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市場調査レポート
商品コード
1370797
HVDCコンバータステーション市場- 世界の産業規模、シェア、動向、機会、予測、2018年~2028年、構成別、用途別、定格電力別、地域別、競合HVDC Converter Station Market - Global Industry Size, Share, Trends, Opportunity, and Forecast, 2018-2028 Segmented By Configuration, By Application, By Power Rating, By Component, By Region and Competition |
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カスタマイズ可能
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HVDCコンバータステーション市場- 世界の産業規模、シェア、動向、機会、予測、2018年~2028年、構成別、用途別、定格電力別、地域別、競合 |
出版日: 2023年10月03日
発行: TechSci Research
ページ情報: 英文 174 Pages
納期: 2~3営業日
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HVDCコンバータステーションの世界市場は、グリッドへの再生可能エネルギー普及の増加により、2024年から2028年の予測期間中に成長すると予想されています。
HVDCコンバータステーションは、単にコンバータステーションと呼ばれます。これは、高圧直流(HVDC)送電線の端末を構成する特殊なタイプの変電所です。直流を交流または逆流に変換します。これらの変換ステーションは、主に長距離でより多くの電力を送電し、直流(DC)を交流(AC)に、またはその逆に変換するために使用されます。HVDCコンバータステーションは、風力エネルギーなどの持続可能なエネルギー源からの送電によく使用されます。遠隔地から都市部へ送電中のHVDCコンバータステーションに関連する電力損失は極めて低いです。従来の方法による発電から排出される二酸化炭素への懸念が高まっているため、HVDCコンバータステーションの利用が増加しています。そのため、HVDC変換ステーションの利用が増加しています。
HVDCコンバータステーションは、サイリスタ・バルブを使って交流から直流への変換、またはその逆の変換を行う。バルブは通常、12パルスコンバータとして配置されます。バルブはコンバータ変圧器を介してACネットワークに接続されます。バルブは通常建物内に設置され、コンバータトランスは屋外に設置されます。HVDC送電で送られる電力は制御システムによって制御されます。サイリスタ・バルブのトリガー・タイミングを調整することで、直流系統の電圧と電流の望ましい組み合わせを得ることができます。変換所には、遮断器、変流器、変圧器、避雷器など、他にもいくつかの装置が必要です。
市場概要 | |
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予測期間 | 2024~2028年 |
2022年の市場規模 | 94億5,000万米ドル |
2028年の市場規模 | 142億7,000万米ドル |
CAGR 2023~2028年 | 7.15% |
急成長セグメント | 両極性 |
最大市場 | アジア太平洋 |
HVDCコンバータステーションは、高圧交流(AC)から高圧直流(HVDC)への電力変換、またはその逆をサポートする特殊な変電所であり、個別の電力系統を接続するための重要なコンポーネントです。HVDCプロジェクトは、キワチノクとリエルの2つのステーションで構成されています。キワチノーク・ステーションは、マニトバ州ギラムから北へ約45kmのマニトバ州北部に位置します。リエル・ステーションはウィニペグ郊外にあります。この変電所の送電容量は2,000メガワット(MW)で、州のピーク電力需要の40%以上を賄えます。HVDC送電は、従来の交流送電に比べて電力損失がはるかに少ないため、発電が行われる遠隔地から、電力が必要とされる都市部や工業地帯まで長距離を送電する必要があります。
長距離送電における電力系統の安定性は常に大きな関心事です。HVDCコンバータ市場の動向は、停電による混乱が経済的損失につながり、消費者の生活に影響を与えることを示しています。様々な技術の進歩により、HVDC技術は長距離送電により多くの電力を送るためにますます使用されるようになっています。コンバータの開発により、送電ネットワークの信頼性が向上しました。その結果、HVDC送電線は、同じ送電容量であればHVAC送電線よりも低コストとなっています。
