廃棄物発電市場 サイズと展望 2025-2033

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廃棄物発電市場の成長要因

政府の支援政策と制度

これまで、廃棄物発電市場の成長を牽引してきたのは、政府の支援政策でした。多くの国では、政府が政策レベルで廃棄物発電市場の発展に取り組んできました。米国の都市固形廃棄物埋立地は、大気浄化法に基づく規制により、埋立地ガス回収・制御システムの設置と運用が義務付けられています。そのため、2020年には、米国の327の埋立地で約2,560億立方フィート（Bcf）の埋立地ガスが回収され、約100億キロワット時（kWh）の電力を生成するために燃焼されました。これは、米国の公益事業規模の総発電量の約0.3%に相当します。

さらに、インド政府は、資本補助金と固定価格買い取り制度を通じて、廃棄物発電プロジェクトを奨励してきました。都市ゴミや産業廃棄物からエネルギーを回収するため、新再生可能エネルギー省（MNRE）は、利用可能なあらゆる技術ソリューションを積極的に支援しています。MNREの研究開発方針に基づき、費用分担制で研究開発イニシアチブに財政支援を提供することで、MNREは廃棄物エネルギー研究も推進しています。例えば、新再生可能エネルギー省（MNRE）は2020年3月に廃棄物エネルギープログラムの規則を更新しました。この新しいガイドラインは、2018年7月30日に公表された廃棄物エネルギープログラムの既存のガイドラインに取って代わる可能性があります。ガイドラインに新たに追加された点の一つは、歳出省の明確化に基づき、都市固形廃棄物（MSW）ベースのプロジェクトが対象に含まれることです。こうしたガイドラインの追加は、予測期間中に廃棄物発電市場を牽引する可能性が高いでしょう。

水熱炭化（HTC）とデンドロ液体エネルギー（Ddle）

水熱炭化（HTC）のような新しい廃棄物発電技術は、酸性触媒を用いて高圧・高温下で湿性廃棄物を地熱変換するゆっくりとしたプロセスを加速し、化石燃料に類似した特性を持つ「ハイドロチャー」の生成を促進することで、市場の成長機会をもたらす可能性があります。HTCのADに対する主な利点は、処理時間が短く、同じ量のエネルギーを生成するために必要な運転条件がADと類似していることです。HTCの重要な特性は次のとおりです。

• HTCのようなプロセスは、原料の形状、組成、水分含有量に関して高い柔軟性を備えているため、処理前に大量のエネルギーを必要とする乾燥工程を必要としません。反応は自生的であり、追加の圧力はかかりません。

• ハイドロチャーは、燃料、機能性炭素材（活性炭）、土壌改良材など、様々な用途に使用できます。土壌改良材は、長期的な炭素吸収源として機能しながら土壌の肥沃度を高めます。

• MSWチャーの製造は、炭素吸収源として機能するだけでなく、肥料などの他の土壌改良材の製造から発生する大量の温室効果ガスの代替となる可能性があり、現在のCCS技術よりもシンプルでエネルギー効率が高く、優れたアプローチであることが証明されています。 HTCが製造する木炭1トンで、大気中のCO2排出量を2.2トン削減できます。

さらに、デンドロ・リキッド・エナジー（DLE）というもう一つの技術は、ほぼ「廃棄物ゼロ」のWtEイノベーションです。世界エネルギー会議（WEC）は、DLE技術は発電効率においてADよりも最大4倍高く、コストも低いと主張しています。さらに、排出ガスゼロであることから、このプラントは既存の技術よりも優れています。DLEは、プラスチック廃棄物や木材など、様々な廃棄物の混合物をエネルギーに変換できます。廃棄物の混合比にもよりますが、DLE技術は80%以上の効率を達成できます。年間3万トンの処理能力を持つ典型的な設備には、1,450万ユーロの投資と年間約175万ユーロの運用コストが必要です。したがって、ゼロ・ウェイスト技術の革新は、今後数年間の市場成長に大きく貢献する可能性が高い。

市場の制約

焼却型廃棄物発電技術の悪影響

都市固形廃棄物（MSW）処理における燃焼ベースのプロセスは、廃棄物管理にとって魅力的な技術的選択肢であるにもかかわらず、世界中で（すなわち、環境、社会、そして政治の分野で）激しい議論の対象となっている。しかしながら、廃棄物の組成によっては、焼却炉は環境と人の健康に悪影響を及ぼす様々な化学物質を排出する。人体と環境にとって有害で​​あり、専門的な処理と管理を必要とする医療廃棄物は、医療関連企業が排出する廃棄物全体の10%から25%を占めています。

