北米グリーンアンモニア市場：生産方法別（アルカリ水電解、プロトン交換膜、固体酸化物電解）、最終用途別（発電、輸送、肥料、その他）、国別および競合、予測および機会2024-2032年

市場概要

北米のグリーンアンモニア市場は、予測期間中に37.47%のCAGRで堅調な成長が見込まれています。グリーンアンモニアの生産には、完全に再生可能で炭素を排出しないプロセスによるアンモニアの生成が含まれます。この注目すべき物質は、-33°Cという超低温で保存できることや、通常約10～15バールの最小圧力下で液体として大量に保存できることなど、そのユニークな特性により、さまざまな用途に使用されています。特に、グリーンアンモニアは、エンジンでの燃焼や燃料電池での発電に適したゼロカーボン燃料として注目されています。さらに、グリーン水素キャリアとして機能し、再生可能エネルギー分野で重要な要素であるクリーンな水素の保管と輸送を容易にします。グリーンアンモニアの重要性は、増え続ける世界人口の食糧安全保障やカーボンフリー電力の生成など、差し迫った世界的課題への取り組みにまで及びます。さらに、グリーンアンモニアは、将来的には気候中立の輸送燃料として大きな期待が寄せられており、従来の化石燃料に代わる持続可能な代替燃料となります。さらに、カーボンニュートラルな肥料製品の開発にグリーンアンモニアを活用する計画が進行中で、肥料の生産と施用に伴う炭素排出量を削減することで、農業慣行に革命を起こす可能性があります。これらの要因が重なり合うことで、予測期間内に北米のグリーンアンモニア市場の成長が促進されます。

主要な市場推進要因

発電部門におけるグリーンアンモニアの需要増加

よりクリーンかつ持続可能なエネルギー源の追求において、グリーンアンモニアは特に発電部門で有望な候補として浮上しています。再生可能エネルギー源を使用して生産され、生産中に二酸化炭素をほとんどまたはまったく排出しないグリーンアンモニアは、温室効果ガスの排出を削減し、低炭素エネルギーの未来に移行するための魅力的なソリューションを提供します。水素含有量の高いアンモニアは、長い間、潜在的なエネルギーキャリアとして認識されてきました。しかし、化石燃料に大きく依存し、大量の二酸化炭素 (CO2) を排出する従来のアンモニア生産方法は、持続可能性の目標と相容れないものでした。一方、グリーンアンモニアは、主に風力と太陽光発電などの再生可能エネルギー源を使用して、電気分解と呼ばれるプロセスで水素を生成します。この水素は次に窒素と結合してアンモニアを生成します。その結果、さまざまな業界でさまざまな用途に使用できるクリーンで炭素を含まない燃料が生まれます。グリーンアンモニアの需要を最も大きく牽引しているのは、発電への応用です。グリーンアンモニアは、火力発電所でクリーンな燃料として使用でき、石炭や天然ガスの代替に役立ちます。燃焼タービンで燃焼すると、グリーンアンモニアは二酸化炭素を排出せずに熱と電気を生成するため、発電の炭素排出量を削減するための魅力的な選択肢となります。アンモニア燃焼技術はすでに確立されており、グリーンアンモニアを既存の発電所に統合するのは比較的簡単です。従来の発電施設にアンモニアを後付けできることにより、その採用がさらに加速し、エネルギー部門からの排出量を削減するための実用的なソリューションを提供します。

さらに、エネルギー貯蔵は持続可能なエネルギーシステムの重要な構成要素であり、風力や太陽光発電などの間欠的な再生可能エネルギー源を効率的に使用できるようにします。グリーンアンモニアは、信頼性の高いエネルギー貯蔵媒体として注目を集めています。需要が低い期間に余剰の再生可能エネルギーを使用すると、電気分解によってグリーンアンモニアを生成できます。このグリーンアンモニアは貯蔵され、必要な場所に輸送されるため、柔軟なエネルギー貯蔵庫として機能します。電力需要が急増すると、グリーンアンモニアはアンモニアベースの燃料電池またはガスタービンによって電力に変換され、貯蔵されたエネルギーが放出され、グリッドが安定します。エネルギー貯蔵におけるこの多用途性により、グリーンアンモニアは、変動する再生可能エネルギー発電に直面しても、一貫性と信頼性のあるエネルギー供給を確保するための重要なツールとして位置付けられています。

