IHI on Government Report Hub

令和４年度原子力産業基盤強化事業委託（原子力機器へのAM 材適用に向けた材料データベース構築）事業報告書

Wed, 24 Jul 2024 00:00:00 +0000

この報告は、原子力機器への付加製造（AM）材適用に向けた材料データベース構築について書かれた令和4年度の事業報告書である。三菱重工業、東芝エネルギーシステムズ、日立GEニュークリア・エナジー、IHIの4社が協力し、3Dプリンタによる付加製造技術を原子力分野に適用するための規格化に必要な材料特性データベースの整備を目的としている。事業は3段階に分けて実施され、STEP1では検証プロセス方法の妥当性確認として、4社が独立してオーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lの試験片を粉末床溶融結合法（PBF法）で製作し、硬さ試験、組織試験、化学分析を実施した。各社で異なる造形装置や条件を用いながらも共通の試験基本仕様に従い、品質のばらつきを評価することで、材料品質が確保された領域を認定するプロセスの検証を行った。 STEP2では規格化に向けた材料データ取得として、物性値データ取得用試験片の製作を実施し、従来規格で要求される固溶化熱処理とHIP処理の2パターンで熱処理を行った。また指向性エネルギー堆積法（DED法）についても1社が試験片を造形し、固溶化熱処理と熱処理なしの2パターンで検討を進めた。 2023年度以降の試験計画では、常温・高温引張試験、疲労試験、応力腐食割れ試験、破壊靭性試験など包括的な材料試験を計画し、最終的にはモックアップ検証までを含む3年間の事業計画を策定した。本事業により、原子力産業界でのAM材適用に向けた技術基盤の確立と新規サプライヤ参入機会の創出が期待される。

令和5年度原子力産業基盤強化事業（原子力機器へのAM 材適用に向けた材料データベース構築）事業報告書

Mon, 08 Jul 2024 00:00:00 +0000

この報告は、原子力機器への付加製造（AM）材適用に向けた材料データベース構築について書かれた報告書である。原子力産業では、3Dプリンタによる付加製造技術が従来工法では困難な複雑形状部品の高品質製作を可能とし、設計自由度の拡大と製造効率化を実現する技術として注目されている。東日本大震災以降の原子力プラント停止により製造機会が減少し、技術継承問題や原子力事業撤退が進む中、AM材適用は新規参入機会創出と産業維持に寄与すると見込まれる。しかし原子力製品への適用には品質統一のための規格制定が必要であり、そのためには複数メーカーによる協業でのデータ蓄積が不可欠である。報告書では、三菱重工業、東芝エネルギーシステムズ、日立GEニュークリア・エナジー、IHIの4社が連携し、オーステナイト系ステンレス鋼SUS316Lを対象材料として、粉末床溶融結合法とレーザー肉盛法による材料特性データベースを構築した。STEP1では検証プロセス方法の妥当性確認として4社独立での試験片製作と材料試験を実施し、硬さ、組織、化学分析、引張試験を行った。STEP2では規格化に向けた本格的データ取得として応力腐食割れ試験等を実施し、2024年度計画としてモックアップ検証も策定した。得られた材料特性データは日本機械学会の規格検討にフィードバックされ、2025年度以降の原子力分野AM材規格制定に活用される予定である。

令和４年度「質の高いエネルギーインフラの海外展開に向けた事業実施可能性調査事業」ガーナ共和国・小型モジュール炉（SMR: Small Modular Reactor）を用いた電力インフラ整備の事業可能性調査事業調査報告書

Wed, 14 Feb 2024 00:00:00 +0000

この報告は、ガーナ共和国における小型モジュール炉（SMR）を用いた電力インフラ整備の事業可能性について調査した報告書である。ガーナは現在、電力供給の不安定性と需要増加に直面しており、2030年までに電力需要が大幅に拡大することが予測されている。同国は1960年代から原子力開発に取り組んでおり、研究炉の運転経験を有するものの、商用原子力発電所の導入には至っていない。本調査では、NuScale社が開発したVOYGR™システムのガーナへの適用可能性を検討している。調査の結果、ガーナの電力市場において77MWe×12基構成のVOYGR™-12が最も適していることが判明した。法規制面では、既存の原子力法に基づく許認可プロセスが整備されており、米国のNRC基準との整合性も確認された。環境影響評価についても、ガーナの環境社会影響評価制度と米国の手法との比較検討を行い、実施可能性を評価した。電力システム分析では、現在の火力発電中心の電源構成から、SMRによる安定的なベースロード電源の必要性が明らかになった。建設市場調査では、ガーナ国内の建設会社、労働市場、重機・建材市場を詳細に分析し、現地調達率の向上可能性を検討した。労働力については、適切な訓練により現地化が可能であり、建設資材の一部も国内調達が期待できることが確認された。原子力機器の現地製造については、配管、バルブ、ポンプ類を中心に現地企業の能力を評価し、段階的な国産化計画を策定した。総合評価として、SMR導入はガーナの安定的電力供給、インフラ発展、人材育成、産業振興に大きく貢献すると結論づけている。同時に、日本の原子力産業にとっても海外展開の重要な機会となることが示されている。