焼却炉は、毒性が不明な無数の化合物を排出するだけでなく、粒子状物質、金属、酸性ガス、窒素酸化物、硫黄などの汚染物質も大量に排出します。この廃棄物焼却方法は、公衆衛生と生態系を深刻な危険にさらしています。

がんの発生率と呼吸器症状は健康に大きな影響を与えます。その他の影響としては、ホルモンバランスの乱れ、性比の増加、先天異常などが挙げられます。一方、富栄養化、スモッグの発生、酸性化、オゾン層や光化学スモッグの形成、地球温暖化、そして動物や人間への毒性といった形で、環境への影響が実証されています。

さらに、廃棄物の焼却は、プラスチックを燃焼させるとダイオキシンなどの有害物質が発生するため、問題を引き起こします。焼却ガスは大気汚染を引き起こし、酸性雨の原因にもなります。同時に、焼却炉の灰には重金属やその他の毒素が含まれている可能性があります。これらの問題から、廃棄物の焼却に反対する運動が活発化しています。したがって、上記の要因に基づき、焼却ベースの廃棄物発電技術は、予測期間中、世界の廃棄物発電（WtE）市場の成長を阻害すると予想されます。

主要な市場機会

廃棄物収集とエネルギー需要の増加

世界人口の増加に伴い、ゴミが山積みになっています。国連の予測によると、世界人口は2020年の77億人から2050年には約97億人に増加すると予想されています。人口増加の約90%は、アフリカとアジアの都市部の需要増加によるものと見込まれています。現状の人口増加を踏まえると、世界では毎日約20億1000万トンの都市固形廃棄物が発生しており、そのうち少なくとも33%は環境上安全な方法で管理されていません。したがって、人口増加と支出可能額の増加に伴い、今後数年間で廃棄物発生量は飛躍的に増加すると予想されます。

さらに、中国、インド、南アフリカ、ロシア、ブラジルなどの国では中流家庭が増加しており、加工食品の消費に伴い廃棄物発生量は相当なペースで増加すると予想されます。さらに、発展途上国では都市人口の増加がライフスタイルの変化につながり、世界的な廃棄物発生を促進する可能性があります。

さらに、電力需要は、汚染の深刻化に伴い対処が必要なもう一つの重要な要因です。世界エネルギー会議によると、世界の電力需要は2020年の12.9テラワット時から2050年には約53,000テラワット時に増加すると予想されています。したがって、需要と供給のギャップを縮小するために、ほとんどの国にとって、廃棄物を削減して電力を生成する廃棄物発電は選択肢となる可能性があります。

廃棄物種別インサイト

都市固形廃棄物（MSW）は、廃棄物発電市場を席巻しています。MSWには、家庭、商業、公共施設から発生する廃棄物が含まれ、これらは大量に継続的に発生します。MSWの優位性は、その入手しやすさと、持続可能な廃棄物管理ソリューションへのニーズの高まりによって確立されています。廃棄物発電プラントは、MSWを再生可能エネルギーに効率的に変換し、埋立地の使用と温室効果ガスの排出を削減します。クリーンエネルギーを推進する政府の規制とイニシアチブは、MSW向けの廃棄物発電ソリューションの導入をさらに促進し、市場における主導的地位を確立しています。

テクノロジーインサイト

廃棄物発電市場は、熱化学、焼却、生化学、嫌気性消化、その他に分かれています。廃棄物発電市場では、焼却が主流となっています。この技術は、廃棄物の体積を効率的に削減し、高温で燃焼させることでエネルギーを生成します。幅広い導入、実証済みの信頼性、そして様々な廃棄物の種類に対応できる能力によって、その優位性は確立されており、廃棄物エネルギー変換における最適な選択肢となっています。

アプリケーションインサイト

発電は廃棄物エネルギー市場を席巻しています。このアプリケーションは、廃棄物を貴重な電力源に変換し、エネルギー需要に対応し、埋立地廃棄物を削減します。その優位性は、政府のインセンティブ、技術の進歩、そして持続可能で再生可能なエネルギーソリューションへの需要の高まりによって確立されており、世界的なエネルギー戦略の重要な要素となっています。

地域別インサイト

予測期間中、ヨーロッパが最大の市場シェアを占めました。現在、ドイツでは焼却が都市廃棄物（MSW）処理における最もよく知られた廃棄物発電（WtE）技術です。ガス化と熱分解のプロセスによって可燃性の合成ガス（シンガス）が生成され、このシンガスは発電に利用されるか、さらに精製・改良されてガスタービンやエンジンで直接発電することができます。焼却による発電効率は、運転温度、蒸気圧、そしてプラントの稼働に必要な総エネルギーが低いため、通常、ガス化よりも高くなります。

