、ほとんど不活性である。重液体金属の支持特性は、この分野の市場を前進させている。高温、迅速な中性子束、照射被曝、腐食性を含む過酷な運転条件は、これらの材料にとって過酷な環境を作り出す。これらの障害を克服するためには、このような過酷な環境で生き残り、信頼性の高い性能を発揮する材料の能力を慎重に評価する必要がある。
原子炉タイプ別の高速中性子炉セグメントは、小型モジュール炉市場の第4位のセグメントになると推定される。
高速中性子ベースのSMRは高速中性子スペクトルを使用し、一般的にナトリウム、鉛ビスマス、鉛などの液体金属冷却材を使用する。FNRは減速材を使用せず、高速で移動する中性子を吸収する核燃料に依存する。これらの原子炉は軽水炉よりも小型で単純である。このような原子炉は、燃料補給の間隔が長く、燃料性能が高い可能性がある。炉心は、使用済みの軽水炉燃料、プルトニウム、約15~20%まで濃縮したトリウム燃料を燃やすことができる。核分裂性物質の濃度が高い燃料を使用するため、出力密度を高めることができ、その結果、炉心のサイズを小さくすることができる。FNRは、長寿命廃棄物の大半がリサイクルされ燃料として燃焼されるため、核廃棄物の放射性毒性を大幅に低減する可能性がある。
アプリケーションタイプ別水素生成セグメントは、小型モジュール炉市場で4番目に大きなセグメントになると推定される。
水素はさまざまな産業用途で不可欠である。エネルギー貯蔵や、水素燃料電池自動車、列車、船舶、航空機の燃料として使用することで、電力や輸送の脱炭素化に貢献することができる。水素は、高速中性子炉、溶融塩炉、高温炉技術を使って製造することができる。原子炉技術の種類は、SMRSと組み合わせる水素技術の選択に影響する。伝統的な電気分解のような少数の水素製造システムでは、電力だけが必要である。一方、高温蒸気電解(HTSE)やハイブリッド熱化学サイクルなどのハイブリッド技術では、熱と電気の両方が必要となる。
接続性によるオフグリッドセグメントが小型モジュール炉市場の最大セグメントになると推定される。
オフグリッド運転に使用されるSMRは、大規模な電力インフラに接続されていない。その代わり、需要に近い場所に設置される。ほとんどのSMRSは、大規模な原子力発電所が実現不可能な孤立した場所向けに建設されている。オフグリッドSMRSは、遠く離れた村や島、鉱山の発電やその他の非電化目的に利用することができる。SMRSは、砕氷船や潜水艦などの艦艇の発電にも利用されている。ほとんどの非電化地域や施設では、安定した電力供給を行うためにディーゼル発電機が使用されている。農村集落や鉱山でのディーゼル発電機の使用は、SMRSによって相殺される。
マルチモジュール発電プラントが小型モジュール炉市場の最大セグメントと推定される。
マルチモジュール・プラントの設計では、あるモジュールは電力生産に特化し、他のモジュールは工業プロセスをサポートするための熱を供給したり、水素を生産したりすることができるため、幅広いアプリケーションを同時に行うことができる。マルチモジュールプラント設計のこの特性は、複数のエネルギー源を複数のエネルギー消費プロセスと統合し、高度に最適化された効率的なシステムを形成するハイブリッドエネルギーアプリケーションに適している。マルチモジュールSMRプラントは、大型原子炉よりも初期投資が少なくて済み、長期的に拡張できるため、資金調達が容易である。マルチモジュールSMRSでは、モジュールを段階的に追加できる柔軟性があるため、連続生産の経済性が得られる。その結果、投資家や事業者は、財務リスクを回避するために、電力需要の変動や予算の制限に対応することができる。こうした理由から、マルチモジュール発電所用SMRSの需要が高まると予測される。
立地別の土地セグメントが小型モジュール炉市場の最大セグメントと推定される
発電、都市暖房、都市冷房、工業用蒸気生産、海水淡水化など様々な用途に対応するため、陸上配備向けに複数の原子炉設計が開発されている。例えば、2021年7月、中国核工業集団公司(中国)は、中国海南省の長江原子力発電所でACP100の建設を開始した。この実証用SMRは、発電、暖房、蒸気生産、海水淡水化など、複数の用途向けに開発されている。陸上SMRを開発している主なプレーヤーには、ロールス・ロイス社(英国)、中国核工業集団公司(中国)、ニュースケール・パワー社(米国)、ホルテック・インターナショナル社(米国)、ウェスチングハウス・エレクトリック社(米国)、国家原子力委員会(CNEA)(アルゼンチン)などがある。
予測期間中、アジア太平洋地域が最大の市場規模を占めると予測されている。
主要企業
