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1980年代半ば以降、フランスにおける最大の電力源は原子力であり、2019年の発電量は379.5 TWh、総電力生産量は537.7 TWhであった。[1] 2018年には原子力の割合は71.67%となり、[2]世界最高の割合となった。[3]
2020年6月以降、稼働可能な原子炉は56基で、合計61,370MWe 、建設中は1基（1630MWe）、停止中または廃止措置中は14基（5,549MWe）となっている。2022年5月、EDFは12基の原子炉が停止され、応力腐食の検査中であるため、EDFは2022年のフランスの原子力発電出力見積りを280～300TWhに調整する必要があると報告した[4]。出力減少がグループの2022年のEBITDAに与える影響は-185億ユーロと見積もられている。
フランス電力公社（EDF）は、同国の主要な発電・配電会社であり、同国の56基の原子炉を管理している。[5] EDFはフランス政府が100％所有している。
フランスでは、1973年の石油危機後、当時の首相ピエール・メスメールにちなんで名付けられたメスメール計画に基づき、原子力発電が大量に導入された。これは、大量の電力が必要になるという予測に基づいていた。後から考えてみると、原子力発電の容量が多すぎたため、比較的生産量が少なく、1988年までに平均負荷率は61%と低く、負荷追従発電と高い電力輸出につながった。[6]フランスは2017年に近隣諸国に38 TWhの電力を 輸出した。 [7]しかし、2012年2月のような悪天候の場合には、需要が供給を上回るため、フランスは依然として電力の純輸入国となる。このとき、フランスは電気暖房への依存と相まって、ドイツから大量の電力を輸入した。[8] [9]
2023年12月現在、Our World in Dataが処理したEmberとEnergy Instituteのデータによると、フランスは電力の約3分の2を原子力発電で発電しており、これは世界平均の10%弱を大きく上回っています。原子力エネルギーへの依存度が高いため、フランスは電力1単位あたりの二酸化炭素排出量が世界平均の438グラムに対して85グラムと、世界で最も低い水準となっています。[10]
歴史
フランスは、1890年代のアンリ・ベクレルによる自然放射能の発見に始まり、ピエール・キュリーとマリー・スクウォドフスカ・キュリーなどの有名な原子科学者によって引き継がれ、原子力と長い関係を築いてきました。
第二次世界大戦以前、フランスはジョリオ＝キュリー夫妻の活動を通じて主に原子力研究に携わっていた。1945年、フランス共和国臨時政府（GPRF）は原子力エネルギー庁（CEA）という政府機関を設立し、 1942年以来フランス共産党（PCF）に所属しノーベル賞受賞者のフレデリック・ジョリオ＝キュリーが高等弁務官に任命された。彼は1950年に冷戦に伴う政治的理由により職務を解かれ、その後1955年にラッセル・アインシュタイン宣言の11人の署名者の1人となった。CEAは1945年10月18日にシャルル・ド・ゴールによって設立された。その任務は、原子炉の設計、集積回路の製造、医療における放射性核種の使用、地震学と津波の伝播、コンピュータシステムの安全性など、多くの分野の基礎研究と応用研究を行うことである。[要出典]
戦後、第四共和制の不安定さと資金不足のため、核研究は一時中止された。 [11] [検証に失敗]しかし、1950年代に民生用核研究プログラムが開始され、副産物としてプルトニウムが生成された。1956年には秘密の原子力軍事応用委員会が結成され、運搬手段の開発プログラムが開始された。1957年、スエズ危機とソ連および米国との外交的緊張の直後、フランス大統領ルネ・コティは、当時のフランス領サハラにCIEES試験施設に代わる新しい核試験施設としてCSEMを設立することを決定した。[12] [リンク切れ ]フランスと核兵器を参照。
フランスで最初の原子力発電所は、1956年から1960年にかけてマルクール原子力発電所に建設された3基のUNGG原子炉であり、その後1962年からアヴォワーヌにシノン原子炉が建設された。[6]
メスマープラン
1973年の石油危機の直接的な結果として、1974年3月6日、ピエール・メスメール首相は「メスメール計画」として知られる、フランスの電力の大半を原子力で賄うことを目的とした非常に野心的な原子力発電計画を発表した。[6] [13]石油危機当時、フランスの電力の大半は外国の石油から供給されていた。原子力発電により、フランスは重工業の強みを生かして国内のエネルギー資源の不足を補うことができた。[14] [15]この状況は「フランスには石油はないが、アイデアはある」というスローガンに要約された。[16]
メスマー計画の発表は、国民や議会での議論なしに実施された。[17] [18]政府の行動に対する懸念がフランスの科学界に広がった。計画に関して政治の領域外での協議が欠如していたため、原子力情報科学者協会（Groupement des scientifiques pour l'information sur l'énergie nucléaire）が結成された。これに対する回答として、 4,000人の科学者が請願書に署名した。この請願書は、当初署名した400人の科学者にちなんで「400人のアピール」と呼ばれている。 [17]
メスメル計画が国民や議会の議論なしに制定されたのは、フランス政府には高度に技術的で戦略的に重要な決定を国民や議会で議論する伝統がなく、国民がそのような手段を持たないのと同様、議会にもそのような科学的・戦略的決定を扱う十分な技術的手段を備えた科学委員会がなかったためである。フランスには、主要な技術計画を評価するための公的調査の手続きがない。[19]この計画では、1985年までに約80基の原子力発電所を建設し、2000年までに合計170基の発電所を建設することを目指していた。[17]トリカスタン、グラヴリーヌ、ダンピエールの最初の3つの発電所の建設工事は同年に開始され[6]、フランスはその後15年間で56基の原子炉を設置した。[20]
