超小型の原子力発電所について

質問

鉄腕アトム世代の者です。
現状、原子力発電所に関するトラブルが多く報告されているようですが、どこかの放送局での記録フィルムでは開設当初から色んなトラブルがあったようです。
製品にはあたりはずれがあるのは皆さんご存知と思います、　新幹線は日本の技術者がかなり気合を入れて設計したようで、大きな事故の事を聞いた事がありません。
自分の経験からトラブルが多い（多かった）機械は　ハズレ　の可能性が高いと思います。

日本では何故、その高い技術力をもって、現状のような大きな発電所でなくても　こじんまりした原子力発電所を作れないのでしょうか。（現実的には、かなりの素人なので的外れの質問かもしれません。）

原子力潜水艦などでも運用しているくらいですから、その程度のものなら、完全な監視機構とロボットを要所に配置した耐震、免振ビルの技術を駆使した、頑丈なものを作れるのではないのでしょうか。
現状では　ハズレの機械の結果で　判定されているようでなんとなく　すっきりしません。

鉄腕アトムはどうしても駄目でしょうか？　ご教示ください。

回答No.5

dragon-man · ベストアンサー

今日の産経新聞の朝刊に高温ガス炉、HTTRのことが書かれていますね。
http://sankei.jp.msn.com/economy/news/140223/biz14022303160000-n1.htm

高温ガス炉とは核燃料を小さなボール状のカプセルに詰め、それを核分裂反応で９５０度に熱し、その熱で発電と水素ガス生成をする原子炉なのだそうです。小型で、福島のような水を使った冷却の必要がなく、仮に事故が起きても自然に冷却され、メルトダウンなどは起きない。だから水のない砂漠でも発電できる。燃料は丈夫なカプセルに詰められているから、燃やし尽くした使用済み核燃料の廃棄処理も容易。いいことずくめなのだそうです。今アメリカなど世界中で研究開発が行われているが、いちばん研究が進んでいるのは日本だそうです。欠点は３０万キロワット以上の大型発電が出来ないこと。（福島などは１基１００万キロワット以上です。）だから経済効率しか頭にない日本の電力会社が興味を示さない。開発投資もしない。つまり金を出さない。今中国や韓国が懸命になって後を追っている。このまま進むと、日本は立ち後れてしまう。そう言うニュースです。

福島以来、日本では原発は危険、動かすべきではない、作るなんてとんでもないという一種の神話が出来つつあります。そんなことはないのです。安全な原発を作ればいいのです。世界中がそうしようとしています。していないのは日本だけです。
経済効率重視で福島のような大型の、時代遅れの沸騰水型原子炉を作るから危険なのです。そう言うのはやめて、３０万キロ程度の小さな高温ガス炉をたくさん作ればいいのです。（小さいと言っても発電量は黒四ダムと同じ規模です）　大量の冷却水を必要とする沸騰水型は海辺や大きな川の近くに作らなければなりませんが（それで津波の被害にあった）、高温ガス炉ならどこにでも作れます。危険性が低いので、仮に事故があっても住民が逃げ出す必要はありません。だから内陸の都市近郊に作ることが出来る。金食い虫の長大な配電網は要りません。いいことづくめなのです。しかし、電力会社を含めた利権構造に取り入れられていないので、政府も開発に乗り出さない。うっかり口にしたら、反原発のマスコミや国民から猛攻撃を受けるから言い出せない。日本全体が原発の被害妄想に陥っているのです。ヒステリー状態なのです。もうそろそろ卒業すべきですね。

お礼

ありがとうございます。
”想定外”　の事故と言うのをよく耳にしました。　全ての事を想定すれば事故は防げるのかもしれませんね。　でもその内、想定できなかった事故と言うのもかなり低い率ですがあるのかもしれないですね。

でもそれは日本の近隣国でもやっていることなので、現状、多分、技術力と安全管理が高いと思われる日本だけがやめると変なことになりますね。

補足

どちらの方もいろんなご意見があって参考になりました。
自然エネルギーとの調和がうまくいくといいのですが。
dragon-manさんの回答が、自分の感覚と近い情報でしたので　ベストアンサーとさせて頂きました。
ありがとうございました。（補足の方に最後のコメントを書いてしまいました。）

