日本原子力学会シニアネットワーク（SNW）第21回（2021年）シンポジウム「脱炭素電源である原子力発電の更なる活用に向けて」カーボンニュートラル実現に向けた三菱重工原子力事業の取組み2021年9月15日三菱重工業株式会社　原子力セグメント加藤頭彦1.カーボンニュートラル実現に向けた三菱重工原子力事業の取組み2．次世代炉開発の取組み3．将来炉開発の取組み1 1.
人三菱重工
>原子力はカーボンフリーかつ大規模・安定電源であり、エネルギーセキュリティ上の観点も含め重要なベースロード電源。2050年カーボンニュートラル(CN)の達成に向け、将来に亘って原子力の活用は必須▷一方、国内では、東日本大震災以降、国民の原子力に対する信頼は低下しており、その信頼回復が最重要課題であり、当社は既設プラントの再稼働支援/継続的な安全性向上に取組むことで信頼回復に努める。更に世界最高水準の安全性を実現する次世代軽水炉の実用化により脱炭素社会の実現に貢献していく■【短期】既設プラント（PWR、BWR）の再稼働/特重※1設置の推進、燃料サイクルの確立、更に次世代軽水炉により発電分野のCO,排出を大幅削減■【中期】多様化する社会ニーズに応じて小型炉、高温ガス炉、高速炉等を開発・実用化■【長期】恒久的な”夢のエネルギー源”である核融合炉の実用化へ挑戦※2   ITER計画：核融合炉実験炉実現に向け7極(日,EU,米,露,中,韓,印)政府により進められている大型国際PJ @ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved. W
>世界最高水準の新規制基準に適合させるべく各種解析・評価・試験等により電力事業者殿を支援>国内PWRプラントならびにBWRプラントも含め、再稼働に向けて多数の安全対策※工事、特重施設の設置を推進中※安全設備/電源設備の強化、自然ハザードに対する耐性強化(耐震補強、竜巻対策)等>国内初の40年超運転となる関西電力・美浜３号機の再稼働実現（2021年６月）を支援く再稼働対応の状況＞ PWR BWR柏崎刈羽6/7、東海2、女川2、島根2、 00000 ※ :特重工事完了後に運転再開@MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved. 4
>原子力の長期活用、エネルギーセキュリティ確保の為には、燃料サイクルの確立が必須であり、六ケ所再処理工場、MOX燃料加工工場の早期竣工に向けて、主幹会社として工事推進中>使用済燃料の再処理までの中間貯蔵対策として、輸送・貯蔵兼用キャスク(設計/製造他)も積極的に対応⇒六ケ所施設竣工後の安全・安定運転も支援するべく、竣工後の保全計画策定を推進【再処理工場】 【MOX燃料加工工場】 ※ RRP;六ケ所再処理工場、J-MOX; MOX燃料加工工場© MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved. 5 MOVE THE WORLD FORW ➤ RD

次世代軽水炉開発の意義
>原子力はカーボンニュートラルの切り札であり、将来のエネルギー安定供給（セキュリティ、技術自給率）の観点から国内新増設は不可欠と認識> 2030年代半ばの実用化を目標に、高い経済性に加え、革新技術を採用した世界最高水準の安全性を実現する次世代軽水炉の開発を推進>世界に誇る日本の原子力技術、産業基盤維持のためにも早期の新増設計画の具体化が必要
世界最高水準の安全炉
>国内24基に及ぶPWRプラント建設の集大成>最新の知見、革新的技術の導入>世界最高水準の安全性・安心を追求自治を主義・長官地震／津波／テロに高い耐性を持ち、放射性物質を閉じ込め、影響を発電所内に限定
日野北区域にく
CO 5を出さず、柔軟な出力調整で再生可能エネルギーと共存天现真次重要不可現金国際情勢、天候に左右されない準国産エネルギー 7
次世代軽水炉の特徴
>地震・津波その他自然災害への耐性強化、大規模航空機衝突・テロ対策、シビアアクシデント対策等の世界最高水準の安全対策に加え、社会ニーズを踏まえて自然エネルギーとの共存性を考慮したプラント機能向上にも自動車が出出万一の事故時にも、事故影響を発電所敷地内に限定 .
