熱エネルギー貯蔵市場 サイズと展望 2025-2033

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熱エネルギー貯蔵市場の成長要因

再生可能エネルギーの需要増加

太陽光や風力といった再生可能エネルギー源に伴う課題の一つは、その間欠性です。太陽光発電は日照量に依存し、風力発電は風速に依存します。これらのエネルギー源からの発電量は一日を通して変動し、電力需要のピーク時と一致しない場合があります。したがって、再生可能エネルギー源の導入拡大には、断続的な供給問題に対処し、より持続可能で堅牢なエネルギーインフラを促進するために、熱エネルギー貯蔵などの効率的なエネルギー貯蔵技術が必要です。

国際エネルギー機関（IEA）の分析によると、再生可能エネルギー源は2026年までに世界の電力容量の増加の約95%を占めると予測されています。これらのエネルギー源のうち、太陽光発電（PV）エネルギーだけで、増加分の半分以上を占めると予想されています。2021年から2026年にかけての再生可能エネルギー容量の増加は、2015年から2020年の増加率よりも50%増加すると予測されています。これは、政府の政策による支援強化と、COP26気候変動会議の前と期間中に発表された、より野心的なクリーンエネルギー目標によって推進されています。したがって、再生可能エネルギーの需要増加は、世界市場の拡大を加速させると予測されています。

冷房・空調需要の増加

住宅、商業、産業分野における冷房・空調需要の増加は、熱エネルギー貯蔵（TES）市場の成長を促進するもう一つの要因です。TESシステムは、需要が低い時期に冷熱を貯蔵し、需要が高い時期に放出することで冷房・空調サービスを提供します。これにより、電力使用量と冷房・空調システムのコストが削減され、電力網のピーク負荷も軽減されます。 Statistaは、世界のエアコン市場が2024年までに673億2000万米ドルの収益を生み出すと予測しています。市場は2024年から2028年の間に6.42%の年平均成長率（CAGR）で成長すると見込まれています。

さらに、国際エネルギー機関（IEA）は、2050年までに世界中の建物に設置されるエアコンの台数が現在の18億台から56億台に大幅に増加すると予測しています。エアコンの使用量の急増により、エアコンに起因する世界のエネルギー消費量は3倍に増加すると予想されています。具体的には、この期間中に1秒あたり合計10台のエアコンが販売されることになります。これにより、冷房・空調業界におけるTESシステムへの需要が大幅に増加するでしょう。

阻害要因

高額な初期費用と維持費

TESシステムに関連する高額な初期費用と維持費は、TES市場の成長を阻む大きな要因となっています。TESシステムは、設置に多額の初期費用がかかるだけでなく、継続的な保守・運用費用も必要とします。さらに、TESシステムのコストは、採用されている技術、システムの寸法、使用される蓄電材、設置場所など、いくつかの要素に左右されます。TESシステムの一般的な価格は1kWhあたり50～100米ドルですが、これは使用する技術や蓄電材によって異なります。 TESシステムの法外な費用は、特にエネルギーの経済的負担やアクセスが限られている発展途上国において、一部の潜在的なユーザーを躊躇させる可能性があります。

市場機会

生産施設の拡張

TES市場の主要市場参加者は、再生可能エネルギー源に対する継続的な需要の増加に対応するため、製造施設の拡張を優先しています。

• 例えば、革新的な高温蓄熱技術を活用するスタートアップ企業であるRayGenは、2023年9月にオーストラリアのビクトリア州に50MWhのプラントを開設しました。このプラントは太陽光発電（PV）システムと統合されています。同社が最近開始したプロジェクトでは、4MWの地上設置型太陽光発電アレイと2.8MW/50MWhのエネルギー貯蔵システムを組み合わせています。このシステムは、太陽光や風力に頼ることなく、再生可能エネルギーをオンデマンドで利用できる費用対効果の高いソリューションを提供するとされています。

