HVDCコンバーター・ステーションの世界市場

世界のHVDCコンバータステーション市場は2030年までに221億米ドルに達する見込み

世界のHVDCコンバータステーション市場は、2024年に149億米ドルと推定されており、2024年から2030年の分析期間においてCAGR 6.8％で成長し、2030年までに221億米ドルに達すると予想されています。本レポートで分析対象となったセグメントの一つであるバルブ部品は、7.8%のCAGRを記録し、分析期間終了時までに70億米ドルに達すると予測されています。コンバータ変圧器部品セグメントの成長率は、分析期間において6.6%のCAGRと推定されています。

米国市場は39億米ドルと推定される一方、中国は10.1%のCAGRで成長すると予測されています

米国におけるHVDCコンバータステーション市場は、2024年に39億米ドルと推定されています。世界第2位の経済規模を誇る中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR 10.1％で推移し、2030年までに53億米ドルの市場規模に達すると予測されています。その他の注目すべき地域市場としては、日本とカナダが挙げられ、それぞれ分析期間中に3.4％、6.2％のCAGRで成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約4.0％のCAGRで成長すると見込まれています。

世界のHVDCコンバータステーション市場- 主な動向と促進要因の概要

HVDCコンバータステーションは、現代の送電の基盤であり、再生可能エネルギー統合の未来を担う存在と言えるでしょうか？

HVDC（高電圧直流）コンバータステーションは、HVDC送電システムの運用において基礎的な役割を担っていますが、なぜこれらが長距離送電の効率化と世界の再生可能エネルギー移行の促進に極めて重要なのでしょうか？HVDC変換所は交流（AC）と直流（DC）システム間の重要なインターフェースとして機能し、送電のための電気エネルギーをACからDCへ変換し、その後配電のために再びACへ変換することを可能にします。これらの施設はHVDC電力系統における必須の構成要素であり、最小限のエネルギー損失で長距離送電を実現するとともに、再生可能エネルギー源を従来の電力系統に統合するために必要な柔軟性を提供します。

HVDC変換所の重要性は、広大な地域にわたる電力の流れを最適化し、送電損失を低減し、電力系統を安定化させ、風力や太陽光などの変動性再生可能エネルギー源の統合を可能にする点にあります。高効率な長距離送電を実現することで、変換所は電力会社が洋上風力発電所や大規模太陽光発電所などの遠隔地発電所から都市部へ電力を供給することを支援します。世界のエネルギー需要が増加し、再生可能エネルギーが電力構成の中でより大きな割合を占めるようになるにつれ、HVDC変換所は現代の電力インフラにおいてますます重要な役割を果たしています。

技術は、より効率的な送電と再生可能エネルギーの統合のために、HVDCコンバータステーションをどのように進化させてきたのでしょうか？

技術革新により、HVDCコンバータステーションの設計、効率性、信頼性が大幅に向上し、現代の送電ニーズや再生可能エネルギー統合をより効果的に支援できるようになりました。HVDCコンバータ技術における主要な進歩の一つは、電圧源コンバータ（VSC）の開発です。従来のHVDCシステムはライン整流コンバータ（LCC）に依存しており、効果的に機能するには強力な交流送電網が必要でした。しかしVSC技術は、脆弱な系統や孤立系統での運用を含む柔軟な系統運用を可能とし、遠隔地や脆弱な系統地域で発電されることが多い風力や太陽光などの再生可能エネルギー源の統合に最適です。VSCベースのHVDCシステムは、双方向電力フローの管理を可能にする迅速かつ効率的な電力フロー制御も実現し、再生可能エネルギーの浸透率が高い系統において極めて重要です。

モジュラー型マルチレベルコンバータ（MMC）も、HVDCコンバータステーション技術に革命をもたらしました。MMC技術は電圧と電流をより精密に制御することで、HVDCシステムの効率性と信頼性を向上させます。これにより、電力伝送がより滑らかになり、高調波歪みが低減され、エネルギー変換時の損失が減少します。MMCベースのコンバータステーションは、長距離にわたる安定した大容量送電を必要とする洋上風力発電プロジェクトやその他の再生可能エネルギー設備において特に有益です。MMCシステムのモジュール設計は冗長性の向上も実現しており、万一モジュールが故障した場合でも、システムは大きな混乱なく稼働を継続できます。これにより、電力系統全体の信頼性が向上します。