さらに、各国が野心的な気候目標を掲げる中、発電部門は炭素排出量の削減に対する圧力が高まっています。グリーンアンモニアは、コストのかかるインフラ変更を必要とせずに発電所の運営を脱炭素化するための魅力的なソリューションを提供します。グリーンアンモニアをクリーンな燃料として取り入れることで、発電所は持続可能性の目標に合わせ、炭素排出量を大幅に削減できます。風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源の急速な拡大により、効率的なエネルギー貯蔵ソリューションの必要性が生じています。エネルギーキャリアとしてのグリーンアンモニアは、ピーク発電期間中に余剰エネルギーを貯蔵し、必要に応じて放出する手段を提供することで、再生可能エネルギー統合の取り組みを補完します。エネルギー貯蔵におけるこの役割により、グリーンアンモニアは信頼性が高く回復力のあるエネルギーグリッドの不可欠な要素として位置付けられています。風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源の急速な拡大により、効率的なエネルギー貯蔵ソリューションの必要性が生じています。グリーンアンモニアは、エネルギーキャリアとして、ピーク発電期間中に余剰エネルギーを貯蔵し、必要に応じて放出する手段を提供することで、再生可能エネルギー統合の取り組みを補完します。エネルギー貯蔵におけるこの役割により、グリーンアンモニアは信頼性が高く回復力のあるエネルギーグリッドの重要なコンポーネントとして位置付けられます。したがって、発電部門でのグリーンアンモニアの需要の増加は、北米のグリーンアンモニア市場の成長につながります。

輸送部門におけるグリーンアンモニアの需要の増加

輸送部門は、温室効果ガスの排出を削減し、気候変動と闘うための世界的な取り組みの最前線にあります。世界が従来の化石燃料に代わるよりクリーンで持続可能な代替品を求める中、グリーンアンモニアはさまざまな輸送手段の脱炭素化のための有望なソリューションとして浮上しています。輸送部門は世界の炭素排出の大きな要因であり、道路車両、船舶、航空機はガソリン、ディーゼル、灯油などの化石燃料に大きく依存しています。従来の輸送燃料に関連する環境問題に対処するため、よりクリーンかつ持続可能な代替燃料への移行がますます急務となっています。再生可能エネルギー源を使用して生産され、生産中に二酸化炭素 (CO2) をほとんどまたはまったく排出しないグリーンアンモニアは、クリーンかつ持続可能な輸送燃料として大きな可能性を秘めています。グリーンアンモニアを使用すると、温室効果ガスの排出量を大幅に削減し、大気汚染を緩和し、より持続可能な未来に貢献できます。

さらに、グリーンアンモニアは従来の船舶燃料に代わるもので、貨物船、クルーズ船、その他の船舶からの排出量を削減できます。アンモニア駆動エンジンはエネルギー密度が高く、燃料補給なしでより長い航海を可能にします。グリーンアンモニアは、航空分野で灯油の代替として使用できます。航空機の推進用アンモニアベースの燃料電池とガスタービンの開発は、航空排出量の削減に期待が持てます。アンモニアは、内燃機関の燃料として使用することも、燃料電池車両に搭載された水素に変換することもできます。大型トラック、バス、オフロード車への応用は、よりクリーンな都市交通に貢献できます。アンモニアを燃料とする機関車は、貨物および旅客鉄道サービスに環境に優しいソリューションを提供し、鉄道網に沿った排出量を削減できます。

さらに、政府は輸送におけるグリーンアンモニアの使用をサポートするために、アンモニア生産および流通インフラの開発に投資しています。これには、アンモニア生産施設、輸送ネットワーク、アンモニアを燃料とする車両および船舶用の燃料補給ステーションの建設が含まれます。研究開発への公共および民間部門の投資は、輸送用のグリーンアンモニア技術の革新を推進しています。これらの投資は、アンモニアを燃料とするエンジン、燃料電池、変換システムの改善に焦点を当てたプロジェクトに資金を提供し、グリーンアンモニアをより入手しやすく、効率的にします。したがって、グリーンアンモニアの多数の利点は、予測期間中に北米のグリーンアンモニア市場の需要を促進すると予想されます。

