急増するAIの需要と地政学的な供給ショックが、原子力エネルギーへの関心を再び高めている

A digital visualization of a small modular nuclear reactor (SMR) planned by Rolls-Royce.
Nuclear energy offers a stable, always-on supply of power that may be able to replace fluctuating supplies of renewables and fossil fuels.Image: Rolls-Royce/via REUTERS
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  • ホルムズ海峡の封鎖のような危機は、近年の数十年にわたり、世界のエネルギー市場を繰り返し直撃してきた。

  • 原子力エネルギーは、変動の大きい再生可能エネルギーを補完しうる、安定かつ低炭素の電源として頻繁に挙げられている。

  • 原子力エネルギーへの関心は多くの国で高まっており、世界中で約60基の原子力発電炉が建設中である。

AI、データセンター、そしてより不安定な地政学的環境が、信頼性が高く、安全で、クリーンな電力への需要を押し上げている。こうした状況の中で、原子力エネルギーは政策や産業界の議論において再び注目を集めている。

イran戦争およびホルムズ海峡の封鎖に関連したエネルギー市場の混乱が続いており、エネルギー価格を全般的に押し上げているだけでなく、エネルギー安全保障と供給の強靭性をめぐる議論も再燃させている。

原子力エネルギーの支持者は、それが重要なエネルギー安全保障上の利点をもたらしうると主張している。原子力は24時間いつでも稼働可能な、需給に応じて出力を調整できる電力を供給でき、一部の市場では輸入燃料への依存を減らしうる。さらに、原子力発電所は通常18〜24か月ごとに燃料を交換し、追加で数年間使用できる燃料を現地に貯蔵できるのが一般的であるため、日々の燃料供給リスクにさらされにくいとされる。

欧州では、ポーランドが初の原子力発電所の建設を進めており、ドイツでさえこのエネルギー源への反対の姿勢を見直しつつあるようだ。アジアでは、中国が速度と規模を伴う建設を続けており、インドは原子力計画を再び活性化させている。米国では、ホワイトハウスが既存の原子炉における5ギガワットの出力増強と、2030年までに10基の大型新規原子炉の建設着工を目指している。

AI、データセンター、原子力発電の関係とは何か。

AIとデータセンターの成長により、原子力を含む、信頼性が高く24時間365日供給される低炭素電力源への関心が高まっている。

大手テクノロジー企業は、新たなAIインフラに数百億ドル規模の投資を約束している。例えば、OpenAIとOracleは米国で4.5ギガワットの追加データセンター容量を開発している。Googleはテキサス州の新たな3か所のデータセンター・キャンパスに400億ドルを投資すると発表し、Amazonはインディアナ州北部で、既存の110億ドル規模のプロジェクトに加えて、さらに150億ドルを投じる計画だ。

その結果、電力需要は急増している。IEAの分析によれば、世界のデータセンターの電力消費量は2024年に約415テラワット時(TWh)に達し、2030年には約945TWhに増加する見込みである。原子力は、この需要に応えるうえで助けとなりうる主要技術の一つである。

感度ケース別の世界のデータセンター電力消費量、2020〜2035年Image: 国際エネルギー機関

再燃する原子力投資への資金調達

IEAによると、現在世界中で63基の原子炉が建設中であり、過去5年間に60基以上の運転寿命の延長が決定された。

革新的な炉型の多くが前進している一方で、大型加圧水型炉(PWR)が、現在の原子力発電設備および近い将来の建設計画において依然として主流である。建設中、発注済み、計画中の原子炉の大半も大型PWRである。例えば、米国政府は、大型AP1000原子炉10基の建設に800億ドルを投じる計画である。

長年にわたり、新規原子力プロジェクトの主要な制約の一つはコスト、特に大幅なコスト超過と遅延であった。一部のアナリストは、プロジェクトが一回限りの設計から、反復、標準化、モジュール化、そしてより強固なサプライチェーンへと移行するにつれ、この状況が変わり始めているかもしれないと主張している。

同一の型式の原子炉を同じ施工チームで複数基建設することで、習熟効果を通じてコストと建設期間を削減できる可能性があるが、その効果の大きさは依然として不確実であり、状況に依存する。同一型式の原子炉を約7基建設すれば建設コストと期間が下がり、それ以降に建設される新規原子炉の費用と所要期間は、7基目とほぼ同じになると考える向きもある。

米国エネルギー省は、先進的な建設技術により、新規原子炉の建設コストを10%以上削減し、関連するスケジュールリスクを大幅に低減できると試算している。

新規原子力建設の大きな障壁となってきたのは、電力会社に求められる巨額の設備投資と、一部の市場における規制当局による、料金負担者を通じたプラントの資金調達への消極的姿勢である。しかし、時価総額が数兆ドルに達し、比較的容易に信用を得られるAIハイパースケーラーにとっては、原子力の資金調達はそれほど大きな問題ではない。実際、十分で信頼できる電力が不足していれば、その事業拡大計画が大きく制約されかねない。

小型モジュール炉の役割

革新的な先進炉企業が、データセンターやその他の産業施設に小型炉を併設する「behind-the-meter(メーターの裏側)」型のソリューションを提供する点については、多くの議論がなされている。

モジュール工法を用いるSMR(小型モジュール炉)は、従来の大規模プラントと比べて、より小型で、構造が単純で、建設も迅速になることが意図されている。また、送電網インフラが整っていない遠隔地への設置にも適している可能性があり、多くの設計には受動的安全機能が組み込まれている。既存の発電所の使用済み燃料を活用できるものもある。

すでに一部の企業が、データセンターや化学プラントと並んで原子炉を配備する契約を締結している。同時に、こうした設計の多くは、配備に必要な成熟度に達していない。

モジュール工法を用いるSMR(小型モジュール炉)は、従来の大規模プラントと比べて、より小型で、構造が単純で、建設も迅速になることが期待されている。送電網インフラが整っていない遠隔地にも設置しやすく、多くの場合、安全機能が強化されている。既存の発電所の使用済み燃料を活用できるものもあり、廃棄物問題に対する持続可能な解決策をもたらしうる。

すでに一部の企業が、データセンターや化学プラントと並んで原子炉を配備する契約を締結しており、今後もこうした合意は増えると見られる。同時に、これらの設計はまだ配備に必要な技術的・経済的成熟度に達していない。

この分野で注目すべき動きの一つは、米国エネルギー省のパイロットプログラムである。同プログラムは、米国の建国250周年にあたる2026年7月4日までに、少なくとも3種類の先進炉の概念を臨界に到達させることを目指している。

原子力エネルギーで今後注目すべき点

需要の増大とエネルギー市場の変化が、原子力エネルギーへの関心の再燃につながっている。今後10年間にわたり、再稼働、運転延長、新規建設された原子炉が引き続き送電網へ電力を供給していく。同じ設計と建設方式を反復して用いる原子力発電所が増えれば、コストが下がり、導入も加速すると見込まれる。時間の経過とともに、小型炉が一部のデータセンターや産業施設に導入される可能性もあるが、その時期は依然として不確実である。

同時に、単独の技術だけでエネルギー危機を解決できる見込みはない。原子力、再生可能エネルギー、エネルギー貯蔵、クリーン燃料などを含む、多様なソリューションの組み合わせが必要となる。

各国は、それぞれ異なる道筋を、異なるスピードで進んでいくことになる。持続可能で包摂的な変革を確実に実現するには、野心、資金調達、実行の間の整合性が求められる。それは、市場のシグナルに導かれ、現地の実情に根ざし、国際協力に支えられるものでなければならない。

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