世界のコージェネレーション装置市場規模は2023年に272億ドルと評価され、2032年までに576億ドルに達すると予測されており、予測期間（2024年から2032年）中に8.7％のCAGRを記録します。世界的なエネルギー需要の増大が、コージェネレーション機器市場の成長の主な原動力となっています。
コージェネレーション装置は、廃棄物の熱を回収しながら電気を生成し、エネルギー効率を高める機械とシステムで構成されています。熱電併給 (CHP) システムとしても知られるコージェネレーション装置は、天然ガス、バイオマス、廃熱などの単一の燃料源を電気と熱エネルギーに変換します。
さらに、コージェネレーションはエネルギー消費を頻繁に削減し、エネルギー供給の安全性を向上させる費用対効果の高いプロセスであるため、コージェネレーションシステムの需要が増加し、予測期間中に世界のコージェネレーション機器市場シェアの重要な成長要因となる可能性があります。さらに、世界中のガスインフラの拡大によりコージェネレーションシステムの需要が増加しており、これが市場の重要な発展の推進力となる可能性があります。さらに、コージェネレーションシステムや規制枠組みの開発に伴う高額な投資コストが、市場の制限要因となることが予想されます。
| レポート指標 | 詳細 |
|---|---|
| 基準年 | 2023 |
| 研究期間 | 2020-2032 |
| 予想期間 | 2024-2032 |
| 年平均成長率 | 8.7% |
| 市場規模 | 2023 |
| 急成長市場 | 北米 |
| 最大市場 | ヨーロッパ |
| レポート範囲 | 収益予測、競合環境、成長要因、環境＆ランプ、規制情勢と動向 |
| 対象地域 |
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エネルギーコストの上昇
エネルギーコストが上昇し、市場がより不安定になる中、コージェネレーション装置は、オンサイト発電および熱エネルギー生産のための費用対効果の高いソリューションです。コージェネレーション システムは、暖房や冷房のために廃熱を回収しながら電力を生成するため、企業や機関が送電網から供給される電力への依存を減らし、総エネルギー コストを削減し、競争力と財務パフォーマンスを向上させるのに役立ちます。米国環境保護庁 (EPA) によると、コージェネレーション システムは、従来の発電技術の 35 ～ 40% ではなく、全体のエネルギー効率が 65 ～ 90% に達する可能性があります。この効率の向上により、ユーザーの大幅なコスト削減につながります。米国エネルギー効率経済評議会 (ACEEE) の調査によると、産業用コージェネレーション システムは、グリッドから供給される電力や購入した熱と比較して、エネルギー費用を 20 ～ 40% 削減できるとのことです。
さらに、コージェネレーション プロジェクトは魅力的な投資収益率を提供します。 2023 年 6 月時点で、イタリア、ポーランド、英国の商用電力価格は世界最高水準にあり、1 キロワット時あたり 0.40 米ドルを超えていました。アイルランドの家庭用電気料金も世界で最も高く、1キロワット時あたり約0.52米ドルであるのに対し、英国は1キロワット時あたり0.44米ドルである。国際エネルギー機関 (IEA) によるケーススタディでは、ヨーロッパのコージェネレーションプラントの投資回収期間は、システムの規模、燃料費、エネルギー節約量に応じて 2 ～ 7 年であることが判明しました。
同様に、米国の Combined Heat and Power Alliance が実施した調査では、商業用および産業用コージェネレーション プロジェクトの回収期間は 3 ～ 5 年であることが多く、長期的なコスト削減を求める企業にとって魅力的な投資であることが判明しました。その結果、コージェネレーション システムは、大幅なコスト削減と短期間の投資回収の可能性を備え、エネルギー コストの上昇の影響を相殺し、さまざまな業界や分野のエンド ユーザーにとって長期的な財務パフォーマンスを向上させる魅力的な代替手段となります。
初期投資コストが高い
