同期コンデンサ市場 サイズと展望 2024-2032

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同期コンデンサ市場の成長要因

老朽化する送電網インフラ

世界中の多くの電力網は老朽化しており、信頼性と効率性を向上させるための改修が必要です。同期コンデンサは、電圧を調整し、無効電力を補償し、慣性を提供するため、送電網インフラの近代化に不可欠です。電力会社と送電網運用者は、送電網の安定性を高め、送電損失を削減し、老朽化し​​たインフラに起因する電圧安定性の問題に対処するために、同期コンデンサの設置に投資しています。

米国土木学会（ASCE）の2023年版「アメリカのインフラに関するレポートカード」によると、米国のエネルギーインフラは「C-」と評価され、重大な欠陥と脆弱性を示しています。この報告書によると、停電は米国経済に年間280億米ドルから1,690億米ドルの損失をもたらしています。停電は、住民、病院、介護施設にとっても非常に危険な場合があります。米国エネルギー情報局（EIA）の調査によると、米国の電力網における送電線と変圧器の約70%は、設置から25年以上経過しています。こうした老朽化したインフラは、故障、停電、電圧の不安定化に悩まされやすく、電力網の信頼性と性能を低下させています。

さらに、欧州の電力業界は、老朽化し​​た電力網の改修には前例のない投資が必要であり、そうでなければEUはクリーンエネルギー目標を達成できないと警告しています。欧州連合（EU）の気候変動対策計画では、2030年までに欧州の道路で数百万台の電気自動車の普及を目指すとともに、再生可能エネルギーの大幅な拡大と、家庭用の化石燃料ボイラーに代わる電気式のヒートポンプの利用を推進しています。

さらに、世界中の電力会社と送電網運用会社は、老朽化し​​たインフラ問題に対処するため、近代化プロジェクトに数十億ドルを投資しています。 2023年、米国エネルギー省（DOE）は、電力網の近代化を目的としたDOEと国立研究所のパートナーシップであるグリッド近代化イニシアチブ（GMI）を開始します。GMIの目標は、21世紀以降のニーズに対応できる電力網の開発です。2023年、DOEはGMI研究所の公募に対し、最大3,900万ドルの資金提供を発表しました。

阻害要因

高コスト

同期コンデンサの設置と試運転に必要な多額の初期費用は、普及拡大の大きな障害となっています。同期コンデンサは、機器調達、エンジニアリング、建設、そして系統統合コストを含む多額の資本投資を必要とします。特に予算が限られている地域や、インフラの優先順位が競合する地域では、電力会社や系統運用者は同期コンデンサプロジェクトへの投資を躊躇する可能性があります。同期コンデンサのコストは、ユニットのサイズなど、いくつかの要因によって決まります。例えば、50～70MVAの同期コンデンサは、200MWの設備による系統強度への悪影響を相殺するのに十分であり、その費用は1,500万～2,000万米ドルです。

さらに、電力会社は系統安定性のオプションを検討する際に、同期コンデンサの経済性を、静止型無効電力補償装置（SVC）、静止型同期補償装置（STATCOM）、蓄電池エネルギー貯蔵システム（BESS）などの他の技術と比較することがよくあります。同期コンデンサには、慣性サポートや高出力などの利点がありますが、特に小規模プロジェクトや特殊な技術要件を持つアプリケーションでは、他の代替手段よりも初期コストが高くなる可能性があります。

さらに、電力会社や系統運用者は、同期コンデンサの実現可能性を判断するために、包括的な費用便益分析とリスク評価を実施することがよくあります。投資決定は、プロジェクトの複雑さ、技術的な実現可能性、規制遵守、およびステークホルダーの関与に基づいて評価されます。同期コンデンサ設置の初期費用と、系統の信頼性と性能による長期的なメリットのバランスを取ることは、プロジェクトの成功と系統近代化費用の価値最大化に不可欠です。

市場機会

再生可能エネルギーの統合

世界がより持続可能なエネルギーの未来へと進むにつれ、風力や太陽光などの再生可能エネルギー源が増加しています。同期コンデンサは、電圧調整、慣性サポート、無効電力補償といった貴重な系統支援サービスを提供しており、再生可能エネルギー発電の変動性と間欠性への対応に不可欠です。再生可能エネルギープロジェクトの増加は、同期コンデンサ市場にとって、その市場規模を拡大し、重要な系統安定化サービスを提供する絶好の機会となります。

国際再生可能エネルギー機関（IRENA）によると、2023年の世界の再生可能エネルギー発電容量は、過去最高の3,870ギガワット（GW）に達すると予想されています。これは2022年比50%の増加に相当し、再生可能エネルギーの容量増加は22年連続で新記録を更新しました。再生可能エネルギーは容量増加の86%を占め、中でもアジアが69%（326GW）と増加を牽引しました。

