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論文

Benchmarking of economic evaluation models for an advanced loop-type sodium cooled fast reactor

向井田 恭子; 加藤 篤志; 塩谷 洋樹; 早船 浩樹; 小野 清

Nuclear Engineering and Design, 324, p.35 - 44, 2017/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:28.88(Nuclear Science & Technology)

高速増殖炉サイクル実用化研究開発プロジェクトにおいては、革新的ループ型ナトリウム冷却高速炉システム(SFR)の総合評価のため、経済性解析モデル(JAEAモデル)が開発された。JAEAモデルは、マスフローを模擬することで各施設における処理量とその組成を算出することが可能で、処理量に応じた経済性を評価する機能を持つ。本報では、JAEAモデルと国際的に認められたコードとの経済性評価手法の違いを明らかにし、その計算機能を検証するため、JAEAモデルとG4-ECONSを用いてSFRの発電原価を評価した。結果、JAEAモデルは大きく割引率に影響を受けることを明らかにした。現在価値を考慮しない場合、二つの手法の結果は大よそ同様であったが、稼働率の感度はG4-ECONSの方がJAEAモデルよりも比較的に高い結果となった。

論文

The Effect assessment for fast reactor fuel cycle deployment; Improvement of the assessment method

向井田 恭子; 塩谷 洋樹; 小野 清; 難波 隆司

Energy Procedia, 39, p.43 - 51, 2013/09

本研究では、FRサイクル導入影響評価の評価方法を向上するため、エネルギー経済モデルの改良を行った。さらに、エネルギー経済モデルによる世界のFR導入評価の結果に基づき、FR輸出影響を評価した。この結果、FR輸出が国内経済に一定の影響を与えることが示された。

論文

Japanese FR deployment scenario study after the Fukushima accident

小野 清; 塩谷 洋樹; 大滝 明; 向井田 恭子; 安部 智之

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles; Safe Technologies and Sustainable Scenarios (FR-13) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2013/03

福島第一原子力発電所事故後の原子力委員会による短期解析と平行して、原子力機構は高速炉サイクル導入を含む核燃料サイクルオプションについての長期解析を実施した。その結果、"2030年以降20GWe一定"ケースにおいて、ウラン需要,使用済燃料貯蔵,放射性廃棄物発生量,高レベル放射性廃棄物中の毒性に加えプルトニウム貯蔵量の削減に、高速炉サイクルの導入が大きな便益をもたらすことを明らかにした。同時に、"2030年以降20GWeから漸減"ケースにおける放射性廃棄物量及びプルトニウム貯蔵量の削減効果を明らかにした。

論文

The Effect assessment for fast reactor fuel cycle deployment; Improvement of the assessment method

向井田 恭子; 塩谷 洋樹; 小野 清; 難波 隆司

Energy Procedia, 39, p.43 - 51, 2013/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.1

本報告では、動学的一般均衡モデルとエネルギーシステムモデルを連携させた、エネルギー経済モデルを用いて高速炉導入の経済効果を示す。世界的に高速炉が導入されるケースを試算し、日本及び世界における電源構成、日本の経済影響、産業影響等を算出した。今世紀後半には世界的に高速炉が導入されていき、日本の国内総生産は累積で数兆円上昇し、鉄鋼・非鉄金属を含む各産業で生産量を増大させるとの評価結果が得られた。

論文

The Screening methodologies and/or achievement evaluation in Japanese FR cycle development program with the changing needs for evaluation

塩谷 洋樹; 宇都 成昭; 川口 浩一; 篠田 佳彦*; 小野 清; 難波 隆司

Proceedings of 20th International Conference on Nuclear Engineering and the ASME 2012 Power Conference (ICONE-20 & POWER 2012) (DVD-ROM), 10 Pages, 2012/07

本報告では、「高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究」での高速増殖炉サイクル概念の特性評価とFaCT(高速増殖炉サイクル実用化開発)プロジェクトの性能目標達成度評価を議論する。我が国では、達成度評価は評価のニーズや目的に応じて変化してきた。FSでは意思決定手法が適用されたが、FaCTフェーズIでは開発の方向性の確認が重視された。とりわけ、FaCTフェーズIでの達成度評価では、高性能を達成するために設計要求が挑戦的に設定されたため、幾つかの点で未達の項目もあったものの、全体的には、日本の原子力委員会によって設定された性能目標はおおむね達成された。

論文

Storage and disposal of high-level radioactive waste from advanced FBR fuel cycle