肥料業界におけるグリーンアンモニアの需要の高まり

肥料業界は、食糧安全保障を確保し、農業生産性を支える上で重要な役割を果たしています。肥料は、作物が繁栄し、急増する世界人口の高まる需要を満たすために必要な栄養素を作物に提供するために不可欠です。しかし、アンモニアベースの肥料の従来の生産は、炭素排出やエネルギー集約型プロセスなど、重大な環境課題に関連しています。これらの懸念に応えて、肥料業界におけるグリーンアンモニアの需要は着実に増加しています。肥料は現代農業の基礎であり、作物の収穫量を高め、増加する世界人口に十分な食糧供給を確保します。これらの必須の投入物は、土壌に不足しがちな窒素、リン、カリウムなどの重要な栄養素を植物に提供します。窒素ベースの肥料、特にアンモニアベースの肥料は、植物の成長を促進し、作物の生産性を高める能力があるため、農業で最も広く使用されています。

さらに、気候変動に対処する緊急の必要性から、政府、業界、消費者は、排出量の多いプロセスに代わる持続可能な代替手段を模索しています。グリーンアンモニアの生産は、温室効果ガスの排出を削減し、地球温暖化を抑制する世界的な取り組みと一致しています。風力、太陽光、水力などの再生可能エネルギー源への移行により、持続可能なアンモニア生産の機会が生まれました。これらの再生可能エネルギー源は、電気分解プロセスに電力を供給し、グリーンアンモニア合成の主要成分であるグリーン水素を生産できます。食品生産の環境への影響に対する意識と懸念が高まるにつれて、消費者は持続可能で環境に優しい農業慣行を支持するようになりました。グリーンアンモニアにより、肥料業界はこれらの消費者の好みに応えることができます。グリーンアンモニアは、一般的な窒素ベースの肥料である硝酸アンモニウムの原料として使用できます。この持続可能な代替手段は、作物の成長を促進する効果を維持しながら、硝酸アンモニウムの生産による二酸化炭素排出量を削減します。したがって、これらの要因が予測期間中の北米グリーンアンモニア市場の成長を左右します。

主要な市場課題

コスト競争力

グリーンアンモニア市場が直面している主な課題の 1 つは、コスト競争力です。風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源を使用したグリーンアンモニアの生産は、化石燃料に依存する従来のアンモニア生産方法に比べて高価になる可能性があります。電解槽や再生可能エネルギー施設などのグリーンアンモニア生産インフラストラクチャに必要な初期投資が高いため、潜在的な投資家を遠ざける可能性があります。この課題に対処するには、政府、研究機関、民間企業が協力してイノベーションを推進し、生産コストを削減する必要があります。電解技術の進歩、規模の経済、統合エネルギーシステムの開発により、グリーンアンモニアは従来のアンモニア生産よりもコスト競争力が高まります。

生産プロセスには、生産コストに影響を与えるため克服しなければならない多くの技術的障害があります。グリーンアンモニアの生産は、高温と高圧を必要とするエネルギー集約型技術に依存しているため、資本コストと運用コストが増加します。再生可能エネルギーと電解のコストの上昇は、グリーンアンモニアの採用を制限している大きな理由の1つです。さらに、グリーンアンモニアの生産コストは、従来の天然ガスベースのアンモニア製品の1.5倍と推定されています。したがって、高い生産コストにより、予測期間中の世界的なグリーンアンモニア市場の成長が制限されると予想されます。

グリーンアンモニアの均等化コスト

グリーンアンモニアの生産コストには大きな不確実性があり、主に生産予測量が多く、信頼できる経験が不足しているため、電解の資本コストに影響します。今後数年間、より大規模な電気分解プロジェクトが実施されるにつれて、これらの不確実性は大幅に減少するはずです。資本コストについても同様のレベルの不確実性が存在し、これは経済的および政治的要因によって引き起こされる可能性があります。再生可能エネルギーの需要が増加するにつれて、水素への再変換を行わずにアンモニアを分解することは、メーカーが長期的には燃料タービン技術へのグリーンアンモニアの適合性を達成することを優先する必要があることを示唆していると予想されます。前述のすべての要因により、生産コストが増加し、市場の成長が妨げられました。