2023年、Invenergy TransmissionのプロジェクトであるGrain Belt Expressは、800マイルプロジェクトの第1フェーズに高電圧直流(HVDC)送電技術を供給するため、シーメンス・エナジーを選定しました。Grain Belt Expressは、カンザス州、ミズーリ州、イリノイ州、インディアナ州、その他中西部の各州の家庭や企業に、100%クリーンで安価な家庭用電力を供給します。5,000メガワットの容量を持つこの送電線は、米国でこれまで開発された送電線の中で最も強力なもので、米国の家庭の40%に電力を供給する送電網の地域を結ぶ。プロジェクトの第1段階には、カンザス州とミズーリ州の変電所間を結ぶ約530マイルのHVDC送電線が含まれます。Grain Belt Express Enables Transmission Lines and Renewable Energy Generationにより、建設期間中に2万2,300人の直接雇用が創出され、合計200億米ドルの新規インフラ投資が見込まれています。シーメンス・エナジーは、優先サプライヤー契約に基づき、カンザス州フォード郡とミズーリ州モンロー郡におけるHVDCコンバータステーションの最終統合設計をサポートします。Grain Belt Expressとシーメンス・エナジーは、HVDCコンバータステーションのエンジニアリング、調達、建設におけるパートナーです。Invenergy Transmissionはすでに、カナ州とミズーリ州の変電所パッケージの土地管理を確保しています。グレインベルト・エクスプレスは、条件が整えば2024年末までにフェーズ1の全面的な建設に着手できます。
2021年、メルセンは中国企業RongXin HuiKo Electric(RXHK)と広東-香港-マカオ大規模電力供給プロジェクトのベイエリアについて200万米ドル以上の契約を締結しました。メルセンは、2つのフレキシブル高圧HVDC変換ステーションに組み込まれたパワーモジュールを保護するため、約2万8,000枚のコールドプレートを提供しました。これらの新しい変換ステーションは、東光地区と増城地区の送電網を接続するために設計されており、これまでに建設されたステーションの中で世界最大と考えられています。グレーターベイエリアの電力供給の安全性を確保し、地域の経済・社会発展を促進します。特に過酷な環境・条件で使用されるこの種の設備に求められる完璧な信頼性の保証が評価され、1ヶ月に及ぶ入札の結果、同グループが選ばれました。納期は2021年3月から10月を予定していました。
2022年12月15日、アーカー・ソリューションズはオールシーズと、ボレアス高圧直流(HVDC)コンバータステーションの輸送と設置に関する契約を締結しました。アーカー・ソリューションズ社とシーメンス・エナジー社は、ノーフォーク・ボレアス洋上風力発電所のグリッド接続インフラを提供します。ノーフォーク海岸沖47キロに位置するノーフォーク・ボレアスは、ヴァッテンフォールのノーフォーク洋上風力発電地帯の第1期で、140万kWの容量を持つ。オールシーズは、隣接するノーフォーク・ヴァンガード風力発電所向けに、同様のHVDCプラットフォーム2基の輸送・設置能力を有しており、ヴァッテンフォールの投資決定を待っています。この風力発電所が完全に稼動すれば、約460万世帯分の再生可能電力を発電し、約600万トンのCO2を削減できると期待されています。ボレアス、ヴァンガード・イースト、ヴァンガード・ウエストの各プラットフォームにはHVDC変換技術が搭載されます。上部の重量は10,000トンから11,300トン、ジャケットは約3,000トン。
カナダのケベック州と米国のニューヨーク都市圏を結ぶシャンプレーン・ハドソン・パワー・エクスプレス(CHPE)HVDC相互接続の送電ソリューションの一部として、日立エネルギーは2022年、トランスミッション・デベロッパー社に採用されたと発表しました。2030年までに70%の再生可能エネルギーによる電力供給を目標とするニューヨーク州の気候リーダーシップと地域保護法(CLCPA)によると、このリンクはカナダとニューヨーク間のクリーンで再生可能な水力発電の輸送を可能にします。CHPEは、年間平均390万トンのCO2排出量を削減すると見込まれており、これはニューヨーク市の乗用車の44%を削減したのと同じ量であす。2 CHPEは、日立エネルギーのHVDCライト(R)技術を用いて、ニューヨークの100万世帯分の電力に相当する最大1,250メガワットの電力を送電します。このリンクは、カナダのハーテルからシャンプレーン湖、ハドソン川を経由し、クイーンズ区アストリアにあるHVDCコンバータステーションまで、600キロメートル(372マイル)以上の距離を効率的に送電します。
本レポートでは、世界のHVDCコンバータステーション市場を以下のカテゴリーに分類し、さらに業界動向についても詳述しています:
(注:企業リストはお客様のご要望に応じてカスタマイズ可能です。)
Global HVDC Converter Station Market is expected to thrive during the forecast period, 2024-2028 due to increase in renewable energy penetration into the grid.