小型モジュール炉市場は、幅広い地域で存在感を示す少数の主要プレーヤーによって支配されている。小型モジュール炉市場の主要プレーヤーは、Westinghouse Electric Company LLC(米国)、NuScale Power, LLC. (米国)、Terrestrial Energy Inc.(カナダ)、Moltex Energy(カナダ)、GE日立ニュークリア・エナジー(米国)であり、2019年から2022年にかけて、製品発売、契約、協定、パートナーシップ、提携、買収、拡大などの戦略が、小型モジュール炉市場でより大きなシェアを獲得するためにこれらの企業によって行われている。
この調査レポートは、冷却材、展開、場所、用途、原子炉タイプ、定格出力、接続性、地域に基づいて小型モジュール炉市場を分類しています。
冷却材別
重金属液体
ガス
溶融塩
水
タイプ別
重水炉
高温炉
高速中性子炉
溶融塩炉
用途別
発電
脱塩
水素生成
工業用
産業別
送配電公益事業
発電
産業用
その他
接続性別
系統連系
オフグリッド
場所別
陸上
海洋
配置別
単一モジュール発電所
マルチモジュール発電所
地域別
米州
アジア太平洋
中東・アフリカ
欧州
2023年6月、フォータムと、安全で革新的な原子力技術を提供する世界有数のサプライヤーであるウェスチングハウス・エレクトリック・カンパニーは、フィンランドとスウェーデンにおける新規原子力発電の開発・導入の前提条件を探る覚書に調印した。潜在的な投資決定については、後の段階で行われる。フォートゥム社との協力は、実績があり業界をリードする原子力技術を北欧地域に導入し、将来にわたって何世代にもわたってエネルギー安全保障を提供することである。
2023年5月、NuScale Power Corporation (NYSE: SMR)とNucor Corporation (Nucor)は、NuScaleのVOYGR小型モジュール式原子炉(SMR)発電所を併設し、Nucorのスクラップベースの電気アーク炉(EAF)製鉄所にクリーンで信頼性の高いベースロード電力を供給することを検討する覚書に調印したと発表した。両社はまた、製造パートナーシップの拡大も検討する予定で、北米最大の鉄鋼メーカーであり、あらゆる形態の材料をリサイクルするNucor社は、同社のネットゼロ鉄鋼製品であるEconiqをNuscaleプロジェクトに供給する。
2023年4月、SNC-ラヴァリンは小型モジュール炉開発に関するモルテックス社との戦略的合意を発表し、カナダにおける原子力エネルギーの拡大を図る。SNC-Lavalinのエンジニアリング、許認可・規制、コスト見積もり、サプライヤーの資格認定・管理、品質保証、建設・運転計画に関する世界クラスの専門ネットワークがモルテックス社に利用される。SNCラヴァリンはモルテックスと協力して新規顧客を獲得し、モルテックスの商業目標を推進する。
2023年1月、日立ニュークリア・エナジー(GEH)、オンタリオ・パワー・ジェネレーション(OPG)、SNC-ラヴァリン、エーコンは、OPGのダーリントン新原子力プロジェクトサイトにBWROC300小型モジュール炉(SMR)を設置する契約を締結した。これは北米初のグリッドスケールSMRの商業契約である。
2022年2月、テレストリアル・エナジー社はオーストラリア原子力科学技術機構(ANSTO)と契約を締結した。この契約に基づき、ANSTOは、米国、カナダ、英国、およびその他の世界市場にあるインテグラル溶融塩炉(IMSR)発電所からの使用済み原子炉燃料の調整について、テレストリアル・エナジー社に技術指導を行う。
【目次】
1 はじめに (ページ - 31) 1.1 調査目的 1.2 市場の定義 1.3 景気後退の影響 1.3.1 含まれるものと除外されるもの 1.4 調査範囲 1.4.1 対象市場 1.4.2 対象地域 1.4.3 考慮した年 1.5 通貨 1.6 制限事項 1.7 利害関係者 1.8 変更点のまとめ
2 調査方法 (ページ - 36) 2.1 調査手法 図1 小型モジュール炉市場:調査デザイン 2.2 市場の内訳とデータの三角測量 図2 データの三角測量 2.2.1 二次データ 2.2.1.1 二次ソースからの主要データ 2.2.2 一次データ 2.2.2.1 一次ソースからの主要データ 図3 主要業界インサイト 2.2.2.2 一次データの内訳 図4 一次インタビューの内訳:企業タイプ別、呼称別、地域別 2.3 市場規模の推定 2.3.1 ボトムアップアプローチ 図5 市場規模推定手法:ボトムアップアプローチ 2.3.2 トップダウンアプローチ 図6 市場規模推定手法:トップダウンアプローチ 2.3.3 需要サイド分析 図7 需要サイドの計算 図 8 小型モジュール炉の需要を分析・評価するために考慮した指標 2.3.3.1 需要側分析の前提条件 2.3.4 予測 2.4 景気後退の影響