さらに、イスラエルの熱エネルギー貯蔵会社であるブレンミラー・エナジーは、2023年末までに年間生産能力4GWhを達成する工場を2023年5月に開設しました。同社によると、これは世界初のギガファクトリーです。同社はイスラエルのディモナに熱エネルギー貯蔵ギガファクトリーを開設し、ここを主要製造拠点とすることを発表しています。生産ラインは年末までに最大生産能力に達し、ブレンミラーのbGenモジュールを年間4GWh生産できるようになると予想されています。こうした要因は、市場拡大の機会を生み出すと予測されています。

蓄電材料に関する洞察

蓄電材料に基づいて、世界市場は水、溶融塩、PCM、その他に分類されます。溶融塩は、高温の熱を保持し、放熱を最小限に抑える能力があるため、集光型太陽光発電（CSP）施設にとって主要かつ最適な蓄電媒体です。溶融塩ベースの熱エネルギー貯蔵セグメントは、これらの装置が大量のエネルギーを貯蔵し、オンデマンドで信頼性が高く安定した電力を供給できることから、大幅な拡大が見込まれています。システムの普及率は、体積熱容量、高沸点、低蒸気圧という重要なパラメータの組み合わせにより、増加すると予測されています。

テクノロジーインサイト

技術に基づいて、世界市場は顕熱、潜熱、熱化学の3つに分かれています。顕熱セグメントは、市場において最も重要な貢献者です。顕熱技術は、物質の相変化を伴わずに温度変化を引き起こす熱エネルギーの伝達に関係しています。言い換えれば、空気や水の温度上昇など、物質の温度に定量的な変化をもたらす熱伝達を指します。さらに、顕熱TESシステムは、水、溶融塩、岩石などの蓄熱材料の温度調整を利用して、熱エネルギーまたは冷熱エネルギーを蓄えます。太陽光発電システムの需要の高まりと、冷暖房システムにおけるこの技術の広範な利用により、顕熱セクターが市場を牽引すると予想されています。

アプリケーションインサイト

アプリケーションに基づいて、世界の市場は発電、地域冷暖房、プロセス加熱冷房の3つに分かれています。発電セグメントが世界の市場を支配しています。熱エネルギー貯蔵（TES）は、発電システムの効率と信頼性の向上に不可欠です。TESシステムの主要かつ重要な用途は発電です。これらのシステムは、化石燃料への依存を低減しながら、信頼性が高く持続可能なグリッド電力を生産できます。TESは、需要が低いときに余剰エネルギーを貯蔵し、需要が高いときに放出することで、負荷シフトを容易にします。これにより、発電所の機能が最適化され、ピーク需要を満たすための補助的な発電能力の必要性が軽減されます。 TESシステムは、熱エネルギーの利用効率を高め、温室効果ガスの排出を削減し、発電による環境への影響を最小限に抑えます。

エンドユーザーインサイト

エンドユーザーに基づいて、世界市場は住宅・商業、産業、公益事業の4つに分かれています。住宅・商業セグメントが最大の市場シェアを占めています。住宅・商業エンドユーザーセグメントは、最も大きな成長率を示すことが予想されています。予想される都市人口の急増は、建設活動の大幅な増加につながり、この市場の拡大を促進すると予測されています。世界銀行によると、2018年には都市人口が世界人口の55%以上を占めました。住宅および商業施設における大規模な改修や交換は、熱エネルギー貯蔵装置の需要にプラスの影響を与えるでしょう。さらに、投資が大幅に増加しており、発電および電力インフラの近代化を支援して送電網システムの進歩を促進し、近い将来この分野が飛躍的に拡大すると予想されています。