HVDC converter station is simply called as converter station. This is a special type of substation that constitutes the terminal of a high voltage direct current (HVDC) transmission line. Its converts direct current to alternating current or reverse current. These conversion stations are primarily used to transmit more power over long distances and convert direct current (DC) to alternating current (AC) or vice versa. HVDC converter stations are commonly used for power transmission from sustainable energy sources such as wind energy. From remote areas to urban areas. Power losses associated with HVDC converter station during transmission are exceptionally low. Due to growing concerns about carbon emissions from power generation using conventional methods. This has increased the use of HVDC conversion stations.
The HVDC converter station uses thyristor valves to perform the conversion from AC to DC and vice versa. Valves are usually arranged as 12-pulse converters. The valve is connected to the AC network via a converter transformer. The valves are usually located inside the building and the converter transformers are located outside. The power transmitted via HVDC transmission is controlled by a control system. By adjusting the trigger timing of the thyristor valves, a desired combination of voltage and current in the DC system can be obtained. A conversion station requires a few other devices such as circuit breakers, current transformers, transformers, surge arresters, etc.
Market Overview | |
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Forecast Period | 2024-2028 |
Market Size 2022 | USD 9.45 Billion |
Market Size 2028 | USD 14.27 Billion |
CAGR 2023-2028 | 7.15% |
Fastest Growing Segment | Bi-polar |
Largest Market | Asia-Pacific |
HVDC converter stations are specialized substations that support the conversion of power from high voltage alternating current (AC) to high voltage direct current (HVDC) or vice versa and are key components for connecting discrete power systems. The HVDC project consists of two stations, Kiwatinok and Riel. Kiwatinoke Station is located in the far north of Manitoba, about 45 kilometers north of Gillam, Manitoba. Riel Station is located on the outskirts of Winnipeg. The substation has a transmission capacity of 2,000 megawatts (MW), enough to meet more than 40 percent of the state's peak power demand. HVDC transmission has much lower power losses than conventional AC transmission, so power must be transported over long distances from remote areas where power is generated to urban areas and industrial centers where it is needed.
Power system stability in long-distance transmission has always been a major concern. Trends in the HVDC converter market show that disruptions caused by power outages can lead to economic losses and affect consumers' livelihoods. Due to various technological advances, HVDC technology is increasingly being used to transmit more power over long distances. The development of converters has improved the reliability of transmission networks. As a result, HVDC transmission lines cost less than HVAC transmission lines at the same transmission capacity.
HVDC systems connect continental and island regions (e.g. the UK and Europe) and offer the possibility of connecting regions separated by different power systems or large bodies of water. It is used to connect power grids that have different frequencies or that have problems maintaining frequencies. Reduced power loss in long-distance transmission - HVDC systems do not suffer from transmission line reactive power problems that limit transmission capacity in HVAC technology. It can transmit more power over long distances at a lower cost compared to AC high voltage power lines. Power generation from renewable generation areas is a great advantage of HVDC where this technology is used in offshore areas.
In 2023, Invenergy Transmission's project, Grain Belt Express, selected Siemens Energy to supply high-voltage direct current (HVDC) transmission technology for Phase 1 of its 800-mile project. Grain Belt Express will provide 100% clean, affordable home power to homes and businesses in Kansas, Missouri, Illinois, Indiana, and other Midwestern states. With a capacity of 5,000 megawatts, this line is the most powerful line ever developed in the United States, connecting regions of the grid that power 40 percent of US homes. Phase 1 of the project will include HVDC transmission lines extending approximately 530 miles between substations in Kansas and Missouri. Grain Belt Express Enables Transmission Lines and Renewable Energy Generation are expected to 22,300 direct jobs created during construction, representing a total of USD 20 billion in new infrastructure investment. Siemens Energy shall support the final integrated design of HVDC converter stations in Ford County, Kansas and Monroe County, Missouri under preferred supplier agreements. Grain Belt Express and Siemens Energy are partners in engineering, procurement, and construction of HVDC converter stations. Invenergy Transmission has already secured land control for substation packages in Kanas and Missouri. Grain Belt Express will be ready to begin its full construction of Phase 1 by the end of 2024, provided the conditions are met.