西原 健司; 大井川 宏之; 中山 真一; 小野 清; 塩谷 洋樹

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 7 Pages, 2011/12

高速増殖炉(FBR)燃料サイクルに分離変換(PT)技術を導入した場合の廃棄物管理を、貯蔵施設及び処分場の熱制限に着目して検討した。その結果、マイナーアクチノイド(MA)の核変換は、処分場の廃棄物定置面積を縮小させるのに効果的であることが示された。また、発熱性FPの分離とMA核変換を組合せることで、処分場を従来よりも二桁小さくできた。コスト評価によって、従来軽水炉,PTなしのFBR、及びMA核変換のみを行ったFBRでは、貯蔵と処分のコストが同程度であることが示された。また、PTを導入したFBRでは処分コストが一桁小さくなり、貯蔵コストは増加しないことが示された。

論文

Overview of Fast Reactor Cycle System Technology Development Project (FaCT) phase 1 and future direction

家田 芳明; 小野 清; 根岸 仁; 塩谷 洋樹; 長沖 吉弘; 難波 隆司

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 9 Pages, 2011/12

日本原子力研究開発機構は、電気事業者,電力中央研究所,メーカ各社の参画を得て、1999年7月から高速増殖炉サイクルの実用化像を構築するとともに、その技術体系を確立することを目的とした高速増殖炉サイクルの実用化に向けた研究開発を進めている。FaCTのフェーズI(2006-2010年度)では、それ以前のFSで選択した主概念「ナトリウム冷却炉(酸化物燃料),先進湿式法再処理及び簡素化ペレット法燃料製造の組合せ」を対象に、現時点での革新技術の採否判断と原子力委員会が定めた性能目標への達成度の評価を実施した。フェーズIはおおむね順調に進み、技術的には革新技術を工学規模試験により実証する次のフェーズ(FaCTフェーズII)に入ることができる段階にまで達したことを確認した。本ペーパーは、改めて高速増殖炉サイクル開発の意義に触れ、FaCTフェーズIの研究開発成果の概要を中心に述べるとともに、今後の研究開発の方向性をまとめたものである。

論文

Introduction to nuclear supply chain management; In the context of fuel cycle strategy from LWR cycle system to FR cycle system

塩谷 洋樹; 小野 清; 安松 直人*; 辺田 正則*; 難波 隆司

Proceedings of International Conference on Toward and Over the Fukushima Daiichi Accident (GLOBAL 2011) (CD-ROM), 9 Pages, 2011/12

本論文では、我が国における軽水炉サイクルから高速炉サイクルへの移行戦略を考慮する新たな観点を与えるため、SCM(サプライチェーンマネジメント)の用語が導入される。それから、SCMツールという解析ツールが高速炉サイクルへの移行期の戦略をSCMの用語と観点から検討するために用いられる。押し出し型と引っ張り型の境界に関する検討結果から、押し出し型に加え、引っ張り型の操業をSCMツールによって解析することで、将来の軽水炉サイクルから高速炉サイクルへの移行戦略構築の射程を拡げることができる。

論文

Characteristic evaluation and scenario study on fast reactor cycle in Japan

塩谷 洋樹; 小野 清; 難波 隆司

Nuclear Power; Deployment, Operation and Sustainability (Internet), p.91 - 112, 2011/09

現在から将来に渡る我が国の原子力システムについて、平衡期及び移行期の原子力全体のシステム評価が可能なモデルを開発した。そのツールを用いてFaCTの評価や我が国の原子力システムのシナリオ評価の結果を示す。

論文

Comprehensive dynamic analyses for fast reactor cycle deployment by the combinations of energy economic models and dynamic analyses model

塩谷 洋樹; 小野 清; 辺田 正則*; 安松 直人*

Proceedings of 2011 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '11) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/05

FaCTで開発されている代表的なFBRサイクルを対象とした包括的な時系列(移行期)評価を実施した。この検討では、評価にあたって、2つのエネルギー経済モデル(計算可能な一般均衡モデルとエネルギーシステムモデル)と時系列(移行期)評価手法が用いられた。解析の結果として、在来型ウラン資源の消費量をOECD/NEAとIAEAによるウラニウム2009で報告されている数字以内に抑制するためには、FBRサイクルは、2040年から2050年の間に導入されるべきである。

論文

Impact of partitioning and transmutation on high-level waste disposal for the fast breeder reactor fuel cycle

西原 健司; 大井川 宏之; 中山 真一; 小野 清; 塩谷 洋樹

Journal of Nuclear Science and Technology, 47(12), p.1101 - 1117, 2010/12

 被引用回数:14 パーセンタイル:72.34(Nuclear Science & Technology)