スマート制御システムの統合により、HVDC変換所の機能性はさらに向上しました。高度な制御アルゴリズムとリアルタイム監視システムにより、オペレーターは電力フローの最適化、過負荷の防止、変動する系統状況への対応調整が可能となります。これは、気象条件の変化により変動が激しい再生可能エネルギー源を組み込んだ系統において特に重要です。スマート制御技術を活用することで、HVDC変換所は交流（AC）システムと直流（DC）システム間の電力フローを動的にバランスさせ、系統の安定性を確保し、停電や電力品質の問題を防止します。

もう一つの大きな進歩は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（IGBT）やサイリスタなどのパワーエレクトロニクスをHVDC変換所に採用したことです。これらの部品により電力の流れを高速に切り替えることが可能となり、HVDCシステムの効率と応答時間が向上しました。現代のHVDC変電所は、従来技術と比較してはるかに高い電圧と電力容量を扱えるため、より長距離にわたってより多くの電力を、より少ない損失で送電することが可能となります。この特性により、HVDC技術は、異なる国家送電網を接続するために広大な距離を電気が移動しなければならない国境を越えた送電プロジェクトに最適です。

多端HVDCシステムの開発は、さらなる飛躍的な進歩を意味します。従来のHVDCシステムは送電側と受電側の2端のみで動作します。一方、多端子HVDCシステムでは単一のHVDCライン上に複数の接続点を設け、送電網上の複数地点間で電力の送受電を可能にします。これにより、洋上風力発電所や太陽光発電所など複数の再生可能エネルギー源を中央送電網に接続することが容易になります。多端子HVDCシステムは、電力を効率的かつ確実に異なる地域へ分配する必要がある大規模な地域間・国境を越えたエネルギーネットワークにおいて特に有益です。

高度な冷却技術と絶縁技術も、HVDC変換所の効率性と耐久性を向上させています。冷却システムは高電圧機器が発する熱を管理するために不可欠であり、液体冷却や空気冷却の革新により、HVDC変換所は過熱することなく高容量で運転する能力が強化されました。高度なポリマーやガス絶縁開閉装置（GIS）などの改良された絶縁材料は、機器をより良く保護し、故障のリスクを低減するとともに、変換所の寿命を延ばします。これらの進歩により、HVDCシステムは、海洋プラットフォームや砂漠の太陽光発電所などの過酷な環境下でも、安全かつ効率的に稼働することが可能となります。

なぜHVDC変換所は長距離送電と再生可能エネルギー統合に不可欠なのでしょうか？

HVDC変換所が長距離送電と再生可能エネルギー統合において極めて重要である理由は、広大な距離にわたる効率的なエネルギー変換・送電を可能にし、系統安定性を支え、再生可能エネルギー源を従来の電力系統に統合するために必要な柔軟性を提供するからです。HVDC技術の主な利点の一つは、従来の交流送電システムと比較して、長距離にわたる大量の電力伝送においてエネルギー損失を大幅に低減できる点です。HVDC変換所は、発電所で生成された交流電力を送電用に直流に変換し、その後消費者に分配するために再び交流に変換することでこれを実現します。このプロセスにより、送電中に熱として失われるエネルギーが最小限に抑えられ、長距離送電の効率性と費用対効果が向上します。

HVDC変換所の効率性は、再生可能エネルギー源の統合において特に重要です。再生可能エネルギー源は人口密集地から遠く離れた場所に設置されることが多いためです。例えば、海洋の風力から大量の電力を生成する洋上風力発電所は、通常、海岸から数百マイル離れた場所に位置しています。HVDC変換所は、このエネルギーを効率的に陸上送電網へ伝送することを可能にし、交流送電システムで生じる損失を低減します。同様に、遠隔地の砂漠地域に設置された大規模太陽光発電所も、HVDC送電線を利用することで、都市部へ電力損失を大幅に抑えながら送電でき、広域にわたる再生可能エネルギーの効果的な活用を保証します。