In 2021, Mersen has signed a contract worth more than USD 2 million with a Chinese company, RongXin HuiKo Electric (RXHK) for the Bay Area of the Guangdong-Hong Kong-Macau Large Power Supply Project. Mersen provided approximately 28,000 cold plates to protect the power modules integrated into two flexible high voltage HVDC converter stations. These new conversion stations are designed to connect the power grids of the Toko and Zengcheng districts and are believed to be the largest ever built station in the world. They ensure the security of the Greater Bay Area's power supply, thereby promoting the region's economic and social development. The group was selected after a month's long bidding process for the perfect guarantee of reliability required for this type of equipment used in particularly demanding environments and conditions. The delivery date was scheduled for March to October 2021.
On December 15, 2022, Aker Solutions signed a contract with Allseas for the transportation and installation of the Boreas high voltage direct current (HVDC) converter station. Aker Solutions and Siemens Energy will provide the grid connection infrastructure for the Norfolk Boreas offshore wind farm. Norfolk Boreas, 47 kilometers off the Norfolk Coast, is Phase 1 of the Norfolk Offshore Wind Zone in Vattenfall with a capacity of 1.4 GW. Allseas has transport and installation capabilities for two of her similar HVDC platforms for the adjacent Norfolk Vanguard wind farm pending an investment decision from Vattenfall. When fully operational, the wind farm is expected to generate enough renewable electricity to power about 4.6 million homes and save about 6 million tons of CO2. The Boreas, Vanguard East, and Vanguard West platforms will be equipped with HVDC conversion technology. Tops weigh between 10,000 and 11,300 tons and jackets around 3,000 tons.
As part of the transmission solution for the Champlain Hudson Power Express (CHPE) HVDC interconnection between Quebec, Canada, and the New York City metro area, the United States, Hitachi Energy announced in 2022 that it had been chosen by Transmission Developers Inc. According to New York's Climate Leadership and Community Protection Act (CLCPA), which targets for the state to be powered by 70 percent renewable energy by 2030, the link will allow the transportation of clean, renewable hydropower between Canada and New York. CHPE is anticipated to reduce CO2 emissions by an average of 3.9 million metric tonnes annually, which is the same as removing 44 percent of New York City's passenger automobiles. 2 CHPE will transport up to 1,250 megawatts of electricity, which is sufficient to power 1 million homes in New York, using Hitachi Energy's HVDC Light® technology. The link will effectively transfer energy from Hertel, Canada, via Lake Champlain and the Hudson River to an HVDC converter station in Astoria, Queens, a distance of more than 600 kilometres (372 miles).
Global HVDC converter station market is segmented based on configuration, application, power rating, component, and region. Based on configuration, the market is bifurcated into monopolar, multi-terminal, bi-polar, and back-to-back. Based on application, the market is further bifurcated into LCC and VSC. Based on power rating, the market is bifurcated into new below 500 MW, >500-1000 MW, >1000-1500 MW, >1500-2000 MW, and above 2000 MW. Based on Component, the market is bifurcated into valve and others. Based on region, the market is further bifurcated into North America, Asia-Pacific, Europe, South America, and Middle East & Africa.
The major players in the global HVDC converter station market are Hitachi Energy Ltd, Siemens Energy AG, Bharat Heavy Electricals Limited, GE Grid Solutions LLC, Mitsubishi Electric Corporation, Toshiba Corporation, NR Electric Co. Ltd, Crompton Greaves Ltd, C-EPRI Electric Power Engineering Co. Ltd, and ABB Ltd.
In this report, the Global HVDC Converter Station Market has been segmented into the following categories, in addition to the industry trends which have also been detailed below:
(Note: The companies list can be customized based on the client requirements.)