しかし、1980年代半ばまでにメスマー計画は野心的すぎたことが明らかになった。原子力発電所はフル稼働させたときに最大の経済的価値を発揮し、予測された需要は実現しなかった。1988年までにフランスの原子力発電所の設備利用率はわずか60％程度だったが、原子力にそれほど多額の投資をしていなかった他の国では80～90％に近かった。[6]それでも、輸入化石燃料を発電に置き換えるという目標はほぼ達成された（今日フランスは発電にごくわずかな量の石油しか使用しておらず、最後の2つの石炭火力発電所であるコルデメ発電所とサン・タヴォル発電所は、フラマンヴィル原子力発電所の1600MWの純電力EPRが稼働すると閉鎖される予定である[21] [22]）。
2011～2022年の開発
2011年の福島第一原発事故後、フランスの原子力安全機関の責任者は、自然災害が発生した場合に大惨事を回避するために、すべての原子炉の重要な機能の保護を強化する必要があると述べ、原子力発電所を閉鎖する必要はないと付け加えた。「原子炉の冷却機能や電力供給など、原子炉の保護に不可欠な安全機構を保護する層を追加する必要がある」と、IRSNの責任者であるジャック・ルプサールは述べた。[23]世論調査では、福島原発事故以来、原子力エネルギーへの支持が低下していることが示された。11月13日に発表された世論調査会社Ifopの調査によると、フランス人の40％が「原子力エネルギーに『躊躇』しており、3分の1が賛成、17％が反対している」。[23]
2012年2月、サルコジ大統領は、会計検査院が、新しい原子力発電所や他の形態のエネルギーはコストがかかり、利用が遅すぎるため、これが最善の選択肢であるとの判断を下したことを受けて、既存の原子炉の寿命を40年以上延長することを決定した。10年以内に、58基の原子炉のうち22基が40年以上稼働することになる。[24]会計検査院は、福島原発事故後の安全性向上を含むEDFの既存プラントへの投資計画により、発電コストが9.5%から14.5%増加し、1MWhあたり37.9から54.2ユーロになると予想している。新しいフラマンビル欧州加圧水型原子炉（EPR）の発電コストは、建設の結果にもよるが、少なくとも70から90ユーロ/MWhの範囲になると推定されている。[25]パリ・ドフィーヌ大学の学者は、国内の電気料金が2020年までに約30%上昇すると予測している。[26]
2012年の大統領選挙でフランソワ・オランドが勝利した後、フランスでは部分的な原子力発電の段階的廃止が行われるかもしれないと考えられていた。これは選挙前の全国的な議論を受けてのもので、ニコラ・サルコジ大統領は原子力発電を支持し、フランソワ・オランドは2025年までに原子力発電の電力供給を3分の1以上削減することを提案した。[27]地震活動と洪水への懸念から閉鎖運動が続いている フェッセンハイム原子力発電所について、オランドが少なくとも2017年までに閉鎖を命じることは確実と思われた[28] 。
フランス政府によるEPRの市場投入に向けた積極的な取り組みは、コスト超過、遅延、そしてよりシンプルで安価な原子炉を提供する韓国などの他国との競争によって妨げられてきた。 [29] [30]
2015年、国民議会は2025年までにフランスのエネルギーの50%のみが原子力発電所で生産されることを決議した。[33]ニコラ・ユロ環境大臣は2017年11月にこの目標は非現実的であると指摘し、削減を2030年または2035年に延期した。[34]
2016年、フラマンヴィル原子力発電所での発見に続き、1965年以来ル・クルーゾ・フォージ社が製造した約400個の大型鋼鍛造品に、鋼を弱める炭素含有量の不規則性があることが判明した。原子炉の段階的な停止プログラムを含む広範な原子炉検査プログラムが開始され、2017年までの冬の電力需要ピーク期間にわたって継続された。これにより、フランスが供給を増強するために特にドイツからの電力輸入を増やしたため、ヨーロッパで電力価格が上昇した。[35] [36] 2016年10月下旬の時点で、フランスの原子炉58基のうち20基がオフラインであった。[37] [38]これらの鋼の品質に関する懸念により、エネルギー計画者が想定していた多くの原子炉の寿命を40年から50年に延長することを規制当局が認めない可能性がある。[39] 2016年12月、ウォールストリートジャーナルは、この問題を「数十年にわたる製造上の問題の隠蔽」と評し、アレバの幹部はル・クルーゾが文書を偽造していたことを認めた。[40]ル・クルーゾの鍛造所は、プロセス管理、品質管理システム、組織、安全文化の改善が行われる間、2015年12月から2018年1月まで操業を停止していた。[41]
2018年11月、マクロン大統領は原子力発電の50%削減目標を2035年まで延期し、900MWeの原子炉14基を閉鎖すると発表した。最も古い原子炉2基、フェッセンハイムの1号機と2号機は2020年に閉鎖された。[42] EDFは、原子炉の寿命を50年に延ばすためのグラン・カレナージュと呼ばれる投資プログラムを計画しており、2025年までにほぼ完了する予定である。[43]
2020年、エネルギー大臣エリザベート・ボルヌは、政府はフラマンヴィル3号機が2022年以降に稼働するまで、いかなる新しい原子炉の建設も決定しないと発表した。[44] 2021年10月、マクロン大統領は、小型モジュール炉とグリーン水素を使用して、フランスが低炭素エネルギー生産のリーダーになる計画を発表した。 [45] 2021年10月、フランスの送電事業者RTEは、2050年までにフランスが50GWの低炭素原子力発電を維持できるように、6基の新しいEPR原子炉を建設する計画を立てている。これは、 2050年までにカーボンニュートラルを達成するための最も迅速かつ確実な道であると言われている。[46]
2022年1月、ベランジェール・アバ環境次官は、2035年から2037年の間に稼働予定の新たな原子炉EPR2の計画は2023年頃に提出されるべきであると述べた。[47]この決定は、2021年の世界的エネルギー危機の影響により加速された。 [48] 2022年2月、マクロン大統領は、この計画には14基の新しい大型原子炉の建設と、安全で適切であると判断された既存の原子炉の寿命を50年以上延長することが含まれていると付け加えた。[49]
