熱電併給システム市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測。技術別（複合サイクル、蒸気タービン、ガスタービン、レシプロエンジンなど）、燃料タイプ別（商業用、住宅用、工業用、ユーティリティ）、燃料タイプ別（天然ガス、石炭、バイオマスなど）、容量別（10 MWまで、10〜150 MW、151〜300 MW、300 MW以上）、地域別、競合予測と機会別、2018〜2028年

市場概要

世界の熱電併給システム市場は2022年に239億9,000万米ドルと評価され、予測期間中に4.82%のCAGRで成長しています。発電用の天然ガス利用の増加と、産業界におけるエネルギー効率の需要の高まりが、世界の熱電併給（CHP）市場の主な原動力となっています。さらに、温室効果ガス（GHG）排出に関する懸念の高まりから、各国政府がCHPを推進するようになり、業界の成長がさらに促進されています。革新的な技術の進歩と分散型発電の拡大により、市場拡大も見込まれています。

主要な市場推進要因

エネルギー効率と持続可能性の取り組み

近年、エネルギー効率と持続可能性への関心が高まっているため、熱電併給（CHP）システムが大きな注目を集めています。世界の人口が増加し続ける中、電気と熱の需要も同様に増加しており、エネルギー資源をより効率的に生成および利用する方法が求められています。CHPシステムは、単一の燃料源（通常は天然ガスまたはバイオマス）から電気と有用な熱を同時に生成することで、この課題に対する解決策を提供します。この固有の効率性により、廃棄物の削減と温室効果ガスの排出削減が実現し、さまざまな環境および持続可能性の取り組みの目的と一致しています。

世界中の政府や組織は、炭素排出量を削減し、気候変動と闘うための野心的な目標を設定しています。これらの目標を達成する上で、CHPシステムは、エネルギー生成の炭素フットプリントを大幅に削減することで重要な役割を果たします。従来の発電と個別の熱生産の効率が 30～40% であるのに対し、CHP は 70～90% の全体的効率を達成できます。この効率の向上により、排出量が削減されるだけでなく、エネルギーの安全性が高まり、化石燃料への依存が軽減されます。その結果、CHP システムは産業、商業ビル、地域暖房アプリケーションでますます採用されるようになり、CHP システム市場の成長を牽引しています。

さらに、財政的インセンティブと規制政策が CHP システムの採用をさらに推進しています。多くの政府は、企業や公共事業体が CHP 技術に投資することを奨励するために、税額控除、補助金、助成金を提供しています。この財政支援により、組織が CHP システムを導入することが経済的に実行可能になり、市場の成長が刺激されます。

エネルギー コストの節約と回復力

エネルギー価格の変動とエネルギー需要の増加が特徴の時代において、コストの節約と回復力は熱電併給 (CHP) システム市場を牽引する不可欠な要素です。 CHP システムにより、組織は独自の電気と熱をオンサイトで生成できるようになり、グリッドへの依存度が減ります。これにより、コストが削減されるだけでなく、エネルギーの信頼性と回復力も向上します。

エネルギー コストは、企業の運営費のかなりの部分を占める可能性があります。CHP システムは、グリッドからエネルギーを購入して別の熱源を使用する場合と比較して、全体的な費用を抑えて電気と熱を生成することで、組織がこれらのコストを軽減するのに役立ちます。さらに、CHP システムの導入により、企業はピーク電力需要料金を削減でき、コスト削減にさらに貢献できます。この金銭的インセンティブは、製造、医療、データ センターなど、エネルギー消費量が多い業界にとって特に魅力的です。

さらに、CHP システムは、企業と重要なインフラストラクチャにさらなる回復力を提供します。グリッドの停電や緊急事態が発生した場合、CHP システムは電気と熱を供給し続け、重要な業務の継続性を確保します。この回復力は、病院、データ センター、製造施設など、ダウンタイムを許容できない企業にとって非常に重要です。その結果、CHP システムはマイクログリッド ソリューションに統合されるケースが増え、エネルギーの安全性を高め、混乱を最小限に抑える自給自足のエネルギー エコシステムが確立されています。

