原子力発電と火力発電をMBDする

20年前に　弊社社長の人見さんは　

EVの技術評価するために、原子力発電と火力発電のCO2比較をされていました

詳しいところまでは　公開されていません

私もその内訳計算モデルを　聞いたことがありません

今回は、私が勝手に、詳細内訳を計算してみようと　思い立ったのでした

最新のAIを使えば、けっこううまく計算できるかもしれないと考えました

ただ、結論から言うと、

普通にAIに聞いても、これから説明するようなデータは出てきません

かなり体系的に深く注意深く質問をしていかないと、

これから示すようなデータは出てきません

せっかく整理させたので、物好きな読者の方々へ公開してみようと思います

原子力とLNG火力、60年間で比べると意外な姿が見えてくるのです

原子力発電と火力発電を比べるとき、

よく「原発は高い」「原発はCO₂を出さない」といった単純な言い方をします。

しかし、発電所を建ててから60年間使い、最後に解体するところまで眺めると、

話はかなり違って見えてきます。

＜＜コスト比較＞＞

まずコストです。

原発は、スタートから重い。1GW級なら建設費だけでLNG火力のおよそ2倍です。

しかも運転を始めてからも、安全設備、放射線管理、定期検査、設備更新などに

大きなお金がかかります。

さらに、余剰電力を吸収する揚水発電設備が必要になるのです。

理由は、急な出力変更はできず、一定出力運転が基本になるので

作った電気は余らせることができません。どこかで消費させないといけないわけです。

電気余った時は、たとえば水を汲み上げるために使う。

その水は別の時に下に流して水力発電で電気に戻す。

　放射能廃棄物の処理もたいへんです。

高レベル廃棄物をたとえば地下５００mの空間に処分する施設、

さらに５００mの地下は地下水で沈みます、汲み出す必要があります、

放射能水を処理する設備が必要です。運用にエネルギーを使います。

ただし、この設備はいっぱいになり次第、完全に土で埋設して封印。

つぎの地下設備を建設して、つぎの運用に入る。

　1万年の期間を経て、無害化されますが、途中で事件起こればまたエネルギーを使うわけです　

最後には原子炉そのものを解体する廃炉費用まであります。

こうして見ると、原発は実に「設備にお金のかかる発電方式」です。

ところが60年間を通して見ると、意外な逆転が起こります。

LNG火力は発電所そのものは安い。

しかし、60年間ずっと天然ガスを買い続けなければなりません。

この燃料費が約3兆円にもなり、最終的な総額では今回の概算で、

原子力約2.6兆円に対してLNG火力約3.8兆円となりました。

つまり、原発は「最初と設備が高い」。

LNG火力は「使い続けるほど燃料代が効いてくる」。

原発＝高固定費・低燃料費

LNG火力＝低固定費・高燃料費

という違いです。

＜＜CO2比較＞＞

そして、もう一つ興味深いのがCO₂です。

原発について「CO₂を出さない」と言うことがありますが、これは正確ではありません。

原発を造るには大量のコンクリートや鉄鋼を使います。

ウランも地面から勝手に燃料棒になって出てくるわけではありません。

採掘し、製錬し、転換し、濃縮し、燃料に加工します。そのすべてでエネルギーを使います。

さらに60年間の保守、揚水発電設備、地下500m級の廃棄物処分施設、その施設の排水・水処理、

そして最後の廃炉まで考えれば、当然CO₂は発生します。

今回、それらを大まかに積み上げると、

原子力は約30g-CO₂/kWhとなりました。

一方、LNG火力は約470g-CO₂/kWhです。

差の原因は圧倒的に「燃やすこと」です。

LNG火力では、設備建設や天然ガスの採掘・輸送でもCO₂を出しますが、

それ以上に、60年間天然ガスを燃焼し続ける部分が約400g/kWhを占めます。

したがって、

原子力：約30g-CO₂/kWh

LNG火力：約470g-CO₂/kWh

今回の概算では、原子力もCO₂を出す。

しかし、その量はLNG火力の約1/16でした。

ここが今回の計算で一番面白かったところです。

「原発はCO₂ゼロ」ではありません、思っていたよりは、大きかったですね

とはいえ、原発のCO2 は　火力よりも　圧倒的にCO2 が低いことは　間違いないことです

コスト面では　差があまりないことも　わかりました

原子力発電／火力発電　→　CO2が１／１６、コストは２／３、となる

エネルギー問題は「原発か火力か」という好き嫌いだけでは、なかなか本当の姿が見えません。

建設、燃料、60年間の運転、付帯設備、廃棄物、そして最後の解体まで一本につないで見る。

そうすると、それぞれの長所と弱点がずいぶん素直に見えてきます。

原子力について、核融合炉をふくめて、技術革新で安全を担保できる前提ですが、

火力発電を徐々に減らし、原子力発電所へ移行させていくことは、

正しい未来であろうと思います　

戦争などで原油が入らなくなり発電が止まることにも強い。

これからのAIによる電力問題をどう言う順番で解決していくかも

大きな課題です、

最新の火力発電は昔よりも効率が2倍になっていると言われます

それで繋ぐか、一気に原子力へ行くか、核融合炉はいつ頃からか、、、

たくさんの未知数がありそうです

ここから先は、興味本位の片手間でできることではないので

この話題は　いったん　ここでペンを置きます

このモデル、私が勝手に分析したものですから　間違いも　含んでいることでしょう

大きな間違い見つかれば　改訂版も紹介したいと思います

追記）その他の　クリーン発電　が　ぱっとしないね

　・風力：　コスト高、景観破壊、安定性がない

　・太陽：　コスト高、景観破壊、安定性がない。

　　　　　　日本技術で、高効率で窓に設置するタイプを期待

　・潮力：　一見良いのだが、貝の付着などを毎年メンテする費用が膨大、

　　　　　　耐用年数も火力や水力の半分で経済性が極めて悪い＠フランス北の事例

　　　　　　日本では　加えて　漁業環境破壊が致命的

　・水力：　中国が地味に頑張っている、

　　　　　　中国の水力発電比率が上がっており驚いた＝１４％　＠黄河などの莫大水量利用

　　　　　　日本はもう余地が少ないのかな！？　＝７％

　　　　　　豪雨の負のエネルギーを良いエネルギーへ転換できないものか

　・地熱：　火山列島日本の特質活かせないのかねえ、

　　　　　　土木技術に限界あるの？

　・バイオ：これも期待したいが道は遠い？、

　　　　　　でもバクテリアにとっては下水は栄養分！　たくさんあるぞ！