2022年9月3日、2022年のロシアのウクライナ侵攻によりエネルギーの不確実性が生じる中、エネルギー移行大臣のアニエス・パニエ＝ルナシェ氏は、EDFが来たる冬にすべての原子炉を再稼働することを約束したと発表した。
2023年、フランス大統領の中国訪問中に、フランスは中国との原子力協力協定を更新し、EDFは中国広核集団との2007年の原子力発電所の開発、建設、運営を含むパートナーシップ契約を更新した。[50]
2021年後半からの危機
2021年夏の定期メンテナンス後、一部の発電所は2021年後半になっても再稼働しなかった。10月にはシヴォー原子力発電所で応力腐食割れが発生したため、長期修理のため両ブロックを閉鎖することが決定された。[51] 2021年12月には、この措置がショズ原子力発電所の両ブロックに拡大された。4つの発電所すべてが同じタイプの原子炉N4を使用しているためである。これは現在稼働中の最も近代的な原子炉であり、1990年代後半に系統接続され、2000年代初頭から商業運転が行われている。2022年4月末までに、フランスの原子炉56基のうち28基がオフラインになったと報告された。[52] [53]フランスの原子力発電は1993年以来最低レベルに落ち込んでおり、2022/2023年の冬には通常の生産レベルと比較して少なくとも25％不足すると予想されている。[54]
2022年5月19日、EDFは2022年のフランスの原子力発電出力推定値を280～300TWhに調整した。 [4]また、点検と修理が完了する見込みであることから、2023年のフランスの原子力発電出力推定値は変更されていない（300～330TWh）。全体的な制御および修理プログラムを考慮すると、2024年の原子力発電は影響を受ける可能性がある。[51]
2022年の電力生産量は279TWhで、2023年6月時点では300～330TWhが予測されている。[53]
2022年2月21日、S&Pグローバル・レーティングとムーディーズは、原子力発電所の技術的問題を理由にEDFの信用格付けを引き下げた。[55] 2022年7月、フランス政府はEDFを完全国有化する計画を発表した。[56]需要を満たすために、EDFは欧州市場で高価格で電力を購入する必要があり、2023年6月までに推定290億ユーロの費用がかかるとされている。 [53]
2022年9月初旬の時点で、フランスの原子炉56基のうち32基がメンテナンスや技術的な問題により停止している。[57] [58] 2022年、ヨーロッパでは過去500年で最も乾燥した夏となり、干ばつにより冷却に利用できる河川水の量が減少したため、発電所の冷却システムに深刻な影響を及ぼした。[59] [60]
2023年、いくつかの直管部で応力腐食割れが発見された。これまでは曲がった管でのみ発見されていたが、曲がった管を流体が流れる際に熱成層による追加応力を受けるようになった。1つの亀裂は壁厚27mmで深さ23mmであった。[53] [61]
経営と経済
フランス電力公社（EDF）は、同国の主要な発電・配電会社であり、同国の原子力発電所を管理している。[62] EDFは実質的にフランス政府によって所有されており、EDF株の約85％が政府の手中にある。[63] Areva株の78.9％はフランスの公営企業CEAが所有しており、したがって国有となっている。EDFは依然として多額の負債を抱えている。2008年に始まった不況の間、その収益性は低下した。2009年の利益は39億ユーロだったが、2010年には10億2000万ユーロに落ち込み、引当金は29億ユーロに達した。[要出典]原子力産業は、大幅なコスト超過と、廃棄物管理や廃炉を含む運営の総費用を賄えていないと非難されている。[64] [全文要出典] [検証に失敗した]
2001年、原子力建設・サービス会社であるアレバは、CEAインダストリー、フラマトム、コジェマ（現アレバNC ）の合併により設立された。主要株主はフランス資本のCEAだが、ドイツ連邦政府もシーメンスを通じて、アレバの子会社でEPR（第3世代原子炉）の建設を担当するアレバNPの株式の34%を保有している。[65]
2010年、 EU指令に基づくエネルギー市場の段階的自由化の一環として、フランスは歴史的原子力発電規制（ARENH）に同意し、2011年7月1日から2025年12月31日まで、第三者供給者が2011年以前のフランスの原子力発電容量の最大約4分の1まで、42ユーロ/MWhの固定価格でアクセスできるようにしました。[66] [67] [68]
2015年現在、フランスの家庭用電気料金は、税抜きで欧州連合28カ国の中で12番目に安く、産業消費者にとっては2番目に安い。[69]原子力発電の実際のコストはEDFやフランス政府によって公表されていないが、59ユーロ/MWhから83ユーロ/MWhの間と推定されている。[70]
EDFは、北フランスのフラマンヴィルにある同社の第3世代原子炉EPRプロジェクトが「構造的および経済的理由」により2016年まで延期され、プロジェクトの総コストは85億ユーロになると発表した。[71]同様に、フィンランドに建設されるオルキルオト原子力発電所（EPR）のコストも高騰している。アレバと関係する電力会社は「コスト超過分を誰が負担するかで激しい論争を繰り広げており、現在、電力会社が債務不履行に陥る現実的なリスクがある。EDFは、政治環境によりEPRのコストが超過した場合、設計はより安価でシンプルなフランスと日本の設計であるアトメア（設計は2013年までに完了予定）またはすでに稼働しているフランスと中国の設計であるCPR-1000に変更すると示唆している。」[72] [73] 2018年7月、EDFは燃料装荷を2019年第4四半期までさらに延期し、プロジェクトのコスト見積もりをさらに4億ユーロ（4億6,710万米ドル）増加させた。起動は2020年第2四半期以降に予定されており、EDFは現在、プロジェクトコストを109億ユーロ（127億5,000万米ドル）と見積もっており、これは当初のコスト見積もりの3倍である。ホットテストは現在、2018年末までに実施される予定である[74]