送電効率の向上に加え、HVDC変換所は電力系統の安定性と信頼性においても重要な役割を果たします。世界の電力系統における再生可能エネルギーの割合が増加し続ける中、これらのエネルギー源の変動性を管理することが大きな課題となっています。太陽光や風力発電は気象条件によって変動し、電力供給の急激な増減を引き起こす可能性があります。HVDC変換所は電力フローを精密に制御し、系統全体の需給バランスを調整することで、こうした変動の管理を支援します。交流システムと直流システム間の電力転送を迅速に調整することで、変換所は系統不安定を防止し、再生可能エネルギーの円滑かつ効率的な統合を実現します。

高圧直流（HVDC）変換所は、国内および国境を越えた異なる電力系統の相互接続においても不可欠です。多くの国々が、近隣諸国との電力共有、エネルギー安全保障の向上、再生可能エネルギー統合の支援を目的とした国境を越えたHVDC送電プロジェクトを推進しています。異なる周波数や電圧で稼働する可能性のある各国系統間で電力を送電するために、変換所はこれらのプロジェクトに必要不可欠です。交流と直流の電力変換を行う高圧直流送電変換所は、国間の電力効率的な移送を可能にし、既存の交流送電網への高額なアップグレードの必要性を低減するとともに、電力ネットワークの柔軟性を向上させます。

コンバータステーションによって支えられるHVDC技術は、送電による環境への影響も軽減します。再生可能エネルギーの効率的な送電を可能にすることで、HVDCシステムは人口密集地周辺における化石燃料発電所の必要性を減らし、二酸化炭素排出量の削減と大気質の改善に貢献します。さらに、HVDC送電線は導体数が少なく電磁妨害も少ないため、交流送電線に比べて設置面積が小さくなります。これにより、人口密集地域や保護された自然環境を通る送電において、HVDCはより環境に優しい選択肢となります。

高圧直流変換所のもう一つの重要な役割は、停電防止と系統復旧サービスを提供できる点です。停電や大規模停電が発生した場合、高圧直流送電システムは迅速な起動機能により電力の早期復旧を支援します。コンバータステーションには、外部交流系統に依存せずに電力の流れを再開させる技術が備わっており、災害復旧や系統安定化対策において非常に価値が高いものです。この機能は、病院、データセンター、緊急サービスなど、短時間の停電でも重大な影響が生じる可能性のある重要インフラにおいて特に重要です。

HVDCコンバータステーション市場の成長を牽引する要因は何でしょうか？

HVDCコンバータステーション市場の急速な成長を牽引している要因は複数存在します。再生可能エネルギー統合への需要増加、長距離送電の必要性、そして効率性と信頼性向上のための電力系統近代化に向けた世界の取り組みなどが挙げられます。主要な促進要因の一つは、再生可能エネルギーへの世界の移行です。各国が二酸化炭素排出量の削減と再生可能エネルギー源の利用拡大を目指す中、変動性のあるこれらのエネルギー源を既存の電力系統に統合するためには、HVDC変換ステーションが不可欠となっています。洋上風力発電所、太陽光発電所、水力発電プロジェクトはいずれも、損失を最小限に抑えながら長距離送電を行うためにHVDC技術を必要としており、変換ステーションはこのインフラの重要な構成要素です。

効率的な長距離送電の必要性も、HVDC変換所市場の成長を促進する重要な要素です。人口増加と都市化が進むにつれ、都市部や工業地帯における電力需要は増加の一途をたどっています。しかしながら、風力や太陽光発電所など、最も生産性の高い発電施設の多くは、こうした人口密集地から遠く離れた場所に位置しています。コンバータステーションによって支えられるHVDC送電は、この電力を長距離にわたり効率的に供給する最善の方法です。このことが、特に北米、中国、欧州など、発電施設と消費者の間が広大な距離で隔たれている地域において、新たなHVDCプロジェクトやコンバータステーションへの需要を牽引しています。

