Factorio 原子炉の作り方と比率の組み方

Factorioの原子炉は、熱を生むだけでそれ自体は発電しない設備です。
原子炉から熱パイプ、熱交換器、蒸気タービンへとつないで初めて電力になり、40MWの原子炉も隣接ボーナスを知らずに単独運用すると出力効率が悪くなります。
自分も最初は1基だけ置いて「40MWしか出ない」と悩みましたが、2基を並べた瞬間に考え方が変わりました。
熱交換器4台を原子炉40MWの基準に置き、熱交換器と蒸気タービンの比率が1:約1.72になる理由まで押さえると、過不足のない設計が組みやすくなります。

原子炉発電の全体像と仕組み

原子炉発電は、原子炉が熱を作り、熱パイプがその熱を運び、熱交換器が水を蒸気に変え、蒸気タービンが電力に変える、という四段構えで成り立ちます。
ここを最初に押さえると、なぜ原子炉を置いただけでは回らないのか、なぜ蒸気量の比率計算が必要なのかがすっとつながるはずです。
自分も最初は置いた直後にタービンが止まったままで、壊れたのかと身構えましたが、原因は熱交換器がまだ500℃に届いていなかっただけでした。

原子炉・熱交換器・蒸気タービンの役割分担

原子炉は発電機ではなく、あくまで高温の熱源です。
そこで生まれた熱は熱パイプに乗せて熱交換器へ渡し、熱交換器が水を蒸気へ変え、その蒸気で蒸気タービンを回して初めて電力になります。
この分業を崩してしまうと、どこで止まっているのか見えなくなります。
熱が足りないのか、蒸気が足りないのか、あるいはタービンの数が過剰なのかを切り分けるためにも、まずはこの流れを頭に入れておきましょう。

火力発電(ボイラー＋蒸気機関)との違い

火力発電も原子炉発電も、最終的には蒸気で動く点は同じです。
ただし、火力はボイラーで石炭などを直接燃やして蒸気を作るのに対し、原子炉はウラン燃料セルで超高温の熱だけを作り、そこから別設備へ橋渡しします。
つまり、蒸気を使うからといって設備がそのまま流用できるわけではありません。
自分も火力の感覚のまま蒸気機関をつないで無駄にしたことがあり、原子炉系では蒸気タービンが正解だと知ってから、設備一式を作り直す回り道を避けられるようになりました。

ウラン燃料セルが燃え続ける仕様の落とし穴

ウラン燃料セル1個は8GJのエネルギーを持ち、原子炉1基で200秒燃え続けます。
しかも、電力が余っていても燃焼は止まらないため、出力に対して原子炉を置きすぎると、そのぶんの熱は行き場を失って燃料がそのまま消えていきます。
ここは見た目以上にシビアで、消費電力に合わない過剰設置は燃料の浪費に直結します。
発電設備は「多ければ安心」ではなく、必要な熱量に合わせて組むものだと考えておくと、後の運用がかなり楽になります。

隣接ボーナスの仕組みと計算式

原子炉は単独でも40MWを生みますが、隣に稼働中の原子炉が1基増えるたびに、互いへ+40MW（+100%）の隣接ボーナスが乗ります。
だから配置は「数を置く」だけでは足りず、辺でぴったり接する格子を作れるかで効率が決まります。
ずれた置き方や単独設置は、燃料を入れても伸びしろを捨てる形になるのです。

なぜ隣接させると出力が倍増するのか

Factorio の原子炉発電は「原子炉→熱パイプ→熱交換器→蒸気タービン」の4段構成で、原子炉そのものは電気を作らず熱だけを出します。
ここで効いてくるのが隣接ボーナスです。
稼働中の原子炉が隣に1基あるだけで、その原子炉の基礎40MWにもう40MWが加わるので、最初の1段階でいきなり2倍になるわけです。
自分が1k SPMメガベースを組んだときも、原子炉は最初から2xN型のタイル化ブループリントで固めました。
1基ずつ手置きしていた頃は隣接がずれてボーナスが乗らず、出力が計算と合わなくて30分悩んだことがあります。
さらに、2基を斜めに置いてしまって「隣接してるのにボーナスが付かない」と混乱したこともありました。
角だけ触れていてもダメで、辺で接している場合だけが隣接判定になる。
このルールを実機で確認した瞬間、格子状に揃える意味が腹落ちします。

