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市場調査レポート
商品コード
1542970
小型モジュール炉の世界市場:2024~2031年Global Small Modular Reactor Market - 2024-2031 |
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カスタマイズ可能
適宜更新あり
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小型モジュール炉の世界市場:2024~2031年 |
出版日: 2024年08月26日
発行: DataM Intelligence
ページ情報: 英文 221 Pages
納期: 即日から翌営業日
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世界の小型モジュール炉の市場規模は、2023年に57億2,000万米ドルに達し、2024~2031年の予測期間中にCAGR 1.6%で成長し、2031年には64億8,000万米ドルに達すると予測されています。
国際原子力機関(IAEA)は、小型を300MWe未満、中型を最大700MWeとし、20世紀からのいくつかの現役ユニットを含むと説明しています。国際原子力機関(IAEA)は中小型原子炉(SMR)と呼んでいます。しかし、「SMR」は最も一般的には「小型モジュール炉」の頭文字として使われ、大型の原子力発電所を構成するために連続的に建設され利用される原子炉です。
15MWe未満の原子炉については、vSMRと呼ばれる超小型原子炉のサブタイプが提案されており、特に農村部の住民向けです。小型モジュール炉(SMR)とは、出力300MWe以下の原子炉をモジュール技術で建設し、モジュール工場で建設することで、コスト削減と迅速な建設期間を実現するものです。
世界原子力協会の定義は、IAEAと米国原子力研究所の定義に基づいています。PWRは蒸気発生器を内蔵している場合があるが、その場合は原子炉圧力容器を大きくする必要があり、工場からサイトへの輸送が制限されます。その結果、ロールスロイスの英国製SMRなど、多くの大型PWRでは外部蒸気発生器が使用されています。
原子力発電の柔軟性と信頼性、およびエネルギーの脱炭素化というネットゼロ目標が市場を後押しします。しかし、小型モジュール炉の配備に関する厳しい規制が市場成長の妨げになると予想されます。
原子力の柔軟性と信頼性
原子力の適応性は、よりクリーンな地球とより強力な世界経済への移行を可能にするかもしれないです。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ました。ここ10年で、太陽光発電、風力発電、水力発電、分散型地熱発電(深層・浅層両方)、バイオマス発電、集光型太陽光発電、そして炭素回収を伴う化石エネルギーは、技術的にも経済的にも大きな進歩を遂げました。
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、部分の総和を超える統合システムが生まれます。2019年10月にIAEAで開催される「気候変動と原子力の役割に関する国際会議」の参加加盟国によれば、小型モジュール炉は、老朽化した化石燃料発電所に取って代わるCO2フリーの最も効果的な電力源となり得る。出力300MWeのSMRは、老朽化した化石燃料発電所に取って代わる最も効果的なCO2フリー電力源となり得る。
老朽化した化石燃料火力発電所を置き換える能力と、原子力と自然エネルギーなどの代替エネルギーをミックスした相乗効果のあるハイブリッドエネルギーシステムの可能性が、このような原子炉の開発を後押ししています。SMRは、すべての大陸で断続的な再生可能エネルギーの割合が増加する中、カーボンフリーのエネルギーシステムで供給安定性を確保するために、再生可能エネルギーと連携してベースロードと柔軟な運転を提供する有望な選択肢です。
SMRと再生可能エネルギーが単一のエネルギーシステムに組み合わされ、スマートグリッドを通じて接続された場合、SMRは、生産率の柔軟性に対する需要を満たし、エネルギー、アンシラリーサービス、低炭素の製品別を生み出しながら、大容量で運転することができます。SMRは、風力、太陽光、波力、潮力などの変動エネルギー源によって、日変動や季節変動を緩和することができます。
エネルギーの脱炭素化というネットゼロ目標
2015年のパリ協定の成立により、温室効果ガス(GHG)の排出を管理し、世界の平均気温の上昇を2℃未満に抑えるために、地球はすべての低炭素エネルギー源を利用することが求められます。ライフサイクルベースで見ると、原子力、水力、風力エネルギーは、建設、運転、廃炉、廃棄物処理を含め、発電量当たりのGHG排出量が最も少ないものひとつです。
運転中、SMRベースの原子力発電所は、温室効果ガスの排出も大気汚染物質の放出も基本的になく、ライフサイクル全体を通じて排出量は極めて少ないです。脱炭素化対策は、SMRの成長を助けるかもしれないです。例えば、SMRは、原子炉容量という点で、電力産業の引退する石炭火力発電所の一部を置き換えるのに適しているかもしれないです。