回答No.11

jkpawapuro

>道徳・精神論にも結びついてくる可能性があるということですね。

簡単な話です。
事故を起こしても後始末するのは国の税金、安全対策費を削ればその分自分らの利益・ボーナスが増える。
これがこれまでの電力会社の置かれた環境だったんです。
当然安全対策など何の興味も持たず、危険を放置して電力会社は利益だけを貪ってたのです。
そしておそらくこれからも同じままです。

これを防ぐためにはまず事故が起きたら全資産を事故賠償にあてさせなくてはいけません。
当然福島のような人災を起こしたら倒産と同等の扱いをし、担保のない債務は返済されない、株式は０、これまでの企業年金等もすべて賠償にあてる、新たな受け皿会社には当然破綻企業としての給与水準にし、足りない分を税金で補てん、こうしなくてはいけません。
もし上記のような措置を取れば、今後は当然他の電力会社の株主も銀行も役員に安全な運用を要求します。
福島のような後始末はまず税金などという扱いでは、当然今後もだれも安全に必要な費用を割こうとせず、原子力規制員会の目をごまかすことしか考えませんよ。
また原子力部門の取締役、代表取締役、各原子力発電所所長には、安全を軽視した行為のけっか多大な人災を起こした時は刑事罰を課す法律も必要でしょう。

普通の企業と同じように普通の扱いを電力会社にもするべきなんです。
筋を曲げて電力会社を甘やかす、だから電力会社は安全管理を怠り事故を起こす、ただただこれだけの構図です。
技術の問題ではないというか技術以前の問題です。
管理技術が不足しているのかどうかはまだ現状ではわかりません。
ただ管理技術が不足していても、それを向上させようと言う意欲を電力会社はもたないでしょう。
安全を無視し経費を削れば（株主や社員に）評価される、それが電力会社の置かれた・置かれている環境なんです。
そういった歪んだ環境をたださない限り、彼らはまた必ず事故を起こすでしょう。

お礼

ありがとうございます。
色々と参考にさせていただきます。

回答No.10

jkpawapuro

うーんまず注目する点がずれているような気がするんですがね。
原発にはいろいろなトラブルがこれまであったでしょうが、現状現在のメーカーの技術力の問題で起こすトラブルがそんなに多いでしょうかね？

基本的には保守管理・運用する側のトラブルが多くて、これって技術力が問われるメーカーの問題より電力会社の意識の問題じゃないですか？

本来管理ってロボットより人間が優れているところを省力化のため代替にロボット（というかセンサー）が使われるのであって、センターを増やすのもいいですが基本的には人の管理より優れたものってなかなかないですよね？

その人間がミスをしないように工程を管理するとかあるいは間違った操作では動かないように安全装置をつけるとか、技術でできるのってそういう補完ではないでしょうか？

馬鹿に刃物はもたせるなと言いますが、基本的に安全な運用を行う意思のない電力会社相手では、どれだけメーカーが頑張って安全なシステムを作ろうとしても、結局はトラブルは防げないと思いますが。
そもそも注文が来ないとメーカーはどれだけ技術力があろうとなにもできないですけどね。

技術じゃないですよ、運用する人の意思、組織の意思ですよ。

お礼

ありがとうございます。
事故は製品の実力ではなく人為的なものが多かったという事でしょうか。
となるとあとは保守管理技術みたいなものか、道徳・精神論にも結びついてくる可能性があるということですね。

回答No.9

lumiheart

回答No.4です
＞すごいですね。　こういうものがあったんですね。

アレッ！ご存じなかったの？
ビルゲイツが原発開発って話題になったヤツだけれど
http://business.nikkeibp.co.jp/article/topics/20130417/246842/
ゲイツ氏が出資する米テラパワー
http://terrapower.com/pages/traveling-wave-reactor

てっきりこれの進行状況を知りたいのだとばかり
テラパワー社サイトを見ても　
私には英文が読めんしgoogole翻訳はあてにならんし

いくら検索しても↓以上に詳細なのは見つからないし
http://www.jaea.go.jp/03/senryaku/topics/t10-4.pdf
http://ja.wikipedia.org/wiki/4S_(%E5%8E%9F%E5%AD%90%E7%82%89)
アラスカに建設するらしいが進行状況は不明
ブログ系の根拠不明なのが沢山出てくるだけだし

東芝はヘタにアピールするとネトウヨの餌食になると思ってか
あまり詳細には書いてないし

お礼

再度の回答を頂き、ありがとうございます。

私の関心事は現状、過度に原子力発電を危険視されている事に対し、もっと、より安全な方法があるのではないかといったところです。
とは言っても積極的な原子力発電の信望者でもありません。

