DC配電ネットワーク市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：エンドユーザー別（遠隔地の携帯電話基地局、商業ビル、データセンター、軍事用途、EV急速充電システム、その他）、電圧別（48～220V、220～380V）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2024～2032年

DC配電ネットワーク市場の成長要因

バッテリーエネルギー貯蔵と分散型再生可能エネルギー発電の導入拡大

過去10年間、世界の再生可能エネルギー源の設備容量と発電量は一貫して増加傾向にある。太陽光や風力などの断続的で変動する再生可能エネルギー源によって生成されたエネルギーの貯蔵は、ピーク消費期間の需要を満たすために不可欠である。したがって、最新のエネルギー貯蔵システム（ESS）再生可能エネルギーの取り組みにおいて、ますます不可欠になっている。

揚水発電の地理的制約、広大な土地占有面積、そしてコストの低下といった理由から、再生可能エネルギー源から生成されたエネルギーを貯蔵する手段として、蓄電池エネルギー貯蔵システム（BESS）がますます普及しつつあります。直流配電システムは、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源から生成された低電圧直流電力の配電に最適です。これは、蓄電池が直流で充電されるためです。同様に、太陽光発電（PV）パネルやBESSなどの再生可能エネルギー源を直流配電システムに直接、または電力変換器（PEC）を介して接続することも容易です。また、高い効率性も市場の成長を牽引しています。

交流配電システムよりも高い運用効率と電力品質

直流配電網は、交流配電網に比べて無効電力の流れがなく、周波数調整が可能で、電力変換段数が少ないなど、独自の特性を備えています。さらに、住宅規模では、分散型電源（DG）と負荷が近接して配置されるため、送電損失が大幅に削減されます。直流配電システムは、電力品質が向上し、効率と信頼性が向上します。電力変換段数が少なく、銅線や設置面積も少なくて済むため、設置コストも低くなります。

直流配電は、無効電力や表皮効果が本質的に存在しないため、非効率な高調波フィルタやその他の電力品質調整機器を必要としません。また、交流配電システムに比べて電力と熱の放散が少なく、振動や騒音も低減されるため、運用コストとインフラコストを削減できます。こうした技術的要因により、直流配電システムは運用効率が高く、低コストでより優れた電力品質を提供します。その結果、直流配電システムの需要は予測期間中に着実に増加すると見込まれています。

抑制要因

高電圧直流配電システムに関する安全上の懸念

直流配電システムは、運用効率が高く部品コストも低いという利点があるものの、最大の懸念事項は直流マイクログリッドの運用安全性です。直流配電システムにおける主な懸念事項は、感電の危険性と、電気火災につながる可能性のある機器の損傷からの保護です。交流回路の遮断は直流回路の遮断よりもはるかに容易であるため、直流配電システムは故障時に高いリスクを伴います。こうした技術的な欠点は、特に発展途上国や後発開発途上国において、予測期間中の世界の直流配電市場の成長を抑制する要因となることが予想されます。

主要な市場機会

主要プレーヤーによる戦略的取り組み

市場の主要企業は、市場での存在感を高め、市場成長の機会を創出するために、製品発売、合併、買収といった様々な取り組みを行っている。

• 例えば、2021年10月、VPTは50ボルトDC-DCコンバータのSVLFL、SVLHF、SVLTR、SVLSAシリーズの発売を発表しました。この新しいDC-DCシリーズは、総電離線量（TID）性能と、最大60kradまでの低線量率感度（ELDRS）の向上を特徴としています。DC-DCコンバータこのシリーズは、電力低下なしに軍事温度範囲全体（-55℃～+125℃）で動作できるため、低軌道（LEO）、中軌道（MEO）、静止軌道（GEO）、深宇宙ミッション、および打ち上げロケットプログラムでの使用に適しています。

さらに、2021年1月、シュナイダーエレクトリックは、アクティブAC/DCマイクログリッド、DC電力変換、および包括的なDCソリューションを専門とするオランダの企業、DC Systems BVを買収しました。同社は、マイクログリッド向けハイブリッドAC/DC配電システムの開発をリードしており、100%DC電化ビルを開発した最初の企業の1つでした。また、ヨーロッパの300kmを超える公共道路照明にDC電力ソリューションを提供し、ヨーロッパの商業ビル向けにもDC電力ソリューションを提供しています。

エンドユーザーのインサイト

世界の直流配電ネットワーク市場は、遠隔地の携帯電話基地局、商業ビル、軍事用途、データセンター、EV急速充電システム、その他に二分されます。近年、遠隔地の携帯電話基地局における無停電電源供給の需要の高まりにより、直流配電ネットワーク市場は著しい成長を遂げています。遠隔地の携帯電話基地局では、従来のディーゼル発電機ベースの電源バックアップシステムをバッテリーベースの電源バックアップシステムに置き換える動きが広がっています。これにより、これらの電源バックアップシステムを管理するために使用されるバッテリーシステムの需要が世界的に急増しています。世界の通信セクターは、加入者数の増加と5Gサービスの普及率の高さにより急速に成長しています。

さらに、二次電池は通信塔、特に電力変動の激しい遠隔地で広く使用されています。ディーゼル発電機は二次電池の代替手段ですが、ディーゼル価格の規制が緩く二酸化炭素排出量が多いことから、通信業界におけるディーゼル発電機の使用は減少傾向にあります。また、ディーゼル燃料費は通信塔の運用コストの30%を占めています。そのため、各社は高効率二次電池と再生可能エネルギーを組み合わせたシステムを複数の拠点で活用しており、これには直流配電網の整備が不可欠です。