コージェネレーション装置の普及に対する主な障害の 1 つは、設置と試運転に必要な多額の先行投資です。コージェネレーション システムには、原動機 (ガス タービンまたはエンジン)、発電機、熱回収ユニット、制御システムの調達など、多額のインフラストラクチャ コストがかかります。これらの初期費用は、一部のエンド ユーザー、特に資本予算が制限されている中小企業 (SME) や組織にとっては高すぎる可能性があり、市場での採用が制限されています。
たとえば、コージェネレーション システムの一般的なコストは、ブランド、効率、設置によって異なります。たとえば、Inoplex 50 KW 発電機の価格は 72,000 米ドル、Inoplex 67 KW 発電機の価格は 97,000 米ドルになります。設置を含む完全なユニットの費用は 15,000 ドルから 20,000 ドルになります。
さらに、コージェネレーションプロジェクトの回収期間、つまりエネルギー効率の向上によるコスト削減で初期投資費用をカバーできるまでの期間は、システム効率、燃料価格、電気料金、インセンティブによって異なります。米国エネルギー省 (DOE) の調査によると、コージェネレーション プロジェクトの回収期間は通常 3 ～ 7 年で、理想的な条件下では回収期間が大幅に短縮されるプロジェクトもあります。しかし、一部のコージェネレーションプロジェクトに伴う回収までの期間が長いため、潜在的な投資家、特に投資期間が短い投資家や財務上の制限が厳しい投資家を躊躇させる可能性があります。
分散型エネルギー生成
分散型エネルギー生成と分散型エネルギー資源 (DER) への傾向により、コージェネレーション装置に魅力的な可能性が生まれています。コージェネレーション システムは、オンサイトでの発電と熱エネルギー生成を提供し、送電網の停止に対する回復力、信頼性、セキュリティを実現します。企業や地域社会がエネルギーセキュリティの向上、集中型送電網への依存の軽減、よりレジリエントなエネルギーシステムへの移行に努める中、コージェネレーションは、局地的なエネルギー生成と消費に対する拡張性とコスト効率の高い代替手段を提供します。
さらに、2023 年には、太陽光、風力、水力、バイオマス、地熱などの再生可能エネルギー源が米国の総発電量の 22%、または 8,740 億 kWh を占めます。再生可能エネルギーへの傾向の高まりにより、分散型発電システムの需要が高まる可能性があります。米国エネルギー省 (DOE) の報告書によると、コージェネレーション システムは、送電網の停止や緊急時に送電網から独立して稼働できるオンサイト発電機能を提供することで、エネルギーの回復力を向上させます。ブラック スタートやアイランディングなどのバックアップ機能を備えたコージェネレーション施設は、グリッド電力が利用できない場合でも重要な負荷に電力を供給し続けることができるため、ビジネスの継続性が維持され、エンド ユーザーの混乱が軽減されます。
さらに、コージェネレーションシステムをグリッドに追加すると、集中発電および送電施設への負担が軽減され、グリッドの安定性と信頼性が向上します。エネルギー生成を分散化し、コジェネレーションなどの分散型エネルギー リソース (DER) を利用することで、電力会社は送電網の運用を改善し、需要と供給のバランスをとり、電圧変動や送電網の混雑を軽減できます。研究によると、コジェネレーションなどの分散型発電技術は送電網の回復力を向上させ、停電の可能性と期間を最小限に抑えることができ、電力会社と最終消費者の両方に利益をもたらします。
市場は容量別にさらに、30 MW 以下、31 MW ～ 60 MW、および 61 MW ～ 100 MW に分類されます。
このセグメントには、大規模な工業団地、大都市圏、または公共事業規模の事業のエネルギー需要を満たす可能性のある大規模なコージェネレーション施設が含まれます。この容量範囲のコージェネレーションプラントは広範な発電能力を備えており、産業運営、地域冷暖房ネットワーク、電力網などのさまざまな最終顧客に電力と熱エネルギーを供給できます。これらの大規模コージェネレーション システムは、規模の経済、運用効率、送電網サポート サービスを提供し、そのすべてが地域および国家レベルでのエネルギー安全保障、送電網の安定性、環境の持続可能性の向上に貢献します。
