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塩谷 洋樹; 久保田 貞衣*; 加藤 篤志; 小野 清
JNC TN9400 2003-042, 72 Pages, 2003/03
JNC-TN9400-2003-042.pdf:2.87MB
炉型等の違いによるサイクル諸量上の差を把握し、得られた知見を平成15年度の高速増殖炉(FBR)サイクル実用化戦略調査研究(FS)のフェーズII中間取りまとめの本評価に反映するため、解析期間2000
22QO年を想定し、複数のFBRサイクル候補概念について物質収支解析を行った。 検討の結果、原子力の設備容量が70GWeである場合には、2030年にFBRサイクルを導入すれば、水冷却炉以外では2130代年までに軽水炉(LWR)からFBRへのリプレースがほぼ完了するとの結果が得られた。また,原子力設備容量が90GWeとなった場合、FBR導入上は大きな問題が生じないことがわかった。なお、将来、基幹電源用以外に水素製造目的で4050GWe相当のFBRを導入する場合には、サLイクル諸量上に大きな影響が生じるので、必要な対応策(早期リプレースを指向したFBRの導入、LWR使用済燃料再処理容量の拡大等)を講じるべきであることが予見できた。
塩谷 洋樹; 安松 直人*; 篠田 佳彦; 平尾 和則
JNC TN9400 2002-048, 87 Pages, 2002/07
JNC-TN9400-2002-048.pdf:4.47MB
本報告書は、平成13年度に実施した FBRサイクル研究開発の投資対効果評価に関する成果について報告したものである。平成13年度には、平成12年度までに開発した投資対効果評価システムを基にして、投資対効果に関するニーズに対応できるように以下の検討を行った。・ FBRサイクル研究開発の投資対効果評価手法の概念検討 ・平成12年度に開発したシステムの評価手法改良及び操作性の向上 ・リファレンスケースを用いた投資対効果評価と感度解析 ・実用化戦略調査研究で提案されたFBRサイクル候補概念など多様なFBRサイクル概念研究開発の投資対効果評価 これらの作業の結果、効率的にFBRサイクル研究開発の投資対効果を評価することが加納となり、政策評価手法として多く用いられる「投資対効果評価法」が実用化戦略調査研究の候補概念にも適用されることが示された。
塩谷 洋樹; 小野 清; 平尾 和則; 佐賀山 豊; 安松 直人*; 久保田 貞衣*
JNC TN9400 2002-044, 42 Pages, 2002/07
JNC-TN9400-2002-044.pdf:1.69MB
FBRサイクルにおける燃焼度と経済性の関係については、過去に幾つかの検討が行われている。いずれも、燃焼度の目標値として、炉心部分の集合体取出平均燃焼度で1520万/MWd/tは妥当であると結論している。その後、 FBRサイクル実用化戦略調査研究(F/S)のフェーズI(平成11年度12年度)が始まり、 FBRサイクルの原子炉建設費、再処理費、燃料製造費などの目標値の大幅な見直しが行われたことに加え、ブランケットを含む原子炉全体の取出平均燃焼度の向上の重要性が認識されたことを受けて、 今回、F/Sで実施中の最新プラント及び炉心設計を基に、燃焼度が経済性(発電原価)に与える影響を再検討した。検討に当たっては、炉心径、炉心圧損条件及び燃料クリープ寿命(Cumulative Damage Fraction:CDF)を変えずに高燃焼度化を図るものとした。検討の結果、増殖費を1.1程度で一定とした場合、原子炉全体の取出平均燃焼度の上昇により装荷燃料重量が減少し、発電原価は減少するものの、燃料製造単価の上昇や設備利用率の減少等により、炉心部燃焼度15万MWd/t(原子炉全体の取出平均燃焼度で約9万MWd/t)付近で発電原価は最小となることが分かった。また、増殖比を上げると原子炉全体の取出平均燃焼度が下がり、発電原価は上昇する。逆に増殖比を1.0近くまで下げて原子炉全体の取出平均燃焼度を上げた場合、発電原価はさらに下がることが確認された。
大滝 明; 小野 清; 小沢 正基; 平尾 和則
JNC TN9400 2002-035, 43 Pages, 2002/06
JNC-TN9400-2002-035.pdf:1.79MB