総出力を求める計算式(原子炉数×40＋隣接リンク×40)

総出力は『原子炉数×40MW ＋ 隣接リンク数×40MW』で求められます。
隣接リンクとは、原子炉同士が辺で接している箇所の数です。
要するに、原子炉を増やした分だけ40MWが増え、さらに接触面の数だけ40MWが上乗せされる仕組みです。
式さえ覚えておけば、レイアウトを見た瞬間に総MWを暗算できますし、過剰設置や配置ミスもその場で見抜けます。
ウラン燃料セルは1個8GJで原子炉1基あたり200秒燃焼し、消費電力に関係なく燃え続けるので、出力が伸びない置き方はそのまま燃料の無駄につながります。
燃料投入の手間が同じなら、隣接リンクを増やしたほうが得なのは明白です。
熱交換器1台が10MWを処理して蒸気を103/秒生産し、蒸気タービン1台が蒸気を60/秒消費して5.82MWを発電します。
比率を見ると、原子炉40MWあたり熱交換器4台、熱交換器:蒸気タービン=1:約1.72、原子炉40MWのワンセットは熱交換器4＋蒸気タービン約7台で組める計算になるのです。

代表的なレイアウト別の出力早見

2基を横並びにすると、それぞれが相手を隣接として数えるため各80MW、合計160MWになります。
単独のまま2基置くのではなく、1回接触させるだけで合計が一気に跳ね上がるのが面白いところです。
4基を2x2の田んぼ型に並べると、内側の各原子炉が2基ずつ隣接を持ち、各120MWで合計480MWになります。
同じ4基でも一列に並べるより2x2のほうが高出力になるため、見た目のコンパクトさより接触面の多さを優先したほうがいいでしょう。
自分がブループリントを組むときも、まずこの2x2を基準にしてから2xNへ伸ばす形を取ります。
中盤の鉄板はここです。
480MWを安定して取り出すなら、熱交換器48台と蒸気タービン約83台が必要になりますし、水はオフショアポンプ1台で熱交換器約116台分、つまり1160MW相当まで足ります。
原子炉を辺でぴったり揃えて格子状に並べること、そして1マスでもずらさないこと。
このシビアさを理解しておくと、ブループリント化の価値がはっきり見えてくるはずです。

原子炉:熱交換器:蒸気タービンの比率

原子炉の出力に合わせて熱交換器と蒸気タービンを比率でそろえると、設計が一気に楽になります。
基準は単純で、熱交換器1台は10MWぶんの熱を処理し、蒸気タービン1台は500℃の蒸気で5.82MWを発電する前提で考えればよいです。
ここを起点にすると、原子炉40MWあたり熱交換器4台、蒸気タービンは熱交換器1台につき約1.72台という形で、必要数をそのまま機械的に出せます。

熱交換器の必要数の出し方

熱交換器は1台あたり10MWぶんの熱を受け持つので、原子炉の発電量を10で割れば必要台数の目安が出ます。
40MWの原子炉なら4台、120MWまで隣接ボーナスで伸びたなら12台です。
要するに、熱交換器は原子炉の出力に対して一直線に増やす設備であり、ここを外すと蒸気系全体の土台が崩れます。

この比率を先に固定しておくと、後段の蒸気タービン側も迷いません。
自分は原子炉1基ぶんを40MW、熱交換器4台、蒸気タービン7台の1ユニットとして覚えています。
480MWでも960MWでも、まず原子炉の総MWを40で割り、その結果を基準に台数を積み上げればいいだけなので、設計図を毎回ゼロから考え直す必要がなくなります。

