世界の熱エネルギー貯蔵市場 - 技術別（顕熱貯蔵、潜熱貯蔵、熱化学貯蔵）、貯蔵材料別（水、溶融塩、相変化材料、その他）、用途別（発電、地域冷暖房、プロセス冷暖房）、エンドユーザー別（公益事業、商業、工業、住宅）、地域別、競合予測と機会別 2018-2028

市場概要

世界の熱エネルギー貯蔵市場は2022年に188億9,000万米ドルと評価され、2024年から2028年の予測期間中に9.25％のCAGRを示し、2028年までに497億2,000万米ドルに達すると予測されています。熱エネルギー貯蔵とは、温度変動に基づいてエネルギーを貯蔵および放出するさまざまな材料を利用してエネルギーを貯蔵することを指します。この技術は、ヒートポンプ、発電所、および廃棄物管理システムに応用されています。熱エネルギー貯蔵システムを活用することで、ピーク時のエネルギー需要を削減でき、二酸化炭素排出量の削減と最終消費者のエネルギー消費量の削減につながります。熱エネルギー貯蔵は、夜間でも安定した電力供給を確保し、プロセス産業で熱を利用するために、火力発電所や太陽光発電所で広く使用されています。さらに、再生可能エネルギー発電の採用の増加と HVAC 熱エネルギー貯蔵システムの需要の高まりは、もう 1 つの魅力的な要因です。さらに、温室効果ガス排出と燃料価格の高騰に対する懸念の高まりにより、高度な熱エネルギー貯蔵システムの需要がさらに刺激されると予想されます。

主要な市場推進要因

増え続ける太陽エネルギー発電を補完するためのエネルギー貯蔵の需要

エネルギー部門の脱炭素化と、地球規模の気候変動に対抗するための炭素排出量の削減は、世界中の政府、エネルギー当局、および公益事業会社にとって重要な目標です。IRENA によると、再生可能エネルギーの導入を加速し、電化と電力網のエネルギー効率の向上を組み合わせることで、パリ気候目標に沿って、2050 年までに必要な二酸化炭素 (CO2) 排出量の 90% 以上を削減できます。 2019年、世界の再生可能エネルギーの設備容量は176GW増加し、2018年と比較して7.4％の成長率を示しました。水力発電部門は回復し、全体的な発電量の増加に貢献しました。太陽光発電は2018年にバイオエネルギーを上回り、再生可能電力発電の第3位の供給源となりました。太陽光発電と風力発電はそれぞれ28％と11％の大幅な増加が見られました。これら2つの供給源を合わせると、2014年以降の再生可能エネルギーの成長の73％を占めています。太陽エネルギーは、太陽光発電への投資税額控除などの強力な連邦政策メカニズムと、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域の主要経済国におけるクリーンエネルギーの需要の高まりにより、世界的に平均年間成長率49％という驚異的な成長を遂げました。中国では、再生可能エネルギー源は2018年に国の総発電量の26.7％を占め、水力、風力、PV、バイオマスが大きく貢献しました。中国は、2020年までに少なくとも210GW、潜在的には270GWに到達するという野心的な太陽光発電目標を設定しています。インド政府も、風力、バイオ発電、太陽光、小規模水力発電を含む175GWの再生可能エネルギー容量を2022年までに導入するという目標を設定しています。スペインは、2030年までに再生可能エネルギーの目標を74％に引き上げ、再生可能エネルギー容量を157GW追加する予定です。集光型太陽熱発電（CSP）の発電量は2019年に推定34％増加し、今後も増加が見込まれています。中東・アフリカ、アジア太平洋、北米など、さまざまな地域でのCSPプロジェクトへの継続的な政策支援が、この成長に貢献するでしょう。熱エネルギー貯蔵はCSPプラントで重要な役割を果たしており、日光のない期間に太陽熱を貯蔵して発電できるようにします。これにより、中断のない運用が保証され、信頼性の向上、全体的な効率の改善、コストの削減、二酸化炭素排出量の削減などの利点が得られます。 CSPプラントへの熱エネルギー貯蔵の統合は、市場の成長を牽引すると予想されます。

エネルギー需要の増加

商業化の拡大とピーク時の使用量の増加、およびスマートインフラストラクチャでの暖房および冷房アプリケーションのニーズに支えられた電力需要が、市場の成長を牽引しています。先進国と発展途上国における再生可能エネルギー技術に対する政府の支援政策も、この拡大にさらに貢献しています。世界中の多くの国が再生可能エネルギーに投資しており、さまざまな経済圏で市場の成長を刺激しています。太陽光発電と風力発電への投資は、雇用を創出するだけでなく、排出量を削減し、イノベーションを促進します。多くの政府の主な目標の1つは、エネルギー部門の炭素排出量を削減し、地球規模の気候変動を緩和することです。この目標により、電力網のエネルギー効率が向上し、二酸化炭素排出量が削減されました。たとえば、インド政府は、風力、バイオパワー、太陽光、水力発電源を含む175ギガワットの再生可能エネルギー容量を2022年までに導入することを目指しています。同様に、スペイン政府は、2030 年までに 157 ギガワットの再生可能エネルギー容量を追加する予定です。熱エネルギー貯蔵を利用すると、信頼性が向上し、投資コストが削減され、全体的な効率が向上し、運用コストが削減されます。さらに、分散型再生可能エネルギー技術の急速な成長が市場の原動力となるでしょう。