さらに、風力や太陽光発電などの変動性再生可能エネルギー（VRE）の利用増加は、系統の安定性と信頼性に課題をもたらしています。多くの地域でVREの普及率が当初の予測を上回っており、系統統合の課題が生じており、系統安定化のためのソリューションが必要となっています。2023年までに、世界の電力構成における変動性再生可能エネルギー（VRE）の割合は、5～10%から10～20%に増加すると予想されています。 2023年には、世界中のエネルギーシステムに追加される再生可能エネルギー容量が50%増加し、約510ギガワット（GW）に達しました。そのうち太陽光発電が全体の4分の3を占めています。

さらに、同期整流器は系統安定化サービスを提供することで、再生可能エネルギーの統合に貢献します。同期整流器は無効電力出力を調整することで、電圧変動の緩和、系統周波数の維持、系統のレジリエンス（回復力）の向上に貢献し、系統の信頼性と安定性を確保します。

同期コンデンサ市場のセグメンテーション分析

冷却方式別

市場は、冷却方式別に、空冷式、水素冷却式、水冷式にさらに細分化されています。水素冷却式は、高い比熱、低密度、高い熱伝導率といった独自の特性により、予測期間を通じて市場をリードすると予想されています。これにより、水素冷却式コンデンサに対する市場需要が高まっています。水素冷却式同期コンデンサは、冷却媒体として水素ガスを使用し、空気や水よりも効率的に放熱します。水素は優れた熱伝導率を有し、ステータ巻線とロータ巻線の効率的な熱伝達と冷却を可能にします。水素冷却式同期コンデンサは、高出力と連続運転が求められる大規模発電所や変電所で広く利用されています。

空冷式は、予測期間を通じて急速に拡大すると予想されています。空冷式同期コンデンサは、動作中に発生する熱を周囲の空気と混合して放熱します。これらのコンデンサには通常、ファンまたはブロワーが備わっており、固定子と回転子の巻線上に空気を循環させて熱を除去します。空冷式同期コンデンサは構造が非常にシンプルで、メンテナンスもほとんど不要で、水資源やインフラが限られている用途に最適です。このようなタイプのコンデンサは、市場でますます人気が高まっています。

始動方法別

始動方法に基づいて、市場は静止型周波数変換器（SFC）とポニーモーター（Pony Motor）に細分化されています。予測期間中、静止型周波数変換器（SFC）のカテゴリーが市場の大部分を占めるでしょう。静止型周波数変換器（SFC）の始動方法では、電子式コンバータを使用して、起動時に同期コンデンサに供給される電力の周波数と電圧を調整・管理します。SFCは、電力網から入力される交流電力を直流電力に変換し、その後、同期コンデンサの起動と同期に必要な周波数と電圧レベルの交流電力に再変換します。このアプローチにより、起動プロセスを正確に制御できるため、同期コンデンサと系統のスムーズな同期と動作が可能になります。静止型周波数変換器は、大規模発電所や変電所など、正確な周波数と電圧の制御が求められるアプリケーションに最適です。

ポニーモーターセグメントは、予測期間中に成長すると予測されています。ポニーモーターの始動方法では、ポニーモーターと呼ばれる補助モーターを使用して、同期コンデンサのローターを系統に接続する前に、ほぼ同期速度まで回転させます。ポニーモーターは、ローターの慣性を克服して同期速度に到達させるために必要な初期の機械エネルギーを供給します。このモーターは小型で、通常は誘導モーターであり、ローターを同期速度近くまで駆動します。これらの利点により、このモーターは市場で高い需要があります。

定格電力別

定格電力に基づいて、市場は200MVAR以下と200MVAR超に細分化されます。 200MVARを超える市場が、予測期間中に市場を席巻すると予想されています。200MVARを超える電力定格を持つ同期コンデンサは、大規模な系統安定化アプリケーションや、高い無効電力要件を持つ公共事業規模の設備を対象としています。これらの高出力同期コンデンサは、送電変電所、発電所、連系点で使用されます。系統の安定性を維持し、再生可能エネルギーの統合を促進し、送電網の信頼性を確保するには、十分な無効電力供給が必要です。200MVARを超えるコンデンサは効率が高く、様々な用途に対応しているため、市場では設置が大幅に増加しています。

最大200MVARセグメントのカテゴリーは、予測期間中に大幅に成長すると予想されています。最大200MVAR（メガボルトアンペア無効電力）の電力定格を持つ同期コンデンサは、小規模な系統安定化アプリケーションや、無効電力要件が最小限の施設で一般的に利用されています。このようなコンデンサは、小規模用途において高い信頼性を備えているため、電力会社や産業分野で高い需要があります。

