Power-to-X市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：技術別（Power-to-H2、Power-to-CO/合成ガス/ギ酸、Power-to-NH3、Power-to-メタン、Power-to-メタノール、Power-to-H2O2）、用途別（輸送、農業、製造、産業、住宅）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）の予測、2026年～2034年

Power-to-X市場の成長要因

再生可能エネルギーの普及率向上

風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の普及により、かなりの量の余剰電力が発生しています。Power-to-X (PtX) 技術は、余剰電力を水素、水素、太陽光、風力合成燃料、そして化学物質。この機能は、電力系統のバランス調整、出力抑制の削減、再生可能エネルギー消費量の増加に貢献します。断続的な再生可能エネルギーをより安定した形態に変換することで、PtX技術は、増加する再生可能エネルギーのエネルギーシステムへの統合を促進します。

さらに、再生可能エネルギー発電の急速な拡大に伴い、ドイツは電力余剰や出力抑制といった問題に直面している。ドイツはPtX（プロトン交換）の研究開発に多額の投資を行い、複数のパイロットプロジェクトや商業設備を導入してきた。2023年には、ドイツ政府は貧困国における水素製造を促進するため、2億7000万ユーロの資金援助策を発表した。

ARGE Netz、MAN Energy Solutions、およびVattenfallは、ドイツ北部ブルンスビュッテルの工業団地に大規模なパワー・トゥ・ガス・プラントを建設する計画を発表した。この施設では、グリーン水素また、地元の太陽光発電所や風力発電所から供給される電力を使用して合成天然ガス（SNG）も製造します。グリーン水素は、分野横断的な脱炭素化に貢献すると考えられています。バスや船舶の燃料として、またガス火力発電所やその他の産業用途にも利用できます。このパートナーシップは、ドイツ北部における分野横断的な脱炭素化のための、他に類を見ないパワー・トゥ・ガス・ハブの構築を目指しています。

このように、ドイツなどの国々における再生可能エネルギーの利用拡大は、Power-to-X技術の重要性を浮き彫りにしています。Power-to-Xは、余剰電力を貯蔵可能で適応性の高いエネルギー形態に変換することで、再生可能エネルギーの利用拡大、出力抑制の削減、および電力網の安定性向上に貢献します。

抑制要因

規制および政策の不確実性

Power-to-X（PtX）技術の規制環境は依然として発展途上にあり、投資や開発を阻害する可能性のある不確実性を生み出しています。明確で安定した規制枠組みは、市場の信頼と長期的な計画を促進する上で不可欠です。企業は、将来の利益に関するリスクや不確実性を認識しているため、統一された規範と規制のあるPtXプロジェクトにのみ参加する可能性があります。欧州委員会は2020年に水素戦略を発表し、産業および輸送における水素利用の増加と再生可能水素生産の促進を目指しました。しかし、規制環境は依然として発展途上であり、これらの目標を完全に達成するには、包括的かつ一貫性のある規制が必要です。

高い目標を掲げているにもかかわらず、規制枠組みが十分に整備されていないため、投資家にとって不確実性が生じている。企業は、PtX投資に多額の資金を投入する前に、長期的な政策支援とインセンティブの確保を必要としている。例えば、天然ガス網への水素混合、グリーン水素認証、国境を越えた水素取引に関する規制の明確化は、依然として進行中である。

さらに、PtX開発の可能性を最大限に活用するためには、開発者は複雑な相互依存関係、変化する技術、新たな規制、そして不確実な市場状況といった障害を克服しなければなりません。こうした困難は、PtXプロジェクトのスケジュール予測にも反映されており、予備的な実現可能性調査から実用化に至るまで7年から9年と幅があります。このような長期にわたる期間は、財務リスクとスケジュールリスクを高め、市場の不確実性を引き起こします。

主要な市場機会

運輸部門の変革

PtX技術は、従来の化石燃料に代わる持続可能な代替手段を提供し、輸送分野に革命をもたらします。PtX方式で製造されるグリーン水素や合成燃料は、大型輸送機関、航空、船舶からの排出量を大幅に削減し、気候変動対策や環境目標達成に向けた世界的な取り組みを支援します。

