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焦点:原発廃炉ビジネスが世界で本格化、ヒト抜きの解体可能か
2017年6月20日 / 02:29 / 3ヶ月前

焦点:原発廃炉ビジネスが世界で本格化、ヒト抜きの解体可能か

 6月12日、独ミュルハイム・ケールリッヒ原子力発電所のトーマス・フォルマール所長は、自分の職場をどう解体するかに知恵を絞っている。最善策は、人間を排除することだという。写真は2015年、フランスのダンピエール原子力発電所(2017年 ロイター/Christian Hartmann)

Christoph Steitz and Tom Käckenhoff

[ミュールハイム・ケルリッヒ(ドイツ) 12日 ロイター] - 独ミュルハイム・ケールリッヒ原子力発電所のトーマス・フォルマール所長は、このところ、自分の職場をどう解体するかに知恵を絞っている。同所長によれば、最善の策は、人間を排除することだという。

国際エネルギー機関(IEA)によれば、この先25年間で、世界全体にある約200基の原子炉が閉鎖される予定で、その大半は欧州に集中している。これは、廃炉という非常に複雑で危険の伴う事業を専門とする6社程度の企業にとって、かなりの重労働が必要となることを意味する。

仏アレバAREVA.PA、露ロスアトム傘下のニューケム・テクノロジーズ・エンジニアリング・サービス、東芝(6502.T)傘下のウェスチングハウスなどの事業者は、人間による廃炉作業を回避し、代わりにロボットなどの新しいテクノロジーを活用する戦略を積極的に取り入れている。

こうした動きにより、これまで人間が扱う電動工具などに頼っていたこの業界そのものが変貌しつつある。最も急速な進歩がみられるのは、原子炉のコア、つまり核反応が生じる、放射能の強いプラント中心部の解体という、高度な技術を要する分野である。

この変革はエンジニアリング面におけるものだが、業界各社は、競争が激しく利益率の低い分野においても、新たなテクノロジーがもたらす工期やコストの削減にも期待している。

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原子炉の廃炉作業には、その規模と古さによっては、数十年の工期と最大10億ユーロ(約1230億円)ものコストを要する可能性がある。独ミュルハイム・ケールリッヒ原子力発電所の廃炉費用は、約8億ユーロに上る、と同発電所の経済構造に詳しい関係者は推定する。

すでに、いくつかの進歩がみられる。仏アレバが開発したプログラム可能なロボットアームのおかげで、プラント内で最も放射能汚染の強いいくつかのコンポーネントの撤去に要する時間は、従来の切断手法に比べて20─30%短縮された。

アレバとウェスチングハウスの両社にとって、廃炉事業がそれぞれの厳しい財務状況に大きな影響を与える可能性は低い。両社の主力事業である原発建設に比べれば、廃炉はわずかな部分しか占めないからだ。

とはいえ、廃炉事業は収益の成長が期待できる貴重な分野だ。調査会社マーケッツアンドマーケッツは、世界全体における廃炉事業の市場規模は、昨年の48億ドルから、2021年には2倍近い86億ドルに膨らむと予想している。

アレバ、ウェスチングハウス両社が現在の難局を乗り切れるならば、こうした成長が重要になってくる可能性がある。

「アップルがアイフォンで稼いでいるような利益率が望めるような話ではない」とアレバのドイツにおける廃炉事業を統括するトーマス・アイクホルン氏は語る。「だが、長期的な展望のあるビジネスだ」

1970年代に原子力発電所が建設された時点では、何としても放射能を内部に封じ込めておくように設計されていた。40年以上を経た後の解体作業のことなどほとんど考えられていなかった。

まず、原子炉を収めた建屋から使用済み核燃料棒を取り出す必要があるが、その前に十分な冷却が必要である。ミュルハイム・ケールリッヒ原発では、燃料棒の取り出しに合計約2年間を要した。それから、タービンなどの周辺機器を撤去するが、同原発ではすでにこの段階に着手しており、数年を要する可能性がある。

最後に、原子炉そのものを解体し、建屋を撤去する必要がある、これには約10年を要する。最も放射能汚染が激しい一部のコンポーネントは、コンクリート詰めにして鉄製のコンテナに収め、ある時点で地下深く埋められることになる。

<水中ロボット>

プラントの外壁の撤去など一般的な作業については、独建設最大手ホッホティーフなどの建設会社に託されているが、先進的スキルが重要になってくるのは原子炉のコア部分の解体である。そしてこれこそ、ここ数年でテクノロジーの活用が最も前進した分野なのだ。