この容量範囲のコージェネレーション システムは、中規模の産業運営、大規模な商業施設、および複数の建物が混在するキャンパスのエネルギー需要に対応できます。これらのシステムは小規模な設備よりも高い発電能力を備えており、単一の施設内または相互接続された多数のサイトにわたる電気および熱エネルギー需要をより包括的にカバーすることができます。この容量範囲のコージェネレーション施設は、エネルギーの信頼性、回復力、コスト削減の向上を実現し、エネルギー使用の最適化と運用コストの削減を目指す中規模企業にとって魅力的なソリューションとなります。
燃料に基づいて、市場は石炭、天然ガス、バイオマスに細分化されています。
天然ガスは、石炭よりも入手しやすく、低コストで、燃焼がクリーンであるため、コージェネレーション システムで最も人気のある燃料源の 1 つです。天然ガス焚きコージェネレーションプラントは、ガスタービン、レシプロエンジン、またはコンバインドサイクルシステムを使用して天然ガスの化学エネルギーを電気に変換し、廃熱を熱利用のために回収します。天然ガスコージェネレーションは、その高効率、素早い起動時間、変化するエネルギー需要に対応する柔軟性により、信頼性が高く費用対効果の高いオンサイト発電と熱エネルギー出力を必要とする商業、産業、および事業規模のアプリケーションにとって人気のある代替手段です。
バイオマスベースのコージェネレーション システムは、木材、農業廃棄物、都市固形廃棄物、特定のエネルギー作物などの有機燃料源を使用して電力と熱を生成します。燃焼、ガス化、嫌気性消化プロセスにより、バイオマス原料がバイオガス、合成ガス、または蒸気に変換され、これらは発電と熱エネルギーの回収に使用されます。バイオマスが持続可能な方法で調達されると、再生可能エネルギーが生成され、廃棄物が削減され、カーボンニュートラルになる可能性があります。バイオマスベースのコージェネレーションは、再生可能エネルギーの統合を促進し、温室効果ガス排出量を削減し、農業地域の農村開発を刺激するために不可欠です。ただし、バイオマスコージェネレーションの可能性を最大限に発揮するには、燃料の入手可能性、輸送、環境の持続可能性を解決する必要があります。
市場は技術に基づいてガスタービン、レシプロエンジン、蒸気タービン、コンバインドサイクルガスタービンに分類されます。
蒸気タービンベースのコージェネレーション システムは、蒸気タービンを使用して蒸気からの熱エネルギーを機械エネルギーに変換し、発電機を駆動して電気を生成します。これらのシステムは多くの場合、ボイラーまたは排熱回収蒸気発生器 (HRSG) を使用して、燃料源 (天然ガス、バイオマス、廃熱など) または産業操作から蒸気を生成します。蒸気タービンコージェネレーションは、効率性、信頼性が高く、さまざまな燃料源を使用できるため、大規模産業施設、発電所、地域暖房システムに最適です。
複合サイクル ガス タービン コージェネレーション システムは、ガス タービンと蒸気タービンを組み合わせて、エネルギー効率と出力を向上させます。 CCGT システムでは、ガス タービンの排熱を回収して蒸気を生成し、その蒸気を蒸気タービンで膨張させて追加の電力を生成します。 CCGT コージェネレーションは、スタンドアロンのガス タービン システムよりも全体的な効率が優れているため、大規模な発電アプリケーション、公共事業規模のプロジェクト、産業または自治体の顧客にサービスを提供する熱電併給 (CHP) プラントの実行可能な代替手段となります。
市場は用途によって商業、住宅、産業に二分化できます。
オフィスビル、小売センター、ホテル、学校、病院、その他の商業施設は、商業部門に該当する非工業施設の例です。商業部門では、これらの建物のエネルギー、冷暖房のニーズを効率的に満たすためにコージェネレーション システムが使用されています。たとえば、大規模なオフィス複合施設に導入されたコージェネレーション システムは、吸収式冷凍機やヒート ポンプを使用して廃熱を回収して暖房または冷房を行いながら、電力需要を満たすためにオンサイトで電力を生成できます。商業部門におけるコージェネレーションには、エネルギーコストの削減、信頼性、環境の持続可能性などの利点があり、運用コストと二酸化炭素排出量を最小限に抑えたい企業にとって魅力的な代替手段となっています。
