2035 年に送電網に電力を供給するものは何でしょうか?レースは幅広く開かれています

AIの 権力に対する飽くなき要求 ハイテク企業は新しいエネルギー源を探し求めており、その探求が競争と核融合・核分裂スタートアップへの投資を刺激している。

多くの人にとって、天然ガスは年中無休のベースロード電力に対する簡単な答えです。テスト済みで、安価で、広く入手可能です。しかし、イランの無人機攻撃により主要輸出国であるカタールの天然ガスインフラの大部分が破壊され、中東戦争でサプライチェーンの脆弱性が露呈した。同時に、需要の急増により、 ガスタービンの順番待ちリスト あまりにも長いので、今日の注文が履行されるのはおそらく 2030 年代初頭になるでしょう。

こうした遅れはテクノロジー企業だけでなく、天然ガス業界そのものにもリスクをもたらす。

米国では、 40% 今日消費される天然ガスのうち、発電に使われます。タービン不足が解消する頃には、業界には新たな競合他社が多数登場する可能性がある。小型モジュール型原子炉（SMR）の新興企業と核融合発電の新興企業はいずれも、今後5～7年以内に初の商用発電所の送電網への接続を開始する予定で、これは新しい天然ガス発電所の部品を入手するのにかかる期間とほぼ同じだ。

核の脅威

SMR スタートアップ企業は、天然ガス発電所を置き換えるのに最適な可能性があります。多くの場合、この技術は既存の核分裂炉の設計を微調整しますが、基本的な物理学は証明されており、数十年にわたって広く使用されています。

いくつかの SMR 企業は、10 年が終わる前に原子炉を稼動させることを目指しています。 Google を将来の顧客として数えている Kairos Power もその 1 つです。会社 承認を受けました エルメス 2 実証炉は 2024 年に完成予定であり、建設は現在行われている 順調に進んでいます。オクロ、それは 合併した サム・アルトマン氏の白紙小切手会社は2024年に設立され、同社によると、最初の商業運転は2028年を目標としているという。 年報。

数年後に続きたいと考えている人もいる。 Xエネルギー、 アマゾンを投資家として数えているを目指しています。 2030年代初頭一方、ビル・ゲイツが設立したTerraPowerは、 メタに対処する商業運転開始予定 2030年に。

天然ガスに取って代わる最適な発電源として SMR は、ビジネス モデルが依存する規模の経済を実現して、迅速に規模を拡大する必要があります。それ 簡単ではないでしょう。しかしテクノロジー企業は、自分たちがどちらかであると十分に自信を持っているようだ。 スタートアップへの投資 あるいはギガワット相当の電力を得るために彼らと契約を結ぶこともある。

Fusion のタイムライン

企業が注目を集めているもう 1 つの技術は核融合発電です。核融合は核分裂ほど証明されていませんが、燃料として海水しか使用せずに大量の電力を供給できることが期待されています。

核融合スタートアップ企業も、最初の原子炉を配備するために 2030 年代初頭、あるいはそれより早い時期を目標としています。

最有力候補の 1 つである Commonwealth Fusion Systems は、 順調に進んでいます 来年には実証炉のスイッチを入れる予定だ。初の商業炉である400メガワットのアークは、2030年代初頭にバージニア州で発電を開始する予定だ。

比較的新しい新興企業である別のスタートアップは、次のことを望んでいます。 建設を開始する イナーシャ・エンタープライズの技術は、制御された核融合反応が消費する以上の電力を生成できることを初めて証明した国立点火施設で採用された原子炉設計に基づいている。

しかし、Helion はその中で最も積極的なタイムラインを持っているかもしれません。サム・アルトマンが支援するスタートアップは オリオン座の建設に向けて競争する、マイクロソフトに電力を供給するために、2028 年までに同社初の商業規模の発電所を設立します。同社もまた、 OpenAIと交渉中と報じられている 2030年までに最大5ギガワット、2035年までに50ギガワットを供給する予定だ。これらの数字を達成するには、ヘリオンは10年末までに800基の原子炉を建設し、その後5年間でさらに7,200基の原子炉を建設する必要がある。

新興企業がこれらの量の電力を供給できれば、エネルギー市場は完全に書き換えられるでしょう。昨年、米国はこう付け加えた 63ギガワット すべての電源にわたる新たな発電能力。ヘリオンが毎年 10 ギガワット近くの新たな生産能力を構築できれば、同社だけで天然ガス業界全体が昨年達成したよりも多くの電力が追加されることになります。

価格の問題

ガスタービンメーカーを含むこれらすべての企業にとっての課題はコストです。

SMR の新興企業はコスト削減を推進するために大量生産に期待していますが、その仮説はまだ証明されていません。今日、原子力発電は、メガワット時あたり約 170 ドルと、新しい発電能力の中で最も高価な形態の 1 つです。 ラザード。 Fusion も同様のスケールアップの課題に直面していますが、さらに未知の課題に直面しています。一部の専門家は、核融合発電所は1メガワット時で稼働できると予測している 約150ドル 最初は。

一方、ラザードによれば、新しいベースロード天然ガス発電所の稼働コストはメガワット時あたり約107ドルだが、近年価格は上昇傾向にあり、おそらく新しい核分裂炉と核融合炉の両方と衝突する可能性がある。

しかし、それらはすべて、バッテリーと組み合わせた再生可能エネルギーによって損なわれる可能性があります。

風力発電と太陽光発電のコストは、過去 10 年間で急激に低下しました。風力発電は近年、やや頭打ちになっているようだが、太陽光発電の価格は下がり続けており、止まる気配はない。バッテリーも長年にわたって安価になり、送電網が大量のバッテリーを設置するまでになった。 58ギガワット時 去年。補助金がない場合でも、太陽光発電とバッテリーの組み合わせはメガワット時あたり 50 ドルから 130 ドルの範囲であり、核融合、核分裂、天然ガスと重複しています。

これらの数値はすべて、電気自動車向けの化学物質に由来する現在のバッテリー技術を使用したものです。系統接続を真正面から目的とした新しい設計は、価格をさらに引き下げる可能性がある。たとえば、フォームエネルギー 最近契約を結んだ 30 ギガワット時の鉄空気電池から Google に電力を供給します。もう 1 つの XL バッテリーは、 古いオイルタンクを再利用する 安価な有機液を保管するため、バッテリーのサイズはタンクのサイズと数によってのみ制限されます。

これらの新しい電池は、リチウム、コバルト、ニッケルなどの重要な鉱物の使用を回避しているため、長期エネルギー貯蔵のコストを、他のもので主張するのが難しいレベルまで劇的に削減すると約束されています。