DC回路遮断器市場 サイズと展望 2025-2033

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DC回路遮断器市場の成長要因

太陽光発電システムの導入拡大

主に太陽光発電を中心とした代替電源の導入拡大は、DC回路遮断器市場の大きな牽引力の一つになると予想されています。太陽光発電はDC電力を生成する最もクリーンなエネルギー源の一つであるため、世界的な太陽光発電の導入拡大に伴い、DC回路遮断器の需要も増加すると予想されます。

太陽光発電業界はここ数年で飛躍的な発展を遂げています。国際再生可能エネルギー機関（IREA）によると、2020年の世界全体の太陽光発電設備容量は累計で709GWを超え、2019年の583GWから約22%増加しました。このような状況下では、太陽光発電産業は大きく発展し、予測期間中にDC遮断器の需要が高まると予想されます。

高電圧直流送電（HVDC）の採用拡大

高電圧直流送電（HVDC）技術は、電力市場の変革を牽引する要因の一つです。長距離送電に適したHVDC送電システムの採用が増加しています。多くの国では、再生可能エネルギー発電所にHVACではなくHDVC送電線を採用しています。これは、高可用性、最小限のメンテナンス、そして損失の低減（HVACと比較して約50%）が保証されるためです。

再生可能エネルギー発電所を電力系統に接続するために、世界中で複数のHDVC送電プロジェクトが実施されており、近年ではこうしたプロジェクトが広く見られるようになりました。例えば、2021年10月、シーメンス・エナジーは、ニューヨーク州の洋上風力発電所に電力を供給する924メガワット（MW）のHDVC送電システムを供給するプロジェクトをØrsted社とEversource社から受注しました。米国の洋上風力発電所の取り組みは、高電圧直流（HVDC）送電システムを利用して電力系統に接続する初のプロジェクトとなるため、重要な節目となるでしょう。このようなプロジェクトは、HVDC回路の故障電流から保護するために必要なDC遮断器の需要を増加させる可能性があります。

DC遮断器市場の抑制要因

代替ソリューションの費用対効果

ヒューズと遮断器には共通の目的があります。ヒューズは遮断器と比較して多くの利点を有しています。すべての要因の中で、コストが最も重要な考慮事項となります。ヒューズは入手しやすく費用対効果が高く、ほとんどのハードウェア小売店で広く販売されています。ヒューズは過負荷に迅速に反応し、太陽光発電アプリケーションやバッテリーストレージソリューションなどのアプリケーションに高い保護機能を提供します。しかし、遮断器は設置、修理、交換に費用がかかるため、市場の成長を抑制しています。

DC遮断器市場の機会

技術の進歩

電力配電部門は、技術の急速な進歩により大きな変革を遂げてきました。この開発により、高度に洗練された直流遮断器が誕生しました。これらの遮断器は、電力システムの進化するニーズに応えるように特別に設計されており、安全性と信頼性を高めています。

例えば、直流遮断器にはソリッドステート技術が活用されています。可動部品で電流を遮断する電気機械式遮断器とは異なり、ソリッドステート遮断器は半導体デバイスを用いて電流を遮断します。これにより、より正確な動作と、通常使用に対する耐久性の向上が実現します。このような技術進歩は、市場の成長機会を生み出すことが期待されています。

セグメント分析

タイプ別

ソリッドステートセグメントは世界市場を支配しており、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。ソリッドステートDC遮断器は、従来の電気機械式遮断器の部品を、数ミリ秒を要する電気機械式遮断器よりも数マイクロ秒以内で電力を制御し、電力システムを遮断できる高度なソフトウェアアルゴリズムと半導体に置き換えたものです。内部故障が発生した場合、エネルギー貯蔵システムと電力系統サービスはダウンタイムの影響を大きく受けます。ソリッドステートDC遮断器は、故障ゾーンを迅速に遮断し、システムのシャットダウンを防ぐのに役立ちます。

さらに、ソリッドステートDC遮断器はアークを発生させることなくDC電流を遮断でき、メンテナンスフリーです。トリップユニットとスイッチユニットはソリッドステートで、精密な保護要件を満たしています。スイッチには、カソード、アノード、および3つのゲート電極を備えたエミッタターンオフ（ETO）サイリスタが使用されています。

絶縁別

ガス分野は最も高い市場シェアを占めており、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。ガスDC遮断器では、天然ガス、二酸化炭素-酸素、水素-窒素など、様々なガスが遮断器の絶縁に使用されます。最も広く使用されているのは、六フッ化硫黄ガス（SF6）です。SF6遮断器では、六フッ化硫黄ガスが消弧媒体として使用されます。六フッ化硫黄ガス（SF6）は電気陰性度のガスであり、自由電子を吸収する傾向があります。真空遮断器や空気遮断器などの他の遮断器と比較して、SF6遮断器は高電力・高電圧サービスに非常に効果的です。そのため、SF6遮断器は144キロボルト（kV）を含むすべての電圧の変電所で使用されています。

電圧別

高電圧DC遮断器セグメントは、予測期間中、市場への最大の収益貢献者です。高電圧DC遮断器は72.5kV DCを超える電圧範囲で動作し、主にHVDC送電・配電システム、陸上および洋上風力発電所を含む大規模再生可能エネルギー発電所、そして大規模太陽光発電プロジェクトで使用されます。HVDC遮断器には、受動共振回路を備えた機械式遮断器、能動電流注入を備えた機械式遮断器、ソリッドステート遮断器、ハイブリッドDC遮断器の4種類があります。