住宅部門は、一戸建て住宅、アパート、マンション、住宅プロジェクトなどの世帯および住宅建物で構成されます。商業用途や産業用途ほど普及していませんが、コージェネレーション システムを住宅環境で使用して、個々の住宅や集合住宅向けの熱電併給 (CHP) ソリューションを提供できます。住宅用コージェネレーション システムは通常、マイクロタービンやレシプロ エンジンなどの小型原動機を使用して、暖房、温水生成、その他の家庭の要件に必要な電気と熱エネルギーを生成します。従来の送電網から供給される電気および暖房ソリューションと比較して、これらのシステムは家庭のエネルギーコストを節約し、エネルギーの自立を促進し、環境への影響を低減します。
世界のコージェネレーション機器市場分析は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカで実施されます。
ヨーロッパは世界のコージェネレーション機器市場の最大の株主であり、予測期間中に9.3%のCAGRで成長すると推定されています。ヨーロッパは、ロシアやドイツなどの経済圏で天然ガスが広く利用できるため、予測期間を通じて最も高い成長率を経験すると予想されています。都市では、スペースと費用の制約と厳しい環境制限により、予測期間中にこの機器の需要が増加すると予測されます。この地域には大きな電力およびエネルギー生産能力があるにもかかわらず、世界の電力輸入の大部分を特定の経済国が占めています。発電に代替エネルギー源を使用しているにもかかわらず、天然ガスは依然としてこの地域の主要なエネルギー供給者です。
さらに、経済協力開発機構 (OECD) を含むさまざまな政府当局が、各国での自然エネルギー源の使用を増やすための奨励金を提供しています。英国やドイツなどの国々は、コージェネレーション装置の設置を促進するために多くの税制上の優遇措置やリベートを実施しています。この地域のいくつかの重要な企業や産業は、この機器を大量に発注する資金を持っています。ただし、成熟経済であるため、この地域は予測期間にわたって緩やかに成長すると予想されます。
北米は、予測期間中に 8.9% の CAGR を示すと予想されます。北米は世界の重要な電力生産国および消費国です。米国はこの地域の主要な電力消費国であり、また生産国でもある。米国エネルギー情報局 (EIA) は、米国のエネルギー需要が 2023 年には 4 兆 100 億キロワット時 (kWh) に減少し、過去最高だった 2022 年の 4 兆 480 億キロワット時から減少すると予測しています。これは、経済成長の鈍化と経済成長の鈍化によるものです。 EIA は、経済成長の加速に伴い、2024 年には需要が 4 兆 670 億 kWh に増加すると予測しています。米国エネルギー情報局によると、エネルギー消費量は 2050 年末までに 6 TWh を超えると予想されています。これは、産業分野での電力需要の増加が原因であると考えられます。
また、冬の悪条件により暖房需要が高まり、コージェネレーション設備の需要を活用したマイクロCHPが開発されました。技術の進歩と商業スペースの拡大による電力と電力の膨大な需要は、HVACの需要を押し上げ、北米のコージェネレーション機器市場の成長に貢献しています。
アジア太平洋地域は、急速な人口増加と高いエネルギー需要により、大きな成長の可能性を秘めています。急速な都市化と産業の成長は電力需要を増大させるだけでなく、環境にも深刻な影響を与えました。深刻化する環境悪化に対抗するため、政府や商業団体はグリーン エネルギーに投資しており、コージェネレーション機器市場の成長を推進しています。
さらに、中国は再生可能エネルギー設備の世界的リーダーであり、2023年上半期には世界の風力発電の成長の91％、太陽光発電の43％を占める。世界の電力消費に占める中国の割合は、2020年までに3分の1に増加すると予測されている。 2015 年の 4 分の 1 から 2025 年に減少します。今後 3 年間で、世界の電力需要の増加の 70% 以上を中国、インド、東南アジアが占めると予想されます。