現状は自然エネルギーが活用されるという選択肢があるので、このままでは原子力の活用がすたれるのではないかといった危惧を感じたので質問しました。

基本は　”長い目で見た、子孫のため”　です。

現状は自然エネルギーの活用が可能です。　でもご存知のように　”自然は裏切る事もあります。”　

極論を言えば　”地球が氷河期に入った時にどうやって人類を守れるか？”　　ソーラー発電、波動発電、風力発電、その他の自然を利用した発電が全滅した時に、　”もしかしたら原発が人類を助けるのでは？”　といった　ひとつのコマとしてその安全性を追求して　切り札のひとつとして使えるように出来たら　鉄腕アトムの作者　手塚治虫さんもうれしいのではないかと勝手に考えております。
アトムの火は過剰な推進はしなくとも絶やさないでいてくれればという気持ちで一杯です。

沢山の情報をありがとうございました。
私も方面は違いますが、技術者の端くれですので構造に関してはほぼ理解できました。

回答No.8

ytrewq

小型の原子力発電所は砂漠や極地など既存の送電網から離れた場所で安定な電力供給を行う目的で開発が進められています。
日本でも東芝が開発をしています。
https://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/jigyounaiyou/4s.htm
1～5万kWで通常の原発の1/100くらいの規模です。
アラスカに建設する計画があります。

お礼

ありがとうございます。
No4の方と同じURLと思いますがかなりよさそうな気がします。　ニュークリア・バッテリー　といえばいかにもコンパクトな感じがして良いですね。

回答No.7

NURU_osan

まず作れるか作れないかという質問の答えは「作れます」です。

　では何故作らない、または作れないのか？

　答えは効率が悪いからです。
　自動車にも使われるエンジンで例えてみましょう。

　エンジンを整備（分解したり組み立てたり）するためには通常2人の作業員が必要です（1人でも出来ないことはありませんが…）。自動車用エンジンなら馬力はせいぜい100～500馬力ぐらいなので、だいたい「75～375kWのエネルギーを得るために2人が必要」ということになり、社員1人で約180kWを「生産」できるという計算になります。
　これを規模を大きくして船舶用エンジンにすると、1000～100000馬力(750～75000kW)のエンジンを機関士3人＋機関部員6人の合計9人で面倒を見ます。つまり社員1人で8.3MWのエネルギーを（生産）できるという計算になります。

　機械は確かに大きくすれば維持運用に必要な人員も増えますが、人員一人当たりで計算すると出力は確実に大きくなっていきます。

　また、小さいエンジンでも大きいエンジンでも部品数自体はそれほど変わりません。故障のしやすさは部品数（特に高精度を要求される部品の数）に比例する傾向がありますので、多数の小さいエンジンよりは一つの大きいエンジンのほうが、全体の故障の発生率は小さくなりますし、点検整備の手間も少なくなります。
　よほどおかしな設計でもしない限り、機械の信頼性というものはある程度確保されるものです。仮にエンジンを1日24時間四六時中運転し続けると1か月に1回故障する程度の信頼性を維持するように設計された大小２つのエンジンがあった場合、大きいエンジン一つと複数の小さいエンジンで同じ出力を得られるとしたら、より多く故障が発生するのは後者です。

　以上のように、機械単体で見ても規模は大きい方がさまざまな点で効率が良いことがわかります。
　これが発電所となるとこの傾向はさらに大きくなっていきます。

　10MWの発電所1つと2MWの発電所5つを建設する場合、前者は発電所～変電所間の送電線1本で済みますが、後者は5本設置しなければなりません。建設にあたって収容しなければならない送電用の土地はそのまま5倍の差が生じます。
　発電所の所長とか管理職のポストも5倍、原発ならほかの発電所と違って警備の問題も出てきますから、必要人員の数も後者の方が圧倒的に多くなります。
　原発ならば周辺自治体や地元住民の合意が必要ですが、大規模発電所1か所ならば説得しなければならない自治体はせいぜい２～３程度なのに対して、小規模発電所複数ならば説得しなければならない自治体や地元住民の数もそれだけ増加します。