2015年7月、EDFはフランス政府の指示に従い、アレバNPの過半数の株式を取得することに合意し、「世界的な戦略的パートナーシップ」を構築した。[75]
2016年に欧州委員会は、フランスの原子力発電所の廃炉費用は深刻な資金不足に陥っており、廃炉費用の見込み額741億ユーロをカバーするための指定資産はわずか230億ユーロしかないと評価した。[76]
2019年10月、フランスのブルーノ・ル・メール財務大臣は、アレバが2007年に開始したフラマンヴィル3号機EPR開発の建設が大幅に遅れ、予算の4倍近く超過した監査報告書を発表し、主にプロジェクト管理とスキルの失敗であると評価した。財務大臣は、EDFに1か月以内にプロジェクトの行動計画を提示するよう要求し、「フランスの原子力産業全体の失敗」と述べた。[77]
2020年、フランス政府は、EDFが価格変動を防ぎながらコストを完全にカバーできるように、原子力発電の卸売市場を変更する計画を発表した。卸売原子力発電の電力については、現在、第三者供給者がピーク時の高価格を回避するために使用している、生産量の4分の1に対して固定の42ユーロ/MWhではなく、下限と上限のある「価格帯」が定義される。42〜48ユーロ/MWhの価格帯が提案されているが、価格は規制当局のエネルギー規制委員会（CRE）によって管理される。古い原子炉を置き換える新しい原子力発電所の建設に資金を提供するには、より高い価格帯を好む人もおり、例えば、EDF中央労働協議会のフランソワ・ドス・サントスは47〜53ユーロ/MWhの価格帯を提案した。[78] [79]
EDFは、グラン・カレナージュと名付けられた494億ユーロの費用がかかるプログラムを実施しており、2025年までにフランスのほぼすべての原子炉の寿命を40年から50年に延ばす計画である。[80]これらは2021年2月に規制機関ASNによって承認されている。[46]
技術概要
原子力発電が総発電量のこれほど大きな割合を占めているのはフランス特有のことだ。この依存により、他の原子力発電プログラムの標準的な設計や機能からある程度の必然的な逸脱が生じている。例えば、一日を通して変化する需要を満たすために、一部の発電所はピーク対応発電所として機能しなければならないが、世界のほとんどの原子力発電所はベースロード発電所として稼働しており、他の化石燃料や水力発電所が需要に合わせて調整できるようにしている。フランスの原子力発電所の総設備利用率は約77％で、負荷追従のため他国の原子力発電所に比べて低い。近年、原子力発電所の稼働率は低下しており、2020～2021年の稼働年では平均で約72％となっている。[81] これは、それほど優位性のない他の原子力発電所群と比較してかなり低く、運用体制が発電所群の運用性に長期的に悪影響を及ぼしていることを示唆している。
国内で最初に建設された8基の原子炉はガス冷却型原子炉（UNGG原子炉）で、その開発はCEAが先駆けとなった。ウラン濃縮計画と時を同じくして、EDFは加圧水型原子炉（PWR）技術を開発し、これが最終的に主流となった。ブレニリス、ビュジェ、シノン、マルクールにあるガス冷却型原子炉はすべて閉鎖されている。
現在稼働中の原子力発電所はすべてPWRである。ナトリウム冷却高速増殖炉技術開発炉であるフェニックスとスーパーフェニックスは停止している。より先進的な設計のASTRID炉の開発は、2019年9月に最終的に中止された。[82]
PWRプラントはすべて、ウェスティングハウスの初期設計に基づいてフラマトム（現在のアレバ）によって開発されました。[83] [84] [85]現在稼働中のすべてのPWRプラントは、出力が900MWe 、1300MWe、1450MWeの3つの設計バリエーションがあります 。これらの標準設計バリエーションを繰り返し使用することで、フランスは世界でも最も高度な原子力発電所の標準化を実現しました。
900 MWe クラス (CP0、CP1、CP2 設計)
CPシリーズはビーバーバレー原子力発電所とその後のノースアンナ原子力発電所をベースとし、フランスで建設された最初のウェスティングハウス型原子炉であった。 [86]現在稼働している原子炉は合計34基あり、そのほとんどは1970年代から1980年代初頭に建設された。2002年に統一審査が行われ、全原子炉に10年間の寿命延長が認められた。
CP0とCP1の設計では、2つの原子炉が同じ機械室と指令室を共有しています。CP2の設計では、各原子炉に独自の機械室と指令室があります。この違いを除けば、CP1とCP2は同じ技術を使用しており、2つのタイプはCPYと呼ばれることがよくあります。CP0と比較すると、事故の際に格納容器に水を噴射できる緊急システムと川の水を含む回路の間に追加の冷却回路があり、より柔軟な制御システムがあり、建物のレイアウトに若干の違いがあります。[87]
この 3 ループ設計 (3 つの蒸気発生器と 3 つの主要循環ポンプ) は、以下を含む他の多くの国にも輸出されました。
- 南アフリカ –ケーベルグ原子力発電所の2基
- 韓国–蔚珍原子力発電所 の2基
- 中国、M310とも呼ばれる：[88]
- 大亜湾原子力発電所の2基
- リンアオ原子力発電所の2基
- さらなる開発により、1000 MW のCPR-1000設計が実現しました。
2021年2月、フランス原子力安全庁は、条件付きで、フランスの900MWe原子炉の設計寿命40年を超えて10年間の寿命延長を包括的に認可した。各原子炉の具体的なレビューはまだ必要である。[89]
1300 MWe クラス (P4 および P'4 設計)
フランスではこの設計の原子炉が20基（蒸気発生器4基と一次循環ポンプ4基）稼働している。P4型とP'4型は建屋のレイアウト、特に燃料棒と回路を含む構造に若干の違いがある。[87]
1500MWeクラス（N4設計）
