世界の Power-to-X 市場規模は、2023 年に 3 億 1,620 万米ドルと評価されました。予測期間 (2024 年～ 2032 年)中に12.0% の CAGRを記録し、 2024 年の 3 億 5,410 万米ドルから2032 年には 8 億 7,700 万米ドルに達すると予測されています。Power-to-X 市場の成長の重要な原動力は、温室効果ガス (GHG) 排出量を削減して気候変動と闘う必要性です。
Power-to-X (PtX) とは、電力をさまざまなエネルギーや製品に変換する技術を指します。この概念は、風力や太陽光などの再生可能エネルギー源によって生成された余剰電力を貯蔵して使用できるようにするため、再生可能エネルギーへの移行に不可欠です。PtX テクノロジーは、電気を水素、合成燃料、化学物質などのさまざまなエネルギー キャリアに変換することで、需要と供給のバランスをとるのに役立ちます。また、脱炭素化を促進し、再生可能エネルギーを多くの産業に取り入れています。
余剰の太陽光エネルギーと風力エネルギーを貯蔵し、電力網のバランスをとる必要性は、市場収益の成長の重要な原動力です。さらに、廃棄エネルギー、余剰電力、回収された二酸化炭素を通じてカーボンフリーエネルギー経済に移行すると、Power-to-X の需要が高まり、市場収益の成長が促進されます。ただし、世界の Power-to-X 市場の成長は、望ましい製品に対する選択性が非常に低い、効率が低い、過電圧が高いなどの悪影響により大幅に妨げられています。
さらに、主に初期投資の削減と、特に電気分解におけるプロセス効率の向上を必要とし、この技術を使用して生成される燃料や化学物質の実際の高い生産コストの削減につながる Power-to-X 技術の開発に重点が置かれることで、世界市場の主要企業と新規参入企業にとって有利なビジネスチャンスが引き続き創出されると予想されます。
ハイライト
| 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 | 12.0% |
| 市場規模 | |
| 急成長市場 | 中東とアフリカ |
| 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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風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の増加により、かなりの期間にわたって電力出力が過剰になっています。Power-to-X (PtX) 技術は、余剰電力を水素、合成燃料、化学物質など、さまざまな貯蔵可能で輸送可能なエネルギー源に変換できます。この機能は、グリッド バランシング、削減、再生可能エネルギー消費の増加に貢献します。PtX 技術は、断続的な再生可能エネルギーをより安定した形に変換することで、増加する再生可能エネルギーをエネルギー システムに統合することを容易にします。
さらに、再生可能エネルギー発電の急速な拡大に伴い、ドイツは余剰電力や抑制などの問題に直面しています。ドイツはPtXの研究開発に多額の投資を行っており、いくつかのパイロットプロジェクトと商業施設があります。2023年、ドイツ政府は貧困国での水素生成を促進するために2億7000万ユーロの資金提供イニシアチブを発表しました。
ARGE Netz、MAN Energy Solutions、Vattenfall は、ドイツ北部のブルンスビュッテルにある工業団地に大規模な電力からガスへの変換プラントを建設する計画を発表しました。この施設では、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、グリーン水素と合成ガス (SNG) を製造します。グリーン水素は、セクター間の脱炭素化に役立つと考えられています。バスや船舶の燃料としてだけでなく、ガス発電所やその他の産業用途にも利用できます。この提携は、ドイツ北部にセクター間の脱炭素化のためのユニークな電力からガスへのハブを作ることを目指しています。
したがって、ドイツなどの国で再生可能エネルギーの利用が拡大していることは、Power-to-X テクノロジーの重要性を浮き彫りにしています。PtX は、余剰電力を貯蔵可能で適応可能なエネルギー形式に変換することで、再生可能エネルギーの利用拡大、抑制の削減、グリッドの安定性の向上に貢献します。
Power-to-X (PtX) 技術の規制環境は今も進化を続けており、投資や開発を妨げ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の枠組みは、市場の信頼と長期計画を促進するために不可欠です。企業は、将来の利益に関するリスクと不確実性を認識しているため、統一された規範と規制を持つ PtX プロジェクトにのみ参加できます。欧州委員会は 2020 年に水素戦略を発表し、再生可能水素の生産を促進しながら、産業と輸送における水素の使用を増やすことを目指しています。ただし、規制環境はまだ拡大しており、これらの目的を完全に達成するには、完全で一貫した規制が必要です。
