中国はなぜ大型原子炉に賭けるのか

原子力発電の分野において、中国は世界の他の国々とは全く異なる物語を展開している。米国、欧州、さらには日韓が新しい原子力発電所の建設を巡って数十年にわたって議論を続けている一方で、中国はめまぐるしい速度で大型原子炉を図面から現実へと変えてきた。2016年以降、中国の原子力設備容量はほぼ倍増し、約30ギガワットから約60ギガワットへと躍進した。増加分のほぼすべてがギガワット級（1000メガワット以上）の加圧水型原子炉である。この規模は、2年ごとにフランスまたは韓国の全原子力設備容量に相当する量が稼働していることになる。

速度と規模：中国の原子力建設の奇跡

中国が現在建設中の原子炉の数は20基を超えており、その大部分は独自の第三世代原子力技術である「華龍一号」と「国和一号」である。これらの大型加圧水型原子炉は単機出力が1000〜1200メガワットで、設計寿命は60年、安全性は国際最高基準に準拠している。例えば、福建省に位置する福清原子力発電所5号機（華龍一号の世界初号機）は着工から商業運転まで7年を要しなかったのに対し、米国で同時期に建設されたVogtle 3号機は審査承認から運転開始まで20年以上を費やした。

この速度の背後には、強力なエンジニアリング組織能力とサプライチェーンの支援がある。中国は世界で最も完全な原子力製造産業チェーンを有しており、圧力容器、蒸気発生器から主循環ポンプ、計装・制御システムに至るまで、大部分の機器を国産化できるため、対外依存度と建設期間を大幅に削減している。さらに重要なのは、中国が「批量建設」モデルを採用していることだ。同一タイプの機器を複数のサイトで同時に建設し、標準化設計、モジュール工法、一括調達を通じて、平均建設コストを1キロワット当たり約3000ドルにまで抑えている。これは米国の1キロワット当たり7000ドル以上という水準を大きく下回る。

編集者注：中国が小型モジュール炉（SMR）ではなく大型炉を選択したことは、「規模の経済」を極限まで追求する姿勢を反映している。エネルギー転換の圧力の下、大型炉は大量の安定した清潔な電力を迅速に供給し、電力網のベース負荷を支えることができる。一方、SMRは柔軟性があるものの、初期投資と均等化発電原価（LCOE）は依然として高い。ただし、この路径は立地条件、送電網、核廃棄物管理に対してより高い要求を課すことにもなる。

戦略的動機：清潔エネルギーのためだけではない

中国の原子力野望は排出削減にとどまらない。2023年、中国の原子力発電量の割合は約5%であったが、政府は2035年までにこの割合を約10%へと引き上げる計画を立てており、対応する設備容量は約200ギガワットになる。これは今後10年間、毎年6〜8基の百万キロワット級機器を新設する必要があることを意味する。この決意は三つの原動力に由来する。

第一は、エネルギー安全保障である。中国の石油・天然ガスの対外依存度は高いが、ウラン資源は比較的豊富で供給源も多様（特にカザフスタン、ナミビアなどとの長期契約）であり、原子力発電は輸入化石燃料を効果的に代替できる。第二は、技術進歩と産業輸出である。華龍一号に代表される第三世代原子力技術はパキスタン、アルゼンチンなどへ輸出されており、中国は「一帯一路」を通じて原子力の総合ソリューションの輸出を推進している。第三は、カーボンピーク・カーボンニュートラルの圧力である。原子力の炭素排出係数は極めて低く（約12gCO2eq/kWh）、風力・太陽光の間欠性という課題が完全に解決されていない現状において、原子力は大規模に石炭火力を代替できる唯一の安定した清潔電源である。

国際比較：二つの原子力路線の分岐

中国と鮮明な対比をなすのが米国である。2016年以降、米国が新設した原子炉はわずか2基、すなわち2023年に商業運転を開始したVogtle 3号機と2024年のVogtle 4号機のみで、いずれもウェスティングハウスのAP1000技術であるが、工期は大幅に超過し（当初計画5年、実際には14年）、コストは300億ドル以上に膨れ上がったため、原子力は米国でほぼ市場競争力を失った。欧州も同様に苦境に立たされている。フランスのフラマンビルEPR機器の12年延期、フィンランドのオルキルオトEPR機器のコスト3倍増がいずれも西側諸国の新規原子力プロジェクトの前進を阻んでいる。

世界の原子力発電は全く異なる二つの発展路線を示している。中国、ロシア、インドなどの国々が大型炉の批量建設を堅持する一方で、米国、英国、カナダなどは小型モジュール炉（SMR）へと全力で転換し、工場での事前製造とより小さな単機出力（50〜300メガワット）によってリスクを低減し、民間投資を呼び込もうとしている。しかし、SMRはいまだ真の商業運転事例がなく、その経済性は依然として机上の計算にとどまっている。

中国原子力の懸念と未来

目覚ましい成果にもかかわらず、中国の大型炉戦略に課題がないわけではない。核廃棄物処理は長期的な難題であり、中国は現在使用済み核燃料の湿式貯蔵を採用しているが、乾式貯蔵と深地層処分場の計画は依然として推進中である。さらに、大型炉は電力網の柔軟性に対して要求を課す。風力・太陽光の設備容量が急速に増加している地域では、原子力が満出力を維持すると電力の無駄が生じる可能性がある。中国はすでに原子炉のピーク負荷調整運転の試験を開始しているが、現時点では技術的な制約が大きい。

もう一つのリスクは独自技術の輸出競争である。ロシアのVVER-1200、韓国のAPR-1400は国際市場で中国と直接競合しており、特にアフリカや中東市場では価格と融資条件が重要な要素となっている。しかし中国は「建設速度」と「融資付き建設」の抱き合わせモデルにより、より多くの受注を獲得しつつある。

将来を展望すると、中国は次世代原子力技術の布石も打っている。高温ガス炉（HTGR）、高速中性子増殖炉、そして商用核融合炉などがその例である。石島湾高温ガス炉商業実証発電所は2023年に系統連系発電を開始したが、これは世界初の商用第四世代原子力システムである。つまり中国は大型加圧水型原子炉に賭けるだけでなく、さらに長期的な原子力革命に向けた技術の蓄積も進めているのである。

本記事はMIT Technology Reviewより編訳