HVDC送電の世界市場

世界のHVDC送電市場は2030年までに186億米ドルに達する見込み

2024年に134億米ドルと推定される世界のHVDC送電市場は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR 5.7％で成長し、2030年までに186億米ドルに達すると予測されています。本レポートで分析対象としたセグメントの一つである「大口電力送電」アプリケーションは、5.7%のCAGRを記録し、分析期間終了時までに86億米ドルに達すると予測されています。また「都市部への給電」アプリケーションセグメントの成長率は、分析期間において5.8%のCAGRと推定されています。

米国市場は35億米ドルと推定される一方、中国は8.6%のCAGRで成長すると予測されています

米国の高電圧直流送電（HVDC）市場は、2024年に35億米ドルと推定されています。世界第2位の経済大国である中国は、2024年から2030年の分析期間においてCAGR8.6%で推移し、2030年までに42億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CAGR 2.8％、5.2％で成長すると予測されています。欧州では、ドイツが約3.3％のCAGRで成長すると予測されています。

世界の高圧直流送電市場- 主な動向と促進要因の概要

HVDC送電は長距離送電と再生可能エネルギー統合の未来となるのか？

高電圧直流（HVDC）送電システムは、広大な距離にわたる電力供給の方法を変革しつつありますが、なぜ電力伝送効率の向上と世界の再生可能エネルギーへの移行を実現する上で、これほど重要なのでしょうか。HVDC送電とは、より一般的に使用されている交流（AC）とは対照的に、直流（DC）を用いて長距離に電力を伝送する技術を指します。HVDCシステムは、洋上風力発電所や遠隔地の太陽光発電所から都市部へといった、広大な地理的領域を跨ぐ送電に最適であり、交流送電と比較してエネルギー損失を大幅に低減します。

HVDC送電の重要性は、高電圧電力を効率的に供給できる点にあり、特に再生可能エネルギー発電が増加する現代の電力系統において不可欠です。HVDC送電システムは長距離送電時のエネルギー損失を低減し、系統の安定性を向上させるとともに、風力や太陽光などの変動性再生可能エネルギー源を従来のAC系統に統合することを可能にします。世界がより持続可能なエネルギーの未来へ移行する中、HVDC送電はよりクリーンで信頼性の高い電力を供給する基幹技術として台頭しています。

技術はどのようにHVDC送電を進化させ、効率性と再生可能エネルギー統合を向上させたのでしょうか？

技術革新により、HVDC送電システムは効率性、柔軟性、再生可能エネルギー源の電力系統統合能力が大幅に向上しました。最も重要な革新の一つは電圧源変換器（VSC）の開発です。VSCベースのHVDCシステムは電力フローをより精密に制御できるため、長距離にわたる高速かつ信頼性の高い送電を実現します。従来のライン整流式コンバータ（LCC）システムは強力な交流送電網を必要としましたが、VSC技術によりHVDCシステムは脆弱な送電網や孤立系統とも接続可能となり、洋上風力発電所や砂漠型太陽光発電所といった遠隔地の再生可能エネルギー源からの送電に特に適しています。

モジュラー型マルチレベルコンバータ（MMC）は、HVDC送電技術におけるさらなる飛躍的な進歩です。MMCは電圧制御の向上、高調波歪みの低減、エネルギー損失の削減を実現し、HVDCシステムの効率性と信頼性を高めます。MMCベースのシステムのモジュール設計により、電力伝送における冗長性と柔軟性が大幅に向上し、たとえ1つのモジュールが故障しても、システム全体が大きな混乱なく機能を継続することが保証されます。これは、安定した電力フローの維持が一貫した電力供給を確保する上で極めて重要な大規模再生可能エネルギープロジェクトにおいて特に重要です。

また、多端HVDCシステムの開発により、HVDC送電の可能性も拡大しました。従来のHVDCシステムは送電側と受電側の2端のみで動作していました。しかし、多端HVDCシステムでは送電線路上の複数の地点に接続でき、経路上の様々な場所へ電力を供給することが可能となります。この機能は、複数の再生可能エネルギー源を単一のHVDC系統に統合する場合、例えば複数の洋上風力発電所を1つの中央送電システムに接続する場合などに特に有用です。多端HVDCシステムは系統の柔軟性を高め、地域間での再生可能エネルギーの効率的な分配を可能にします。

デジタル監視制御システムは、HVDC送電の効率性と信頼性をさらに向上させています。リアルタイムデータ監視、スマートセンサー、AIベース制御システムの統合により、HVDC送電事業者は電力フローの継続的監視、問題の早期検知、システム性能の最適化が可能となりました。これらの技術は予知保全を可能にし、障害や非効率性が実際に発生する前に特定できます。システム障害の防止とダウンタイムの最小化により、デジタル技術はHVDC送電システムの信頼性を向上させており、特に再生可能エネルギー統合や国境を越えたエネルギー取引といった重要用途において顕著です。