蒸気タービンの必要数と端数(1.72)の理由

蒸気タービン1台は蒸気を60/秒消費し、500℃の蒸気で5.82MWを発電します。
これに対して熱交換器1台は蒸気を103/秒生産するため、供給と消費の差をそのまま比べると、熱交換器1台あたり蒸気タービンは約1.72台必要になります。
103÷60で出るこの値が、実際の配管本数と出力の釣り合いを決める軸です。

端数が1.72になるのは、熱交換器の蒸気生産レート103が、蒸気タービンの消費レート60の整数倍ではないからです。
ここを見落とすと、タービンを少なく置いた瞬間に蒸気が余り、熱交換器が本気を出せない状態になります。
初めて組んだときに蒸気タービンを5台しか置かず、蒸気が余って熱交換器が止まり気味になったことがありましたが、7台まで増やしただけで出力が安定しました。

実運用では、小規模なら熱交換器1台に蒸気タービン2台と切り上げて余裕を持たせるのがおすすめです。
大規模になるほど1.72に近づけて台数を節約できるので、比率を厳密に守るより、まず余り蒸気を出さない構成を先に作ると扱いやすいでしょう。

原子炉1基ぶんの設備セット早見

原子炉40MWぶんのワンセットは、熱交換器4台と蒸気タービン約7台です。
正確には6.873台ですが、実際の設置では切り上げて7台にするほうが安定します。
ここまで固定してしまえば、原子炉の総MWを40で割って熱交換器数を出し、その台数に1.72を掛けて蒸気タービン数を決めるだけです。

この早見表を手元の基準として持っておくと、原子炉を増設するときの見積もりが速くなります。
設備の本数を感覚で置くのではなく、40MW単位でそろえていくと、蒸気不足にも過剰供給にも振れにくいです。
おすすめです。
比率が体に入ると、設計のたびに悩まずに済むようになります。

2x2で480MWを組む実践配置

2x2の4基構成は、中盤でいちばん扱いやすい480MWの土台になります。
原子炉4基をコンパクトにまとめることで、火力から次の段階へ移るときの電力不足を一気に解消しやすく、基地の拡張も止まりにくくなります。
自分も最初に原子力へ移ったときはこの形を選び、電柱が赤く点滅し始めた火力から480MWを組み直した瞬間に、しばらく電力の心配から解放されました。

原子炉4基と熱パイプの並べ方

2x2の配置では、各原子炉が隣接補正を受けて120MWずつ働き、合計480MWになります。
数字がきれいに揃うので、どこでどれだけ増えるのか見通しやすく、設計の修正もしやすい構成です。
熱パイプは原子炉の上下に通して、熱交換器へ最短で届けるのが基本になります。
距離が伸びるほど温度が落ちて発電が始まりにくくなるため、まずは近くに寄せて置くことが安定運用への近道です。

熱パイプは1列で無理に引っ張るより、到達距離を稼ぎたい区間だけ2列以上に並べると扱いやすくなります。
原子炉の熱を逃さず運ぶ経路を短く保てば、後工程の熱交換器が素直に立ち上がるからです。
見た目は地味ですが、ここが詰まると480MWの理屈がそのまま崩れます。

熱交換器48台と水の引き込み

480MWを回すには熱交換器48台が必要です。
原子炉の熱を蒸気に変える役割をこの48台が担うので、ここが不足するとタービン側にどれだけ余裕があっても発電は伸びません。
配置は原子炉の熱パイプの先に熱交換器を二列で並べる形が扱いやすく、層状に積むと流れが見えやすくなります。
自分は最初、ここを横に広げすぎて配管が散らばり、後から見返して整理し直したことがあります。

水はオフショアポンプ1台で十分です。
オフショアポンプ1台で熱交換器約116台、蒸気タービン約200台、1160MW相当を供給できるので、480MW規模なら水切れを気にする場面はほぼありません。
湖や海に1台置いて引き込めば足りるため、水路を増やすよりも、まずは熱交換器と原子炉の距離を詰めることを優先すると設計が安定します。