都市化の拡大と地域暖房

都市化の継続的な拡大と都市部での暖房需要の高まりにより、特に地域暖房アプリケーションで熱電併給 (CHP) システムの導入が進んでいます。都市人口が増加し続けるにつれて、効率的な暖房ソリューションに対する需要が高まっており、CHP システムはこの需要を満たすのに最適です。

複数の建物や施設に熱を集中的に分配する地域暖房システムは、その効率性と環境上の利点から都市部で普及が進んでいます。 CHP システムは、単一のソースから電気と熱の両方を生成できるため、効率と費用対効果が高く、地域暖房に最適な選択肢です。これは、スペースとリソースが限られている人口密度の高い都市環境で特に有益です。

CHP ベースの地域暖房システムは、信頼性が高く効率的な暖房を提供するだけでなく、個別のガスボイラーなどの従来の暖房方法と比較して、温室効果ガスの排出削減にも貢献します。これは、炭素排出量を最小限に抑えることを目指す多くの都市の持続可能性の目標と一致しています。政府と地方自治体は、インセンティブを提供したり、成長を促進する規制を実施したりすることで、地域暖房インフラストラクチャの開発をますます支援しています。

結論として、熱電併給 (CHP) システムの市場は、エネルギー効率と持続可能性の取り組み、エネルギーのコスト削減と回復力、地域暖房に重点を置いた都市化の傾向など、さまざまな要因によって推進されています。これらの推進要因は、政府のインセンティブや規制と相まって、さまざまなセクターや地域で CHP システムの導入を促進しています。

主要な市場の課題

資本集約度と初期投資コスト

熱電併給 (CHP) システム市場が直面している主要な課題の 1 つは、CHP システムの導入に伴う資本集約度と初期投資コストの高さです。CHP システムは、エネルギー コストの節約や運用効率など、長期的に大きな経済的メリットをもたらしますが、必要な初期投資は組織、特に中小企業 (SME) や自治体にとって障壁となる可能性があります。

CHP システムでは、ガスタービン、レシプロ エンジン、熱回収ユニットなどの特殊な機器の調達と設置が必要です。これらのコンポーネントは高価になる可能性があり、全体的なプロジェクト コストは、システムの規模、複雑さ、施設または地区の特定のエネルギー要件によって異なる場合があります。さらに、エンジニアリング、許可、建設のニーズにより、初期投資がさらに膨らむ可能性があります。

資本集約度が高いと、特に初期費用の低い代替エネルギー ソリューションと比較した場合、潜在的な導入者を遠ざける可能性があります。この課題を克服するには、官民パートナーシップ、エネルギー パフォーマンス契約、インセンティブ プログラムなどの革新的な資金調達メカニズムが必要であり、より幅広いエンド ユーザーが CHP システムにアクセスしやすく手頃な価格で利用できるようにする必要があります。政府と金融機関は、有利な資金調達オプションと補助金を提供することで、この課題に対処する上で重要な役割を果たします。

規制とグリッド統合の複雑さ

CHP システム市場における主要な課題の 1 つは、複雑な規制とグリッド統合の状況に関連しています。エネルギー部門は厳しい規制の対象であり、CHP システムを既存のグリッド インフラストラクチャに統合すると、コンプライアンス、許可、および技術的互換性に関連するさまざまな複雑さが生じる可能性があります。

規制上の障害は地域によって大きく異なる場合があり、CHP プロジェクトに必要な許可、標準、およびコードの複雑なネットワークをナビゲートする企業にとって困難をもたらします。この規制の不確実性は、多くの場合、プロジェクトの遅延とコストの増加につながり、潜在的な投資家を思いとどまらせる可能性があります。

