原子力発電設備の内部。写真=X-energy

小型モジュール炉(SMR)が、半導体クラスター向けの新たな電源候補として注目を集めている。半導体工場の新増設で電力需要が拡大する一方、政府は石炭火力やLNG火力の縮小を進めており、安定電源の確保が課題となっているためだ。SMRは24時間にわたって一定出力で電力を供給できる点が強みだが、韓国での初号機導入は半導体ファブの建設完了後になる見通しで、供給時期のミスマッチが焦点になっている。

業界によると、半導体工場の近隣にSMRを建設し、電力を直接供給する案が検討されている。SMRは、大型原発より小型の原子炉を工場でモジュール化して製造し、現地で組み立てる方式の原子力発電設備だ。

設置面積を抑えやすく、電力を大量に消費する拠点の近くに建設しやすい点も特徴とされる。24時間稼働する半導体ファブとの相性がよく、安定電源としての活用余地が大きい。ユアンタ証券は、人工知能(AI)データセンターや半導体のように電力需要が増える産業ほど、安定的な電源確保の重要性が高まると分析している。

韓国内では、用仁・西南圏に整備される半導体クラスターで、早期の電力供給が求められている。用仁クラスターの初号ファブとなるSK hynixの「Y1」は、工事進捗率がすでに80%を超えた。

政府は西南圏半導体クラスター向けの送配電網整備スケジュールも前倒しした。一方で、用仁クラスターに電力を送る送電線計画は、通過地域の住民の反発に直面している。ユアンタ証券によると、政府の中長期電力計画である第12次電力需給基本計画の策定過程では、半導体とAIデータセンターを織り込んだ電力需要見通しが大幅に引き上げられたという。

その一方で、火力発電所は縮小に向かっている。キム・ソンファン気候エネルギー環境部長官は1月、石炭火力を2040年までに廃止し、LNG発電は非常用電源として運用すると発表した。こうした火力縮小の穴を埋める選択肢として、SMRへの関心が高まっている。

SMRが半導体向け電源候補とみられる最大の理由は、24時間一定の電力を供給できる点にある。半導体工場は工程を止めることが難しく、昼夜を問わず電力を消費するためだ。

原子力安全委員会も8月の業務報告で、半導体・AI産業向けに安定電力を適時に供給する必要性が急速に高まっていると明らかにした。原発は、一度稼働すれば出力を安定的に維持できるベースロード電源に位置付けられる。

これに対し、再生可能エネルギーは発電量の変動が大きく、エネルギー貯蔵装置(ESS)や揚水発電による補完が必要になる。天候の影響を受けにくく、一定出力を維持しやすい原子力は、半導体工場の電力使用パターンと整合しやすいという。

海外では、SMRを産業向け電源として活用する動きが進んでいる。SMR開発企業のX-energyは、電力会社American Electric Power(AEP)と共同で、インディアナ州におけるSMR拠点の建設に向けた実現可能性調査を始めると発表した。開発資金はAmazonが負担する。

両社は2039年までに、米国の電力網にSMR設備を導入することを目標に掲げている。韓国ではSK Innovationが、米TerraPowerのナトリウム炉「Natrium」プロジェクトを、2030年代初めの建設開始を目標に進めている。

ただ、韓国内で最初に稼働するSMRは、用仁の半導体ファブがすべて完工した後になる公算が大きい。SK hynixは、用仁クラスターにファブ4基を2033年までにすべて建設する計画を示している。

原子力安全委員会によると、第11次電力需給基本計画に盛り込まれた国内初のSMR実証炉は、2035年までの建設を目標としている。このため、半導体ファブの建設完了後もしばらくは、SMRの稼働を待つ局面が想定される。

SMRの具体的な導入日程もなお固まっていない。政府主導で開発を進める革新型SMR(i-SMR)は現在、設計認可の審査を受けており、建設許可の申請は2028年を予定している。

原子力安全委員会は、大型原発を前提としてきた許認可制度をSMRに適合させる制度改正を2030年までに進める方針だ。第12次電力需給基本計画にSMRをどの程度織り込むかも、現時点では決まっていない。業界関係者は「半導体クラスターの稼働初期は送電網と既存発電所で電力を賄い、その後にSMRを電源として活用していくことになる」との見方を示した。

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