廃棄物発電市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：廃棄物の種類別（都市固形廃棄物（MSW）、農業廃棄物、その他）、技術別（熱化学、焼却、生化学、嫌気性消化、その他）、用途別（熱、電力、その他）、地域別（北米、欧州、アジア太平洋、中東・アフリカ、ラテンアメリカ）予測、2025年～2033年

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、廃棄物発電市場を牽引してきた主な要因は、政府による支援政策でした。多くの国で、政府は廃棄物発電市場を発展させるための政策レベルの取り組みを行ってきました。米国では、大気浄化法に基づく規制により、一般廃棄物埋立地に埋立ガス収集・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、米国内の327か所の埋立地で約2,560億立方フィート（Bcf）の埋立ガスが収集され、燃焼によって約100億キロワット時（kWh）の電力が生成されました。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取制度を通じて廃棄物発電プロジェクトを奨励している。都市ごみや産業ごみからエネルギーを回収するため、新エネルギー・ガス・水資源省は、再生可能エネルギー（MNRE）は、利用可能なすべての技術ソリューションを積極的に支援しています。MNREは、コスト分担方式で、かつMNREの研究開発方針に従って研究開発イニシアチブに財政支援を提供することで、廃棄物発電の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月に廃棄物発電プログラムの規則を更新しました。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発電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。ガイドラインへの新たな追加事項の1つは、支出省の明確化に基づく都市固形廃棄物（MSW）ベースのプロジェクトを含めることです。このようなガイドラインの追加は、予測期間中の廃棄物発電市場を牽引する可能性が高いです。

水熱炭化（HTC）と樹木液化エネルギー（DLE）

水熱炭化（HTC）のような新しい廃棄物発電技術は、高圧・高温下で酸触媒を用いて湿性廃棄物の地熱変換という遅いプロセスを加速させ、化石燃料に似た特性を持つ「ハイドロチャー」の生成を促進することで、市場の成長機会を提供する可能性がある。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類似している点である。HTCの重要な特徴は以下のとおりである。

• HTCなどのプロセスは、原料の形状、組成、水分含有量に関して高い柔軟性を持つため、処理前にエネルギー集約的な乾燥工程を必要としません。反応は自己生成型であり、追加の圧力を加える必要はありません。

• ハイドロチャーは、燃料、機能化された炭素質材料（活性炭）、あるいは土壌改良材として土壌肥沃度を高め、長期的な炭素吸収源となるなど、様々な用途に利用できる。

• 炭素吸収源として機能することに加えて、MSW炭の製造は、他の土壌改良材の製造から発生する大量のGHGを代替する結果をもたらす可能性があります。肥料そして、既存の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で得られる木炭1トンは、大気中のCO2排出量を2.2トン削減します。

さらに、デンドロ液体エネルギー（DLE）という別の技術は、ほぼ「ゼロ廃棄物」の廃棄物発電イノベーションです。世界エネルギー会議は、DLE技術は発電効率において嫌気性消化（AD）よりも最大4倍効率的で、コストも低いと主張しています。加えて、排出ゼロであるため、既存の技術と比較してプラントがより有利です。DLEは、次のようなさまざまな廃棄物の混合物を変換できる可能性があります。プラスチック廃棄物や木材をエネルギーに変換するDLE技術。廃棄物の種類によっては、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一般的な設備には、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。このように、廃棄物ゼロの技術革新は、今後数年間の市場成長に大きく貢献すると考えられます。

市場抑制

焼却式廃棄物発電技術の負の影響

廃棄物管理における魅力的な技術的選択肢であるにもかかわらず、都市固形廃棄物（MSW）処理のための燃焼式プロセスは、世界中で（環境、社会、政治の各方面において）激しい議論の的となっている。しかしながら、廃棄物の組成によっては、焼却炉は環境と人間の健康に悪影響を与える様々な化学物質を排出する。医療廃棄物は、人体と環境に危険であり、専門的な処理と管理が必要となるが、医療機関が排出する廃棄物全体の10～25％を占めている。

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、硫黄などの深刻な汚染物質も発生させる。このごみ焼却方法は、公衆衛生と生態系に深刻な脅威を与えている。

がんの発生率や呼吸器症状は、健康に大きな影響を与える。その他の影響としては、ホルモンバランスの乱れ、性比の上昇、先天異常などが挙げられる。一方、環境への影響としては、富栄養化、スモッグの発生、酸性化、オゾンや光化学スモッグの生成、地球温暖化、動物や人体への毒性などが挙げられる。

さらに、廃棄物の焼却は、プラスチックが燃焼時にダイオキシンなどの有毒物質を生成するため、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、焼却灰には重金属やその他の有害物質が含まれている可能性があります。これらの問題から、廃棄物焼却に反対する様々なキャンペーンが展開されています。したがって、上記の要因に基づき、焼却をベースとした廃棄物発電技術は、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