令和３年度原子力産業基盤強化事業一般産業用工業品の採用における安全性・信頼性を確保する手法の整備事業報告書

Wed, 10 May 2023 00:00:00 +0000

この報告は、原子力産業基盤強化事業における一般産業用工業品の採用手法の整備について書かれた報告書である。東京電力福島第一原子力発電所事故以降、原子力機器の需要が著しく減少し、サプライチェーン内の各調達先において原子力機器供給体制の維持が経営的に困難となっている。そのため調達先の原子力事業からの撤退が進み、サプライチェーン断絶のリスクが顕在化している。このリスクを回避する手段として、原子力施設向けに設計・製造されていない物品を購入し、原子力施設の安全機能に係る機器として使用できることを評価・検証した上で採用する方法がある。これは米国で開発された「Commercial Grade Dedication（CGD）」と称される手法であり、米国では規制、民間規格及び業界ガイドラインが整備されている。日本においても品管規則において一般産業用工業品の管理について言及されたことにより、この手法の適用が現実味を帯びるようになった。しかし具体的要領が記載されておらず、各購入者が単独で取り組んだ場合、規制や規格の解釈が不十分となり不適切な物品を採用するリスクが想定される。そのため業界標準要領となる一般産業用工業品採用ガイドラインを制定し、原子力業界における一定水準の管理要領を定める必要がある。令和２年度に事業実施４社が共同で一定水準の管理要領を検討し、「一般産業用工業品採用ガイドライン素案」令和２年度版を作成した。令和３年度は継続してデモンストレーションを完了し、得られた教訓をガイドライン素案に反映・改訂することにより、ガイドライン素案の更なる実効性向上を図った。

令和２年度内外一体の経済成長戦略構築にかかる国際経済調査事業（民間航空機サイバーセキュリティのルール形成（国際標準化含む）戦略に係る調査研究）調査報告書

Mon, 21 Feb 2022 00:00:00 +0000

この報告は、民間航空機サイバーセキュリティの国際標準化戦略について書かれた報告書である。近年、モビリティのコネクテッド化が進む中、2030年代には電動航空機の市場投入が見込まれており、サイバーセキュリティの議論が加速している。日本企業の電動化技術は欧米から大きな期待を寄せられているが、技術開発と並行してルール形成の領域にも注力する必要がある。電動航空機は従来とは異なる推進構造やシステム構造となるため、機体の安全性証明に新たな基準が必要である。航空機では部品点数が約100万点と自動車の10倍以上であり、複雑なサイバー環境が形成される。また故障しても動き続けなければならない設計思想の下、多重的なセキュリティ設計が求められる。本調査では、SAE、RTCA、EUROCAEといった民間標準化団体における航空機サイバーセキュリティのルール形成動向を把握した。これら欧米の標準化団体が主戦場となり、航空機メーカ、電機メーカ、各国規制当局によって活発な議論が開始されている。国内では経済産業省が策定したサイバー・フィジカル・セキュリティ対策フレームワーク（CPSF）とRTCA文書との比較分析を実施した。その結果、サプライチェーンリスク管理や組織的なセキュリティ対応において日本が参画可能性のあるセキュリティ分野を特定した。調査により、日本が国際標準化活動に参画するための戦略として、国際標準化団体の定点観察、攻める領域の選定、適切な体制構築が重要であることが明らかになった。特に将来のe-Enabled航空機を想定したセキュリティ対策について、CPSFを用いたモデル化を実施し、日本企業がシステムレベルでの参画を目指すための基盤を整理した。JAXA航空機電動化コンソーシアムとの連携強化も重要な要素として位置づけられている。

令和元年度質の高いインフラの海外展開に向けた事業実施可能性調査事業（ブラジル国南部リオグランデドスル州における低品位炭及びバイオマスのガス化による地産地消型化学原料製造事業の実施可能性調査）調査報告書

Fri, 29 Oct 2021 00:00:00 +0000

この報告は、ブラジル国南部リオグランデドスル州における低品位炭及びバイオマスのガス化による地産地消型化学原料製造事業の実施可能性について書かれた報告書である。株式会社IHIが経済産業省から委託を受けて実施した令和元年度調査の結果をまとめたものであり、同社が開発した二塔式ガス化炉（TIGAR）技術を活用して現地の低品位炭とバイオマスから尿素やメタノール等の化学原料を製造する事業の実現可能性を検討している。調査の背景として、ブラジル南部では天然ガス供給インフラが脆弱であること、RS州には灰分約50%の利用困難な低品位炭が豊富に賦存していること、農業大国であるブラジルでは肥料原料の多くを輸入に依存していることが挙げられている。調査では原料となる石炭とバイオマスの供給可能性、製品の需要と価格、競合技術との比較、プラント設計、事業体制とファイナンススキーム、経済性等について包括的に検討が行われた。石炭原料としてはBaixo Jacui炭とCandiota炭を、バイオマス原料としてはユーカリや松等を対象とし、製品としては尿素とアンモニアを想定したプラント設計と経済性評価を実施している。調査の結果、想定した小規模事業スキームでは事業化が困難であることが判明し、より安価な原料の確保、付加価値の高い製品への転換、公的支援の活用が必要であることが明らかとなった。一方で、大規模化により自立した事業となる可能性も確認されており、今後は農業残渣等のより安価な原料の調査、付加価値の高い製品の検討、バイオ燃料インセンティブ制度の活用等を通じた事業性向上への取り組みが課題として示されている。

平成３０年度質の高いエネルギーインフラの海外展開に向けた事業実施可能性調査事業（タイ国・浮体式ＬＮＧ発電事業の実施可能性調査）調査報告書

Thu, 31 Oct 2019 00:00:00 +0000

本調査は、タイ国における浮体式ＬＮＧ発電事業の実施可能性を検証し、質の高いエネルギーインフラの海外展開に向けた具体的な事業実施の可能性を評価するものである。

平成３０年度質の高いエネルギーインフラの海外展開に向けた事業実施可能性調査事業（タイ国・浮体式ＬＮＧ発電事業の実施可能性調査）調査報告書（英文） FY2018 Project on Feasibility Study toward Overseas Expansion of High Quality Energy Infrastructures (Feasibility study on floating LNG power station in Thailand) Final report