これらの原子炉は4基しかなく、2つの別々の場所、シヴォーとシューに設置されています。これらの原子炉の建設は1984年から1991年の間に始まりましたが、熱除去システムに熱疲労欠陥があったため、各N4発電所で部品の再設計と交換が必要となり、2000年から2002年まで完全な商業運転は開始されませんでした。 [90] [91] 2002年までに、原子炉は1450MWeから1500MWeに定格出力が引き上げられました。[92] 2021年にステンレス鋼の安全システム配管に深刻な応力腐食割れが発見され、検査と修理のために運転停止が必要になりました。[53]
1650 MWeクラス（EPR設計）
フランスの原子炉の次世代設計はEPRであり、これも海外市場向けである。EPRはもともとドイツとフランスの共同プロジェクトとして開発され、信頼性の高いドイツのKonvoi設計の利点と、比較的「標準化された」原子力施設の大量建設におけるフランスの経験を組み込んだものであった。この設計はドイツとフランスの両国、およびさまざまな輸出市場で建設されることが意図されていた。しかし、ドイツの原子力段階的廃止により、ドイツでのEPRの建設は不可能となり、最終的にシーメンスは合弁事業の株式を売却することとなった（下記参照）。中国の台山原子力発電所では2基のEPRが稼働中である。稼働中のユニットには、フィンランドのオルキルオト原子力発電所の1基が含まれる。建設中のユニットには、英国のヒンクリーポイントC原子力発電所の2基が含まれる。フランス初のEPRの建設は、2007年にフラマンビル原子力発電所で開始された。完成日は2012年と設定されていたが、原子炉は遅延とコスト超過に見舞われた。 2019年時点では[アップデート]、完成は2022年後半と予定より10年遅れている。[93] [94] 2023年6月、EDFはペンリー原子力発電所 にEPR2原子炉2基を建設するための認可プロセスを開始すると発表し、敷地準備作業は2024年夏に開始され、建設は2027年頃に開始されると予想している。[95]
この原子炉の設計は、アレバ社がN4原子炉技術を提供し、ドイツのシーメンス社がコンボイ原子炉技術を提供することで開発されました。フランスの高度に標準化されたプラントと実証済みの技術のアプローチに沿って、この原子炉はより伝統的なアクティブセーフティシステムを使用しており、AP1000やESBWRなどの国際的な競合プラントよりも現在のプラント設計に似ています。
2013年、EDFはEPR設計の構築に困難を抱えていることを認めた。[96] 2015年9月、EDFの最高経営責任者であるジャン・ベルナール・レヴィは、「新型」EPR（後にEPR2と呼ばれる）の設計に取り組んでおり、これはより容易かつ安価に構築でき、2020年頃から注文を受け付ける予定であると述べた。 [97] 2016年、EDFは、古い原子炉群の更新に備えて、2030年までにフランスで2基の新型EPR原子炉を建設する計画を立てた。[98]しかし、アレバの財政難とEDFとの合併を受けて、フランスのエネルギー大臣ニコラ・ユロは2018年1月に「今のところ[新型EPRの建設]は優先事項でも計画でもありません。現在の優先事項は、再生可能エネルギーを開発し、原子力の割合を減らすことです。」と述べた。[99]
フランス政府は2024年に、将来のEPR2建設の財政的根拠を支援するために、EDFに無利子の原子炉開発ローンおよび長期電力価格保証を提供することを検討していた。[100]
冷却
フランスの原子力発電所の大半は海岸から離れた場所にあり、冷却水を河川から得ている。これらの発電所は環境への影響を減らすために冷却塔を使用している。廃熱を運ぶ放出水の温度はフランス政府によって厳しく制限されており、最近の熱波ではこれが問題となっている。[101]
沿岸部には 5 つの原子力発電所、合計 18 基の原子炉が設置されています。
これら 5 つの発電所は冷却水を海から直接得ており、廃熱を直接海に戻すことができるため、若干経済的です。
燃料サイクル
フランスは、 COGEMAラ・アーグサイトを擁し、民生用核燃料再処理プログラムが活発に行われている世界でも数少ない国の一つである。濃縮作業、一部のMOX燃料製造、およびその他の活動は、トリカスタン原子力発電所で行われている。濃縮は完全に国内で行われ、2010年代初頭に気体拡散法からガス遠心分離法に切り替えて効率が30倍に向上する前は、トリカスタン原子力発電所の出力の2/3で稼働していた。 [102]他国の燃料の再処理は、フランスが達成したのと同様の、よりクローズドな燃料サイクルを開発したいという希望を表明している米国と日本のために行われている。MOX燃料製造サービスは、解体された核兵器からのプルトニウムを使用するメガトン・メガワット・プログラムのために米国に販売されているなど、他国にも販売されている。ドイツはヴァッカースドルフに核燃料再処理工場を建設する計画を中止した後、2005年にワンススルー燃料サイクルに切り替えるまで、民生用再処理のためにラ・アーグ施設に依存していました。[103]
フランスは国内で燃料サイクルの前段階用のウランを採掘していないが、フランス企業はウラン市場に様々な資産を保有している。フランスのプログラム向けのウランは、2014年の時点で年間8000トンに上った。 [104] : 79 アレバは、カナダ、カザフスタン、ナミビア、ニジェールでウラン採掘事業に携わっている。[104] : 236 フランスの旧植民地のいくつかには相当量のウラン埋蔵量があり、それらの国々が独立した後もフランス企業はそれらの多くで活動を続けている。CFAフラン諸国は最初はフランスフラン、現在はその後継通貨ユーロに固定通貨となっているため、これらの旧フランス植民地と旧本国との経済関係は強固なままである。
高レベル放射性廃棄物の最終処分は、ムーズ/オート・マルヌ地下研究研究所の 深地層処分場で行われる予定です。
運用上の考慮事項
フランスの原子炉はEDFの発電能力の90パーセントを占めており、負荷追従モードで使用されており、電力市場がないため、一部の原子炉は週末に停止しています。[62] [9]これは、世界基準で見ると設備利用率が低いことを意味し、通常は70パーセント台後半であり、原子力発電所にとって理想的な経済的状況ではありません。[62]