3 EXECUTIVE SUMMARY (ページ - 46) 表1 小型モジュール炉市場:スナップショット 図9 2022年の小型モジュール炉市場はアジア太平洋地域が支配的 図 10 2023 年から 2030 年まで水セグメントが最大市場シェアを占める 図11 2023年から2030年にかけて軽水炉が最大の市場シェアを占める 図 12 予測期間中、オフグリッドセグメントが市場をリードする 図 13 マルチモジュール・セグメントが予測期間中に市場をリードする 図 14 陸上セグメントが予測期間中に大きなシェアを占める 図15 予測期間中、産業用セグメントが最大シェアを占める 図 16:201~300MW のセグメントが予測期間中に最大の市場シェアを確保する
4 プレミアムインサイト(ページ数 - 52) 4.1 小型モジュール炉市場におけるプレーヤーにとっての魅力的な機会 図 17 モジュール化と工場建設による低コストの Smr が 2023-2030 年の市場を牽引 4.2 小型モジュール炉市場、地域別 図 18 アジア太平洋地域の小型モジュール炉市場は予測期間中に最も高い CAGR を記録する 4.3 小型モジュール炉市場:冷却材別 図 19 2022 年には水セグメントが冷却材別で最大の市場シェアを占める 4.4 小型モジュール炉市場、タイプ別 図 20 2022 年には軽水炉が最大の市場シェアを占める 4.5 小型モジュール炉市場:接続性別 図 21 2022 年にはオフグリッドセグメントがより大きな市場シェアを占めた 4.6 小型モジュール炉市場:配置別 図 22 2022 年にはマルチモジュール発電所がより大きな市場シェアを確保 4.7 小型モジュール炉市場:場所別 図 23 2022 年には陸上セグメントが市場を支配 4.8 小型モジュール炉市場:用途別 図24 2022年には産業部門が市場をリード 4.9 小型モジュール炉市場:定格出力別 図 25 2022 年には 201~300MW のセグメントが市場シェアを拡大 4.10 アジア太平洋地域の小型モジュール炉市場:用途別、国別 図 26 2022 年には軽水炉と中国がアジア太平洋地域の市場を独占
5 市場概観(ページ数 - 58) 5.1 はじめに 5.2 市場ダイナミクス 図 27 小型モジュール炉市場:推進要因、阻害要因、機会、課題 5.2.1 推進要因 5.2.1.1 原子力の汎用性 図 28 世界の低炭素エネルギー発電、電源別、2011 年~2021 年 5.2.1.2 モジュール化と工場建設の利点 5.2.2 制約 5.2.2.1 厳しい規制政策と基準 5.2.2.2 原子力技術に対する一般市民の否定的な認識 5.2.3 機会 5.2.3.1 ネット・ゼロ・エミッションとエネルギー部門の脱炭素化による持続可能な未来への進展 5.2.3.2 SMR と再生可能エネルギーの統合 5.2.4 課題 5.2.4.1 標準的な許認可プロセスの欠如 5.3 顧客ビジネスに影響を与えるトレンド/混乱 5.3.1 小型モジュール炉市場プレーヤーの収益シフトと新たな収益ポケット 図29 小型モジュール炉プロバイダーの収益シフト 5.4 価格分析 表2 小型モジュール炉プロジェクトの設備投資(タイプ別 5.5 サプライチェーン分析 図30 小型モジュール炉市場:サプライチェーン分析 5.5.1 コンポーネントメーカー 5.5.2 小型モジュール炉メーカー 5.5.3 小型モジュール炉支援サービスプロバイダー/インテグレーター 5.5.4 エンドユーザー 5.6 エコシステム分析 表3 小型モジュール炉市場:エコシステム 5.7 主要会議・イベント(2023~2024年 表4 小型モジュール炉市場:会議・イベント一覧 5.8 小型モジュール炉市場:規制 5.8.1 規制機関、政府機関、その他の組織 表5 北米:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト 表6 欧州:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト 表7 アジア太平洋地域:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト 表8 世界全体:規制機関、政府機関、その他の組織のリスト 5.8.2 規格と規制 表9 小型モジュール炉市場:規格と規制 5.9 特許分析 5.10 ポーターの5つの力分析 