世界的に、再生可能エネルギーの生産量の増加は、従来の方法ほど電力損失を少なくして遠隔地の再生可能エネルギー源から消費者に電力を送電できるため、HVDC送電市場を牽引すると予想されています。老朽化した従来の発電所と送電網をHVDCシステムに置き換えることは、再生可能エネルギーへの移行に伴い、高電圧DC遮断器市場を牽引する可能性が高いでしょう。

エンドユーザー別

送電・配電部門は最大の市場シェアを占めており、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。広大な産業分野における発電、送電、配電、そして消費プロセスは劇的な変化を遂げています。電力市場、特に送電・配電網に関する市場は再構築され、発展途上国においてより高度な送電技術への道が開かれています。 HV送電システム、MV送電システム、LV配電システムは変動しやすいため、これらのDCシステムを短絡や故障から保護する必要があります。

長距離送電、非同期送電、有効電力リンクの制御の容易さ、大量送電の可能性、送電損失の低さ（通常、同等の交流架空送電線に比べて送電損失が30～50%少ない）といった最先端の特徴から、多くの国がACよりもDC、特に高電圧直流（HVDC）を採用しています。

地域別インサイト

アジア太平洋地域：主要地域

アジア太平洋地域は、世界のDC遮断器市場において最も重要なシェアを占めており、予測期間中に大幅な拡大が見込まれています。DC遮断器は、主に同地域の電力需要の増加とそれに伴う電力インフラのニーズにより、アジア太平洋地域で高い需要が見込まれています。アジア太平洋地域の政府機関は、再生可能エネルギー源の研究開発への投資を増やすことで、炭素排出量を段階的に削減するための様々な戦略を実施しています。例えば、アジア太平洋地域の太陽光発電容量は、2015年の90.6GWから2020年には422.6GWに増加しました。

さらに、インド政府は、同国における再生可能エネルギー源の導入を促進するためのいくつかの取り組みを開始しました。例えば、インド政府は2021年9月、2020年にインドの再生可能エネルギー容量を175GW以上増加させる計画を発表しました。これには、太陽光発電100GWと風力発電60GWが含まれます。アジア太平洋地域全体の政府機関によるこのような取り組みは、DC電気遮断器の需要を押し上げると予想されています。

北米：最も急速に成長する地域

北米は高度に工業化された経済であり、一人当たりの電力消費量と需要は世界で最も高くなっています。この地域では、米国、カナダ、メキシコにおける再生可能エネルギー設備の導入増加に伴い、エネルギー貯蔵の需要も堅調に増加すると予想されています。さらに、低電圧DC遮断器を組み込んだデータセンターや車両の数もこの地域で増加しています。このため、北米は世界最大のDC遮断器市場の一つとなっています。

北米は、特に太陽光発電において、世界最大級の再生可能エネルギー設備容量を誇ります。太陽光発電（PV）は、今後5年間、風力や水力発電を上回る再生可能エネルギーの年間設備容量増加の大部分を占めると予測されています。太陽光発電のコストは、2010年から2020年の間に世界規模で80%以上低下し、北米でも同時期に同様の傾向が見られました。そのため、太陽光発電パネルや関連システムの価格低下などの要因により、この地域では太陽光発電システムの導入が急増し、市場の成長を牽引しています。

ヨーロッパは世界最大の再生可能エネルギー市場の一つであり、2020年には世界の再生可能エネルギー設備容量全体の約22%を占めました。太陽光発電は、再生可能エネルギー設備容量全体の約25.63%を占めました。再生可能エネルギーの導入量が多く、EV車両が多数存在し、充電インフラも整備されていることから、ヨーロッパは予測期間中、DCブレーカーの最大の市場の一つになると予想されています。さらに、政府の支援政策、競争力のある市場価格、クリーンエネルギー源への移行の加速、そして今後予定されている大規模太陽光発電プロジェクトといった要因に加え、政府の支援政策とクリーンエネルギーへの移行が相まって、DCブレーカー市場を後押しすると予想されます。ヨーロッパの製造施設と企業のほとんどは、ドイツ、イタリア、フランス、イギリスにあります。そのため、これらの国々は高い製造能力を有しており、DCブレーカーの国内需要が大きくなっています。

南米では、主に経済状況の改善を背景に、過去10年間で電力需要が大幅に増加しています。運用リスクの減少と、南米地域における国際投資家やプロジェクト開発者からの市場への関心の高まりにより、太陽光発電セクターの力強い成長は予測期間中も継続すると予想されます。南米地域における様々な分散型エネルギー資源の開発とエネルギー安全保障へのニーズの高まりは、高度な機器の需要を促進すると予想されます。これらの要因は、予測期間中に南米のDC遮断器市場の成長を促進すると予想されます。

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DC回路遮断器市場のトップ競合他社

1. ABB
2. Toshiba
3. Eaton Corporation
4. CG Power and Industrial Solutions Limited (Murugappa Group)
5. Siemens AG
6. Mitsubishi Electric (Mitsubishi Group)
7. Renault–Nissan–Mitsubishi Alliance)
8. Larsen & Toubro Ltd
9. Fuji Electric (Furukawa Group)
10. Rockwell Automation, Inc.

最近の動向

• 2023年2月: 三菱電機株式会社は、スウェーデンの直流遮断器開発会社であるScibreak AB（DCCBs）を買収するための株式譲渡契約を締結したことを発表しました。
• 2022年9月: ABBは、直流電力システムのセキュリティを確保するソリッドステート遮断器SACE Infinitusを発表しました。同社によると、この遮断器は、あらゆる種類・規模の船舶の直流ネットワークシステムの接続、保護、制御を容易にすることを目指しているとのことです。