さらに、ドイツでは、都市固形廃棄物の総量（ガラスや紙などのリサイクル可能な材料を含む）は年間約5,061万トン（2019年）で推移していますが、これに占める家庭ごみ（熱リサイクル可能なもののみ）の割合は急増しています。

アジア太平洋地域の廃棄物発電市場

アジア太平洋地域は世界で2番目に大きな地域です。2019年現在、アジア太平洋地域は世界最大級の廃棄物発電（WTE）市場の一つです。この地域のWTE市場は、中国、日本、インド、その他数カ国が支配しています。廃棄物発生量の増加、政府の支援政策、地域で発生する廃棄物を持続可能かつ効率的に処理するための取り組み、投資の増加、そして廃棄物処理（WTE）分野における技術進歩といった要因が、予測期間中にアジア太平洋地域の市場を牽引すると予想されます。中国は世界で最も人口の多い国の一つであり、人口は約14億4千万人（2020年時点）です。

経済発展と急速な都市化により、都市固形廃棄物（MSW）の発生量が急増しています。そのため、中国では都市固形廃棄物の効率的な処理が深刻な環境課題となっています。発生した廃棄物のほとんどは、中国の主要都市周辺の埋立地に廃棄されており、住民は土壌・地下水汚染や深刻な大気汚染にさらされています。これらの廃棄物が制御不能に分解されると、強力な温室効果ガスであるメタンが放出されます。中国国内の埋立地のほとんどは満杯か、ほぼ満杯の状態にあり、不法投棄や焼却につながっています。

さらに、中国の多くの都市では埋立地に適した場所がありません。中国は、深刻な環境問題、地下水汚染、土壌汚染、そして健康問題につながるゴミの蔓延という問題に取り組んでいます。2025年までに、中国の固形廃棄物発生量は倍増し、年間5億トンを超えると予想されています。これにより、予測期間中に国内で廃棄物処理施設への需要が急増すると予想されています。

北米の廃棄物発電市場

北米は世界で3番目に大きな地域です。廃棄物発電（WTE）は再生可能エネルギー源の基準を満たしています。WtEプラントの燃料源（ゴミ）は持続可能で地元産であり、クリーンで再生可能なエネルギーを生み出します。その再生可能という性質から、米国のいくつかの州ではWtEを再生可能エネルギーと宣言しています。再生可能エネルギーポートフォリオに認定された廃棄物発電プラントは、廃棄物処理料金の引き下げを実現し、ひいては市場の成長促進に貢献します。廃棄物発電プラントの減少に大きく寄与している要因の一つは、プラント建設に必要な巨額の資本です。

さらに、投資収益率が低いことも市場への投資を阻害しています。2018年、カナダでは約2,560万トンの廃棄物が発生しました。家庭部門は発生した廃棄物の42.15％（1,084万トン）を占め、産業、商業、公共機関（IC＆I）部門は1,488万トンを発生し、57.85％を占めました。2014年から2018年の間に、IC＆I廃棄物の発生はわずかに減少しましたが、同じ期間の家庭廃棄物は増加しました。国内の廃棄物処理のほとんどは埋め立て方式で行われていますが、州政府と中央政府は、廃棄物のリサイクルと廃棄物エネルギー産業を促進するためのイニシアチブを開発しました。その結果、廃棄物のリサイクルと廃棄物エネルギー部門は予測期間中に成長すると予想されます。

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廃棄物発電市場のトップ競合他社

1. Mitsubishi Heavy Industries Ltd
2. Waste Management Inc.
3. A2A SpA
4. Veolia Environment SA
5. Hitachi Zosen Corp.
6. MVV Energie AG
7. Martin GmbH
8. Babcock & Wilcox Enterprises Inc.
9. Zheng Jinjiang Environment Holding Co. Limited
10. Suez Group
11. Xcel Energy Inc.
12. Wheelabrator Technologies Inc.
13. Covanta Holding Corp.
14. China Everbright International Limited.

最近の動向

• 2024年3月 - チェンナイ市によると、コドゥンガイユールの廃棄物発電施設は2年後に稼働を開始する予定です。メトロウォーターは、廃棄物処理場の埋立地に建設するのではなく、廃棄物発電プラントを含む統合廃棄物管理施設を別の土地に建設する予定です。
• 2024年7月 - タドウィール・グループ（タドウィール）とエミレーツ水電力会社（EWEC）は、アラブ首長国連邦アブダビ首長国に建設される初の廃棄物発電プラント（WtEプラント）の資金調達、調達、建設について、国際法律事務所アシュハーストから法的助言を受けました。