需要が高騰する時期には、EDF は「十分なピーク負荷発電能力がないため、比較的高価なスポットおよび短期電力市場に追い込まれることが常態化している」。[9]フランスは電気暖房に大きく依存しており、オフピーク料金の低さから、既存住宅の約 3 分の 1 と新築住宅の 4 分の 3 が電気暖房を使用している。[105]この住宅暖房需要のため、気温が 1 度下がるごとに約 2.3 GW の追加電力が必要となる。[105]つまり、寒波の際にはフランスの電力需要が劇的に増加し、ピーク需要時にはフランスは近隣諸国からフル稼働で輸入せざるを得なくなる。例えば、2012 年 2 月、ドイツは「先週の寒波の際にフランスを救援するため、近隣諸国に大量の電力を輸出した」。[8]
EDFの発電所は5つを除いてすべて内陸にあり、冷却には真水が必要です。これら15の内陸発電所のうち11は蒸発冷却を使用する冷却塔を備えており、他の発電所は湖や川の水を直接使用しています。非常に暑い夏には、最終的なヒートシンク（つまり地元の川）に放出される冷却水の量と温度に関する法的制限により、発電出力が制限されることがあります。[62]
2008年、フランスの最終エネルギー消費のうち原子力は16％を占めた。すべての先進国で共通しているように、化石燃料は依然としてエネルギー消費の大部分を占めており、特に輸送部門と暖房部門で顕著である。[62]しかし 、原子力はフランスの総エネルギー消費量の中で他のどの国よりも高いレベルを占めている。2001年、原子力はフランスの総エネルギー消費量の37％を占めた。 [106]エネルギー情報局によると 、2011年のフランスのエネルギー消費量は約3,200 TWh（1,1000 兆 BTU）だった。[107]それでも、広範囲にわたる高速鉄道網（電気で稼働）と、家庭用暖房用の抵抗加熱（場合によってはヒートポンプ）の一般的な使用により、これらの部門での化石燃料の使用量は、それぞれ国内線、化石燃料自動車、化石燃料暖房への依存度が高い同等の国々よりも低くなっている。
輸入と輸出
原子力エネルギーへの多額の投資は、フランスの電力需要が低いときに電力を輸出するか、フランス市場での低価格ダンピングを必要とし、暖房や給湯用の電気の使用を促進します。[62] [6]ドイツのエネルギー転換により、フランスで最も人口の多い隣国での供給（したがって卸売電力価格）の変動性が高まったため、フランスは、ダンケルフレーテの間に大量の電力を東に輸出する傾向があります。一方、気象条件がドイツの風力および太陽光発電に有利なときは、同様に大量の電力を（時にはマイナス価格で）輸入します。
フランスは2021年後半に純ベースで21.5TWhの電力を近隣諸国に輸出した。しかし、寒波と原子力発電所の複数回の停止のため、2021年末にはスペインとベルギーからの輸入に頼らざるを得なかった。[108]
事故と事件
2008年7月、トリカスタン原子力発電所から、天然ウランを含むウラン溶液18,000リットル（4,755ガロン）が誤って流出した。洗浄と修理作業のため、ウラン溶液貯蔵タンクの封じ込めシステムは、タンクが満杯になったときに機能していなかった。流入量がタンクの容量を超え、30立方メートルのウラン溶液が漏れ、18立方メートルが地面にこぼれた。検査により、近くのガフィエール川とローゾン川でウラン濃度の上昇が判明した。地面に漏れた液体には、重金属として有毒だがわずかに放射能がある天然ウランが約75kg含まれていた。流出量は当初、天然ウラン360kgと高く見積もられていたが、後に下方修正された。[113]フランス当局は、ガフィエール川とローゾン川の水を飲料水や農作物の散水に使用することを2週間禁止した。水泳、水上スポーツ、釣りも禁止された。この事故は、国際原子力事象評価尺度でレベル1（異常）に分類されている。 [ 114]最初の事故の直後、配管の故障により約100人の従業員が微量の放射線（年間限度の40分の1）にさらされた。[115]
2017年10月、EDFは、一部の配管で金属が薄くなっていることを発見したことを受けて、耐震安全性を高めるために原子炉20基の火災安全システムの配管を修理すると発表した。EDFはこれを国際原子力事象評価尺度でレベル2（事故）に分類した。[116]
原子力安全
2006 年、フランスの原子力安全総局に代わって、独立したフランスの原子力安全規制機関として 原子力安全庁(ASN) が設立されました。
2012年、ASNは国内の原子炉の安全性を大幅に向上させると発表する報告書を発表した。ASNの報告書は、冷却材や電力が失われると、最悪の場合、原子炉が数時間でメルトダウンする可能性があると明言している。また、プラントの安全性の一部が既存の基準を満たしていないことが判明した「ストレステスト」で見つかった多くの欠陥も列挙している。[117] ASNは今後、すべての発電所に、プラント自体が対処するように設計されているよりも極端な地震、洪水、その他の脅威に耐えられるように強化されたバンカーに収められた最後の手段となる一連の安全システムを構築することを義務付ける。また、原子力事故に対処するために特別に訓練され、数時間以内にあらゆる場所に配備できるエリート部隊を創設するというEDFの提案も採用する。どちらの動きも、福島原発事故への対応である。[118]
地震活動
2011年の福島第一原発事故を受けて、フランスでは地震活動に伴うリスクに注目が集まり、特にフェッセンハイム原子力発電所に注目が集まっています。
フランスの一般的な地震リスクは5段階に分類されており、ゾーン1はリスクが非常に低く、ゾーン5は「非常に高い」リスクがある地域です。[119]フランス本土で最もリスクが高い地域は4「高い」と評価されており、ピレネー山脈、アルプス山脈、オーラン 県南部、ベルフォール地方、ドゥー県のいくつかの自治体に位置しています。[119] 2011年5月1日に新しいゾーニングマップが発効し、多くの地域で評価が大幅に上昇しました。[119]カダラッシュの主要な原子力研究施設は、 1909年のランベスク地震を引き起こした断層の近くのゾーン4地域に位置しているが、マルクール研究センターとトリカスタン、クルアス、サンタルバン、ビュジェ、フェッセンハイム（ 1356年のバーゼル地震を引き起こした断層の近くにある）の原子力発電所はすべてゾーン3内にあります。[120]さらに6つの発電所がゾーン2内にあります。[120]
