第27回原子力委員会
資料第1号

2019年の米国原子力発電の状況

2020年9月8日
海外電力調査会

ワシントン事務所
吉永 祥

説明内容
・米国の原子力発電所
・発電電力量・設備利用率と出力増強、電源別シェア
・発電コスト・早期閉鎖、州政府による経済的支援
・初回運転延長、２回目の運転延長による８０年運転・まとめ
・参考資料・ウェブサイト
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米国の原子力発電所

出所：NRCウェブサイト（赤枠部加筆）

98基が2019年1月時点で稼働
2019年5月 ：ピルグリム(マサチューセッツ(MA))閉鎖
2019年9月 ：スリーマイル1号(ペンシルベニア(PA))閉鎖
2020年5月 ：インディアンポイント2号（ニューヨーク(NY)閉鎖
2020年8月以降：デュアンアーノルド（アイオワ（IA））閉鎖

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発電電力量・設備利用率と出力増強
2019年、総発電電力量（8,094億kＷh）と設備利用率（93.5％）が過去最高を記録【総発電電力量と出力増強の推移】

出所：EIAおよびNRCウェブサイトのデータを基に作成

計9基が2013～19年に閉鎖する中で、高い発電電力量を維持している要因は、20年連続で90％以上を超えている高い設備利用率や出力増強
2019年までに累計792万kWの出力増強が認可されているが、2020年以降の増加見込量は9万kWに留まる

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電源別シェア
全電源：1990年代から19～20％で推移
カーボンフリー電源：2000年代初頭までは70％以上を占める
風力、太陽光の拡大で徐々にではあるものの減少傾向だが、半分以上のシェアを確保【2019年の電源別発電電力量シェア（左：全電源、右：カーボンフリー電源）】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers

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発電コスト2019年の発電コストの平均は30.42ドル/MWhとなり、2012年比で－31.7％減少
同一敷地内に複数基が運転しているマルチユニットの発電コスト平均28.38ドル/MWhに対して、単一基で運転しているシングルユニットの平均は38.40ドル/MWh【原子力発電所の発電コストの推移】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers（Source：Electric Utility Cost Group）のデータを基に作成

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発電コスト（資本コスト）

2012年にピークとなるまでの資本コストの主な増加要因
・改良工事（原子炉容器上蓋・蒸気発生器交換、初回運転延長、出力増強）・規制対応（9/11テロ対策、福島第一原子力発電所事故対応）
これらの対応がほぼ完了したことにより、近年資本コストは減少
出所：NEI(2019), Nuclear Costs in Context【原子力発電所の資本コストの推移】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers（Source：Electric Utility CostGroup）のデータを基に作成

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発電コスト（削減の取組：DNP）
NEIは2015年12月から、事業者や原子力発電運転協会（INPO）、米国電力研究所（EPRI）と協力して、原子力発電所の安全性を維持・向上しながら、より効率性、経済性を向上させることを目的としたイニシアチブ「DNP（Delivering the Nuclear Promise）」を実施
DNPの主題は「安全性・信頼性を重視する文化の維持」、「原子力発電所の効率性向上」、「原子力の経済的価値（安定なカーボンフリー電源）に対する認識向上」
保全活動、放射線管理、教育・訓練、是正処置、調達、業務・作業管理など、幅広い分野に対して、DNPの目的達成のための指示書（EB : Efficiency
Bulletin）を発行
2017年12月時点で、67件のEBが発行され、原子力業界全体で16億ドルのコスト削減に貢献
2018年以降も、2018年6件、2019年1件のEBが発行

出所：NEI(2018), Forward Strategy、NEIウェブサイト

7発電コスト（削減の取組：EBの代表例）〇価値ベースの保全
・EB 17-03a : Value-Based Maintenance【2017年1月】「過少な予防保全は、機器の故障による改良保全の増加に繋がるが、過度な予防保全も、作業に伴う機器の故障による改良保全の増加に繋がる」という考えの下、予防保全プロセスを改良、安全性・信頼性と保全費用を最適化
2020年12月末までに発電所全体の保全費用の25％以上の低減を目指す〇関連EB
・EB 17-03b：Embracing Cultural Shifts for Value-Based Maintenance（価値ベースの保全を受け入れる文化への移行）【2017年1月】
・EB 16-25 ： Critical Component Reduction(単一故障によりプラントトリップや20％以上の出力変化等を伴う機器の削減（定義の見直し）)【2016年9月】
・EB 16-16 ： High-Cost, Noncritical Preventive Maintenance Reduction(高コストで重要でない予防保全の削減)【2016年7月】
出所：NEIウェブサイト