SMRはまた、地域暖房やプロセス加熱など、80~200℃の出力温度を必要とする他のエネルギー部門の脱炭素化にも貢献できると思われます。軽水を使用する小型モジュール炉は、地域暖房に利用できます。例えば、フィンランドのVTT技術研究センターは2020年2月、地域暖房の用途向けにSMRを製造し、熱部門の脱炭素化を図るプロジェクトを開始しました。
小型モジュール炉導入に関する規制
SMRの場合、規制上の最大の関心事は、緊急時計画区域(EPZ)の縮小です。EPZとは、IEAEによれば、国際基準で定められた線量を回避するために、環境モニタリングデータや施設の状況に基づき、緊急防護措置を速やかに実施するための準備を行う区域です。米国原子力規制委員会(NRC)によれば、原発敷地は2つのEPZに囲まれています。
どのような原子力施設においても、第一の区域はプルーム暴露経路として知られ、原発からの放射性物質への潜在的な被曝による線量を最小化または低減するためのもので、通常半径10マイル(16.1km)程度です。摂取被ばく経路は、どの原子力施設からも50マイル(80.5km)ほど離れたところにあり、放射性汚染物質で汚染された食品を摂取する可能性による被ばくを低減または回避するためのものです。
その結果、各緊急時計画区域のサイズと構造は、原子力施設の運転特性、原発敷地の地理的特徴、原発周辺の人口密集地域など、さまざまな基準によって決定されます。IAEAによると、事故の際に住民の放射線被曝を避けるため、熱出力が100~1,000MWthの原子炉では、EPZの半径は5~25kmが望ましいとされています。
市場セグメンテーション
用途別では、小型モジュール炉市場はマルチモジュール発電所とシングルモジュール発電所に区分されます。
小型モジュール炉における追加モジュールの資金調達の容易さ
SMRはスケーラブルなマルチモジュール設計で導入できるため、送電網の運用に柔軟性を与え、再生可能エネルギーの統合を可能にし、老朽化した原子力発電所や石炭火力発電所の置き換えに貢献します。新しいSMRの資金調達が容易であるため、連続生産が経済的であり、このセグメントの成長を牽引しています。
マルチモジュール発電所はまた、時差給油やユニットごとのメンテナンスを可能にすることで、長引く停電の回避にも役立ちます。また、マルチモード構造は、より優れた送電網の柔軟性を提供し、再生可能エネルギーの統合を可能にし、既存の原子力発電施設の置き換えや石炭火力ユニットの引退を促進します。さらに、マルチモード展開のSMRプラントは、初期投資を最小限に抑えることで財務コストの削減にも役立ちます。その結果、電力会社はマルチモードSMRを大量に導入しており、同分野の力強い成長につながる可能性が高いです。
市場の地理的シェア
アジア太平洋諸国の急速な経済成長
地理的には、アジア太平洋が世界の小型モジュール装置産業を支配すると予測され、中国やインドなどの国々でSMR展開への投資が増加しているため、大きな収益シェアを占める。同国の最近の経済拡大により、エネルギー需要が急増しています。エネルギー企業は、増大する電力需要を満たすための新たな電力ソリューションを模索しています。その結果、この地域では革新的な小型モジュール式装置に対する需要が飛躍的に高まる可能性が高いです。
さらに中国は、第3世代沿岸原子力発電施設やSMR、洋上浮体式原子炉の開発を奨励する意向です。同時に、日本政府はいくつかの法改正を実施し、エネルギー産業における脱炭素化を急ぐための措置を講じてきました。例えば、日本政府は2020年10月に、2050年までに温室効果ガス(GHG)排出量をゼロにするという野心的な目標を発表し、カーボンニュートラル社会への道を歩み始めました。この方法は、日本がこの高い目標を達成するのを支援する上で極めて重要です。小型モジュール装置分野の採用は、このような戦略によって助けられると予測されます。
さらに、この地域には大規模な事業と顧客基盤を持つ市場サプライヤーが幅広く存在するため、こうしたソリューションの利用可能性が高まる。例えば、中国は2021年7月、「Linglong One」と呼ばれる小型モジュール炉を採用した陸上原子力発電所の商業建設を開始しました。この戦略は、この地域での小型モジュール式原子炉の強力な採用にもつながっています。
市場競争情勢
新興国市場の参入企業は、合併・買収、販路開拓、製品革新など、さまざまな戦略に取り組んでいます。世界の主な小型モジュール炉市場企業には、Westing House Electric、Nuscale Power、Terrestrial Energy、Moltex Energy、X-Energy、Holtec International、General Atomics、Arc Clean Energy、Rolls-Royce、Lead-Cold Reactorsなどがあります。
