スティーブン・ホーキングは、核融合について「汚染や地球温暖化を伴わず、枯渇することのないエネルギー供給を実現できる」と述べています。この技術には多くの期待が寄せられていますが、商業核融合が実現すれば、エネルギーシステムの設計はどのように変わるのでしょうか？
まず注目すべきなのは、燃料（水素）は無料でも、発電所そのものは無料ではないという点です。ITERプロジェクトのような集中型になるのか、Lockheed MartinやGeneral Fusionが目指すような分散型になるのか、最初に市場に登場する技術がどちらであっても、商業核融合は初期投資が大きく、運用コストの低い事業となるでしょう。その点では、今日の典型的な再生可能エネルギー発電所に似ています。
ただし、核融合発電所が出力を調整する能力には限界があります。これは核融合の物理的性質によるもので、正味のエネルギーを得るには、プラズマを高温に保ち、安定した条件下で閉じ込めておく必要があるためです。
したがって、核融合は一定の電力を継続的に供給することになり、石炭や原子力、そして程度は小さいもののガスと直接競合するでしょう。大規模な電力貯蔵がまだ広く普及していない地域では、負荷調整のためにガスが引き続き必要となる可能性があります。
分散型発電の 拡大 や、 再生可能エネルギーのコスト低下 という現在の傾向からも、最初の商業核融合発電所が接続する電力網は、現在とは大きく異なるものになると考えられます。これは、特定の核融合技術が市場シェアを獲得できるかどうかにも影響する可能性があります。たとえば、ITER型の500 MW発電所なら、石炭火力発電所や原子力発電所を容易に置き換えられるでしょう。しかし、送電網に分散型モデルを採用してきたシステムでは、それ以上の拡大が難しいかもしれません。同様に、出力100 MW級の分散型ユニットも、当初からすべての電力市場でシェアを獲得できるとは限りません。その理由の一つは、核融合発電所の運営には高度な技能を持つ人材が必要なことです。
小型核融合ユニットが比較的容易に参入できる可能性のある分野の一つは、産業用途向けの熱生産です。General Fusionの技術・企業戦略担当副社長、マイケル・ドラージュ氏は、「特に導入サイクルの初期には、興味深い可能性があります。世界各地の公益事業者は規制が厳しく、リスクを避ける傾向が強いため、最初の導入者にさえならないかもしれません」と述べています。
再生可能エネルギーと同様に、核融合は時間の経過とともに、大規模な陸上風力発電所や太陽光発電所に代わる選択肢となる可能性があります。必要な土地が少なく、どこにでも設置できるためです。
もちろん、核融合がいつ商業化されるのかは誰にも分かりません。最も楽観的な見方では、10年後に初の商業用試作炉が実現すると期待されています。大半は実現までさらに長くかかると予想し、実現そのものを疑う人もいます。
しかし、それを実現するうえで概念上の障壁はありません。このプロセスは宇宙で標準的に起きているものであり、地球上でも再現できています。ただし、それはごく短時間で、投入したエネルギーが得られたエネルギーを上回る状態に限られます。
したがって、これは技術的な課題であり、戦略家たちはすでに、どの市場を最初に獲得できるかを検討しています。
この記事は、 GE Look Aheadとの協力により掲載されています。掲載は、世界経済フォーラムが見解を支持することを意味するものではありません。
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著者：エリー・シャシュア博士は、戦略的かつ学際的な調査を専門としています。
画像：冷却塔を背景に、からし菜畑で花粉を集めるミツバチ。REUTERS/David W Cerny。