クリーンエネルギーと送電網の近代化に対する政府の取り組みや規制面の支援も、HVDC変換所市場の拡大に寄与しています。多くの国々では、再生可能エネルギーの導入促進と近代的で効率的な電力系統の開発を推進するため、政策や財政的インセンティブを導入しています。これらの取り組みにより、電力会社やエネルギー企業は、再生可能エネルギーの統合を支援し系統効率を向上させるため、変換所を含むHVDC送電技術への投資を促進されています。さらに、欧州連合（EU）などの国際機関は、エネルギー安全保障の強化と国間の再生可能エネルギー共有を促進するため、国境を越えたHVDC送電プロジェクトへの資金提供を行っています。

現代の電力網が複雑化するにつれ、HVDC変換所の需要も高まっています。電力網が分散化され、再生可能エネルギー、蓄電池、分散型発電など多様なエネルギー源が組み込まれる中、柔軟かつ信頼性の高い送電システムの必要性がますます高まっています。HVDC変換所は、こうした複雑な電力網を管理するために必要な柔軟性を提供し、電力会社による電力フローの調整、再生可能エネルギーの統合、需給変動への対応を可能にします。高電圧直流送電変換所が異なる送電網を相互接続し、電力の流れを動的に管理する能力は、分散化が進むエネルギー環境において送電網の安定性を維持するために不可欠です。

国境を越えた送電プロジェクトや国際的なエネルギー取引は、HVDC変換所の需要をさらに押し上げています。多くの国々が、近隣諸国との電力系統を接続し、電力の共有と系統安定性の向上を図るため、HVDC送電線の開発を進めています。これらのプロジェクトでは、異なる電圧や周波数で稼働する可能性のある各国系統間の電力交換を円滑にするため、HVDC変換ステーションが必要となります。世界のエネルギー市場が相互接続性を高める中、HVDC変換ステーションは国境を越えたエネルギーの流れを可能にし、地域的なエネルギー協力を支える上で重要な役割を果たしています。

洋上風力発電の台頭も、HVDC変換所市場の成長を牽引する重要な要因です。より強く安定した風力を得るため沿岸から離れた場所に設置される洋上風力発電所では、発電した電力を本土へ送電するためにHVDC技術が不可欠です。HVDC変換所は、発電された電力を効率的に変換し長距離送電することを保証するため、これらのプロジェクトにおいて極めて重要です。欧州、北米、アジアにおける洋上風力発電プロジェクトの拡大に伴い、HVDC変換所への需要は大幅に増加すると予想されます。

HVDC技術の進歩、再生可能エネルギー需要の拡大、効率的な長距離送電の必要性が高まる中、HVDC変換ステーション市場は継続的な成長が見込まれます。持続可能性、効率性、系統安定性という課題に対応するため世界のエネルギーシステムが進化する中で、HVDC変換ステーションは現代の電力インフラにおける重要な構成要素であり続け、再生可能エネルギーの統合を可能にし、送電効率を向上させ、国境を越えたエネルギーネットワークの発展を支えるでしょう。

セグメント：

技術別（LCC、VSC）;構成部品別（バルブ、コンバータ変圧器、高調波フィルタ、リアクトル、遮断器、避雷器、その他部品）

調査対象企業の例

• ABB Ltd.
• Bharat Heavy Electricals Ltd.
• C-Epri Electric Power Engineering Co., Ltd.
• China Xian Xd Power System Co. Ltd.
• General Electric Company
• Hyosung Corporation
• LSIS Co., Ltd.
• Mitsubishi Corporation
• NR Electric Co., Ltd.
• Siemens AG
• Toshiba Corp.
• XJ Electric Co., Ltd.

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目次

第1章 調査手法

第2章 エグゼクティブサマリー

• 市場概要
• 主要企業
• 市場動向と促進要因
• 世界市場の見通し

第3章 市場分析

• 米国
• カナダ
• 日本
• 中国
• 欧州
• フランス
• ドイツ
• イタリア
• 英国
• スペイン
• ロシア
• その他欧州
• アジア太平洋地域
• オーストラリア
• インド
• 韓国
• その他アジア太平洋地域
• ラテンアメリカ
• アルゼンチン
• ブラジル
• メキシコ
• その他ラテンアメリカ
• 中東
• イラン
• イスラエル
• サウジアラビア
• アラブ首長国連邦
• その他中東
• アフリカ

第4章 競合