図31 小型モジュール炉市場のポーターズファイブフォース分析 表10 小型モジュール炉市場:ポーターの5つの力分析 5.10.1 代替品の脅威 5.10.2 供給者の交渉力 5.10.3 買い手の交渉力 5.10.4 新規参入の脅威 5.10.5 競争相手の激しさ 5.11 技術分析 5.12 貿易分析 5.12.1 輸出シナリオ 表11 HSコード:840110の国別輸出シナリオ、2018~2022年(百万米ドル) 図32 上位5カ国の輸出データ(2018~2022年)(単位:千米ドル 5.12.2 輸入シナリオ 表12 HSコード:840110の国別輸入シナリオ(2018~2022年)(百万米ドル 図33 上位5カ国の輸入データ、2018~2022年(単位:千米ドル) 5.13 主要ステークホルダーと購買基準 5.13.1 購入プロセスにおける主要ステークホルダー 図34 3つのアプリケーションの購買プロセスにおける利害関係者の影響力 表13 上位3つのアプリケーションの購買プロセスにおける利害関係者の影響力 5.13.2 購入基準 図35 3つのアプリケーションにおける主な購買基準 表 14 上位 3 つの用途における主な購入基準
6 小型モジュール型原子炉市場, タイプ別 (ページ数 - 82) 6.1 導入 図 36 小型モジュール炉市場:タイプ別 表15 小型モジュール炉市場、タイプ別、2019年~2021年(百万米ドル) 表16 小型モジュール炉市場、タイプ別、2022-2030年(百万米ドル) 6.2 重水炉 6.2.1 軽水より優れた減速特性がセグメント成長を牽引 表 17 重水炉:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021 年(百万米ドル) 表18 重水炉:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030年(百万米ドル) 6.3 軽水炉 6.3.1 高い技術準備が市場を牽引する 表 19 軽水炉:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021 年(百万米ドル) 表20 軽水炉:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030年(百万米ドル) 表21 軽水炉市場:サブタイプ別、2019-2021年(百万米ドル) 表22 軽水炉市場、サブタイプ別、2022-2030年(百万米ドル) 6.3.2 加圧水型原子炉 表23 加圧水型原子炉:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021年(百万米ドル) 表 24 加圧水型原子炉:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030 年(百万米ドル) 6.3.3 沸騰水型原子炉 表 25 沸騰水型原子炉:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021 年(百万米ドル) 表 26 沸騰水型原子炉:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030 年(百万米ドル) 6.4 高温反応器 6.4.1 様々な高温産業用途に有用 表 27 高温反応器:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021 年(百万米ドル) 表 28 高温反応器:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030 年(百万米ドル) 6.5 高速中性子炉 6.5.1 核廃棄物の削減 表 29 高速中性子炉:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021 年(百万米ドル) 表30 高速中性子炉:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030年(百万米ドル) 6.5.2 鉛冷却炉 6.5.3 鉛ビスマス炉 6.5.4 ナトリウム冷却炉 6.6 溶融塩炉 6.6.1 高効率と低発電ワットが市場を牽引する 表 31 溶融塩炉:小型モジュール炉市場、地域別、2019-2021 年(百万米ドル) 表32 溶融塩炉:小型モジュール炉市場、地域別、2022-2030年(百万米ドル)
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