本報告書は、FBRサイクル実用化戦略調査研究におけるFBRサイクル導入シナリオ構築の一環として実施した。水素利用社会におけるハードパスとソフトパスとの新たな協調概念の検討結果について報告するものである。本研究では、環境保全政策と水素利用を21世紀の潮流として捉え、将来の水素利用社会を想定した資源とエネルギーフロー概念、核燃料サイクルとソフトパス (分散電源、燃料電池自動車、化学プラント等) との協調概念をそれぞれ検討した。また、核燃料サイクルの貢献が期待される分野として、原子力によるCO2 フリーエネルギー(電力、水素等)に加え、水素利用の普及に伴って需要増加が予想される白金族系元素を使用済み燃料の再処理廃液から回収するシナリオを提案し、その需給ポテンシャルについて試算した。さらに、代表的な回収元素の放射能特性の評価、利用促進課題の摘出を行った。今後は、環境に配慮した資源とエネルギーの供給システムを提案するために、回収元素についてはFBRサイクルを含めた供給ポテンシャルや経済性を評価する。また、エネルギー供給については、電力と水素の需給を通じて、火力や原子力のような大規模設備とコージェネレーション等の分散型設備が協調的に機能するシステム概念を具体化し、それに必要なインフラストラクチャー概念の検討を行う予定である。
久保田 貞衣*; 大滝 明; 平尾 和則
JNC TN9400 2002-034, 41 Pages, 2002/06
JNC-TN9400-2002-034.pdf:1.76MB
FBRサイクル実用化戦略調査研究では、FBRサイクル導入の意義を具体的に提示すするためのシナリオ評価、投資対効果評価および多面的評価が、原子炉プラント、再処理、燃料製造のシステム設計と並行的に行われている。これらの評価では、システム設計で得られた設計データに加えて、将来のエネルギー利用に関連する経済予測、資源需給予測、技術開発の現状や実用見通し等の内外の情報を考慮して、実用化に適した FBR候補概念のイメージを提案する。本報告書で紹介する FBRサイクルデータベースは、さまざまな設計情報や内外の情報を一元的に管理・検索できるようシステム化したものである。この FBRサイクルデータベースは、平成12年度にプロトタイプを試作し、平成13年度にはプロトタイプが有していた利用者が常時一人に限定される等の課題を Web化により改善した。このデータベースの情報登録数は、設計データ、各種の内部検討結果、外部情報を含め約7,000件(平成14年3月末時点)に達する。今後の計画では、 FBRサイクル実用化戦略調査研究フェーズIIにおける各種評価の関連情報の入力を継続すると共に、利用範囲の拡大等について検討する。
大滝 明; 小野 清; 平尾 和則
JNC TN9400 2002-033, 97 Pages, 2002/03
JNC-TN9400-2002-033.pdf:4.18MB
本報告書は、高速増殖炉サイクル実用化戦略調査研究における FBRサイクル導入シナリオの構築の一環として、将来の原子力利用の在り方を探るために実施した調査・検討結果について報告するものである。調査・検討は、エネルギー産業ならびに電気事業が直面している今日の課題をはじめ、近年、国内で注目されている分散型電源の導入状況、分散型電源と大規模集中型電源との共生策、エネルギー需要他近郊への設置が着たいされる小型炉の開発状況について、幅広い視点から行った。とくに分散型電源は、電気事業者が供給している電力需要低下の一つの要因になっており、その導入規模は今後も拡大していくものと予想されるため、将来の電源計画および原子力計画にインパクトをもたらすと考えられる。また、燃料電池やマイクロガスタービン等の小規模な分散型電源では、温室効果ガスを放出しない水素利用が見込まれることから、原子力の夜間余剰電力で製造した水素を二次エネルギー媒体とする大規模集中型電源と分散型電源の共生策(負荷平準化ビジネスモデル)の概念を提案した。今後はこの負荷平準化ビジネスモデルに適った電源構成の具体化をはじめ、 FBR導入規模、負荷率およびCO2削減量等について定量な分析・評価を行う予定である。
芝 剛史*; 若松 仁*
JNC TJ9400 2002-005, 94 Pages, 2002/03
JNC-TJ9400-2002-005.pdf:2.75MB