分離変換(PT)技術を将来の高速増殖炉燃料サイクルに導入した場合の、処分場に対する導入効果を検討した。PT技術を導入した燃料サイクルとして、(1)分離のみ(核分裂生成物の一部を分離),(2)核変換のみ(MAを分離し核変換),(3)分離変換両方、の3つのシナリオを検討し、PTなしの燃料サイクル及び、従来の軽水炉サイクルと比較した。軽水炉サイクルからのガラス固化体は50年貯蔵、高速炉サイクルでは65年貯蔵を選択すると、PTを導入しない高速増殖炉サイクルの処分場定置面積は軽水炉サイクルの0.65倍であるが、貯蔵期間の延長によってこれ以上処分場を縮小することはPTを導入しなければ困難である。分離のみの導入では処分場定置面積を小さくすることはできないが、核変換のみを導入し80年貯蔵することによって、PT導入なしの場合の0.25倍にできる。さらに、PT両方を導入し、ガラス固化体を60年、焼成体を295年貯蔵することにより、二桁小さい処分場面積にできる。焼成体のこのような長期貯蔵に必要となる貯蔵施設の規模は、焼成体の発生本数が少ないことから、PTなしのガラス固化体50年貯蔵と同程度となる。

論文

Methodology with knowledge database in the field of nuclear energy system strategy evaluation

塩谷 洋樹; 辺田 正則*; 小野 清

Proceedings of International Conference on Advanced Nuclear Fuel Cycle; Sustainable Options & Industrial Perspectives (Global 2009) (CD-ROM), p.2559 - 2566, 2009/09

原子力機構における原子力システム全体の総合評価手法の概念的側面と評価関連のデータベースの開発状況を報告する。FaCTプロジェクトとシステム総合評価の基準となる性能目標を簡単に紹介した後、総合評価に適したデータの形式と内容及び評価手法を検討した。その際、オブジェクト指向の方法やエンタープライズアーキテクチャーの枠組みを暫定的に用いて、核物質,原子力施設,社会環境のデータを整理した。さらに、総合評価手法の分類等を行ってワークフローなどを可視化した。上記をもとにして、品質管理や知識管理のために評価用データと評価手法を適切に管理できるデータベースの概念を構築した。

論文

動学的応用一般均衡モデルによる高速増殖炉サイクルの導入影響評価手法の開発

塩谷 洋樹; 小野 清

日本原子力学会和文論文誌, 8(2), p.165 - 183, 2009/06

FBRサイクルを導入したときの長期的な社会経済的影響を評価するため、電力部門を詳細化してFBRサイクルを含む発電技術を明示的に取り扱える動学的一般均衡モデルを開発した。動学化にあたっては、国際投資による資本蓄積をモデル化するとともに長期的にのみ均衡状態に移行する不均衡アプローチを用いた。電力部門の詳細化においては、技術バンドルの考え方を用いた。これらの改良作業により、各国・地域における電源構成変化,電力価格,生産量や各産業の生産規模,GDPへの影響を評価可能となった。2050年にFBRを導入した場合、我が国におけるGDPへの影響は、2200年までの累積で約45兆円,世界全体では約460兆円程度と算出された。

論文

Perspectives of laser-chemical isotope separation of a long-lived fission product; Cesium-135

Chaltikyan, V.*; Papoyan, A.*; 尾下 博教; 塩谷 洋樹; 小野 清; 石川 眞; 小澤 正基

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 280(2), p.347 - 356, 2009/05

長寿命核分裂生成物Cs-135の環境負荷性と核分裂特性及び同属アルカリ金属であるRb-85/87の同位体分離実験をレビューし、同レーザー化学法によるCs-135の同位体分離について考察した。Rb-85/87は同位体シフトが大きく、Rb-85の選択的励起と水素化反応により2サイクル分離実験で分離係数23.9を得たが、Cs-133/135の同位体分離ではDoppler-free法の適用とRydberg Stateに関しての検討が不可欠であると結論した。

論文

A Preliminary comprehensive dynamic analysis of the typical FaCT scenarios with JSFR and related fuel cycle facilities

塩谷 洋樹; 小野 清; 小川 隆; 駒 義和; 川口 浩一

Proceedings of 2009 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP '09) (CD-ROM), p.9419_1 - 9419_10, 2009/05

FaCTプロジェクトで開発中のFBRと関連燃料サイクル施設への典型的な移行シナリオに関して、予備的な包括評価を実施した。各施設における物質の組成評価や廃棄物発生量評価に加え、長期的な経済性を把握するために22世紀までのキャッシュフローと平均発電原価を試算した。廃棄物発生量とキャッシュフローのピークが数か所で見られたが、発電所と軽水炉使用済燃料の再処理施設の廃止と建設が原因であった。さらに、異なる増殖比,共用の再処理施設,MA(Am-Cm)リサイクルの有無に着目した比較を試みた。例えば、増殖比については、導入期の最適な炉心として増殖比1.1から1.2の間で検討されることは合理的であるとの暫定的な結論が得られた。