用途別

用途に基づいて、市場はさらに公益事業分野と産業分野に分けられます。予測期間中、公益事業分野が市場の大部分を占めると予想されます。これらのコンデンサは、電力系統の信頼性、慣性、安定性を向上させるため、公益事業で広く採用されています。公益事業市場では、このようなコンデンサへの投資と設置が増加しています。同期コンデンサは、電力系統の安定性向上と電圧変動の管理に役立ち、これらは公益事業分野にとって非常に重要です。これは、予測期間中、公益事業分野の成長を促進します。

産業分野は、予測期間中に成長すると予想されます。産業分野では、これらのコンデンサの需要が増加しています。重要な地域では工業化が急速に進んでおり、産業部門の発展に向けた投資が増加しています。

地域別インサイト

アジア太平洋地域：3.5%の成長率を誇る主要地域

アジア太平洋地域は、世界の同期コンデンサ市場において最大のシェアを占めており、予測期間中に3.5%のCAGRで成長すると予測されています。アジア太平洋地域は、これらの地域における公共事業への投資増加と事業拡大により、予測期間を通じて市場を支配しました。この地域では工業化も進んでおり、市場に設置される同期コンデンサの数が増えるにつれて、その需要も高まっています。

さらに、電力系統の近代化、クリーンな電力供給、そして経済成長を背景とした同期コンデンサの需要増加が、インドの同期コンデンサ市場を牽引しています。安全かつ効率的な大量の電力が安定的に供給される場合、エンドユーザーは同期コンデンサを利用する可能性が高くなります。再生可能エネルギーを促進するための政府のプログラム、計画、規制は、商業および産業用途における電力需要を促進しています。電力部門は、最新の送電網安定性を活用して持続可能な電力供給を実現しており、インド市場の成長を牽引しています。

北米：3.8%の成長率で最速成長地域

北米は、予測期間中に3.8%のCAGR（年平均成長率）を達成すると予想されています。この地域では、老朽化し​​た発電設備がコンデンサに転換されているため、コンデンサの需要が急増しています。コンデンサは、発電所の送電線電圧調整の改善に役立ちます。米国の同期コンデンサ市場は、送電網運用の持続可能性が高まるにつれて急速に拡大しています。バイデン・ハリス政権は、米国の電力網に35億ドルの投資を発表しており、これによりクリーンエネルギーの導入が促進され、コスト削減が期待されます。発電機と変圧器は、消費者のニーズを満たすために、ますます複雑な技術によって支えられています。

欧州地域は、予測期間中に成長が見込まれています。欧州では、発電所の電圧変動を管理するためのコンデンサの需要が急増しています。英国では、水力発電と風力発電の増加により、同期整流器製品の需要が拡大しています。2023年には、英国の発電量に占める風力発電の割合は29.4%となり、前年比4%増となりました。これにより、風力発電は英国最大のクリーンエネルギー源となり、英国の再生可能電力の60%以上を占めるようになりました。潮力を含む水力発電は、再生可能電力ミックスの1.8%を供給しました。電力系統は、電力の安定性を確保し、エンドユーザーの需要を高めるために、太陽光発電やクリーンエネルギーと組み合わせています。海上発電用のコンデンサ技術は、国の再生可能エネルギー源を改善するために、全国送電網と広く接続されています。

ラテンアメリカ地域は、予測期間中に成長が見込まれています。この地域では、エネルギー需要の増加と市場における公益事業セグメントからの需要増加により、こうしたコンデンサの需要と採用が高まっています。

中東・アフリカ地域は、予測期間中に成長が見込まれています。政府が再生可能エネルギーの促進と原子力および化石燃料のエネルギー源削減に向けた規制を厳格化しているため、この地域ではこうしたコンデンサの需要が高まっています。

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同期コンデンサ市場のトップ競合他社

1. ABB Ltd
2. General Electric
3. Siemens AG
4. Mitsubishi Electric Corporation
5. WEG
6. Eaton Corp. PLC
7. Voith GmbH
8. Ansaldo Energia
9. Toshiba Corporation
10. Sustainable Power Systems Inc.

最近の進展

• 2024年2月 2024年～ ABBは、電化サービスの提供を強化するため、SEAM Groupを買収しました。
• 3月 2024年～ ABBは、フェロー諸島の再生可能エネルギーへの移行継続を支援するため、3基目の同期整流器を納入しました。
• 2024年4月 2024年 シーメンスはElectricity Xをリリースし、ビル、電力、グリッド分野のシーメンスXcelerator製品群を強化しました。
• 2024年4月 2024年 三菱電機は配電用変圧器事業を日立産機システムに移管しました。