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主要な市場の課題

技術によって異なる初期セットアップコストが高い

TES システムの高価格が業界の成長を抑制する可能性がある

TES システムの構築に必要な多額の資本投資は、市場拡大の大きな制約となっています。ただし、製造プロセスの改善と標準化、および高度な貯蔵材料の需要の増加により、この技術はより競争力が高まっています。さらに、炭素排出量削減と CSP プラントの開発に対する前向きな見通しが、今後数年間の市場成長を牽引すると予想されています。

主要な市場動向

再生可能エネルギー発電への移行がトレンド

世界中の多くの国が再生可能エネルギー発電に移行し、炭素削減目標を達成するために熱エネルギー貯蔵を採用しています。さらに、政府、協会、大学は、環境への影響を最小限に抑える、またはゼロにする革新的な熱貯蔵媒体を開発するための研究開発に積極的に投資しています。このような状況では、スマートセンサー、IoT、AIなどの最先端技術の登場により、熱エネルギー貯蔵の効率が大幅に向上すると予想されています。

セグメント別インサイト

アプリケーション別インサイト

発電セグメントは、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。オフグリッドおよび遠隔地での信頼性が高く費用対効果の高い電力供給の需要の高まりが、このセグメントを牽引します。さらに、太陽光発電所からの発電を促進することを目的としたさまざまな政府の取り組みの実施により、発電セグメントの成長がさらに促進されます。固定価格買い取り制度の下では、再生可能発電の供給者は、発電したユニットごとに小売電気料金を受け取り、余剰電力をグリッドに売却することができます。

貯蔵材料に関するインサイト

溶融塩技術は、予測期間中に大幅な成長が見込まれています。このセグメントの成長は、その高い技術効率と、さまざまな太陽エネルギープロジェクトへの応用に起因しています。溶融塩は、ソーラートラフとソーラータワーを通じて収集された熱を貯蔵するために使用されます。この技術によって利用された熱は、過熱蒸気に変換され、蒸気タービンを駆動します。

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地域別インサイト

ヨーロッパは収益の最大のシェアを占め、予測期間を通じてそのリードを維持すると予測されています。この地域は、空間暖房、給湯、地域冷暖房、発電などのさまざまな用途に使用される熱エネルギー貯蔵システムの数が多いことが特徴です。スペインは、多数の稼働中のTESプロジェクトと、Abengoa Solarなどの大手企業の存在により、地域市場の成長に大きく貢献しています。ヨーロッパの政府は、特定の地域の人口密度に基づいてエネルギーを効率的に小売および分配する、ヨーロッパモデルと呼ばれるモデルを開発しました。注目すべきことに、ドイツ連邦政府は、特に住宅用ソーラーパネルでの使用に関連して、電気エネルギー貯蔵の高度な研究に多額の投資を行っています。

最近の開発

• 2019 年 3 月、Climate Change Technologies は、太陽光や風力などさまざまな種類の電気を受け入れ、それを利用して高度に断熱されたチャンバー内でシリコンを加熱して溶解できるモジュラー ユニットである熱エネルギー貯蔵を発表しました。2019 年 5 月、著名なヨーロッパのエネルギー企業である Vattenfall は、SaltX Technology と提携して、ナノコーティングされた塩ベースのエネルギー貯蔵技術をテストするための産業規模のパイロットを委託し、長期的な熱エネルギーの化学貯蔵ソリューションを提供しました。さらに、2019 年 5 月、Azelio は、ディスパッチ可能な電力生産用のスターリング エンジンを備えた貯蔵技術を発表しました。この革新的なシステムにより、より幅広い再生可能エネルギー源から生成された電気を熱エネルギーとして受信し、貯蔵することが可能になります。
• 2018 年 8 月、SolarReserve は南オーストラリア州政府 (オーストラリア) と 150 MW の太陽熱発電所を建設する契約を締結しました。この施設は、エネルギー貯蔵に溶融塩を使用し、パラボリックタワーシステムを採用します。
• さらに、2018 年 5 月、SolarReserve は、70 MW の太陽光発電所を南オーストラリアのポートオーガスタ集光型太陽光発電タワーに統合することで事業を拡大しました。この拡張には、溶融塩貯蔵施設の設置と、78 米ドル/MWh の競争力のある料金での電力供給が含まれています。

主要な市場プレーヤー

• BrightSource Energy Inc.
• Aalborg CSP AS
• Abengoa SA
• Baltimore Aircoil会社
• Burns & McDonnell
• SaltX Technology Holding AB
• Terrafore Technologies LLC
• Trane Technologies PLC
• SR Energy
• Vantaa Energy