さらに、EUは2023年4月に航空部門の無償排出許可証を段階的に廃止し、2026年から完全なオークションを開始することに合意した。EU ETSは、航空会社にSAFの導入を奨励するため、排出量をゼロと割り当て、報告排出量と購入しなければならない排出枠を削減する。KLM、ルフトハンザ、ブリティッシュ・エアウェイズなどの航空会社は、持続可能性を促進するためにSAF燃料のフライトを開始している。2023年8月、HCSグループとルフトハンザグループは、2026年までにSAFを製造・供給する契約を締結した。SAFは、ドイツのシュパイアーにあるHCSグループの工場で、農業および林業の廃棄物バイオマスを使用して製造される。

さらに、PtX技術を用いて製造されたSAF（持続可能な航空燃料）の普及は、航空部門からの温室効果ガス排出量を大幅に削減できる。国際航空運送協会（IATA）は、SAFは従来のジェット燃料と比較して航空排出量を最大80%削減できる可能性があると推定している。各国政府や国際機関は、規制措置やインセンティブを通じてSAFの利用を推進している。欧州連合の再生可能エネルギー指令では、2030年までに輸送部門で使用されるエネルギーの14%を再生可能エネルギー源から供給することが義務付けられており、SAF導入に有利な政策環境が整備されている。

テクノロジーに関する洞察

市場は、技術別にPower-to-H2、Power-to-CO/合成ガス/ギ酸、Power-to-NH3、Power-to-Methane、Power-to-Methan、Power-to-H2O2にさらに細分化されています。Power-to-H2セクターは2023年に最も大きな収益シェア（約45%）を占め、予測期間を通じて優位性を維持すると予想されています。Power-to-H2技術は、再生可能電力を使用して電気分解により水素を製造します。このプロセスでは、水分子を水素と酸素に変換し、電力源が再生可能であればグリーン水素を生成します。

さらに、電力から水素を生成する方式で得られた水素は、輸送や産業プロセスなど、さまざまな用途でクリーン燃料として利用できます。化石燃料を水素に置き換えることで、温室効果ガスの排出量を大幅に削減でき、大型輸送、航空機、産業用暖房など、直接的な電化が難しい産業の脱炭素化につながります。

電力からメタノールを製造する分野は、予測期間中に大幅に拡大すると見込まれています。電力からX（電力からX）製造を行う技術を用いたメタノール生産は、輸送業界の脱炭素化への道筋を示します。再生可能電力を用いてメタノールを製造することで、化石燃料を用いた従来のメタノール生産に伴う二酸化炭素排出量を大幅に削減、あるいはゼロにすることが可能です。

さらに、メタノールは便利な水素輸送体として利用でき、純粋な水素の取り扱いや貯蔵に伴う複雑な問題を回避しながら水素を貯蔵できる。2022年11月、世界初の商業規模のCO2メタノール製造施設が中国河南省安陽市で操業を開始した。この施設は年間16万トンのCO2排出量を回収でき、これは約6万台の自動車を道路からなくすことに相当する。

最終用途に関する考察

市場は、用途別に輸送、農業、製造、産業、住宅の4つにさらに細分化できます。輸送分野が最も収益を上げており、全体の40%以上を占めています。Power-to-Xは、輸送部門に多様なエネルギー転換の道筋を提供します。バッテリー式電気自動車（EV）の人気が高まる一方で、これらの技術は、エネルギー密度、重量、充電時間などの考慮事項からバッテリーが最適な選択肢ではない用途にも選択肢を提供します。また、数多くのソリューションを提供することで、輸送部門の脱炭素化をバランスよく包括的に進めるのにも役立ちます。

その結果、水素動力燃料電池車トヨタ・ミライやヒュンダイ・ネクソなどの燃料電池車（FCV）は既に路上を走っており、PtX技術を用いて製造されたグリーン水素を使用している。航空業界も合成燃料に注目しており、例えばルフトハンザ航空はPtX由来の合成灯油を用いた試験飛行に成功している。輸送部門は世界のCO2排出量の約24%を占め、そのうち道路輸送が71.7%を占めている。水素は燃料電池エンジンや内燃機関の動力源として利用できる。

