原子力発電の経済的コストはいくらなのでしょうか。これは、答えを出すのが非常に難しい問いであることがわかっています。
米国をはじめ各国には、原子力発電所の建設と運転に関する豊富な経験があります。現在、合計出力379,000メガワットの原子炉438基が、世界で使用される電力の10%超を発電しています。
米国は 最大の原子炉群を擁し、99基の原子炉が米国の電力のほぼ20%を発電しています。フランスは2番目の規模で、58基が同国の電力の77%を生産しています。中国の原子炉群は27基で、同国の電力の3%未満を発電しています。
それにもかかわらず、新たな発電所の建設コストには 大きな不確実性 があります。米国や大半の先進国の既存の原子炉群は非常に古く、1960年代から1970年代にかけての急成長期にさかのぼります。米国で運転中の原子炉に対する建設許可が最後に 発行されたのは1978年ですが、停滞していたいくつかのプロジェクトの完成工事や、容量を増強する資本改修である「出力向上（アップレート）」が、複数の原子炉で行われています。
他の先進国でも、新規建設は減少しました。1990年以降に 追加された 少数の原子炉の大半は、日本、韓国、東欧、ロシア、中国にあります。
しかし2000年以降、化石燃料価格が金融危機前に劇的に上昇したことや、化石燃料由来のCO2排出への懸念が高まったこともあり、新たな原子力発電容量の建設への関心が再び高まっています。残念ながら、最近の経験が乏しいため、新たな発電所の建設費がどれほどかを把握するのは困難でした。
下の表は、米国エネルギー情報局（EIA）が試算した、新設原子力発電所の発電コストを、新設の天然ガス火力発電機および大規模太陽光発電（PV）設備のコストと比較したものです。
EIA
示された3つの選択肢のうち、原子力発電は中間に位置し、2012年時点の総コストはメガワット時（MWh）当たり約96ドルで、その大半を資本建設費が占めます。最も高いのは太陽光発電のMWh当たり130ドルで、最も低いのはガスの64ドルです。
2019年に運転開始する原子力発電所の資本コストの試算では、過去に米国業界を悩ませた壊滅的な遅延や予算超過、さらには最近の一部プロジェクトで起きた同様の問題なしに、原子炉を建設できると想定しています。また、この原子力発電の試算には、一部の新規建設で現在利用可能な特定の補助金の恩恵も織り込まれていません。
変動するコスト
原子力発電の価格を把握するのがこれほど難しくなった理由の一つは、サプライチェーンが衰退し、苦労して培われたエンジニアリングや建設の経験が失われてきたことです。一方、日本の福島原発事故に先立つ安全性向上を求める社会的圧力により、長年にわたって設計変更が余儀なくされましたが、それが実際の建設コストに及ぼす影響は、まだ明らかになっていません。
2005年、フランス企業Arevaはフィンランドのオルキルオトで、新設計の EPR原子炉の建設に着手しました。これは、民間航空機の衝突の衝撃に耐えられるよう設計された加圧水型原子炉です。
残念ながら、この原子炉はこれまでのところ完成が5年遅れており、コストは当初の試算の3倍になると予測されています。フランスのフラマンヴィルで2基目となる新型EPRの建設は2007年に始まり、すでに3年遅れており、予測コストは2倍超に膨らんでいます。フランスの規制当局は最近、同地の原子炉に「非常に深刻な」弱点があることも 発見 しました。
2013年、Southern Companyはジョージア州のボーグル発電所で、ウェスチングハウスの新型AP1000設計を採用した新しい原子炉2基の建設を 開始 しました。これらの原子炉もすでに遅延と予算超過に直面していますが、コストへの影響について確かな結論を出せるほど建設は進んでいません。こうした事例は、1970年代以降、米国業界を悩ませた建設遅延と予算超過という極めて悪い経験を思い起こさせます。
中国の建設ラッシュ