高い目標にもかかわらず、完全に形成された規制枠組みが存在しないことは、投資家にとって不確実性を生み出します。企業は、PtX 投資に多大なリソースを割り当てる前に、長期的な政策サポートとインセンティブ保証を必要とします。たとえば、天然ガス グリッドへの水素の混合、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まだ進行中です。
さらに、発展途上の PtX の可能性を活用するには、開発者は複雑な相互依存関係、変化する技術、新しい規制、不確実な市場状況などのハードルを克服する必要があります。これらの困難は、予備的な実現可能性調査から有益な運用まで 7 年から 9 年と幅のある PtX プロジェクトのスケジュール予測に反映されています。このような長期のスケジュールにより、財務およびスケジュールのリスクが増大し、市場の不確実性が生じます。
PtX テクノロジーは、従来の化石燃料に代わる持続可能な代替手段を提供し、輸送業界に革命をもたらします。PtX 方式で生成されるグリーン水素と合成燃料は、大型輸送機関、航空、船舶からの排出量を大幅に削減できるため、気候変動と闘い、環境目標を満たすための世界的な取り組みに役立ちます。
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年に完全なオークションを開始することに合意した。EU ETSは、航空会社にゼロ排出を割り当てることでSAFの採用を奨励し、報告排出量と購入しなければならない排出枠を減らす。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を利用した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を製造および供給する契約を締結した。SAFは、HCSグループのドイツ・シュパイアーで、農業および林業廃棄物バイオマスを使用して製造される。
さらに、PtX 技術を使用して製造された SAF の広範な使用により、航空部門からの温室効果ガス排出量を大幅に削減できます。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% 削減する可能性があると見積もっています。政府や国際組織は、規制措置やインセンティブを通じて SAF の使用を促進しています。欧州連合の再生可能エネルギー指令では、2030 年までに輸送に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得ることを義務付けており、SAF の導入に有利な政策環境を整えています。
市場は、技術別にさらに Power-to-H2、Power-to-CO/合成ガス/ギ酸、Power-to-NH3、Power-to-Methane、Power-to-Methanol、Power-to-H2O2 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、Power-to-H2 によって生成された水素は、輸送や産業プロセスを含む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、直接電化することが難しい産業の脱炭素化につながります。
予測期間中、電力からメタノールを製造するセグメントは大幅に増加すると予想されます。電力からXを製造するオペレーションを使用して生産されたメタノールは、輸送業界の脱炭素化への道を提供します。再生可能電力を使用してメタノールを製造すると、化石燃料からの従来のメタノール生産に関連する炭素排出量を大幅に削減または排除できます。
さらに、メタノールは便利な水素輸送体として使用でき、純粋な水素の取り扱いや保管の複雑さなしに水素を貯蔵できます。2022年11月、世界初の商業規模のCO2からメタノールを製造する施設が中国河南省安陽市で生産を開始しました。この施設は、毎年16万トンのCO2排出量を回収することができ、これはほぼ6万台の自動車を道路から排除するのに相当します。
市場は、最終用途によってさらに輸送、農業、製造、産業、住宅に分けられます。輸送カテゴリは最も多くの収益を生み出し、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移行の道筋を提供します。バッテリー電気自動車（EV）の人気が高まっていますが、Power-to-Xテクノロジーは、エネルギー密度、重量、再充電時間などの考慮事項によりバッテリーが最適な選択ではない可能性のあるアプリケーションにオプションを提供します。Power-to-Xは、さまざまなソリューションを提供することで、バランスのとれた完全な方法で輸送の脱炭素化に役立ちます。