セキュリテイ高度化
最先端技術を適用したサイバーセキュリティ
大型航空機衝突への対策
航空機衝突に耐えうる格納容器外部遮蔽壁の強靱化■周景平・是新水市にその前自然災害への耐害竜巻・台風・火山等の自然災害への耐性を強化国有限定列車一20年3月出力調整機能（周波数制御、負荷追従）の強化
どの中・ショー
炉心冷却のための設備、電源等の多重性・多様性を強化２系列⇒ 3系列＋シビアアクシデント(SA)専用システムゲッテル文化さ炉心溶融が起こってしまった場合でも、最終障壁である格納容器を防護@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved 29
父三菱車>福島第一原子力発電所事故の反省を踏まえ、国内の厳しい地震条件にも余裕を持った耐震設計、津波影響を受けないドライサイト設計の採用> 建屋頑健化や火山灰侵入防止対策等により、その他の外部事象（台風や火山等）に対する耐性を大幅に強化
耐震性強化
国内の厳しい地震条件（1000gal）での耐震成立性■強固な岩盤に建屋を埋込むことで、耐震性を強化参考：東日本大震災時の福島第一原子力発電所内の最大地震動は、約450gal* * gal：地震の揺れの大きさを表す加速度の単位
津波耐性強化
津波の侵入を防止するドライサイト設計の実現■津波到達高さよりも高いグランドレベル■地上1階層の建屋水密化@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved
外三菱車工> 最先端技術の導入により、発電所の安全運転・保守・管理に係るプラント情報等を発電所外部の重要拠点とも共有・連携するなどDX※¹を推進>高度なセキュリティが求められる重要なシステムについては、サイバー空間で多層化構成とし、システム間の伝送を一方向とするなど、多様な手段で防護することで、プラント安全系システムへの侵入を阻止@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved
>国内の新規制基準へ完全に適合した新しい安全設計の採用、多重性・多様性強化等により、世界最高水準の安全性、信頼性を実現
故障要因の徹底排除・安全性の追求
■安全系設備の多重性を強化( 2系列⇒ 3系列＋シビアアクシデント(SA) 専用システム) ■アクティブ／パッシブのベストミックス(高性能蓄圧タンクの採用) ■火災や内部溢水に対して重要機器の同時故障要因を徹底排除する区画分離設計■ SA専用設備・区画の採用■事故対応設備の多様性の強化例：電源の多様化対策非常用発電機（ディーゼル駆動）とSA専用発電機（ガスタービン駆動）を設置
人三菱重工> 鋼製格納容器と強靭化した外部遮蔽壁の２重構造の採用、コアキャッチャ等の最新技術の導入により、大型航空機衝突（APC*）耐性や、最終障壁となる格納容器の閉じ込め機能を強化* APC： Air Plane Crash格納容器破損防護対策■外部遮蔽壁と鋼製格納容器の2重構造を採用外部遮蔽壁：航空機衝突に耐えうる強靭性格納容器：高張力鋼板採用による耐圧・耐漏洩機能溶融炉心対策強化■シビアアクシデント時専用設備（コアキャッチャ等）を設置し、万一の炉心溶融事故時にも格納容器の破損を防止
>万一の事故時対応として、放射性希ガスを除去する放射性物質放出防止システムを導入>周辺環境への放射性物質の大量放出を防止し、事故影響を発電所敷地内に限定世界初の放射性物質放出防止システムの導入システムは反対処後者者の長期的に*UPZ : Urgent Protective action Planning Zone (緊急時防護措置を準備する区域；国内発電炉では概ね30km圏内と設定) @ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved.
外二菱車>福島第一原子力発電所事故を踏まえた種々の安全対策、格納容器破損防護策の採用により、最終障壁である格納容器の破損頻度は従来炉と比べて大幅に低減【参考：一般的なインシデントリスクとの比較】 (発生頻度高) ◆がんによる死亡リスク航空機事故（墜落等の重大事故） 10-7 ◆従来軽水炉（新規制基準対応）の格納容器破損頻度10 -8 ◆次世代軽水炉の格納容器破損頻度(目標) 10-9 (発生頻度低) 14
人三菱車工>再生可能エネルギーとの共存性を高めるため、出力調整機能（周波数制御、負荷追従）を強化>再生可能エネルギーの拡大に伴う夜間・荒天時等の出力変動や電力系統不安定化等の課題に対し、カーボンフリー電源である原子力での対応も可能一日単位の電力需要変化に合わせて出力調整再生可能エネルギーとの共存@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved.
⋆三菱車工▷原子力プラントを支える高度な技術が国内企業に集積しており、産業基盤(技術・人材・サプライチェーン)維持の観点からも早期の新増設が必要>原子力は裾野も広く高い技術を有する分野※であり、長期に亘り培ってきた国産の技術・品質は重要な財産であり、他国に劣後する訳にはいかず、新増設によってこれを維持・向上する必要あり※原子力特有の技術を持つ企業は約400社以上。東電福一事故以降厳しい経営状態が続き、事業撤退は拡大傾向とも6～7年遅れて開始となる@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved. MOVE THE WORLD FORW ➤ RD 3.