主要な市場動向

エネルギー貯蔵用のグリーンアンモニア

世界が従来のエネルギー源に代わる持続可能な代替手段を模索する中、エネルギー貯蔵のソリューションとしてのグリーンアンモニアの需要は急速に勢いを増しています。風力や太陽光などの再生可能エネルギー源を利用したプロセスで生産されるグリーンアンモニアは、クリーンエネルギーの貯蔵と輸送の有望な候補として浮上しています。グリーンアンモニアは効率的に貯蔵および輸送できるため、多用途のエネルギーキャリアとなります。適度な圧力と比較的低温で液体の状態で貯蔵できるため、貯蔵と輸送のロジスティクスが簡素化されます。この柔軟性により、グリーンアンモニアは再生可能エネルギーが余剰な地域からエネルギー需要の高い地域に輸送することができ、再生可能エネルギーの輸送および貯蔵媒体として効果的に機能します。

さらに、エネルギー貯蔵ソリューションとしてのグリーンアンモニアの最大の利点は、その高いエネルギー密度です。アンモニアは、水素やリチウムイオン電池などの他のエネルギーキャリアと比較して、体積あたりのエネルギー密度がかなり高くなっています。そのため、長期の貯蔵と輸送に適しており、グリーンアンモニアをさまざまな用途に使用できます。

さらに、グリーンアンモニアは、必要に応じて簡単に水素に戻すことができるため、クリーンな水素の供給源として機能します。この水素は燃料電池で電気を生成するために利用したり、さまざまな工業プロセス用のクリーン燃料として使用したりすることができ、エネルギーキャリアとしての汎用性がさらに高まります。グリーンアンモニアは、エネルギー貯蔵機能に加えて、さまざまな工業用途を持つ多用途の化合物です。農業では肥料、化学製造では原料、工業プロセスでは冷却剤として使用できます。この二重の用途により、需要と経済的実現可能性が高まり、持続可能なエネルギー貯蔵の魅力的な選択肢となっています。

政府の好ましい取り組み

北米におけるグリーンアンモニアに関する政府の好ましい取り組みは、この地域の持続可能なエネルギーと脱炭素化への移行を形作っています。米国では、気候変動との戦いとクリーンエネルギーの推進に対するバイデン政権の取り組みにより、グリーンアンモニアの促進を目的としたいくつかの取り組みが促進されています。アメリカ雇用計画には、輸送部門と産業部門での使用に重点を置いた、エネルギーキャリアとしてのクリーンな水素とアンモニアの開発に関する規定が含まれています。この計画では、グリーンアンモニア技術の研究、開発、展開に多額の資金が割り当てられています。さらに、クリーンエネルギーの生産と貯蔵に対する連邦税額控除とインセンティブにより、グリーンアンモニアインフラへの投資が促進されています。カリフォルニア州のクリーン燃料とエネルギー貯蔵ソリューションの推進など、州レベルの取り組みは、国内のグリーンアンモニアの需要をさらに高めています。

さらに、政府の持続可能なエネルギーへの強い取り組みは、グリーンアンモニアの開発と一致しています。2020年に発表されたカナダの水素戦略は、国のクリーンエネルギーの将来の重要な要素としての水素とアンモニアの役割を強調しています。政府は、アルバータ州などの州で生成される余剰の再生可能エネルギーの活用に重点を置いて、グリーンアンモニア生産に関連する研究開発プロジェクトに財政支援を提供しています。さらに、カナダの低炭素およびゼロ排出燃料規制は、輸送部門でのグリーンアンモニアなどの低炭素燃料の使用を奨励し、その採用をさらに促進しています。

さらに、北米の規制枠組みは、グリーンアンモニアに対応するために進化しています。政府機関は、グリーンアンモニアの生産、輸送、使用に関する明確なガイドラインと基準を確立し、その展開における安全性と信頼性を確保するために取り組んでいます。これらの規制の取り組みは、投資家や業界の利害関係者に自信を与え、グリーンアンモニア市場の成長を促進します。