その結果、トヨタ ミライやヒュンダイ ネクソなどの水素燃料電池車 (FCV) はすでに路上を走っており、PtX 技術を使用して生成されたグリーン水素を使用しています。航空業界も合成燃料に注目しており、たとえばルフトハンザ航空は PtX 由来の合成灯油を使用したテスト飛行に成功しています。運輸部門は世界の CO2 の約 24% を排出しており、そのうち 71.7% を道路輸送が占めています。水素は燃料電池エンジンまたは内燃機関の動力として利用できます。
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、この分野でデータ ガバナンスが重視されていることに起因しています。Power-to-X ツールは企業のデータ資産と場所を表示し、データ ガバナンスはデータの所有者と消費者を特定します。これは、人々が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 ユーザーは、データに関する問い合わせがある場合に誰に連絡すればよいかを把握しています。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ける重要なツールとして浮上しました。データ ガバナンスによって提供される企業構造は、部門間のデータ ユーザー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情報と商業情報を統合します。たとえば、H21 プロジェクトは、現在のガス グリッドを再利用して 100% 水素を輸送するという、英国のガス業界の一連の取り組みです。
ヨーロッパは、Power-to-X 市場において最も重要なグローバル シェアを占めており、予測期間中に11.9% の CAGRで成長すると予測されています。ヨーロッパにおける支援的な法律や規制は、Power-to-X 技術の導入を加速させる上で不可欠です。たとえば、欧州連合のクリーン エネルギー パッケージには、Power-to-X の導入を明確に目的とした条項と、再生可能な水素および合成燃料の生産を支援するメカニズムが含まれています。これらの規制は、好ましい市場環境を育み、投資を奨励し、ヨーロッパの Power-to-X 技術におけるイノベーションを推進します。
さらに、英国の洋上風力発電の増加目標と地理的およびネットワーク上の制約により、需要が低いときに無駄になったり削減された再生可能電力を捕捉して使用することが可能になります。Power-to-X は、このエネルギーを国内で利用したり世界市場に輸出したりできる低炭素燃料や商品に変換するオプションを提供し、既存および将来の市場の脱炭素化に貢献します。この可能性を解き放つには、水素の供給と需要を結びつけることに関連する制約と、この新興市場を構築するために必要な財政的インセンティブやサポートをより深く理解する必要があります。
中東およびアフリカは、予測期間中に12.2%のCAGRを示すことが予想されています。MEA地域では、水素経済への関心も高まっています。Power-to-Xテクノロジーを採用することで、水素経済の構築、経済的可能性の創出、地域協力の促進、長期開発目標への貢献が可能になります。2022年11月までに、UAEでは6つの水素プロジェクトが開発中であり、総投資額は16億6,000万米ドルに上ります。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、マスダールは2023年1月にアブダビで年間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月には、ADQ、ムバダラ投資会社、ADNOC、エネルギー・インフラ省を含むアブダビ水素同盟が設立されました。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、パワーツーX技術の可能性を調査してきました。
アジア太平洋地域は、最も魅力的な市場の 1 つであり続けると予想され、予測される 10 年間で市場の収益シェアの大部分を占めます。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ます。中国はアジア太平洋地域のグリーン水素市場を独占しています。中国は世界のグリーン水素市場を独占しており、生産量の 3 分の 1 (2,000 万トン) を占めています。この地域の工業化、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、Power-to-X テクノロジーの需要も拡大しています。これらは、アジア太平洋地域の業界の成長の主な原動力の一部です。
さらに、北米では輸送部門での電力使用量が増加しており、持続可能な電力供給が必要です。電力は、電力を変換して転送することで得られます。米国の新しい農村エネルギー プログラムには、農業経営から総収入の少なくとも 50% を生み出す農産物が含まれています。これには、電気と水素エネルギーの密閉回路内での発電が含まれます。
