同期発電機市場 – 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、原動機別 (蒸気タービンとガスタービン)、速度別 (1,500 RPM と 3,000 RPM)、定格電力別 (2-5 MVA、10-20 MVA、20-30 MVA、30-50 MVA)、エンドユーザー別 (病院、データセンター、通信ネットワーク、住宅、その他)、地域別、競合予測と機会別、2018-2028F

市場概要

世界の同期発電機市場は2022年に87億1,000万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に5.01%のCAGRで堅調な成長が見込まれています。

主要な市場推進要因

発電容量の増加

世界の同期発電機市場の主な推進要因の1つは、増大する世界的な電力需要を満たすために発電容量を継続的に拡大する必要があることです。経済が発展し都市化するにつれて、工業化、都市化、農村地域の電化の増加に牽引されて電力需要が増加します。同期発電機は、従来型および再生可能エネルギーの両方の発電所の基本的な構成要素であり、電気エネルギーの生成に重要な役割を果たします。石炭、天然ガス、原子力発電所などの従来の発電所は、電力生産に同期発電機に大きく依存しています。さらに、風力や水力などの再生可能エネルギー源をエネルギーミックスに統合するには、グリッドの安定性と同期のために同期発電機が必要です。世界中の国々が新しい発電施設に投資し、既存の施設をアップグレードしてエネルギー需要を満たすにつれて、同期発電機の需要は増え続けています。

再生可能エネルギー源の拡大

よりクリーンで持続可能なエネルギー源への世界的な移行は、同期発電機市場のもう 1 つの重要な推進力です。風力タービンや水力発電所などの再生可能エネルギー技術では、同期発電機を使用して機械エネルギーを電力に変換します。これらの発電機は、再生可能エネルギーシステムの信頼性と安定性を確保する上で重要な役割を果たします。特に風力タービンは導入が大幅に増加しており、より大きく強力なタービンには大容量の同期発電機が必要です。多くの場合、遠隔地や厳しい環境での風力発電所や水力発電プロジェクトの拡大により、さまざまな条件下で動作できる同期発電機の需要が高まっています。政府のインセンティブ、環境規制、温室効果ガスの排出削減に関する国際協定により、再生可能エネルギー源の採用がさらに促進されています。再生可能エネルギー部門が拡大し続ける中、同期発電機市場は、持続可能な発電をサポートするための設置とアップグレードの増加から恩恵を受けています。

グリッドの安定性と信頼性

グリッドの安定性と信頼性は、消費者への継続的な電力供給を確保するために不可欠です。同期発電機は、電圧や周波数の調整などの重要なサービスを提供することで、グリッドの安定性に大きく貢献します。これらの発電機は本質的にグリッドと同期しているため、需要と供給の変動時に迅速に同期してグリッドの安定性を維持できます。風力や太陽光などの間欠的な再生可能エネルギー源がある地域では、同期発電機がグリッド統合において重要な役割を果たします。同期発電機はグリッド慣性を提供し、グリッド周波数制御をサポートして、変動エネルギー生成によってもたらされる課題を軽減するのに役立ちます。グリッド オペレーターが信頼性と安定性を優先するにつれて、同期発電機市場では、これらの重要なグリッド サービスを提供できるユニットの需要が高まっています。

産業および商業の成長

産業および商業部門は、電力の重要な消費者です。産業が拡大し、商業施設が急増するにつれて、同期発電機を含む信頼性の高い発電ソリューションの需要が高まり続けています。産業プロセス、製造業務、データ センター、および商業施設では、業務を維持するために中断のない電力が必要です。同期発電機は、グリッドの停電や中断時に継続性を確保するためのバックアップまたは緊急電源としてよく使用されます。これは、医療施設、通信、製造工場など、24 時間 365 日稼働する業界にとって特に重要です。信頼性の高いスタンバイ電源ソリューションの必要性が、同期発電機市場の成長を促進しています。

新興経済国のインフラ開発

新興経済国では、発電所、工場、商業施設の建設など、急速なインフラ開発が行われています。この発展により、急成長する産業や都市部の電力需要を満たすために同期発電機を設置することが必要になっています。新興経済が工業化と都市化を進めるにつれ、主電源とバックアップ電源の両方で同期発電機の需要が大幅に増加します。