COVID-19パンデミックはいくつかの企業の成長に影響を与えました。ウイルスの蔓延を食い止めようとする企業や政府の努力の結果、発電需要がかなり急速に落ち込みました。大規模な操業停止や世界貿易の混乱により、電力システムの需要は減少していました。
この伝染病は、小型モジュール炉技術への投資を減速させ、商業化に向けた産業の進展を阻害する恐れがあります。短期的には、健康への懸念からいくつかの鉱山や核燃料サイクル施設が閉鎖されたため、ウランの供給面で最も大きな影響が出ています。
カザフスタン、カナダ、ナミビアなど、世界のウランの3分の2近くを生産する重要なウラン採掘国数ヵ国で操業停止が起きています。従来型の原子力発電施設では、労働者の健康が長期間の操業停止を引き起こしています。予測期間中、小型モジュール炉の設計、許認可、建設の遅れ、電力需要の減少がSMR開発に悪影響を及ぼす可能性があります。
ロシア・ウクライナ戦争の影響
ロシア・ウクライナの戦争は、多くの地政学的不確実性の導入により、小型モジュール炉(SMR)市場に大きな影響を及ぼしています。紛争は世界のサプライチェーンに大きな影響を与え、SMR建設に必要な重要な原材料や部品の価格上昇を引き起こしています。最近の不安定な情勢は、投資家にとってプロジェクトの遅延や財務リスクの増大を引き起こし、短期的には市場の魅力を低下させています。さらに、ロシアの事業体と世界のパートナーとの関係は、国際的な制裁と貿易制限によって悪影響を受け、これが市場の状況をさらに複雑にしています。
その一方で、戦争はエネルギー安全保障と多様化への関心を高めています。これは、将来的にSMR市場に利益をもたらす可能性があります。現在、多くの国が予測不可能なエネルギー源への依存を減らす方法を模索しています。その結果、信頼性が高く環境に優しい代替案として小型モジュール炉(SMR)が検討されています。より多くの人々がSMRを望むようになる可能性があります。そうなれば、より多くの資金が投資され、この分野でより多くの開発が行われるようになると思われます。地政学的緊張が続いているため、各国はエネルギーの回復力を高めようとしています。
Report Overview
The Global Small Modular Reactor Market size was worth US$ 5.72 billion in 2023 and is estimated to reach US$ 6.48 billion by 2031, growing at a CAGR of 1.6% during the forecast period (2024-2031).
The International Atomic Energy Agency (IAEA) explains small as less than 300 MWe and medium as up to 700 MWe, including several active units from the twentieth century. The International Atomic Energy Agency (IAEA) has dubbed small and medium reactors (SMRs). However, 'SMR' is most generally used as an acronym for the small modular reactor,' a nuclear reactor built for serial building and utilized to make up a big nuclear power plant.
For units under 15 MWe, a subtype of very small reactors called vSMRs has been proposed, especially for rural populations. Small modular reactors (SMRs) are nuclear reactors with a power output of 300 MWe or less constructed with modular technology and built in a module factory to achieve cost savings and fast building timeframes.
The World Nuclear Association's definition is based on the IAEA and U.S. Nuclear Energy Institute's definitions. PWRs may feature built-in steam generators, which necessitate a larger reactor pressure vessel, limiting transportation from factory to site. As a result, external steam generators are used in many larger PWRs, such as the Rolls-Royce UK SMR.
