風力タービンナセル市場 サイズと展望 2025-2033

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風力タービンナセル市場の成長要因

風力エネルギーコストの低下

過去10年間で、風力エネルギー価格は劇的に低下しました。価格低下の主な要因は、より高く、より大型の風力タービンの導入です。かつては、鉄鋼とアルミニウムをベースとした部品が風力産業の主流でした。これらの材料を大型の風力タービンブレードに使用すると、重量が重く、破損の危険性がありました。近年、風力産業はポリマーやグラスファイバー複合材など、より堅牢で軽量な材料を開発しています。

さらに、かつては風力発電事業では巨大なタワーの建設に主に鉄鋼が使用されていましたが、今日の風力タワーは鉄鋼とコンクリートで作られているため、メーカーはより大型のタワーを建設できます。風力タービンのギアボックスには、より優れた軸受材料が使用されています。さらに、ここ数年で設計と製造技術は飛躍的に進歩しました。これらの進歩により、風力タービンメーカーは比較的低コストで強力な風力タービンを製造できるようになりました。

市場の制約

専門知識の不足

固定式風力タービンの部品の中で、電気系統の年間故障率は最も高く、場合によっては0.5を超え、故障1件あたりの平均停止時間は2日弱です。これは、熟練した専門家を必要とする多くの技術的問題の結果です。浮体式風力タービン（FOWT）設備における風と波の複合荷重の解析方法の改善、タービンブレードの性能向上のための既存製造方法の適応、そして深海洋上における電力ケーブル接続の最適化により、専門家や専門技術者の必要性が高まっています。技術的専門知識の不足は、洋上風力発電産業の発展を深刻に阻害しています。

市場機会

技術の進歩の加速

ガラス複合材などの風力タービン部品の設計における技術開発は、メンテナンスと設置コストの削減につながり、2022年から2029年の予測期間において、市場プレーヤーにとってさらに大きな収益機会をもたらすでしょう。最新のガラス複合材は、より小型で、より安価で、よりアクセスしやすい輸送・組み立て部品を製造します。これらの部品の設置と修理は容易です。これにより、設置とメンテナンスに関連するコストが削減され、市場の成長を促進するでしょう。

導入地域に関する洞察

陸上風力タービンセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に5.54%のCAGRで成長すると予測されています。洋上タービンと比較すると、陸上風力タービンの技術はより発達しています。陸上風力タービンは一般的に安価で、洋上タービンよりも環境圧力への耐性が低いため、より低い許容レベルで動作するように設計されています。しかし、陸上風力タービンのナセルは、空中の塵や砂粒子による摩耗損傷などの問題に直面しており、環境圧力の影響を軽減するために独自の設計を採用する必要があります。IRENAによると、典型的な2MWの陸上タービンのナセルアセンブリの重量は約2トンです。現代の陸上ナセルのほとんどは複合材料を使用していますが、以前は鋼鉄やステンレス鋼が使用されていました。サイズ、複雑な形状設計、重量の要件を満たすため、樹脂を注入したガラス繊維複合材料を使用して製造されることがよくあります。ナセルは、メンテナンス作業員にとって安全な作業スペースを提供するだけでなく、降雨、埃、紫外線、落雷といった外的危険から風力発電機内部の機構を保護する役割も担っています。

さらに、多くの大手OEMメーカーがインドなどの発展途上国にナセル製造施設を建設しています。タミル・ナードゥ州チェンナイには、シーメンス・ガメサがナセル工場を構えており、ヴェスタスも同地にナセルとハブの組立工場を新設する計画を発表しています。グジャラート州ダマンには、スズロンがナセルカバー製造施設を構えています。これらの製造施設は、インド市場が主要顧客であり、陸上セクターがインドの風力エネルギー市場を支配しているため、主に陸上風力タービンのナセルを生産しています。

洋上風力発電は急速に拡大しており、洋上風力タービンの需要が高まるにつれて、洋上用途向けのナセル設計は継続的に改良されてきました。洋上タービンは陸上のものよりも一般的に大きいため、ナセルのサイズと質量も非常に重要になります。サイクロンや荒波などの悪天候時には、タービンコアアセンブリ、特に洋上風力ナセルによって保護される必要があります。同時に、空気中の高湿度と塩分濃度によって腐食などの問題が発生する可能性があります。

その結果、洋上タービンナセルはより厳しい公差で製造する必要があり、通常は海洋環境に適した材料が使用されています。洋上風力タービンのナセルは、機械全体の中で最もかさばる部品の一つです。小型軽量の洋上風力タービンナセルを実現するために、昇圧トランスレスシステム、中周波（数kHzからMHzの範囲）電力トランスベースシステム、マルチレベルおよびモジュール型マトリックスコンバータベースシステム、超伝導発電機ベースシステムなど、多くの代替技術が提案されています。洋上風力発電プロジェクトの増加に伴い、中国、米国、欧州の洋上風力発電市場が洋上風力ナセルの需要を牽引すると予想されています。