実際、近年の新規建設の 大半 は中国で行われています。同国ではすでに27基が運転中で、そのうち3基を除くすべてが2000年以降に建設されました。現在中国で建設中の24基は、世界で建設中の原子炉の3分の1超に当たります。
これまでのところ、中国で大規模な建設遅延や予算超過があったという公的な記録はありません。ただし、その事実から西側諸国などのプロジェクトについてどのような教訓を引き出せるかを判断するのは困難です。また、中国の建設コストを、米国や他の先進国で想定されるコストの試算に活用するのも難しい状況です。
建設コストの不確実性は、原子力発電の電力コストを決めるうえで圧倒的に重要です。発電所の建設が総コストのほぼ80%を 占める ためです。より予測しやすい燃料費と運転費（廃棄物処分を含む）が残りを占めます。廃棄物処分には重要かつ議論を呼ぶ安全・環境上の問題がありますが、経済面では大きな要因ではありません。廃炉費用についても同様です。
原子力対ガス・太陽光
記事上部の表に示された、天然ガスの燃料費に関するEIAの試算は、米国で現在低水準にある価格を反映し、2019年から2040年にかけて、英国熱量単位（BTU）100万単位当たり約5米ドルから8米ドル弱へ価格が上昇すると 想定して います。ただし、天然ガス火力発電機に伴う温室効果ガス排出に対する課金やペナルティは含まれていません。
同様に、原子力発電のコストにも太陽光発電のコストにも、現在利用可能な政府補助金は反映されていません。これらの数字はいずれも、設備利用率などの要素について想定を置いており、精査が必要です。したがって、この表はいくつかの重要な点を示す一方で、重要な点をいくつか含んでいません。
現在の天然ガス価格が続き、炭素価格が設定されない場合、天然ガス火力発電所の経済性は明らかに最も優れています。米国で新規建設の大きな割合を天然ガス火力が占め、既存の発電設備も卸売市場でより大きなシェアを獲得しているのはこのためです。
しかし、天然ガス価格は極めて変動しやすいため、天然ガス発電の電力が現在安価であるにもかかわらず、多くの地域が供給源の多様化を懸念しています。米国は石炭から天然ガスへの切り替えを、炭素排出量を当初削減する手段として用いてきましたが、長期的に必要な削減を実現するには、最終的に天然ガス火力発電からの排出を絶対量で削減する 必要があります 。
太陽光発電（PV）は、現在、原子力や天然ガスと比べてコストが高いゼロ炭素電源です。このコストは近年劇的に低下しており、今後もさらなる低下が 期待でき ます。
米国は、化石燃料由来の電力よりコストが高くても、太陽光発電（PV）から電力のかなりの割合を調達できる可能性があります。一方、急速に成長する途上国が同じことをするには、さらなるコスト低下が不可欠です。
原子力もゼロ炭素電源であり、排出ゼロの電力を得る選択肢の中では、経済性は良好に見えます。ただし、それは建設コストの予測が信頼できることを前提としています。これまでは必ずしもそうではなく、欧州と米国で現在建設中の新設計画も、信頼を抱かせるものではありません。
さらに、廃棄物と安全性をめぐる社会の懸念は、狭義の経済的な視点をしばしば上回ってきました。
有害な炭素排出を伴わずに経済発展の拡大に原子力発電が今後どれほど貢献するかは、安全性と廃棄物処分をめぐる社会の懸念に対処しながら、業界が資本コストの抑制を進められるかどうかにかかっています。
本記事は、 The Conversationとの協力により掲載されています。 元記事をお読みください。掲載は、世界経済フォーラムによる見解の支持を意味するものではありません。
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著者：John Parsonsは、MITスローン経営大学院の上級講師です。
画像：南ボヘミア州ティーン・ナド・ヴルタヴォウ近郊のテメリン原子力発電所の冷却塔を背景に、マスタード畑でミツバチが花粉を集めるために飛んでいる。REUTERS/David W Cerny