企業価値や投資プロジェクト、研究開発投資の価値評価あるいは事業戦略の評価手法として、従来からの DCF分析に替わりリアルオプション分析が注目されている。その理由は、投資環境の変化に応じて行われる意思決定プロセスを投資価値評価に反映可能で、金融工学で確立されているオプション評価の手法を流用できるからである。本調査ではリアルオプション分析を利用した意思決定手法について関連文献、解析ツール、適用事例等を調査を行い、核燃料サイクル開発機構における研究開発の意思決定への適用方法について検討を行った。その結果、従来の DCF分析が研究開発成果が事業化する時期の事業環境についてある一定の想定を置いて評価するのに対し、リアルオプション分析は事業環境が変化すること、事業内容が事業環境に合わせて変化することを前提とした評価手法であることに特徴があるため、事業環境が不透明で事業内容が柔軟性の高い研究開発の評価に向いていることが分った。また、電源投資のような資本集約型の開発投資案件の評価にも向いていることが分った。
芝 剛史*; 実島 哲也*; 鈴木 敦士*
JNC TJ9400 2002-003, 98 Pages, 2002/02
JNC-TJ9400-2002-003.pdf:3.63MB
本研究では、昨年度までに構築してきた FBR目標達成評価システムに対し、次の 2側面からの機能拡張を行った。1)他エネルギーシステムの評価を加納とする。2)社会的受容性の観点からの評価を可能とする。他エネルギーシステムとの比較に関しては、大規模(100万kw級発電所50100基分を想定)および中規模(50200MWを想定)で競合するエネルギーシステムを設定した上で、それらに求められる性能や特徴を調査した。中小規模については、その用途について検討し、今年度は 1)僻地・離島での利用 2)地域電源としての利用 3)工場での大規模産業用自家発電利用の 3用途を想定することとした。性能・特徴調査の結果より、新たな評価指標として、エネルギー収支やエネルギー安全保障、簡便性、電力品質などを加える可能性を検討し、それぞれの評価構造例を提示した。社会的受容性の観点については、PA等に関する文献調査を中心として社会的受容性に関わる因子の抽出を行った。特に、安心や信頼といった指標について、社会心理学的に構造分析した研究事例を調査し、リスク認知等に関わる指標構造案を提示した。以上に提示した評価構造は、大規模電源と中小規模電源 (今年度対象とした用途のみ) の評価は同一構造で評価しうるものと考えられるが、他の用途を対象とする際には、新たな視点について検討する必要があることを指摘した。
牧 隆*; 堀内 伸鋼*
JNC TJ9400 2002-006, 79 Pages, 2002/01
JNC-TJ9400-2002-006.pdf:2.58MB
本件では、平成12年度に作成したサイクル諸量解析コードの機能拡張を行った。このサイクル諸量解析コードは、 核燃料サイクルにおける物質収支(例えば天然ウラン需要量、プルトニウムバランス、環境負荷低減等) の経済特性を計算するプログラムであり、将来の導入炉潟リサイクル施設の在り方を検討するために用いる。平成13年度の機能拡張作業では、プルサーマル使用済燃料再処理や回収ウランリサイクルの計算機能の追加、 FBR取扱い炉型の複数化を実施し、それに合わせて入出力機能の改良を行った。また、機能拡張を施したサイクル諸量解析コードについては、他のツールによるベンチマーク計算を行い、物質収支が適切に計算されることを確認した。さらに、代表的な FBRサイクル概念の物質収支を本解析コードで計算し、それぞれの概念の特徴を明らかにした。
篠田 佳彦; 大滝 明; 小藤 博英; 小野 清; 平尾 和則
JNC TN9400 2001-061, 335 Pages, 2001/03
JNC-TN9400-2001-061.pdf:17.62MB
本報告書は、FBRサイクル実用化戦略調査研究フェ一ズ1(平成11年13年3月)におけるFBRサイクルシステム候補概念特性評価手法の開発について報告するものである。評価項目は、開発目標に技術的実現性を加えた6項目とした。即ち、従来多くの特性評価において解析対象となっている経済性、資源有効利用性、安全性に加え、今回新たに環境負荷低減性(フェーズ1では放射性物質に着目)、核拡散抵抗性、技術的実現性を追加し、各候補概念の「(多面的)目標達成度評価」を試みた。また、フェーズ2以降の活用を目指し、政策評価手法として多く用いられる「投資対効果評価法」のFBR研究開発への適用について検討した。更に、長期的時系列物質収支解析を行うと共に、FBRが21世紀社会に如何に利用されていくかといった観点から、最近、燃料電池用に着目されている「水素製造にFBRを利用するシナリオ」を提案した。なお、評価に用いた各種資料・データをデータベースとして整理、検索可能とした。