高度な絶縁材料と冷却技術も、HVDC送電システムの性能向上に貢献しています。先進ポリマーやガス絶縁開閉装置（GIS）などの新絶縁材料は、高電圧機器をより効果的に保護し、故障リスクを低減するとともにシステムの寿命を延長します。同様に、液体冷却や空冷システムを含む強化された冷却システムは、高圧送電設備から発生する熱を管理し、HVDCシステムが過熱することなくより高い容量で稼働することを可能にしております。これらの進歩は、広大な距離にわたって電力を供給するために信頼性と効率性が不可欠な長距離HVDCプロジェクトにおいて特に有益です。

HVDCシステムにおける環境配慮型で地球温暖化係数（GWP）の低い材料への移行も、持続可能性を支える技術的進歩の一つです。HVDCシステムでは、六フッ化硫黄（SF6）などの絶縁ガスが使用されることが多く、これらは高いGWPを有しています。しかし、新しいシステムでは環境負荷の低い代替ガスや材料が採用され、HVDC送電インフラのカーボンフットプリントを削減しています。この移行は、特にHVDCが再生可能エネルギープロジェクトの重要な推進力となる中で、世界の持続可能性目標に沿ったものです。

長距離送電と再生可能エネルギー統合において、なぜHVDC送電が重要なのでしょうか？

高圧直流送電は、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す。なぜなら、膨大な距離にわたって大量の電力を、最小限のエネルギー損失で効率的かつ確実に送電する方法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、はるかに少ない損失で長距離送電が可能である点です。これにより、洋上風力発電所や砂漠の太陽光発電所など、遠隔地の再生可能エネルギー発電所を、電力需要のある都市部へ接続するのにHVDCは理想的です。エネルギー損失を最小限に抑えることで、再生可能エネルギー源で発電された電力のより多くが消費者に届くようになり、電力システム全体の効率が向上します。

エネルギー損失の低減に加え、HVDC送電システムは変動性再生可能エネルギー源を電力系統に統合する上で不可欠です。風力や太陽光などの再生可能エネルギー源は、日や季節を通じて変化する気象条件に依存するため、本質的に変動性を持っています。HVDC技術は、この変動するエネルギーを長距離にわたり効率的に送電することを可能にし、電力系統における需給のバランス維持に貢献します。例えば、太陽光発電量が多い地域で日照が急激に低下した場合、HVDC送電線は別の地域の風力発電所から迅速に電力を供給し、系統の安定性を維持できます。この柔軟性は、再生可能エネルギーの間欠性を管理し、安定した電力供給を確保する上で極めて重要です。

HVDC送電は、電力系統の安定性と信頼性向上においても重要な役割を果たします。再生可能エネルギーを既存系統に統合する際の課題の一つは、再生可能エネルギー源が電圧や周波数の変動を引き起こし、系統を不安定化させる可能性があることです。HVDCシステムは、電力の流れ、電圧レベル、周波数調整を精密に制御することで、これらの変動を安定化させます。この能力は、再生可能エネルギーの普及率が高い地域において特に重要であり、系統の安定性を維持することは、停電やその他の障害を防ぐために不可欠です。

HVDC送電は、国境を越えたエネルギー取引や地域間の送電網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の統合促進を目的として、国境を越えたHVDC送電プロジェクトに投資しています。HVDCシステムは、長距離送電時の損失を低減できるため、国境を越えた電力取引を容易にする理想的なソリューションです。例えば、北欧の洋上風力発電所を本土の送電網に接続するためにHVDC送電線が活用され、各国が再生可能エネルギー資源を共有し、電力システムの安定化を実現しています。

電力需要が大きく変動する地域では、HVDC送電により需給のバランスをより効率的に調整することが可能となります。HVDC送電線は電力の流れを迅速に調整できるため、電力会社は需要の高い地域へ電力を供給し、需要の低い地域での供給を削減することが可能です。この動的な電力フロー制御は、ピーク負荷の管理や、最も必要とされる場所への電力供給の確保に特に有効です。電力配電の効率を向上させることで、HVDC送電は高コストな送電網のアップグレードの必要性を減らし、電力不足や送電網の混雑リスクを最小限に抑えます。

HVDC送電のもう一つの重要な利点は、環境への影響です。HVDCシステムは交流システムよりも導体数が少なく、電磁妨害も少ないため、環境に優しいと言えます。HVDC送電線は敷地面積も小さく、必要な送電路幅員が狭いため、土地利用を抑え、自然景観への影響を最小限に抑えます。さらに、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システムは化石燃料への依存度を低減し、二酸化炭素排出量の削減や気候変動対策に向けた世界の取り組みに貢献します。