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早期閉鎖
近年、安価な燃料費に支えられたガス火力と、拡大する再生可能エネルギーとの競争にさらされ、主に経済的な理由から運転期限を待たずに早期閉鎖を選択する原子力発電所がでてきている【2013 年から2020 年8 月末までに早期閉鎖した原子力発電所（11 基）】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers、EIAウェブサイト等

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早期閉鎖
早期閉鎖済および早期閉鎖予定のプラントは、設備トラブルや州関連事項の要因で閉鎖することになったものを除くと、ほとんどが80万kW未満の比較的小規模なシングルユニット【早期閉鎖を公表している原子力発電所（4基）】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers、EIAウェブサイト等

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州政府による経済的支援

近年、ニューヨーク等の一部の州で、地球温暖化への関心の高まりを背景に、安定して発電可能なカーボンフリー電源としての価値を評価し、原子力発電所に対して財政支援を実施する支援策が成立
支援策成立等を受け、多数の原子力発電所が早期閉鎖計画を撤回【州政府による原子力発電所支援策と早期閉鎖を撤回した原子力発電所(16 基)】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers、EIAウェブサイト等

11初回運転延長、２回目の運転延長による８０年運転
NRCの規制では、運転延長の回数やトータルの運転年数に制限はなく、初回の運転延長では60年運転、2回目の運転延長では80年運転が認められる2019年末時点で稼働中だった96基の運転年数の内訳は、40年以上が47基、30～39年が44基、20～29年が4基、19年以下が1基であり、ほぼ半数が既に運転開始当初の期限である40年を超えて運転
2029年に最初の1基が60年運転に到達
2020年５月末現在稼働中の95基の内、8基を除く87基が初回運転延長認可をNRCより取得済み【初回運転延長認可末取得の原子力発電所(8 基)】

出所：NRCウェブサイト

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２回目の運転延長による８０年運転
2018年にNRCに申請した件名のうち、2019年12月に全米初となる認可がターキー
ポイント3、4号に、2020年3月にはピーチボトム2、3号にも認可が出された
NEIによると、2020年3月の調査では、55基は既に2回目の運転延長を申請しているか、今後申請予定【2回目の運転延長に関する原子力発電所の動き（19 基）】

出所：NEI(2020), Nuclear by the Numbers、NRCおよびEIAウェブサイト

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２回目の運転延長による８０年運転（ATF）

重大事故時の水素発生量低減、核分裂生成物閉じ込め性能向上等を目指し、エネルギー省（DOE）と燃料メーカー(フラマトム、GE日立(GNF) 、ウエスチングハウス)の協力により、2012年から本格的に開発が開始された事故耐性燃料（ATF :Accident Tolerant Fuel）の経済性向上効果が、80年運転を目指すかどうかを決定するための重要な判断指標になるとして、2020年代半ばの本格装荷を目指し、実機試験装荷が進む

経済性向上効果として、高燃焼度化等による運転サイクル延長（18カ月⇒24カ月（主にPWR））、安全裕度度向上による出力上昇や、使用済燃料発生量低減（約30％）に期待【ATFの実機試験装荷状況】

出所：NRC、DOEウェブサイトほか

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まとめ
・2019年における、過去最高を記録した発電電力量と設備利用率や、初となる2回目の運転延長認可は原子力業界にとって明るいニュース
・足元では早期閉鎖の動きが継続
2020年も2基が早期閉鎖、今後4基が2025年までに早期閉鎖予定
・新規建設が進んでいるのは、2021年、2022年の運転開始を目指す
ボーグル3、4号（AP1000）のみ
出力増強も多くは見込めず、新型コロナウイルスの影響も未知数であることを鑑みると、2020年以降、2019年の発電電力量を更新できるかは不透明
・2020年以降も経済性を判断基準として、早期閉鎖か80年運転を目指すか、という2極化が進んで行くものと考えられる

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参考資料・ウェブサイト
〇参考資料
・NEI(2020), Nuclear by the Numbers
・NEI(2019), Nuclear Costs in Context
・NEI(2018), Forward Strategy〇参考ウェブサイト
・NEI ：https://www.nei.org/home
・NRC : https://www.nrc.gov/
・EIA ：https://www.eia.gov/
・DOE：https://www.energy.gov/
NEI(Nuclear Energy Institute) ：米国原子力エネルギー協会
NRC(Nuclear Regulatory Commission) ：米国原子力規制委員会
EIA(Energy Information Administration) ：米国エネルギー情報局
DOE(Department of Energy)：米国エネルギー省
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