蒸気タービン約83台の配置と電力接続

蒸気タービンは約83台を見込んでおくと、480MWの受け皿としてちょうどよく収まります。
自分が一度、横一列に83台並べようとして基地のスペースを圧迫したことがありますが、タービンは複数列に折り返して配置した方が省スペースです。
電力接続も電柱でまとめて引き込めば配線がすっきりし、後から増設するときも触りやすくなります。

この段階では、タービンを「全部を一列で見せる」より「流れを止めずに並べる」方が結果につながります。
熱交換器から来た蒸気を途切れさせずに受け、発電した電力をまとめて基地へ送るだけで、480MWの安心感がそのまま運用の余裕になります。
研究を進めたい時期には、この余裕がそのまま次の設備投資の速度になるはずです。

燃料供給とトラブル対処

燃料セルの供給と排出を最初から自動化しておくと、原子炉は止まりにくくなります。
手動補給はどうしても見落としが出るので、インサータを分けて投入と排出を回す形が基本です。
燃料が切れると炉だけでなく基地全体の電力計画が崩れるため、立ち上げ時点で仕組みを組んでしまうのがいちばん安心です。

燃料セルの自動投入と使用済みセルの排出

燃料セルは原子炉にインサータで入れ、使用済みセルは別のインサータで抜く構成にしておくと、補給と回収が同時に回ります。
自分も最初は手で運べば足りると思っていましたが、少し目を離しただけで全原子炉が燃料切れになり、基地が真っ暗になったことがあります。
それ以来、原子炉を建てる時はインサータと燃料供給ベルトを最優先でセットにしています。

ウラン燃料セルを安定して回すなら、Kovarex濃縮も同時に整えるのが定石です。
Kovarex濃縮はU-235を1個あたり66秒で生成し、200秒で約3個、つまり燃料セル30個ぶんを作れます。
これが入っているとU-235の枯渇を気にせず原子炉を回し続けられるので、原子力に踏み込むなら燃料搬入だけでなく濃縮ラインまで含めて考えたほうが早いでしょう。

温度が500℃まで上がらない時の原因

蒸気タービンが回らない時は、まず熱交換器が500℃に届いているかを確認すると切り分けが速いです。
止まって見える原因は、熱パイプが長すぎて途中で温度が落ちている、原子炉に燃料が入っていない、燃料を入れた直後で立ち上がり待ちのどれかにまとまります。
特に熱パイプは見た目以上に伸ばしすぎやすく、直線の最大長は500÷(1＋P/15)で考えると管理しやすいです。
Pは通過電力MWなので、負荷が大きい系統ほど届く距離が短くなるわけです。

この手の不調は、炉そのものより配管の引き回しで起きることが多いです。
タービン側だけ見て「壊れている」と判断するより、原子炉から熱交換器までの距離と燃料の有無を順に追うほうが早いでしょう。
立ち上がり直後なら少し待つだけで解決するので、焦ってレイアウトを崩さないことも大切です。

燃料の無駄燃焼を止める回路制御の入口

燃料は電力を使っていない時間でも燃え続けるため、夜間や低負荷時にそのまま焚き続けると燃料がもったいないです。
そこで蓄電池の残量を回路で読み、電力が余っている間はインサータを止めるだけでも燃料持ちはかなり変わります。
自分も夜間に燃料がどんどん減るのが気になって回路を組みましたが、最初は難しく見えても、蓄電池の信号でインサータをON/OFFするだけなら意外と素直に動きます。

回路制御は最初から凝りすぎないほうが続きます。
まずは蓄電池1基とインサータ1台で最小構成を作り、余裕が出てからしきい値や複数炉の制御に広げると扱いやすいです。
燃料供給の自動化と組み合わせれば、原子炉は安定して回り、燃料のムダも抑えやすくなります。
おすすめです。