Voltage Insights

低電圧直流（LVDC）配電ネットワークは、一般的に商業ビル向けに導入されています。商業ビル向けのLVDC配電ネットワークは、単極と双極の2つの基本的な実装で構築できます。単極システムでは、エネルギーが伝送される電圧レベルが1つです。すべての商業ビルはこの1つの電圧レベルに接続されます。2020年9月、米国エネルギー省は約180万米ドルを投じて、直流電力市場を評価し、住宅および商業ビル向けの直流配電ネットワークの機会と技術的および分析上のギャップを理解し、これらの負荷の能力について計画分析および設計チームに情報を提供しました。

チームは、電気システム設計者やエネルギーコンサルタントに役立つ情報を提供できる様々な設備を用いて、機器の特性評価やモデル検証を実施する可能性が高い。こうした投資は、予測期間中の直流配電網の需要増加につながるだろう。交流配電システムは、世界中のデータセンターで主に利用されている。

しかし、データセンターにおける直流配電網への関心が高まっています。コムキャストやベライゾンといった大手通信会社は既にデータセンターを直流電源で運用しています。ABBによると、2020年1月時点で、世界の直流データセンターの設置容量は10MWと推定されており、これは業界全体のほんの一部に過ぎません。直流配電網は、データセンターに適した独自の特性を持つため利用されています。直流配電網の主な利点の1つは、交流から直流への電力変換が不要であることです。

ABBの推定によると、交流配電網を使用する一般的なデータセンターでは、電力のほぼ半分が電力変換と配電の過程で失われるか、これらの損失やIT機器自体から発生する熱の処理に消費されます。ラック密度の増加に伴い、冷却は大きな課題となり、エネルギー効率が低下します。これらの要因すべてが市場の成長を牽引しています。

地域別分析

ヨーロッパ：主要地域

欧州は世界の直流配電網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成長が見込まれています。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といった要因が、欧州の直流配電網市場にプラスの影響を与えると予想されます。

• 例えば、英国政府は2050年までに気候変動への寄与を完全にゼロにすることを目指し、低炭素イノベーションに40億ドル以上を投資しています。こうした投資は市場の成長を促進する可能性が高いでしょう。さらに、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、2021年には世界の再生可能エネルギー設備容量全体の約21%を占めていました。同地域の再生可能エネルギー設備容量全体の約28.7%は太陽光発電でした。また、再生可能エネルギーの導入量が多く、分散型発電やエネルギー貯蔵への移行が進んでいることから、ヨーロッパは直流配電網の最大の市場の一つになると予想されています。

最も成長率の高い地域：北米

北米は高度に工業化された経済圏であり、一人当たりの電力消費量と需要は世界最高水準です。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。分散型太陽光発電（PV）は、今後5年間で風力発電と水力発電を合わせたよりも多くの年間発電容量を再生可能エネルギー源にもたらすと予測されています。太陽光発電のコストは、2010年から2021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。

さらに、米国では、有利な政策や様々な発電容量目標の達成への注力の高まりにより、技術コストの継続的な削減と成長が加速しており、住宅用および商業用消費者の間で太陽光発電の普及が進むと予想されます。そのため、太陽光発電パネルや関連システムの価格下落などの要因が、この地域における太陽光発電システムの普及を加速させています。太陽光発電は直流（DC）で発電するため、太陽光発電で得られた直流を交流（AC）に変換する必要がなく、この地域の直流配電網市場にとって大きなビジネスチャンスとなることが期待されます。

アジア太平洋地域では、同地域の電力需要の増加とそれに伴う電力インフラの必要性から、直流配電網の需要が高まると予想されています。中国やインドなどのアジア太平洋諸国は、温室効果ガスの最大の排出国の一つです。環境汚染は、世界で最も差し迫った問題の一つです。そのため、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費を増やすことで、炭素排出量を段階的に削減するための多くの戦略を開始しました。アジア太平洋地域の太陽光発電設備の設置容量は、2015年の96.2 GWから2021年には501.6 GWに増加しました。太陽エネルギーの導入が急速に増加しているのは、継続的な研究開発イニシアチブと同地域での生産活動の拡大によって促進された、太陽エネルギー機器のコストの低下によるものです。

南米地域は、太陽光、風力、地熱、グリーン水素、水力といった再生可能エネルギー源による発電において、大きな潜在力を有している。2020年、南米諸国は共同で、2030年までに電力の70%を再生可能エネルギー源から供給するという目標を設定したと発表した。再生可能エネルギーへの重点移行に伴い、直流配電網の需要が増加し、地域内の多様な分散型エネルギー源からのエネルギー需要と供給のバランスが取れると期待されている。

中東・アフリカ地域では、近年、エネルギー市場は原油価格の下落から再生可能エネルギー価格の急落に至るまで、大きな変化を遂げています。こうした変化を背景に、同地域の石油依存型経済は経済多角化政策を強化してきました。経済多角化戦略と気候変動対策は、他のエネルギー源（太陽光発電技術が大きな割合を占める）の成長も後押ししています。このような状況は、予測期間中の配電網需要の高まりにより、直流配電網の成長を促進すると予想されます。