The market will be boosted by the flexibility and reliability of nuclear power and net-zero goals of decarbonization of energy. However, the stringent regulations on the deployment of small modular reactors are expected to hinder market growth.
Flexibility and reliability of nuclear power
Nuclear energy's adaptability may make it possible to transition to a cleaner planet and a stronger global economy. Clean energy sources have undergone remarkable innovation and cost reductions in recent decades. In the recent decade, solar photovoltaic, wind power, hydropower, dispatchable geothermal (both deep and shallow), biomass, concentrated solar power and fossil energy with carbon capture have made significant technological and economic progress.
Nuclear energy has the potential to be synergistically combined with a variety of other energy sources, resulting in integrated systems that are more than the sum of their parts. Small Module Reactors could be the most effective source of CO2-free electricity to supersede aging fossil fuel-powered plants, according to the participating member states at the International Conference on Climate Change and the Role of Nuclear Power, the IAEA in October 2019. With an output of 300 MWe, SMRs could be the most effective source of CO2-free electricity to supersede aging fossil fuel-powered plants.
The capacity to replace old fossil fuel-fired power plants and the potential for synergetic hybrid energy systems that mix nuclear and alternative energy sources, such as renewables, are pushing the development of such reactors. SMRs are a promising alternative for providing baseload and flexible operations in conjunction with renewables to assure supply security with carbon-free energy systems as the percentage of intermittent renewable energy grows on all continents.
SMRs can run at high capacity while satisfying the demand for production rate flexibility and creating energy, ancillary services and low-carbon co-products when SMRs and renewable energy are combined into a single energy system and connected through smart grids. SMRs can mitigate daily and seasonal oscillations with variable energy sources such as wind, solar, wave and tidal energy.
Net-zero goals of decarbonization of energy
With the passage of the Paris Agreement in 2015, the globe will be required to harness all low-carbon energy sources to manage greenhouse gas (GHG) emissions and keep global mean surface temperature increase below 2° C. On a life cycle basis, nuclear power, hydropower and wind energy deliver one of the lowest GHG emissions per unit of electricity generated, including construction, operation, decommissioning and waste disposal.
During operation, SMR-based nuclear power plants release essentially no greenhouse gas emissions or air pollutants and they emit very minimal emissions during their entire life cycle. Decarbonization measures may aid SMR growth. SMRs, for example, could be a good fit in terms of reactor capacity to replace a fraction of the power industry's retiring coal-fired power stations.
SMRs could also help decarbonize other energy sectors that require output temperatures between 80 and 200 degrees Celsius, such as district heating and process heating. Small modular reactors using light water can be utilized for district heating. For example, Finland's VTT Technical Research Centre launched a project in February 2020 to manufacture SMRs for applications of district heating to decarbonize the heat sector.
Regulations for small modular reactor deployment
The primary regulatory concern in the case of SMRs is the reduction in the size of the Emergency Planning Zone (EPZ). The EPZ is a zone where, according to the IEAE, preparations are made to promptly implement urgent protective action based on environmental monitoring data and facility circumstances to avoid doses prescribed by international standards. The plant site is surrounded by two EPZs, according to U.S. Nuclear Regulatory Commission (NRC).
For any nuclear facility, the first zone, known as a Plume Exposure Pathway, is meant to minimize or reduce the dose from potential exposure to radioactive materials from the plant and is typically around 10 miles (16.1 km) in radius. The Ingestion Exposure Pathway, around 50 miles (80.5 kilometers) from any nuclear facility, is meant to decrease or avoid exposure from potential ingestion of food contaminated by radioactive contaminants.
As a result, the size and structure of each Emergency Planning Zone are determined by various criteria, including the operating characteristics of the nuclear facility, the geographical features of the plant site and the populated regions surrounding the plant. According to the IAEA, an EPZ radius of 5-25 km is preferred for reactors with thermal power outputs between 100 and 1,000 MWth to avoid radiation exposure to the population in the case of an accident.
Market Segment Analysis
By application, the small modular reactor market is segmented into multi-module power plants and single-module power plants.