原子力発電所の地震災害を評価する現在のプロセスは、より詳細な地震構造帯を使用する放射線防護・原子力安全研究所が発行した基本安全規則（RFS 2001-01）に定められている。 [121] RFS 2001-01は1981年に発行されたRFS I.2.cに代わるものであったが、主にサイト近くで発生した「歴史的に知られている」最強の地震に依存する（確率論的アプローチではなく）決定論的評価を引き続き要求しているとして批判されてきた。 [122]これにより、記録が残っている期間が短い（地質学的時間スケールで）こと、地震計の使用前に発生した地震の特性を評価することが難しいこと、歴史的記録より前のすべての地震の存在を特定することが難しいこと、そして最終的には単一の地震シナリオに依存することなど、いくつかの問題が生じる。[122]他の批判としては、評価方法として、他の場所で一般的に使用されているスペクトル加速度ではなく、強度を使用していることが挙げられる。[122]
世論
2011年の福島第一原発事故後、3月末に行われたオピニオンウェイの世論調査では、フランス国民の57%が原子力エネルギーに反対していることが判明した。[123]事故の数日後に行われたTNS-ソフレの世論調査では、55%が原子力発電に賛成していることが判明した。[123] 2006年のBBC /グローブスキャンの世論調査では、フランス人の57%が原子力エネルギーに反対していることが判明した。[124]
2001年5月にイプソスが実施した世論調査では、国民の約70%が原子力発電に対して「良い意見」を持っていることが明らかになったが、56%は原子力発電所の近くには住みたくないと考えており、同じ割合の人がフランスで「チェルノブイリのような事故」が起こる可能性があると考えている。 [125]同じイプソスの世論調査では、50%が原子力発電は温室効果 の問題を解決する最善の方法であると考えており、88%がこれが原子力発電を継続する主な理由であると考えていることが明らかになった。[125]
歴史的に見ると、原子力に対する立場は概ね好意的であり、国民の約3分の2が原子力を強く支持しており[20] [126]、ドゴール派、社会党、共産党もすべて原子力に賛成していた。[要出典]
1997年にシヴォー原子力発電所が建設されたとき、地元住民はそれを歓迎したと主張された。国民の支持の理由としては、国家の独立意識、外国産石油への依存度の低減、温室効果ガスの削減、大規模な技術プロジェクト（これらの原子力発電所で電力を供給される高速鉄道TGVやコンコルドなど）への文化的関心など、さまざまな理由が挙げられた。[20]
反核運動
1970年代、フランスでは市民団体や政治行動委員会からなる反核運動が起こりました。1975年から1977年にかけて、約17万5千人が10回のデモで原子力に抗議しました。 [127]
1982年1月18日、スイスの環境活動家ハイム・ニシム[要出典]は、当時建設中だったスーパーフェニックス原子力発電所に5発のロケット弾を発射した。ロケットは未完成の格納容器に向けて発射され、原子炉の空の炉心を逸れて損傷を引き起こした。[128]
2004年1月、1万5000人の反核デモ隊がパリで新世代の原子炉である欧州加圧水型原子炉（EPR）に反対してデモ行進を行った。[129] 2007年3月17日には、 Sortir du nucléaireが主催するEPR発電所の建設に抗議する同時デモがフランスの5つの町で行われた。[130] [131]
2011年に日本で発生した福島原発事故の後、フランス各地で数千人が反原発デモを行い、原子炉の閉鎖を要求した。デモ参加者の要求は、フランス最古の原子力発電所フェッセンハイムの閉鎖に集中していた。フランスで2番目に強力なカテノン原子力発電所でも、多くの人がデモを行った。[132]
2011年11月、数千人の反核デモ参加者が放射性廃棄物をフランスからドイツへ輸送する列車の運行を遅らせた。多くの衝突や妨害により、この旅は1995年に放射性廃棄物の年間輸送が始まって以来、最も遅いものとなった。[133] また、2011年11月、フランスの裁判所は原子力発電大手のÉlectricité de Franceに150万ユーロの罰金を科し、グリーンピースのコンピューターシステムへのハッキングを含むグリーンピースへのスパイ行為の罪で上級社員2名を投獄した。グリーンピースは50万ユーロの損害賠償金を受け取った。[134]
福島原発事故から1年が経った今、フランスの反核デモの主催者は、6万人の支持者がリヨンからアヴィニョンまで230キロに及ぶ人間の鎖を形成したと主張している。[135]オーストリアのヴェルナー・ファイマン首相は、EUが原子力発電を放棄することを目指して、2012年に少なくとも6つのEU加盟国で反核請願運動が開始されると予想している。[136]
2014年3月、警察はトラックを使ってセキュリティバリアを突破し、フランス東部のフェッセンハイム原子力発電所に侵入したグリーンピースの抗議者57人を逮捕した。活動家たちは反核の横断幕を掲げたが、フランスの原子力安全当局は、原子力発電所のセキュリティは損なわれていないと述べた。[137]オランド大統領は2016年までにフェッセンハイムを閉鎖すると約束したが、フラマンヴィル3号機の完成が遅れたため延期され、フェッセンハイムは最終的に2020年6月に閉鎖された。[138]
原子力推進運動
核の声 (Voix du Nucléaire)。[139]
環境への影響
2007年、アレバNCは、原子力発電への依存により、フランスの1kWhあたりの炭素排出量はドイツや英国の10分の1以下、原子力発電所を持たないデンマークの13分の1であると主張した。総発電量はこの20年間で3倍になったにもかかわらず、窒素酸化物と二酸化硫黄の排出量は70％削減された。[140]