さらに、グリッドの安定性、電力品質、グリッドの電圧と周波数との同期などの技術的な問題により、CHP システムを電力グリッドに統合することが困難になる可能性があります。これらの技術的課題は、グリッドの混乱を引き起こし、CHP システムの相互接続に対応するためにコストのかかるアップグレードを必要とする可能性があります。

燃料供給とインフラストラクチャの制約

燃料供給とインフラストラクチャの可用性と信頼性は、CHP システム市場にとって追加の課題となります。CHP システムは、天然ガス、バイオマス、廃熱などの特定の燃料源に依存することが多く、そのパフォーマンスはこれらの燃料の一貫した可用性と密接に関連しています。

手頃な価格で持続可能な燃料の安定した供給を確保することは、特定の地域では困難な場合があります。燃料価格と可用性の変動は、特にエネルギーと熱の生産を CHP システムに大きく依存している施設では、CHP システムの経済的実行可能性に影響を与える可能性があります。さらに、自然災害や地政学的緊張などによる燃料供給チェーンの混乱により、CHP システムはエネルギー不足に対して脆弱になる可能性があります。

これらの課題を軽減するために、CHP システムを導入する組織は、燃料供給オプションを慎重に評価し、単一ソースへの依存を減らすための燃料多様化戦略を検討する必要があります。バイオガスやバイオマスなどの再生可能燃料は、CHP システムにとってより持続可能で回復力のある燃料源となります。政府も、信頼性が高く多様な燃料供給インフラの開発を奨励する政策を推進することで役割を果たすことができます。

結論として、熱電併給 (CHP) システム市場は、資本集約度と初期投資コスト、規制とグリッド統合の複雑さ、燃料供給とインフラの制限に関連する大きな課題に直面しています。これらの課題に対処するには、政府、業界関係者、金融機関が協力して CHP システムの採用を促進し、持続可能なエネルギー ソリューションとしての長期的な実行可能性を確保する必要があります。

主要な市場動向

再生可能燃料および低炭素燃料への移行

熱電併給 (CHP) システム市場における重要な動向の 1 つは、再生可能燃料および低炭素燃料への移行です。従来、CHP システムは主に天然ガスやディーゼルなどの従来の燃料に依存していました。しかし、温室効果ガスの排出削減と気候変動への取り組みが重視されるようになったため、よりクリーンかつ持続可能な燃料源の利用に向けた動きが広がっています。

バイオガス、バイオメタン、水素などの再生可能燃料は、CHP システム燃料の現実的な選択肢として人気が高まっています。これらの燃料は、有機廃棄物や農業残渣から得られるか、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て水の電気分解によって生成されます。 CHP システムで再生可能燃料を利用すると、炭素排出量が大幅に削減されるため、エネルギー部門の脱炭素化に大きく貢献します。

さらに、CHP システムとバイオマス エネルギー プラントの統合が進み、有機材料から電気と熱を同時に生成できるようになりました。バイオマス ベースの CHP システムは、環境に優しいエネルギー ソリューションを提供するだけでなく、廃棄物の利用をサポートし、循環型経済を促進します。

再生可能燃料と低炭素燃料への移行は、炭素フットプリントの削減を目的とした世界的な持続可能性の目標と規制の枠組みと一致しています。政府や組織が炭素削減のより野心的な目標を設定するにつれて、再生可能資源を燃料とする CHP システムの採用が加速し、市場の成長を促進すると予想されます。

高度な制御および監視技術

CHP システム市場における注目すべきトレンドの 1 つは、高度な制御および監視技術の統合です。進行中のデジタル化とモノのインターネット (IoT) によってさまざまな業界が再編される中、CHP システムは現在、パフォーマンスを最適化し、信頼性を高め、運用コストを削減するスマートで相互接続されたソリューションの恩恵を受けています。