技術の進歩

同期発電機技術の進歩は、市場の成長に貢献しています。メーカーは、効率性の向上、メンテナンス要件の削減、性能特性の強化を実現した発電機を継続的に開発しています。これらの技術革新により、同期発電機は、費用対効果が高く信頼性の高い発電ソリューションを求めるエンドユーザーにとって、より魅力的なものになっています。さらに、材料と製造プロセスの革新により、よりコンパクトで軽量な発電機の製造が可能になり、設置と使用の柔軟性が向上します。

今後数年間、さまざまな政府の政策が市場を拡大する可能性があります。

再生可能エネルギーのインセンティブと義務

グリッド相互接続基準と規制

環境規制と排出基準

エネルギー効率イニシアチブ

分散型発電のインセンティブ

貿易と輸出政策

たとえば、米国輸出入銀行は、米国製の同期発電機と関連機器の輸出を支援するための融資と保険サービスを提供しており、メーカーが同期発電機は、世界的な顧客基盤を持っています。関税協定や貿易促進イニシアチブなどの貿易政策は、貿易障壁を減らし、エネルギー部門における国際協力を促進することで、同期発電機市場の動向にさらなる影響を与えます。

主要な市場課題

変動性再生可能エネルギー源の統合

世界の同期発電機市場が直面している大きな課題の 1 つは、風力や太陽光発電などの変動性再生可能エネルギー源を電力網に統合することです。同期発電機は数十年にわたって発電業界の屋台骨となってきましたが、その同期性により、再生可能エネルギー発電の断続的で予測不可能な性質に対応するのが難しくなっています。

風力タービンやソーラーパネルなどの変動性再生可能エネルギー源は、同期発電機とは異なり、本質的に一定の周波数と電圧で電気を生成しません。このため、再生可能エネルギーをグリッドに統合する場合、グリッドの周波数と位相に一致させる必要があるため、同期の課題が生じます。

課題

グリッドの安定性と周波数制御同期発電機は、グリッドの周波数と電圧を維持することで、グリッドの安定性を実現します。ただし、変動性の高い再生可能エネルギー源が統合されるにつれて、電力供給の変動によりグリッドの安定性が損なわれる可能性があります。風力や太陽光発電の出力が突然低下または急増すると、グリッドの周波数が乱れ、停電や機器の損傷につながる可能性があります。

同期慣性同期発電機は、擾乱時にシステムの安定性を維持するために不可欠なグリッド慣性に寄与します。対照的に、多くの再生可能エネルギー源にはこの同期慣性がないため、電力供給と需要の突然の変化に対処することが困難です。この欠陥を補うには、エネルギー貯蔵システムや高度なグリッド制御戦略などの追加技術が必要です。

パワーエレクトロニクスと非同期代替の進歩

高度なパワーエレクトロニクスと非同期代替の出現は、従来の同期発電機市場に課題をもたらしています。インバータなどのパワーエレクトロニクスデバイスは、変動する再生可能エネルギー源の出力をより効率的に変換および制御する機能を提供します。さらに、誘導発電機や永久磁石発電機などの非同期発電機は、効率とシンプルさの利点により、特定のアプリケーションで人気を博しています。

課題

非同期代替との競争非同期発電機、特に一部の風力タービンで使用される永久磁石発電機は、コストと効率の面で競争力が高まっています。同期発電機は設計がシンプルで、送電網と同期させる必要がなく発電できるため、特定の用途では従来の同期発電機に課題をもたらす可能性があります。

パワーエレクトロニクスへの移行太陽光発電システムで使用されるインバータなどのパワーエレクトロニクスデバイスは、再生可能エネルギーシステムでますます普及しています。これらのデバイスを使用すると、同期発電機を必要とせずに、ソーラーパネルや風力タービンからの直流電力を送電網の交流電力に直接変換できます。パワーエレクトロニクスベースのソリューションへの移行により、エネルギー市場の特定の分野で同期発電機の需要が減少する可能性があります。

結論として、変動性のある再生可能エネルギー源の統合と、非同期代替品および高度なパワーエレクトロニクスとの競争は、世界の同期発電機市場が直面している2つの大きな課題です。これらの課題に対処するには、革新的なグリッド管理戦略、グリッド インフラストラクチャへの投資、発電機技術の継続的な進歩が必要であり、グリッドの安定性を維持しながら再生可能エネルギーの信頼性と効率性の高い統合を確実にする必要があります。