環境や健康への監視なしに行われると、従来のウラン採掘では大量の採掘尾鉱や汚染水が発生する可能性があるが、2010年の時点で、世界のウラン供給量の約半分が、従来の意味での物理的な採掘を必要とせず、責任を持って運営されればかなりクリーンなインサイチュー回収（ISR）技術によって生成されることが増えている。 [141] ISRの別の代替手段は、遠隔操作による地下採掘である。 [141]フランス資本のAreva Resources Canadaは、カナダのマッカーサーリバーウラン鉱山の大きな株式を所有している。同鉱山は産出量で世界最高品位で最大のウラン鉱山であり、この鉱山の採掘車両の地下遠隔操作は、[142]岩石粒子やラドンガスなどへの作業員の被ばくを低く抑えるように設計されています。 [143]この鉱山は、カナダで最も安全な鉱山に毎年授与されるジョン・T・ライアン国家安全賞を頻繁に受賞しています。[144] [145]
駐米フランス大使館によると、核分裂発電は「石炭やガス発電とは対照的に、310億トンの二酸化炭素の放出を回避し、フランスをOECD加盟国の中で最も炭素排出量の少ない国にすることで、フランスの温室効果ガス排出量の削減に貢献している」。さらに、使用済み核燃料のリサイクルにより、フランスの核分裂発電所は、主に核分裂生成物とその他の固体崩壊放射性同位元素に関する安全性に関する「核廃棄物」を住民1人あたり年間10グラム生成していると指摘している。[146]
フランスの環境保護活動家ブルーノ・コンビーは1996年に原子力エネルギー環境保護団体を設立し、2005年に「適切に管理されれば、原子力エネルギーは非常にクリーンで、大気中に汚染ガスを発生せず、廃棄物もほとんど出さず、温室効果にも寄与しない」と述べた。[147]
大気汚染
当時は大きな懸念事項ではなかったものの、メスマー計画により大気汚染が減少し、人口密度の高い先進国の中では電力生産量あたりの二酸化炭素排出量が最も低い国の一つとなった。 [148]さらに、国内交通が航空機からTGV（電気で動く） に移行したことで、これらの目標の達成がさらに促進された。
フランスは近隣諸国のドイツ、イタリア、イギリスとは異なり、安価な原子力発電が豊富にあるため、電気や家庭暖房に化石燃料やバイオマスにあまり依存していない。フランスの大気汚染は主に自動車から発生し、少量はドイツからの風によって運ばれてくる。 [149] [150] [151] 毎年、ドイツの石炭火力発電所は、国内で1,860人の早期死亡、海外で約2,500人の死亡の原因となっていると推定されている。[152]
電気自動車
内燃機関車よりも電気自動車の普及が進むにつれ、フランスの比較的安価なピーク時およびオフピーク時の電気料金は、電気自動車の普及を加速させる強力な顧客インセンティブとして機能する可能性がある。 [153]これは、電気自動車の充電ステーションの需要がますます一般的になるにつれて、現在認識されている比較的安価な原子力発電の過剰供給を本質的に資産に変えることになるだろう。 [154] [155]
フランスの電力網は非常に低炭素であるため、フランスの電力網から電気自動車を充電した場合の二酸化炭素排出量は、走行距離1kmあたり12gです。 [156]これは、最も成功したハイブリッド電気自動車の1つであるトヨタプリウス の直接排出量と比較しても遜色ありません。トヨタプリウスは、走行距離1kmあたり105gという高い二酸化炭素排出量を排出しています。[156] [157]
核融合研究
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核融合プロジェクトITERは、南フランスに世界最大かつ最先端の実験用トカマク型 核融合炉を建設している。欧州連合（EU）、インド、日本、中国、ロシア、韓国、米国の協力によるこのプロジェクトは、プラズマ物理学の実験研究から電力を生み出す核融合発電所への移行を目指している。2005年、グリーンピース・インターナショナルはプレス声明を発表し、ITERへの政府資金提供を批判し、資金は再生可能エネルギー源に転用されるべきであり、核融合エネルギーは核廃棄物と核兵器拡散の問題をもたらすと主張した。[158]約700の反核団体を含むフランスの団体Sortir du nucléaire （脱核エネルギー）は、科学者が核融合プロセスで使用される高エネルギーの重水素と三重水素の操作方法をまだ知らないため、ITERは危険であると主張した。[159]反核団体の多くによると、核融合発電は「遠い夢のまま」である。[160]世界原子力協会は、核融合は「これまでのところ克服できない科学的および工学的課題を提示している」と述べている。[161] ITER施設の建設は2007年に始まったが、プロジェクトは多くの遅延と予算超過に見舞われた。施設は現在、当初の予想から11年後の2027年まで稼働開始されないと予想されている。[162]
参照
ウィキメディア・コモンズには、フランスの原子力発電に関連するメディアがあります。
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さらに読む
- ガブリエル・ヘクト、ヘクトによるあとがき、ミシェル・カロンによる序文付き、『フランスの輝き：第二次世界大戦後の原子力と国民的アイデンティティ』（インサイド・テクノロジー・シリーズ）、MIT プレス、新版（2009 年 7 月 31 日）、トレードペーパーバック、496 ページ、ISBN 978-0262582810。
- ハードカバー（トレードペーパーバックの新版にある序文とあとがきは欠落）、MIT Press、第 1 版（1998 年 9 月 29 日）、ISBN 978-0262082662。
- ボワトゥー、マルセル、オート テンション、オディール ヤコブ、EAN 9782738173676
外部リンク
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- 2週間で2件の核燃料漏れが発生、フランスで安全保障と安全の見直しが開始