論文

より良い高速増殖炉サイクル実現に向けたOR手法の活用

塩谷 洋樹

オペレーションズ・リサーチ, 53(4), p.210 - 216, 2008/04

現在、新型の原子力発電システムである高速増殖炉(FBR)サイクルの実用化を目指したプロジェクト(FaCTプロジェクト)が開始された。要素技術開発と試験による技術実証に並行して、FBRサイクルシステムの総合評価手法開発も進行中であり、シナリオ・スタディ,DCF法,AHP,リアルオプション,サプライチェーン・マネジメント等が活用されている。FBRサイクル実用化には、長期間に渡って多くの関係者による大規模な開発が必要であり、評価手法開発にあたっても、原子力システムのモデル化や知識マネジメントが有益となるが、さらなるORの活用が期待されている。

論文

高速増殖炉サイクルの実用化戦略策定における総合評価

塩谷 洋樹

企業・行政のためのAHP事例集; 意思決定支援ツールの上手な活用法, p.2 - 30, 2007/12

実用化戦略調査研究フェーズII最終評価では、20のFBRサイクル候補概念について、安全性,経済性,環境負荷低減性,資源有効利用性,核拡散抵抗性,技術的実現性という6つの観点から多面的評価した。多面的評価では視点間の重み付けにはAHPを用い、多属性効用分析の枠組みを活用して評価した。炉型別の評価結果では、ナトリウム冷却炉を用いるFBRサイクルが最も有望な概念となった。

報告書

世界を対象とした高速増殖炉サイクルの研究開発投資効果

川崎 弘嗣; 安松 直人*; 久保田 貞衣*; 塩谷 洋樹; 小野 清

JAEA-Research 2006-001, 60 Pages, 2006/02

JAEA-Research-2006-001.pdf:4.37MB

FBRサイクル研究開発を将来の実用化に向けて推進していくため、投資に対する便益を評価し、事業計画の妥当性を検討する一つの手段として、FBRサイクル研究開発投資効果の評価を実施した。FBRサイクルの研究開発投資効果を世界規模で評価(世界の評価ケース)するため、将来、世界のエネルギー需給シナリオにおいて原子力エネルギーが一定のシェアを持つことを前提に、そのシェアが徐々に軽水炉発電からFBR発電に置き換わっていくことを想定した。その場合、軽水炉がFBRにリプレースされたことにより得られる効果に加え、リプレースされない軽水炉発電部分にも天然ウラン燃料価格の上昇を抑制する効果が得られる。このような経済性向上効果を将来に渡って得られる効果額として試算するため、割引率を用いて現在価値換算して評価した。「世界の評価ケース」のリファレンスケースとして、例えば、FBRの導入時点を2050年として軽水炉と同等の発電コストを想定した場合は、ウラン燃料価格上昇に伴う発電コスト上昇を回避できることにより、約44兆円の効果が期待できるという試算結果を得た。全世界のFBRサイクル研究開発費(投資額)は、今後の国際共同開発による費用分担の程度にも依存するが、総額で数兆円と見込まれている。よって、FBRサイクルを実現することにより、研究投資を上回る経済効果が期待できるという試算結果が得られた。

論文

Waste management implications of advanced fuel cycle systems using Fast Reactors (FR)

船坂 英之; 駒 義和; 佐藤 浩司; 中島 靖雄; 塩谷 洋樹; 加藤 篤志; 樋口 達也; 難波 隆司

Proceedings of International Waste Management Symposium 2006 (WM '06) (CD-ROM), 13 Pages, 2006/02

FBRサイクルの実用化戦略調査研究を1999年より日本の関係団体が協力して進めている。フェーズII(JFY 2001-2005)研究の成果を2006年3月までに取りまとめる予定であり、有望な概念と商業化のための重要な課題に関する展望を要約する。本論文では、フェーズIIで研究した候補となる再処理システムを環境負荷を低減する観点から概観する。

報告書

高速増殖炉サイクルの実用化戦略調査研究フェーズII中間報告 -総合評価技術検討書-

塩谷 洋樹; 大滝 明; 小野 清; 平尾 和則; 加藤 篤志; 安松 直人*; 久保田 貞衣*

JNC TN9400 2004-052, 514 Pages, 2004/09

JNC-TN9400-2004-052.pdf:8.85MB

本報告書は、フェーズⅡの中間とりまとめ(平成13年度から15年度の3ヶ年を対象)における、FBRサイクル候補概念の多面的評価、導入シナリオ評価、投資対効果評価に関する手法の開発およびその評価結果について報告するものである。

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