Ease of financing additional modules in small modular reactors
SMRs can be implemented in scalable, multi-module designs to give grid operations more flexibility, allow for renewable integration and help replace aging nuclear power plants and coal-fired power plants. The ease with which new SMRs can be financed, resulting in series production economics, is driving the segment's growth.
Multi-module power plants also help avoid protracted outages by allowing for staggered refueling and unit-by-unit maintenance. The multi-mode structure also provides better grid flexibility, allowing for renewable integration and facilitating the replacement of existing nuclear power facilities and the retirement of coal-fired units. Furthermore, the SMR plant with multi-mode deployment helps to reduce financial costs by minimizing upfront expenditure. As a result, power companies are implementing multi-mode SMR in large numbers, likely to lead to strong segmental growth.
Market Geographical Share
The rapid economic growth of Asia-Pacific countries
Geographically, Asia-Pacific is predicted to dominate the worldwide small modular device industry, accounting for a major revenue share because of increased investments in SMR deployment in countries like China and India. The country's recent economic expansion has resulted in a rapid increase in energy demand. Energy companies are looking for new power solutions to fulfill the rising electricity demand. As a result, demand for innovative tiny modular devices in the region will likely increase dramatically.
Furthermore, China intends to encourage the development of Generation III coastal nuclear power facilities and SMRs and offshore floating nuclear reactors. At the same time, Japan's government has implemented several legislative reforms and taken steps to hasten decarbonization in the energy industry. For example, the Japanese government announced in October 2020 its ambitious ambition to cut greenhouse gas emissions (GHGs) to zero by 2050, putting the country on track to become a carbon-neutral society. The method is critical in assisting Japan in achieving this lofty aim. The adoption of the small modular device sector is predicted to be aided by such a strategy.
Furthermore, the region has a wide pool of market suppliers with large operations and customer bases, resulting in greater availability of such solutions. For example, in July 2021, China began commercial construction of an onshore nuclear power plant employing a small modular reactor called Linglong One. The strategy is also responsible for the region's strong adoption of small modular reactors.
Market Competitive Landscape
Fortifying their positions, recreational boating market participants are working on various strategies such as mergers and acquisitions, sales channel development and product innovation. Major global small modular reactor market companies include Westing House Electric, Nuscale Power, Terrestrial Energy, Moltex Energy, X-Energy, Holtec International, General Atomics, Arc Clean Energy, Rolls-Royce and Lead-Cold Reactors.
The COVID-19 pandemic has impacted the growth of several enterprises. Businesses and governments' efforts to stop the virus from spreading have resulted in a considerable and rapid fall in demand for power generation. The demand for power systems had declined due to large-scale shutdowns and disruptions in global trade.
The epidemic has slowed investments in small modular reactor technologies and threatens to stifle the industry's progress toward commercialization. In the short term, the impact is greatest on the uranium supply side, as several mines and nuclear fuel cycle facilities have shut down due to health concerns.
The reductions have taken place in several important uranium-mining countries, including Kazakhstan, Canada and Namibia, producing nearly two-thirds of the world's uranium. Workers' health is causing extended outages at conventional nuclear power facilities. During the projection period, delays in small modular reactor design, licensing and construction, and a decline in electricity demand could negatively impact SMR development.
Russia-Ukraine War Impact
The war between Russia and Ukraine has had a major impact on the Small Modular Reactor (SMR) market due to the introduction of a lot of geopolitical uncertainty. The conflict has greatly affected global supply chains, causing prices to rise for important raw materials and components required for SMR construction. The recent instability has caused project delays and increased financial risks for investors, which has made the market less appealing in the short term. In addition, the relationships between Russian entities and global partners have been adversely impacted by international sanctions and trade restrictions, which has further complicated the market landscape.
On the other hand, the war has actually sparked more interest in energy security and diversification. This could potentially benefit the SMR market in the future. Nowadays, many countries are looking for ways to reduce their dependence on unpredictable energy sources. As a result, they are considering Small Modular Reactors (SMRs) as a reliable and eco-friendly alternative. There is a shift in focus happening that could cause more people to want SMRs. This would lead to more money being invested and more development happening in the sector. Countries are looking to improve their energy resilience because of ongoing geopolitical tensions.
The global small modular reactor market report would provide access to an approx. 77 market data tables, 72 figures and 221 pages.
Target Audience 2024