廃棄物収集量とエネルギー需要の増加

世界人口の増加に伴い、ゴミも増加の一途をたどっています。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見込まれています。この人口増加のうち、約90%はアフリカとアジアの都市部で発生すると予想されています。現在の人口規模でも、世界では毎日約20億1000万個の都市ごみが発生しており、そのうち少なくとも33%は環境に配慮した方法で処理されていません。したがって、人口増加と消費資金の増加に伴い、今後数年間で廃棄物の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、ブラジルなどの国々で中間層の家庭が増加するにつれ、包装食品の消費量も大幅に増加し、廃棄物の発生量も増加すると予想される。加えて、発展途上国における都市人口の増加に伴う生活様式の変化も、世界的な廃棄物発生量の増加要因となるだろう。

さらに、電力需要の増加も、深刻化する大気汚染への対策として重要な課題です。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テラワット時まで増加すると予測されています。そのため、需要と供給のギャップを縮小するために、廃棄物発電は多くの国にとって廃棄物を削減し、発電するための有効な手段となり得ます。

廃棄物の種類に関する考察

都市ごみ（MSW）は、廃棄物発電市場を席巻しています。MSWには、家庭ごみ、商業ごみ、公共施設ごみが含まれ、その量は豊富で安定的に発生します。MSWが市場を席巻しているのは、その豊富な供給量と、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るものです。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、埋立地の利用と温室効果ガスの排出量を削減します。クリーンエネルギーを推進する政府の規制や取り組みは、MSW向け廃棄物発電ソリューションの導入をさらに後押しし、市場における主導的な地位を確固たるものにしています。

テクノロジーに関する洞察

廃棄物発電市場は、熱化学、焼却、生化学、嫌気性消化、その他に二分されます。廃棄物発電市場を支配しているのは焼却です。この技術は、廃棄物を高温で燃焼させることで、廃棄物の量を効率的に削減し、エネルギーを生成します。その優位性は、広く普及していること、実証済みの信頼性、そして様々な種類の廃棄物を処理できる能力によって確立されており、廃棄物発電において最も好ましい選択肢となっています。

アプリケーションインサイト

廃棄物発電市場において、発電は圧倒的なシェアを占めています。この技術は廃棄物を貴重なエネルギー源に変換し、エネルギー需要を満たすとともに、埋立廃棄物の削減に貢献しています。その優位性は、政府の奨励策、技術革新、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ニーズ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。

地域別分析

予測期間中、ヨーロッパが最大の市場シェアを占めた。現在、焼却はドイツで最もよく知られている都市固形廃棄物（MSW）処理のための廃棄物発電（WtE）技術である。ガス化および熱分解プロセスは、発電するか、または直接発電するためにさらに精製およびアップグレードできる可燃性合成ガス（シンガス）を生成する。ガスタービンまたはエンジン。焼却による発電効率は、運転温度、蒸気圧、およびプラントの運転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、都市ごみ総量（ガラスや紙などのリサイクル可能な材料すべてを含む）の恒常量は年間約5061万トン（2019年）である一方、家庭ごみ（熱リサイクル可能なもののみ）の割合は国内で急激に増加している。

アジア太平洋地域の廃棄物発電市場

アジア太平洋は2番目に大きな地域です。2019年現在、アジア太平洋は世界最大の廃棄物発電（WTE）市場の1つです。中国、日本、インド、およびその他いくつかの国が、この地域のWTE市場を支配しています。廃棄物発生量の増加、政府の支援政策、地域で発生した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、WTE分野における技術進歩などの要因が、予測期間中にアジア太平洋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1つであり、人口は約14億4000万人（2020年現在）です。

経済発展と急速な都市化に伴い、都市ごみの発生量は急増している。そのため、都市ごみの効率的な処理は中国における深刻な環境問題となっている。発生したごみのほとんどは中国の主要都市周辺の埋立地に投棄され、市民は土壌や地下水の汚染、そして深刻な大気汚染にさらされている。これらのごみが制御されずに分解されると、強力な温室効果ガスであるメタンが放出される。国内の埋立地のほとんどは既に満杯、あるいはそれに近い状態にあり、不法投棄や焼却が横行している。

さらに、中国の多くの都市には適切な埋立地がありません。中国は、深刻な環境汚染、地下水汚染、土壌汚染、健康問題を引き起こすゴミの山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年間5億トン以上に倍増すると予想されています。これにより、予測期間中に国内の廃棄物処理施設に対する膨大な需要が生じると見込まれています。

北米の廃棄物発電市場

北米は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資源の基準を満たしています。WTEプラントの燃料源（ごみ）は持続可能で地域固有のものであり、クリーンな再生可能エネルギーを生成します。その再生可能性から、米国のさまざまな州が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WTEプラントは、廃棄物処理費用が削減され、ひいては市場の成長を促進することができます。WTEプラントの減少に寄与する重要な要因の1つは、プラント建設に必要な莫大な資本です。

さらに、投資収益率が低いことも、市場への投資を阻害する要因となっている。2018年、カナダでは約2,560万トンの廃棄物が発生した。住宅部門は廃棄物発生量の42.15%（1,084万トン）を占め、産業・商業・公共施設（IC&I）部門は1,488万トン（57.85%）を発生した。2014年から2018年にかけて、IC&I部門の廃棄物発生量はわずかに減少したが、住宅部門の廃棄物発生量は同時期に増加した。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る。州政府と中央政府は、廃棄物リサイクルと廃棄物発電産業を促進するための取り組みを進めている。その結果、予測期間中、廃棄物リサイクルと廃棄物発電部門は成長すると見込まれている。