[論文レビュー] The Future of Nuclear Energy: Facts and Fiction: An update using 2009/2010 Data

Michael S. Dittmar|arXiv (Cornell University)|Jan 21, 2011

Graphite, nuclear technology, radiation studies被引用数 4

ひとこと要約

この論文は2009年の核エネルギーの将来に関する分析を2009年から2010年のデータを用いて更新し、中国やロシアでの新規発電所建設にもかかわらず、世界的な原子力発電出力の継続的低下を明らかにした。特に、ウラン供給の深刻な不足が浮き彫りになり、カザフスタンの鉱業ブームは2020年をピークに2035年までに崩壊する見通しであり、長期的な原子力拡大計画に深刻な課題を突きつけるとともに、資源レポートとコスト仮定の欠陥も暴露した。

ABSTRACT

An update of our 2009 study, "The Future of Nuclear Energy, Facts and Fiction" using the 2009 and the available 2010 data, including a critical look at the just published 2009 edition of the Red Book, is presented. Since January 2009, eight reactors with a capacity of 4.9 GWe have been connected to the electric grid and four older reactors, with a combined capacity of 2.64 GWe have been terminated. Furthermore, 27 reactor constructions, dominated by China (18) and Russia (4), have been initiated. The nuclear fission produced electric energy in 2009 followed the slow decline, observed since 2007, with a total production of 2560 TWhe, 41 TWhe (1.6%) less than in 2008 and roughly 100 TWhe less than in the record year 2006. The preliminary data from the first 10 months of 2010 in the OECD countries indicate that nuclear power production in North-America remained at the 2009 levels, while one observes a recovery in Europe with an increase of 2.5% and a strong rise of 5% in the OECD Asia-Pacific area compared to the same period in 2009. Worldwide uranium mining has increased during 2009 by about 7000 tons to almost 51000 tons. Still roughly 18000 tons of the 2010 world uranium requirements need to be provided from the civilian and military reserves. Perhaps the most remarkable new data from the just published 2009 edition of the Red Book, are that (1) the best understood RAR (reasonable assured) and IR (inferred) resources, with a price tag of less than 40 US dollars/Kg, have been inconsistently absorbed in the two to three times higher price categories and (2) uranium mining in Kazakhstan is presented with a short lifetime. The presented mining capacity numbers indicate an uranium extraction peak of 28000 tons during the years 2015-2020, from which it will decline quickly to 14000 tons by 2025 and to only 5000-6000 tons by 2035.

研究の動機と目的

• 2009–2010年の発電所運用、ウラン鉱業、資源推計に関する更新データを用いて、核エネルギーの将来を再評価すること。
• ウラン資源レポートと供給予測における一貫性の欠如を露呈することで、核エネルギー拡大に関する楽観的予測に疑問を呈すること。
• 高齢化する発電所と中国、インド、ロシアの需要増加を踏まえた、世界の原子力発電の拡大の持続可能性を評価すること。
• 特に低コスト資源が高コストカテゴリに再分類されたことに対する、レッドブックのウラン資源データの信頼性を批判的に検討すること。
• カザフスタンにおけるウラン鉱業の長期的持続可能性を評価すること。同国は近年の供給増加をけん引しているが、2035年までにピークに達し急激に減少すると予測されている。

提案手法

• IAEAおよびWNAが提供する公式データを用い、2009年および2010年初頭の世界的な原子力発電出力、発電所建設、ウラン鉱業出力の分析。
• 実際のウラン鉱業実績（2009年：51,000トン、2010年予想：55,000トン）と年間需要予測（68,000トン/年）を比較し、供給ギャップを特定。
• 2009年版レッドブックにおけるウラン資源の分類を評価し、特に40ドル/kg未満の低コストのRARおよびIR資源が高コスト層に再分類された点に注目。
• カザフスタンのウラン鉱業トレンドを、レッドブックの能力予測を用いて分析し、2015–2020年にかけて28,000トンのピークに達し、2025年までに14,000トンに減少、2035年には5,000–6,000トンにまで低下すると予測。
• 核エネルギー計画におけるコスト仮定の信頼性を検証し、探査、採取、環境修復を含むライフサイクルコスト評価を提唱。
• 予測値と実績値の比較分析を用い、現在の供給制約下で大規模な原子力拡大が現実に可能かどうかを検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 2009–2010年の実際の原子力発電出力データは、核エネルギーの拡大予測を支持するか、あるいは反証するか。
• RQ2 2009年版レッドブックにおけるウラン資源推計、特に低コスト資源が高コストカテゴリに再分類された点の信頼性はいかがなものか。
• RQ3 カザフスタンのウラン鉱業出力は、2020年以降に急激に減少する見通しであるが、長期的な世界的な原子力エネルギー拡大を支えることは可能か。
• RQ4 世界的なウラン需要（年間68,000トン）と実際の鉱業出力（2009年：51,000トン）とのギャップは何か。現在、このギャップはどのように埋められているか。
• RQ5 現在のウラン鉱業および核エネルギーのコストモデルは、環境的およびライフサイクルコストをどの程度無視しているのか。その結果、長期計画にどのような影響が生じるか。

主な発見

• 2009年の世界的な原子力発電出力は2,560 TWheに達し、2008年比1.6%の減少であり、2005年以来最低水準にとどまり、新規発電所の建設にもかかわらず継続的な低下傾向が続くことを示している。
• OECDの初期2010年データでは、原子力出力が回復傾向にあり、ヨーロッパでは前年比2.5%増加、OECDアジア太平洋地域では5%増加を記録した。
• 2009年のウラン鉱業出力は51,000トンに達し、カザフスタンの貢献がほとんどを占めており、同国は14,000トンを生産した。これは2008年比63%増加であり、「ウランのSAUDI ARABIA」とも呼ばれるようになった。
• 2009年版レッドブックは深刻な一貫性の欠如を明らかにした。40ドル/kg未満の低コストのRARおよびIRウラン資源が、一貫して高コストカテゴリに再分類されている。これは透明性を損なうものである。
• カザフスタンのウラン鉱業は2015–2020年にかけて28,000トンのピークに達すると予測され、その後急激に減少し、2025年までに14,000トンに低下、2035年には5,000–6,000トンにまで低下すると予測される。これは一時的なブームに過ぎないことを示している。
• 世界的なウラン需要は年間68,000トンと推定されているが、2009年の一次鉱業出力は51,000トンにとどまり、二次的リソースに依存する必要がある。これは、将来の原子力拡大に向けた供給リスクが顕著に高まっていることを示している。