セグメント別インサイト

タイプ

生産方法に基づいて、アルカリ水電解セグメントは、2024年から2032年の予測期間中に55.08％という最高の成長を記録すると予想されています。

さらに、AWEは高いエネルギー効率を提供し、余剰の再生可能エネルギーを有効活用することを可能にします。つまり、ピーク可用性期間中に生成された余剰エネルギーは、グリーンアンモニアとして貯蔵され、肥料を含むさまざまな用途のエネルギーキャリアまたはクリーンな燃料源として機能することができます。AWEで生産されるグリーンアンモニアは純度も高く、農業だけでなく、発電や輸送など、幅広い産業との互換性が保証されています。要約すると、アルカリ水電解は、持続可能な未来に不可欠な環境責任、エネルギー効率、拡張性の原則を体現した、グリーンアンモニア生産のための持続可能で多用途な方法を提供します。

最終用途の洞察

最終用途に基づくと、発電セグメントは、2024年から2032年の予測期間中に55.38％という最高の成長を記録すると予想されています。

さらに、グリーンアンモニアは、より高密度で安全な形で水素を輸送できるため、新興の水素経済において重要な要素となります。アンモニアは簡単に輸送および保管できるため、クリーンエネルギーへの移行における重要な要素と見なされている水素の国際取引に理想的な媒体です。発電部門は、グリーンアンモニアが炭素排出量を削減し、グリッドの安定性を高め、再生可能エネルギーの統合をサポートする可能性を認識しています。その結果、グリーンアンモニアは、発電業界で持続可能で低炭素の未来を実現するための重要なソリューションとしてますます認識されるようになり、この重要な用途におけるグリーンアンモニアの需要が高まっています。

国別インサイト

予測期間である2024～2032年の間に、米国は最も急速な成長が見込まれます。米国では、よりクリーンで持続可能なエネルギーと農業慣行への移行の必要性が迫られていることから、グリーンアンモニアの需要が大幅に増加しています。再生可能エネルギー源と持続可能な方法を使用して生産されるグリーンアンモニアは、多用途で環境に優しいソリューションとして認識されつつあります。エネルギー分野では、グリーンアンモニアをクリーンな燃料およびエネルギーキャリアとして使用することに関心が高まっています。グリーンアンモニアは、発電、輸送、産業プロセスなど、さまざまな業界の脱炭素化に期待が寄せられています。米国が温室効果ガスの排出削減と気候変動対策に努める中、グリーンアンモニアはこうした環境目標を達成する上で重要な役割を果たすようになっています。

さらに、アンモニアベースの肥料に大きく依存している米国の農業業界では、従来のアンモニア生産による環境への影響を軽減するためにグリーンアンモニアの導入を検討しています。グリーンアンモニアは、農業における排出量を削減しながら作物の収穫量を維持する可能性を秘めており、持続可能で環境に配慮した農業慣行を重視する業界の傾向と一致しています。米国政府の再生可能エネルギーと持続可能性イニシアチブへの取り組みは、グリーンテクノロジーとインフラへの投資の増加と相まって、国内のグリーンアンモニアの需要をさらに推進すると予想されています。国が環境問題に対処し、野心的な気候目標を達成するための革新的なソリューションを模索する中、グリーンアンモニアは米国の複数の産業にわたってより持続可能な未来を形作る上で重要な役割を果たす態勢が整っています。

最近の開発

• 2023年6月、AmmPower Corp.は、CTEC Energy Sales USA Inc.（民間企業）（「CTEC」）との合弁事業契約を発表しました。CTECとAmmPowerの技術と製品を使用して廃棄物をアンモニアに変換するセンターを設立します。
• 2023年4月、米国のエンジニアリング会社KBRは、米国のグリーン水素生産者であるAvina Clean Hydrogenによって、AvinaのグリーンアンモニアプロジェクトにK-GreeNテクノロジーを提供するために選ばれました。米国。
• 2022年5月、LSB Industries, Inc.は、ThyssenKrupp Uhde USA, LLCおよびBloom Energyと、LSBのオクラホマ州プライアー施設（「プライアー」）で年間約3万メトリックトンのゼロカーボンまたは「グリーン」アンモニアを生産するプロジェクトを開発するための契約を締結したことを発表しました。
• 2021年4月、CF Industries Holdingsは、ルイジアナ州の工場で20MWのグリーン水素プロジェクトについてThyssenkruppと契約を締結しました。

主要な市場プレーヤー

• Greenfield Nitrogen LLC
• Avina Clean Hydrogen Inc.
• AmmPower Corp
• LSB Industries, Inc.
• CF Industries Holdings, Inc.