住宅分野は今後数年間で大幅な拡大が見込まれています。この分野の成長は、データガバナンスへの注力に起因しています。Power-to-Xツールは企業のデータ資産と所在地を表示する一方、データガバナンスはデータの所有者と利用者を特定します。データガバナンスは、人々が自身のデータを管理するのに役立ちます。

その結果、多くのデータ利用者は、データに関する問い合わせがあった際に誰に連絡すればよいかを知っています。データ量が増加するにつれて、Power-to-Xはデータガバナンス機能のポートフォリオにおいて重要なツールとして登場しました。データガバナンスによって提供される企業構造は、部門を超えたデータ利用者間のチームワークとコミュニケーションを促進し、組織のデータ資産に関するすべての技術的および商業的情報を統合します。たとえば、H21プロジェクトは、英国のガス業界が現在のガス網を100%水素輸送用に転用する一連の取り組みです。

地域別分析

欧州は世界市場において最も大きなシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率（CAGR）11.9%で成長すると見込まれています。欧州における支援的な法律や規制は、パワー・トゥ・X技術の導入を加速させる上で極めて重要です。例えば、欧州連合のクリーンエネルギーパッケージには、パワー・トゥ・Xの導入を明確に目的とした条項や、再生可能水素および合成燃料の生産を支援する仕組みが含まれています。これらの規制は、欧州のパワー・トゥ・X技術における良好な市場環境を醸成し、投資を促進し、イノベーションを推進します。

さらに、英国が掲げる洋上風力発電の拡大目標と、地理的・送電網上の制約により、需要が低い時期には、無駄になったり出力が抑制されたりした再生可能電力を回収・利用することが可能になります。Power-to-Xは、このエネルギーを低炭素燃料や製品に変換する選択肢を提供し、国内での利用はもちろん、世界市場への輸出も可能にすることで、既存および将来の市場の脱炭素化に貢献します。この可能性を最大限に引き出すには、水素の供給と需要を結びつける上での制約、そしてこの新たな市場を構築するために必要な財政的インセンティブや支援について、より深く理解する必要があります。

中東およびアフリカにおけるPower-to-X市場の動向

中東・アフリカ地域は、予測期間中に年平均成長率（CAGR）12.2%を示すと予想されています。MEA地域では、水素経済への関心も高まっています。パワー・トゥ・エックス技術の導入は、水素経済の構築、経済的可能性の創出、地域協力の促進、そして長期的な開発目標への貢献に役立ちます。2022年11月時点で、UAEは総投資額16億6,000万米ドルの水素プロジェクトを6件開発中でした。これらのプロジェクトにより、UAEは2030年までに世界の低炭素水素の25%を供給できるようになります。

さらに、2023年1月、マスダールはアブダビで年間50万トンのグリーン水素を生成するプロジェクトの建設を開始しました。2021年1月、同国はADQ、ムバダラ・インベストメント・カンパニー、ADNOC、エネルギー・インフラ省を含むアブダビ水素アライアンスを設立しました。近年、UAEは再生可能エネルギープロジェクトに多額の投資を行い、パワー・トゥ・エックス技術の可能性を調査してきました。

アジア太平洋地域のPower-to-X市場動向

アジア太平洋地域は、予測期間の10年間で市場収益の大部分を占め、最も魅力的な市場の一つであり続けると予想されています。アジア太平洋地域は、予測期間中に最も有望なセグメントになると予想されています。中国はアジア太平洋地域のグリーン水素市場を支配しています。中国は世界のグリーン水素市場を支配しており、生産量の3分の1（2,000万トン）を占めています。同地域の工業化、都市化、再生可能エネルギー源への支援が拡大するにつれて、パワー・トゥ・エックス技術への需要も拡大しています。これらは、アジア太平洋地域の産業成長の主な推進要因の一部です。

さらに、北米では運輸部門における電力使用量の増加に伴い、持続可能な電力供給が求められています。電力は、電力変換と送電によって得られます。米国の新たな農村エネルギープログラムには、総収入の少なくとも50%を農業経営から得ている農産物が含まれています。これは、電気エネルギーと水素エネルギーの内部回路内での発電を網羅しています。