セグメント別インサイト

2-5 MVA インサイト

フォームのカテゴリに基づいて、2022 年に 2-5 MVA セグメントが同期発電機の世界市場で主要なプレーヤーとして浮上しました。2-5 MVA 同期発電機セグメントは、中規模の発電アプリケーションに適していることが特徴です。この電力定格範囲は、製造、商業施設、小規模なユーティリティ規模の発電所など、さまざまな分野でよく使用されます。これらのアプリケーションでの信頼性の高い電源の需要の高まりにより、2-5 MVA 同期発電機の市場が牽引されています。

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ガスタービン インサイト

ガスタービン セグメントは、予測期間中に急速な成長を遂げると予測されています。ガスタービンは、ベースロード発電所とピーク発電所の両方の発電アプリケーションで広く使用されています。同期発電機はブレイトンサイクルで動作し、圧縮空気と燃料の燃焼を利用してタービンを駆動し、機械力を生成します。同期発電機は、ガスタービンで生成された機械力を電力に変換するため、ガスタービン発電所の不可欠な部分です。ガスタービンと同期発電機のこの組み合わせは、天然ガス発電所でよく見られ、信頼性が高く効率的な発電方法を提供します。

地域別インサイト

同期発電機の最大の市場はアジア太平洋地域で、2022年には市場シェアの40％以上を占めました。アジア太平洋地域の市場の成長は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源からの電力需要の増加に起因しています。中国はアジア太平洋地域で同期発電機の最大の市場であり、インドと日本がそれに続きます。

北米は同期発電機の2番目に大きな市場であり、2022年には市場シェアの25％以上を占めました。北米の市場の成長は、米国とカナダでの電力需要の増加に起因しています。北米における同期発電機の最大の市場は米国で、カナダがそれに続きます。

ヨーロッパは同期発電機の3番目に大きな市場で、2022年には市場シェアの20％以上を占めました。ヨーロッパの市場の成長は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源からの電力の需要の増加に起因しています。ドイツはヨーロッパにおける同期発電機の最大の市場であり、フランスとイギリスがそれに続きます。

最近の動向

• 2023年2月、ABBはインドでの同期発電機の製造能力を拡大するために1億ドルの投資を発表しました。この投資はグジャラート州に新しい製造工場を建設するために使用されます。この拡張により、500人以上の新規雇用が創出されると予想されています。
• 2023年3月、シーメンス・ガメサはスペインでの同期発電機の製造能力を拡大するために5,428万ドルの投資を発表しました。この投資は既存の施設をアップグレードするために使用されます。この拡張により、100人以上の新規雇用が創出されると見込まれています。
• 2023年4月、GEリニューアブルエナジーは、米国での同期発電機の製造能力を拡大するために3,000万米ドルを投資すると発表しました。この投資はウィスコンシン州に新しい製造工場を建設するために使用されます。この拡張により、200人以上の新規雇用が創出されると見込まれています。
• 2023年5月、三菱重工業は、日本での同期発電機の製造能力を拡大するために1,700万米ドルを投資すると発表しました。この投資は、既存の施設をアップグレードするために使用されます。この拡張により、50人以上の新規雇用が創出されると見込まれています。
• 2023年6月、アンドリッツは、オーストリアでの同期発電機の製造能力を拡大するために1,100万米ドルを投資すると発表しました。この投資は、新しい製造工場を建設するために使用されます。この拡張により、30 人以上の新規雇用が創出されると予想されています。
• これらの投資は、世界各地で同期発電機の需要が高まっていることを反映しています。再生可能エネルギーの需要増加と、信頼性が高く効率的な発電の必要性により、今後数年間で市場は急速に成長すると予想されています。

主要な市場プレーヤー

• ABB Ltd
• Siemens Gamesa Renewable Energy SA、
• GE Renewable Energy
• 三菱重工業株式会社
• Andritz AG
• Bharat Heavy Electricals Limited
• 日立エネルギー株式会社
• Suzlon Energy Limited
• Wood Group PLC
• GE 電力変換