高圧直流送電市場の成長を牽引する要因は何でしょうか？

HVDC送電市場の急速な成長を牽引している要因は複数あり、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、そして世界の電力網の近代化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。各国が炭素排出量の削減とよりクリーンなエネルギー源への移行を目指す中、遠隔の発電所から都市部や工業地帯へ再生可能電力を輸送するためには、HVDC送電システム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、長距離にわたって電力を効率的に送電するためにHVDC技術を必要としており、HVDCインフラの需要を牽引しています。

効率的な長距離送電の必要性も、HVDC送電市場の成長を促進する重要な要素です。都市の拡大とエネルギー需要の増加に伴い、多くの地域では人口密集地から遠く離れた再生可能エネルギー資源の活用が検討されています。HVDCシステムは送電時のエネルギー損失を最小限に抑えるため、数百キロから数千キロに及ぶ長距離送電においてコスト効率に優れており、こうしたプロジェクトに最適です。この需要は、遠隔地で大規模な再生可能エネルギープロジェクトが開発されている北米、欧州、アジアなどの地域で特に顕著です。

クリーンエネルギーと送電網近代化に対する政府の取り組みや規制面の支援も、HVDC送電市場の拡大に寄与しています。多くの政府が再生可能エネルギー目標の一環として、HVDC技術の導入促進に向け、財政的インセンティブ、助成金、補助金を提供しています。加えて、エネルギー規制当局は送電効率に関するより厳格な基準を導入し、電力損失の削減と送電網の信頼性向上を目的として、電力事業者にHVDCシステムへの投資を促しています。こうした取り組みは、先進国・発展途上国を問わず、各国が電力インフラの近代化と温室効果ガス排出削減を目指す中で、HVDC技術の採用を加速させています。

電力系統の複雑化もHVDC送電市場成長の要因です。系統が分散化され、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、HVDCシステムはこうした複雑なネットワークを管理する上で不可欠となっています。HVDC送電線は、電力フローのバランス調整、再生可能エネルギーの統合、分散化が進むエネルギー環境における系統安定性の確保に必要な柔軟性を提供します。HVDCシステムが異なる送電網を相互接続し、国境を越えた電力取引を支援する能力も需要を牽引しており、特に地域エネルギーネットワークが拡大している欧州やアジアにおいて顕著です。

洋上風力発電の台頭も、HVDC送電の需要を押し上げる重要な要因です。より強く安定した風力を得るため沿岸から遠く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の送電網へ送るためにHVDC送電線が必要です。HVDC技術は、長距離にわたる電力伝送を最小限のエネルギー損失で効率的に実現するため、これらのプロジェクトに不可欠です。特に欧州やアジアにおける洋上風力発電の拡大に伴い、HVDC送電システムへの需要は大幅に増加すると予想されます。

VSC（ベクトル制御）やマルチターミナルHVDCシステムなどの技術的進歩も市場成長に寄与しています。これらの技術は柔軟性、信頼性、効率性を高め、再生可能エネルギーの統合から国境を越えた電力取引まで、幅広い用途においてHVDCシステムの魅力を高めています。HVDC技術が進化を続ける中、電力系統の近代化や、よりクリーンで持続可能なエネルギーシステムへの移行を支えるための最適な解決策となりつつあります。

再生可能エネルギー需要の増加、効率的な長距離送電の必要性、そして電力網近代化に向けた世界の取り組みにより、HVDC送電市場は今後も成長を続ける見込みです。各国が持続可能性、送電網の信頼性、エネルギー安全保障を優先する中、HVDC送電はクリーンで信頼性の高い電力供給を実現し、低炭素エネルギー社会への世界の移行を支える重要な技術であり続けるでしょう。

セグメント：

技術別（ライン整流式コンバータ（LCC）、電圧源コンバータ（VSC）、キャパシタ整流式コンバータ（CCC））用途別（大口電力送電、都市部への送電、系統間連系）

調査対象企業の例

• ABB Ltd.
• AECOM
• American Superconductor Corporation
• Atco Electric Ltd.
• C-Epri Electric Power Engineering Co., Ltd.
• Doble Engineering Company
• EPCOS AG
• General Electric Company
• Hitachi Ltd.
• Hvdc Technologies Ltd.
• Mitsubishi Electric Corporation
• Nexans SA
• NKT A/S
• NR Electric Co., Ltd.
• Prysmian Group
• PSC Specialist Group, Inc.
• Schneider Electric SA
• Siemens AG
• Toshiba Corporation
• Transgrid Solutions Inc.

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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