小野 清; 小藤 博英; 大滝 明; 米澤 重晃; 篠田 佳彦; 平尾 和則; 池上 哲雄
JNC TN9400 2001-036, 151 Pages, 2000/12
JNC-TN9400-2001-036.pdf:5.43MB
本研究は、「実用化戦略調査研究」の一環として、様々な条件が考えられる将来の多くのエネルギー需給シナリオから、高速炉(FBR)の導入促進に至るシナリオを取り出し、「将来、如何なる社会になり如何なる条件が整えば、どのような性能のFBRが導入され得るのか」について、その概要を検討し取りまとめたものである。原子力の導入に影響を与える因子としては、「21世紀を通して堅調な一次エネルギー需要の伸び」や「CO2排出制約」などが挙げられる。一方、FBRの導入に影響を与える因子としては、「天然ウラン資源の枯渇」や「放射性廃棄物への懸念」などがある。シナリオ構築にあたっては、主に経済性、環境負荷、エネルギー・セキュリティおよび天然ウラン資源制約の視点に着目した。経済性向上シナリオでは、CO2税等を考慮した場合、他電源に比べて原子力の経済性が相対的に向上し、FBRにおいても将来の軽水炉並の経済性が達成された場合、ベース電源やミドル電源として導入が進む可能性が示唆された。環境負荷低減シナリオでは、高レベル放射性廃棄物の処分場負荷低減や毒性低減を目指して、MAやFPをリサイクルし効率的に燃焼、変換できるFBRの導入が進むことが考えられる。エネルギー・セキュリティ確保シナリオでは、今後も大きなェネルギー需要が予測されるアジア地域に着目した場合、石油や天然ウラン等のエネルギー資源の域外依存度を減らす観点からFBRの導入が進む。天然ウラン資源制約シナリオでは、世界および日本国内、いずれの地域においても遅くとも21世紀中葉までにはFBRを導入する必要があることが分かった。
小野 清; 大滝 明; 平尾 和則; 久保田 貞衣*; 辺田 正則*
JNC TN9400 2001-028, 51 Pages, 2000/12
JNC-TN9400-2001-028.pdf:1.96MB
本研究では、世界全体を対象に、将来のエネルギー供給において原子力にどこまで期待できるのかを探るため、天然ウラン資源を可能な限り利用するという観点から原子力の最大導入可能量を試算した。試算にあたり、立地問題、財政問題等の社会的な条件は、今回の試算では無視し、純粋にサイクル諸量上の観点から原子力の可能性を捉えることに専念した。原子力の導入シナリオとして以下の3つを想定した。1)軽水炉ワンススルー体系2)軽水炉とプルサーマル体系3)軽水炉とFBR体系試算の結果、以下の成果が得られた。軽水炉ワンススルー体系あるいは軽水炉とプルサーマル体系では、IIASA/WECのエネルギー供給見通し(基準Bケース)が達成できないばかりでなく、原子力発電設備容量は21世紀中葉頃から徐々に減少し、22世紀初頭には天然ウラン資源を消費し尽くしフェーズアウトしてしまう。一方、FBRによるプルトニウム利用を積極的に進めた場合、原子力発電設備容量はFBRの導入開始時期や増殖性能により異なるものの、原子力が来世紀以降も持続可能な重要なエネルギー・オプションの一つとなる。
小藤 博英; 三枝 利家; 安松 直人*; 関野 章*; 平尾 和則
JNC TN9400 2000-055, 49 Pages, 2000/03
JNC-TN9400-2000-055.pdf:2.07MB
実用化戦略調査研究の進展に伴い、種々の技術情報、設計データ、関連情報などが得られる。これらをバックデータ、あるいは根拠資料として保管、利用するため、各部門においてデータベースを作成し、ネットワークを介して情報管理システムにて一括管理するシステムを構築する予定である。この中で、FBRサイクルデータベースはFBR導入シナリオ評価や総合評価に必要なデータを集約するものであり、平成11年度にシステム概念の検討を行い、平成12年度にプロトタイプを作成する。本報告書は、平成11年度に検討したFBRサイクルデータベースのシステム概念をとりまとめたものである。検討の結果、プロトタイプは2つの方式、即ち、得られた情報の中から必要な数値データのみを抽出してテーブル形式にとりまとめる方式と、得られた文献を画像データとしてサーバーに取り込み、キーワード等のインデックス情報を付してとりまとめる方式にて作成することとした。また、概念の検討に際しては、他社でのデータベースの例も参考とし、汎用的なデータベースソフトを用いることや、これまでに得られているデータが利用可能となることに心がけた。