 6月12日、独ミュルハイム・ケールリッヒ原子力発電所のトーマス・フォルマール所長は、自分の職場をどう解体するかに知恵を絞っている。最善策は、人間を排除することだという。写真は同原発。5月撮影(2017年 ロイター/Thilo Schmuelgen)

ここで登場するのは、アレバ、ウェスチングハウス、ニューケム・テクノロジーズ、GE日立(GE.N) (6501.T)、さらにはドイツの原発事業者4社が共同出資する原子力サービス社(GNS)といった企業だ。どの企業も、原子炉のコア部分である圧力容器に到達するために、ロボットとソフトウェアを活用し始めている。

「最も困難な任務は、原子炉のなかでも残留放射能が最も高い圧力容器を解体することだ」とドイツ電力大手RWE(RWEG.DE)が保有するミュルハイム・ケールリッヒ原子力発電所のフォルマール所長は語る。「この作業は専門的な廃炉事業者に任せている」

圧力容器は最大で高さ13メートル、重量700トンにも達する。爆発が生じた場合に均等に圧力がかかるよう、厚さ30センチの鋼鉄製の壁が円柱状となっている格納容器の奥深くに、それは収められている。

放射性物質の漏えいがどれほど破滅的な結果をもたらすかは、2011年の東日本大震災による巨大津波が引き起こした福島第1原発事故、そして1986年のチェルノブイリ原発事故によって、世界中の人々の記憶に刻まれている。

仏アレバは最近、スウェーデン電力大手バッテンフォールがドイツに保有する806メガワット規模の原発における、圧力容器内部の解体業務を受注した。この契約には、同じバッテンフォールが保有する1402メガワット規模のクリュンメル原発に関するオプションも含まれている。

アレバはこの現場に、新型のプログラム可能ロボットアーム「アズーロ」を初めて投入する。福島原発事故を受けて2022年までにすべての原発を閉鎖することを決定し、世界最大の廃炉市場となったドイツにおいて、アレバは新型ロボットアームの活用を通じてライバルより優位に立ちたいと考えている。

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「アズーロ」は水中で動作する。液体が圧力容器のコンポーネントからの放射線を吸収し、放射能漏れと周辺エリアの汚染リスクを減らすからだ。作業を開始する前に、格納容器内は水で満たされる。

アレバのドイツ事業部門は、「アズーロ」などの技術革新を含めた研究開発に、年間売上高の約5%に相当する約4000万ユーロ(約49億円)を投じている。ちなみに、プライスウォーターハウス・クーパースによれば、昨年、世界で最も多くの研究開発費を投じた上位1000社の平均では、売上高の4.2%となっている。

アレバは独電力大手EnBW(EBKG.DE)が保有するフィリップスブルク2号機やグンドレミンゲン2号機における圧力容器内部の解体事業の入札で、ウェスチングハウスを退けて落札したが、事情に詳しい業界筋によれば、このロボットアーム技術も貢献したという。

アレバとEnBWはコメントを拒否。また、米国事業が3月に破たん申請したウェスチングハウスからのコメントも得られなかった。

<時間と費用>

英OCロボティクスが製造した「レーザースネーク2」は、柔軟性のある4.5メートルの蛇型アームで、作業困難な場所でも運用が可能だ。レーザーを使うことで切断速度を向上させ、それによって大気汚染のリスクも低減させている。昨年、英カンブリア州西部のセラフィールド原発で動作試験が行われた。

この技術の先例となったのが、フランスのオルタナティブ・エナジーズと原子力委員会(CEA)によるレーザー利用の解体テクノロジーで、切断する際の重要な問題となっている放射性微粒子の放出が、他のテクノロジーと比べて低減されている。

解体プロセスの複雑さゆえに、プラントの各部分によって異なる放射能レベルを精密に示すモデリング・ソフトウェアも発達しつつある。これによって、最も効率的な解体手順を算出することが容易になる(通常、放射能汚染の激しい部分が最初に処理される)。また、さまざまなコンポーネントの保管に必要な安全容器の見極めも明確になる。

エーオン(EONGn.DE)、RWE、EnBW、バッテンフォールが共同出資するGNSは、現在、ドイツのネッカーベストハイム1号機、フィリップスブルク1号機の解体を支援しており、自社ソフトウェアを用いて廃炉計画を立案している。

またGNSでは、エーオン傘下の原子力会社プロイセン・エレクトラが保有するイザール1号機の解体(現在入札が進行中)においても、自社のソフトウェアサービスを提供したいと考えており、欧州の他国への事業拡大も望んでいる。

「時間と費用の2つが重要だ」とGNSで廃棄物管理事業の営業部門を指揮するJoerg Viermann氏は語る。「切断が少なければ、それだけ工期が短縮され、費用も抑えられる」

(翻訳:エァクレーレン)

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