　つまり、原発を小型化して分散すると採算性が極端に低下して最悪の場合、事業化が不可能になってしまうのです。

　だから、小型原子力発電所は技術的には作れても、その他のほぼすべての理由で作られない（作れない）のです。

お礼

ありがとうございます。
車のエンジンの例えは良く分かりました。　停電に対する冗長度は良くなるけども故障の率もそれにあわせて高くなる可能性があるということですね。　又それぞれの設備に対して複数の対策費がついて回る訳ですね。
どなたか放射能を一瞬であるいは非常に短期間で消滅できるものを発見、発明してくれないですかね。
世の中には正負、の関係が沢山あるので　発生と消滅の関係もあるような気がします。
これからの若者がやってくれそうな気がします。　そうなると故障も怖くないのですが。。。。まだ無理ですね。

回答No.6

fisker

最新の大型原子炉は電気出力が160万kW程度もあり、しっかりとした送配電網があって大きな電力需要が見込める先進国や大都市ではいいのですが、新興国やそれほど需要の大きくない地方都市などでは持てあましてしまいます。そこで、そうした需要のために小型モジュール炉（SMR）というものが開発されています。原子力潜水艦の動力炉よりはだいぶ大型ですが、電気出力が30万kW程度で、小型のためほとんどをモジュールとして工場で製作、現地では組み立てるだけで大規模な工事が不要で、技術力のない新興国や地方の電力会社でも簡単に設置、運転できるというものです。供用期間を終えると、メーカーが使用済燃料も含めて丸ごと撤去してくれるので廃炉の心配もありません。
アメリカではエネルギー省が旗振り役でメーカーに補助金を出して開発を推進していますが、西欧やロシアのメーカーでも同様のコンセプトの小型原子炉の開発は盛んです。

お礼

ありがとうございます。
”モジュールとして工場で製作、現地では組み立てるだけで大規模な工事が不要”　と言うものもあるのですね。
例えは悪いですが、利休が始めて作った、持ち運びの出来る茶室というのを思い出しました。
このようなものの研究開発が世界レベルでおこなわれているのですね！

回答No.4

lumiheart

↓の事でしょうか？
小型高速炉（4S）
https://www.toshiba.co.jp/nuclearenergy/jigyounaiyou/4s.htm
”ニュークリア・バッテリー”だそうだ

問題はコストパフォーマンス
そしてコストの内訳で開発製造コストでなくて
核アレルギー対策費が多くを占める事でしょうね

中国あたりで実績積んで量産化すればコストは下げれるでしょうけれど
問題は、中国では安全管理に期待できそうに無い事

他にも国産新型炉
https://www.mhi.co.jp/products/category/advanced_reactor.html

三菱日立パワーシステムズ
http://www.mhps.com/
折角新会社作ったのに製品に原子炉が無いと言う情けない事情

お礼

ありがとうございます。
すごいですね。　こういうものがあったんですね。
日本製でない、はずれと思われる現在の設備で一般に評価されていると思うと少し悔しさがありますね。
完全に安全と言い切れない部分もあるのかもしれませんが、コストを度外視したものでも最高に安全なものが実現できればいいですね。

回答No.3

Saturn5

規模を小さくするとコストパフォーマンスが下がるだけです。
１ｋＷの電力を生み出すのに膨大なコストがかかるでしょう。

福島第一発電所などの例を見てもわかるように、１つの発電所内に
複数の原子炉を並べてたくさんの電力を生産できるようにしています。

火力発電所の最大のコストはエネルギー源である石油の購入費用です。
これが７０％を占めています。
しかし、原子力発電所において、エネルギー源である燃料棒の費用は
１０～２０％程度です。一番大きいのが、地元対策費と周辺の土地購入費です。

ですから、小型の原子炉を作っても地元対策費と土地購入費が膨大になります。
ですから、一旦原子力発電所の設置に同意した町村があれば、そこに立て続けに
原子炉を設置していくのです。

原子力潜水艦は長時間の潜航活動に意味があり、その動力として原子力は
うってつけです。また、乗務員は全て軍人で、地元対策費も必要がありません。

お礼

ありがとうございます。
コストの中に地元対策費と土地購入費が大きなウェイトを占めているのですね。

回答No.2

中京区 桑原町（@l4330）

そんな小さな発電所をも作って利用価値はありません。
たかが200m程度の小さな世界（潜水艦）で必用な電力と数千万人が使う電力では規模が違います

お礼

ありがとうございます。
コストの問題があるのですね。

回答No.1

jusimatsu

コストパフォーマンスが悪すぎて、商売になりません。

お礼

鉄腕アトムは例えで、　原子力潜水艦よりも規模を大きくしたもの程度で想定しましたが、コストパフォーマンスはかなり悪いのでしょうか。