小型軽水炉の開発（概要）
>大規模グリッドが整備された地域等では、出力規模が大きい中・大型炉の方が発電コスト面で優位となるが、イニシャルコストが安い分散型電源として小型炉が注目されている>将来の多様化する社会ニーズに応じて小規模グリッド向け発電炉や、離島向けモバイル電源・災害非常用電源などに適用する船舶搭載炉への展開を見据えた小型軽水炉開発を自社技術で推進中•原子炉内自然循環による炉心冷却•外部電源を必要としない静的安全システム•二重格納等を採用した安全•安心の追及•完全地下立地による災害/テロ耐性強化•モバイル利用を実現する超コンパクト原子炉•メンテナンスを最少化する長寿命炉心•海上運用を想定した搖動/傾斜対策
人三菱重工>自然循環冷却によって冷却材ポンプを不要とし、原子炉容器内に蒸気発生器等を内蔵する一体型原子炉を採用して主冷却材配管を削除することにより、冷却材喪失等の事故発生を原理的に排除▷事故時に動的機器を使用しないパッシブ安全システムの採用により、安全性を向上▷原子炉建屋を完全地下立地とすることによる航空機衝突等への耐性強化や、二重格納の採用によって放射性物質の閉じ込め機能を強化し、安全・安心を徹底追及住宅町小屋町戸✓原子炉建屋の完全地下立地✓二重格納の採用→広東市都賃の@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserve父三菱重工
>国内PWR24基の設計・建設・保守を通じて培った三菱PWR技術をベースに、2000年代から一体型モジュラー炉（IMR*¹）の開発を行い、自然循環冷却試験、安全システム検証試験等によって開発に必要な要素技術を実証※1  IMR: Integrated Modular Water Reactor ▷これらの開発経験・知見に基づき、2019年度より国のイノベーション事業を活用して多目的利用を実現する小型軽水炉を展開@ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserved.
▷高温ガス炉は、超高温（900℃以上）の核熱利用※1を特徴とし、原子力エネルギーを高温熱源として利用可能。また、万一の事故により冷却材を失った場合でも、炉心の熱が原子炉外表面から自然に放熱・除去され、炉心溶融を起こさない優れた安全性（固有の安全性）を有する※1：日本の高温ガス炉技術は、世界最高の950℃を達成しており、他国に比べて優位な技術を保有▷当社は水素製造に必要な熱源を供給する高温ガス炉を開発、大量かつ安定的な水素製造を実現し、鉄鋼業界※2をはじめとした産業界の脱炭素化に貢献※２：鉄鋼業界では、水素還元製鉄への転換を目指した取組みが進められており、その実現には大量の水素が必要当社取組み高温ガス炉・CO ,を発生しない高温(900℃以上)熱源私水素製造•水蒸気改質法↓将来的に↓ ・COンフリー水素製造技術鉄鋼業界水素還元製鉄•高炉に投入するコークス(C)の一部を水素で代替、段階的に水素の添加割合を高め、CO₂を低減•将来は100%水素還元を目標図引用：日本製鉄株式会社, https://www.nipponsteel.co © MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reserve父三菱重工
>国は、核燃料サイクル政策の下、資源有効利用、高レベル放射性廃棄物の減容化、有害度の低減の観点から引き続き、高速炉開発を推進していく方針▷当社は、1970年代から実験炉“常陽”、原型炉“もんじゅ”開発、建設等の国家プロジェクトに参画。 2007年に国の高速炉開発の中核企業に選定されて以降、最も実績があるMOX燃料※1ナトリウム冷却高速炉を念頭に、21世紀半ば頃の高速炉運転開始を目標に開発を推進>日仏国際協力にも参画し、ここで得た知見をベースに、厳しい地震条件などを考慮した国内にも適用可能な日本独自のプラント概念を開発中※1 MOX（混合酸化物；Mixed Oxide ）燃料：使用済燃料の再処理から得られるプルトニウムとウランを混合した燃料高速炉開発の意義12421 MOX燃料（混合酸化物燃料） (経済産業省からの受託事業である“高速炉の国際協力等に関する技術開発"の成果を含みます) @ MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.  All Rights Reser
☆三菱重▷エネルギーセキュリティ（備蓄）、離島・僻地・災害地用電源、宇宙開発など多目的利用を可能とするポータブル原子炉（コンテナ内に収納可能）を米国と協調しながら開発中▷燃料交換が不要で長期間の遠隔・自動運転、メンテナンスフリーを実現▷高熱伝導体※1を用いた全固体原子炉（環境へのリーク、事故原因を排除） ※1黒鉛系材料/ HTT/電気性力1MWt/～500kWe
核融合炉の開発
▷ 2050年以降も見据えた長期的視野に立ち、”地上の太陽”とも言われ、恒久的な夢のエネルギー源である核融合炉の開発を世界の主要な先進国と共同※1で推進中▷大型国際PJ ITER計画※2において、2025年のファーストプラズマに向けて、高度な詳細設計・製造技術を活かした主要機器の製造等を通じて引き続き貢献していく▷更にITER計画に続いて、核融合実現に必要な原型炉概念設計等の活動にも参画中◆ 原子力は確立したカーボンフリーかつ大規模・安定電源であり、エネルギーセキュリティ
◆ 原子力の持続的活用によって将来のエネルギー安定供給等に貢献するためには、新増設・リプレースは不可欠であり、世界に誇る日本の原子力技術、産業基盤を
◆三菱重工は、既設プラントの再稼働支援/継続的な安全性向上に取り組むことで
◆さらに、その先を見据えて、将来の多様化する社会ニーズに応える小型軽水炉、高温ガス炉、高速炉、マイクロ炉の開発や、恒久的な夢のエネルギー源である
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