地域分析

ヨーロッパは世界市場において最大の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。ヨーロッパでは、エネルギー貯蔵と系統安定化のニーズの高まりにより、TES市場が急成長を遂げています。この成長は、再生可能エネルギーとエネルギー効率を促進する厳格な環境規制と政策によって推進されています。ヨーロッパでは風力や太陽光発電などの再生可能エネルギーが広く普及しており、これらのエネルギー源の間欠性と変動性をバランスさせるためにTESシステムの導入が不可欠です。欧州環境機関（EEA）の予備予測によると、2022年に欧州連合（EU）で消費されるエネルギーの約22.5%が再生可能エネルギー源に由来するとされています。さらに、欧州市場の参入企業は、市場における優位性を高めるため、合併・買収、事業拡大、資金調達、新製品開発など、様々な戦略的取り組みに取り組んでいます。

• 例えば、2023年8月、熱エネルギー貯蔵を専門とするドイツのスタートアップ企業Kraftblockは、イノベーションの拡大と商業化を促進するために資金を調達しました。KraftblockはシリーズBの投資ラウンドを成功させ、6社の投資家から総額2,199万米ドルの資金調達を達成しました。このラウンドの注目すべき参加者には、Shell Venturesや、鉄鋼メーカーのArcellor Mittalから一部出資を受けているベルギーのベンチャーキャピタルFinindusなどが挙げられます。また、ほぼ同時期に、熱エネルギー貯蔵技術を専門とするKyoto Groupは、デンマークで溶融塩を利用した4MWの電力熱変換システムの実用化試験を開始しました。 18MWhの蓄電容量を持つこの装置は、ノルウェーに拠点を置く企業が開発した独自の技術「Heatcube」を基盤としています。上記の理由から、近い将来、ヨーロッパは世界の熱エネルギー貯蔵市場の最前線に立つと予想されます。

アジア太平洋地域の熱エネルギー貯蔵市場の動向

アジア太平洋地域は、各国政府による積極的な対策の実施により、最も高い成長率を達成すると予想されています。さらに、エネルギー消費量と人口の増加も市場の拡大を後押ししています。さらに、グローバル企業は国内企業と提携し、地域におけるプレゼンスを確立しています。

• 例えば、2023年7月、産業・公益事業市場向けの熱エネルギー貯蔵（TES）システムを専門とするクリーンエネルギー企業であるBrenmiller Energy Ltd.は、インドの大手太陽光パネルメーカーであるWaaree Energies Ltd.と覚書（MoU）を締結したことを発表しました。この契約の目的は、bGen™ TES技術をインドに導入することです。この発表は、Brenmillerのインド市場への進出を象徴するものであり、これらの要因は地域市場の成長に貢献しています。

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熱エネルギー貯蔵市場のトップ競合他社

1. CALMAC Manufacturing Corp.
2. Abengoa Solar S.A.
3. Ice Energy Technologies Inc.
4. DN Tanks Inc.
5. SolarReserve LLC
6. Burns & McDonnell
7. Brightsource Energy Inc.
8. Baltimore Aircoil Company
9. Cryogel Thermal Energy Storage
10. Dunham- Bush Holding Bhd
11. Goss Engineering
12. Steffes Corporation
13. TAS Energy
14. Evapco Inc.
15. FAFCO
16. Sunwell Technologies
17. Finetex ENE Inc.
18. McDermott International Inc.
19. Caldwell Energy
20. Axiom Energy

最近の開発状況

• 2023年12月～熱電池エネルギー貯蔵を専門とするスタートアップ企業Fourth Powerは、シリーズAの資金調達ラウンドで1,900万米ドルを調達しました。この資金は、熱電池貯蔵技術の拡張とさらなる開発に充てられます。Fourth Powerは、新たに調達した資金を用いて熱エネルギー貯蔵システムを拡張し、ボストン近郊に1MWhのプロトタイプ施設の建設を開始する予定です。この施設は2026年までに完成する予定です。
• 2023年8月～David Bierman SM '14、PhD '17が共同設立したAntora Energyは、メーカーが再生可能エネルギーを継続的に利用できるようにする熱電池を市場に投入する準備を進めています。