タービン容量に関する考察

1.5MW未満のセグメントは市場規模が最も大きく、予測期間中に6.34%のCAGRで成長すると予測されています。地域社会、企業、学校、診療所、戸建て住宅、農場、通信塔、そして様々な機器は、1.5MW未満の風力タービンによって電力を供給されています。低コスト、低メンテナンス、そして代替エネルギー源としての信頼性の高さから、最大0.1MWの小型風力タービンは、従来、家庭、農場、農業、通信など、遠隔地の小規模オフグリッド用途に使用されてきました。追加のインフラを必要とせず、狭いスペースに迅速に設置できます。 

エネルギーコストの上昇、それに伴う分散型発電の必要性、そして気候変動への懸念から、人々は代替エネルギー源を求める傾向が高まっており、この市場における風力タービンナセルの需要が高まっています。太陽光発電が現実的でない地域では、可搬式のマイクロ風力タービンなどの小型風力発電装置が発電の現実的な選択肢となり得ます。移動可能な小型風力タービンは、迅速に設置でき、軽量です。風速18km/hで5ワットの出力電力を発電できます。

通常、商業および実用規模の運用に利用される出力1.5MW～2MWの風力タービンは、陸上運用にも導入されます。実用規模の風力タービンの設置コストは、定格容量1MWあたり130万～220万米ドルです。Windustryによると、現在設置されている商業規模のタービンの大部分は容量2MWで、設置コストは300万～400万米ドルです。世界風力エネルギー協議会（GWEC）は、2020年には陸上風力発電の設置容量が86.9GW増加すると予測しています。これは前年比59%の増加を示しており、陸上風力発電の総設置容量は700GWの閾値を超えることになります。

2016年から2018年にかけて停滞した後、容量の増加は増加に転じました。陸上風力発電は、洋上発電に比べてコスト面で大きな優位性があります。そのため、世界中で陸上風力タービンの設置が増加しており、予測期間中、風力タービンナセルの需要は増加すると予想されています。グジャラート州では、サルゾン社が252MWの風力発電施設を建設する計画を発表しました。このプロジェクトは2022年の完成が予定されています。同社は、ハイブリッドラチスチューブタワーを備えたS120-140mの風力タービン発電機（WTG）を約120基設置する予定です。WTGは、それぞれ定格出力約2MWです。

地域分析

アジア太平洋地域は、収益への最大の貢献者であり、予測期間中に7.2%の年平均成長率（CAGR）で成長すると見込まれています。中国は、1891年に近代的な風力発電機（WTG）が開発される以前から、風力エネルギー技術が遠隔地や農村地域への電力供給における信頼性の高い手段として有望であることを認識していました。2020年末までに、中国の風力発電設備容量は、法改正、重点的な研究開発プロジェクト、新たな資金調達方法、そして最新の5カ年計画における具体的な目標設定により、1990年のわずか4MWから281.99GWに増加する見込みです。中国は2020年までに、世界最大の設置容量と新規設置容量を誇りました。2050年までに、中国は陸上風力発電セクターを支配し、世界の設置容量の50%以上を占めると予想されています。中国の高い人口密度と電力需要は、風力エネルギー開発を促進すると予測されています。連邦政府および州政府の支援を受け、中国企業を含む多くのグローバル企業がこの業界に投資しています。

世界で最も炭素排出量が多い国の一つがインドです。工業化と人口増加に伴う電力消費の増加を受け、政府は炭素排出量削減のため再生可能エネルギーの選択を迫られています。インドは、海岸線沿いに広がる7,600キロメートルにおよぶ未開発の洋上風力発電ポテンシャルを活用することで、エネルギーミックスにおける再生可能エネルギー源の割合を高めようとしています。近年、洋上への注目が高まっています。新再生可能エネルギー省は、2022年までに5.0GW、2030年までに30GWの洋上風力発電設備を設置するという目標を設定しました。風力は信頼性が低く、立地条件が限定的なエネルギー源であるため、有望な立地を特定するには、徹底的な風力資源評価が必要です。政府は国立風力エネルギー研究所（NIWE）を通じて、全米に800以上の風力観測所を設置し、50メートル、80メートル、100メートル、120メートルの高さにおける風力ポテンシャルマップを公開しています。最近の評価によると、米国の風力エネルギー総ポテンシャルは、地上100メートルで302ギガワット、地上120メートルで695.50ギガワットです。

北米

北米は予測期間中に大幅な成長が見込まれています。米国政府は、国内のエネルギー生産量拡大を目指す「アメリカ・ファースト」プログラムの一環として、風力発電産業に多大な支援を提供しています。広大な海岸線がリース契約に利用可能であることから、洋上風力発電セクターは重要な開発分野とみなされています。米国風力エネルギー協会によると、テキサス州の陸上風力発電ブームは依然として好調であり、これが市場全体の風力発電設備容量の大幅な増加の主な要因となっています。テキサス州は、全米の風力発電容量の4分の1以上を占めています。長年にわたる基礎的な補助金である生産税額控除、太陽光や天然ガスとの激しい競争、そして重要な開発地域における深刻な送電網の混雑は、将来、米国の風力エネルギー市場に大きな困難をもたらす可能性があります。政府は、主に環境上の理由から、風力発電容量の拡大を重視してきました。
北米は主に、調査対象の産業に大きな影響を与える広範な陸上風力発電所のポートフォリオから恩恵を受けています。しかし、近い将来、風力タービンナセル市場は、洋上セクターにおける最近の進歩によって大きな影響を受ける可能性があります。カナダ政府は、2025年までに風力発電容量を55GWに増強し、国のエネルギー需要の20%を供給する予定です。この目標を達成するには、同国はまだ42GW以上の発電量を追加する必要があります。これは、風力発電プロジェクトを立ち上げる企業にとって投資機会となることが期待されます。

ヨーロッパは、風力タービンナセルの世界最大の市場の一つです。この地域の総設備容量は218.91GWで、そのうち194.08GWは陸上風力発電、24.84GWは洋上風力発電です。この地域は、ネットゼロカーボンの目標達成に向けたクリーンエネルギープログラムを支援する上で最も重要な地域の一つであるため、風力エネルギーのさらなる進歩が加速すると予想されています。さらに、この地域は主に洋上において風力エネルギーの大きな可能性を秘めています。洋上風力発電所の生産コストを削減し、場合によっては経済性において陸上風力発電所と同等にまで高めた技術革新は、洋上風力産業の拡大を牽引する主な原動力となっています。

洋上風力発電市場は、予測期間中にプラス成長が見込まれています。政府は2030年までに国内電力の3分の1を風力エネルギーで生産するという計画を公表しており、これは国の風力エネルギー部門に長期的なプラスの影響を与えると期待されています。しかし、太陽光発電のコストは風力発電よりも速いペースで低下しています。現在、太陽光発電は風力発電よりも手頃な価格となっています。固定価格買い取り制度（FIT）の終了に伴う固定価格買い取り価格（FIT）の上昇により、風力産業は太陽光発電に対して現在保持している競争力を失うと予想されており、これは予測期間を通じて英国の市場をさらに圧迫する可能性があります。

チリは南米で初めて石炭火力発電の段階的廃止を発表し、2024年までに1GWの石炭火力発電を廃止する予定です。ラテンアメリカ・カリブ海地域再生可能エネルギー（RELAC）プロジェクトを通じて、チリは地域的な低炭素化への取り組みを表明し、2030年までに再生可能エネルギー消費量の70%を目標としています。ブラジルでは、平均コストが98.62ブラジルレアル/MWh（約30米ドル/MWh）の風力発電が最も競争力のある技術として浮上しています。このコストは、大規模な水力発電プロジェクトのコストを大幅に下回っています。同協会（アベリカ）はまた、前年までに186カ所の新規風力発電所の稼働が予定されていることを考慮すると、ブラジルの風力発電設備容量は同年までに約18.8GWに達すると推定されると指摘した。さらに、政府の10カ年エネルギー成長計画によれば、ブラジルの風力発電設備容量は2026年までに28.5GWに達する見込みである。

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風力タービンナセル市場のトップ競合他社

1. Molded Fiber Glass Companies
2. Hexcel Corporation
3. BFG International
4. Siemens Gamesa Renewable Energy SA
5. General Electric Company
6. Nordex SE
7. Suzlon Energy Limited
8. ENERCON GmbH

最近の進展

• 2024年2月 - シーメンス・ガメサは、台湾の台中ナセル工場の拡張工事を完了しました。LinkedInの投稿によると、蔡英文総統、沈栄進総統顧問、林嘉龍総統秘書長をはじめとする関係者が、この節目を記念するイベントに2月1日に出席したとのことです。この拡張により、工場では同社が所有するSG 14-222DD型洋上風力タービンのナセルを製造することになります。
• 2024年6月 - ドイツ、シュレースヴィヒ＝ホルシュタイン州のHoltsee風力発電プロジェクトにおいて、デンマークの風力タービンメーカーであるVestas社が72MWの受注を獲得しました。Vestas社製のV162-7.2MW風力タービン10基が納入され、稼働を開始します。