高度な制御システムにより、CHP 操作のリアルタイム監視と微調整が可能になります。これらのシステムは、データ分析と予知保全アルゴリズムを利用して、電気と熱生成のバランスを最適化し、最大のエネルギー効率を確保します。さらに、動的なエネルギー需要、気象条件、燃料の可用性に基づいて、CHP システムのパラメータを自動的に調整できます。

リモート監視および制御機能は現在、CHP 設備の標準機能と見なされています。これらのテクノロジーにより、オペレーターはどこからでも CHP システムを効率的に管理およびトラブルシューティングできるため、ダウンタイムが最小限に抑えられ、現場の人員の必要性が減ります。さらに、予知保全が可能になり、CHP 機器の寿命が大幅に延び、システム全体の信頼性が向上します。

高度な制御および監視テクノロジーの統合は、マイクログリッドや地域エネルギーシステムなどの複雑な CHP 設備に特に重要です。これらのソリューションは、CHP システムの回復力と応答性を大幅に向上させ、重要なインフラストラクチャや産業用途において非常に貴重な資産となります。

セグメント別インサイト

テクノロジー

複合サイクル セグメントは、世界の熱電併給システム市場で大きなシェアを占めています。複合サイクル CHP システムは、大規模な工業団地、地域暖房、発電に非常に適しており、大規模施設のエネルギー要件に効果的に対応します。化学製造や製紙工場など、熱需要が大きい業界では、エネルギー効率の向上とコスト削減のために複合サイクル CHP システムを導入するケースが増えています。一部の複合サイクル CHP 設備では、再生可能エネルギー源とエネルギー貯蔵を統合し、グリッドの柔軟性を提供し、化石燃料への依存を減らすハイブリッド システムを構築しています。

ガスおよび蒸気タービン テクノロジーの継続的な進歩により、効率と信頼性が向上する可能性があり、よりコスト効率の高い複合サイクル CHP システムの機会が生まれます。結論として、CHP システム市場の複合サイクル部門は、その優れた効率性と環境上の利点により、継続的な成長を遂げています。

燃料タイプの洞察

天然ガス部門は、世界の熱電併給システム市場で大きな市場シェアを占めています。グリッドの混乱や停電が発生しやすい地域では、天然ガス熱電併給 (CHP) システムが信頼できる電気と熱の供給源となり、産業や重要なインフラのグリッドの回復力を確保します。さらに、CHP システムは現在、熱と電気に加えて冷却も提供するように設計されており、データ センターや商業ビルなどの用途に非常に魅力的です。

天然ガス ベースの CHP システムをマイクログリッドに統合すると、特に異常気象やグリッドの不安定性の影響を受けやすい地域でエネルギーの回復力が向上します。組織が費用対効果が高く信頼性の高いエネルギーソリューションを求める中、天然ガスベースの CHP システムの市場は、特に産業用途と商業部門で成長しています。

天然ガスは、よりクリーンなエネルギー源への世界的な移行において、移行燃料として機能します。組織は、脱炭素化戦略の一環として天然ガス CHP システムを活用できます。高効率ガスタービンや高度な排出制御システムなど、天然ガスベースの CHP 技術の継続的な進歩は、パフォーマンスを向上させ、環境への影響を軽減する機会を提供します。

地域別インサイト

予測期間中、アジア太平洋地域が市場を支配すると予想されます。アジア太平洋地域は、多様で急速に発展している CHP システム市場を表しています。この地域には、さまざまなレベルの経済発展、エネルギー需要、環境問題を抱えるさまざまな国が含まれます。アジア太平洋地域では、力強い経済成長、都市化、工業化により、電気と熱の需要が増加しています。 CHP システムは、全体的な効率を高めながら、この増大するエネルギー需要を満たす効果的なソリューションとして認識されています。

この地域の政府は、CHP の採用を促進するための政策とインセンティブを実施しています。これらの対策には、エネルギー効率の向上と排出量の削減を目的とした補助金、税制優遇措置、規制枠組みが含まれます。特に、製造業、石油化学、繊維などの重工業は、この地域で CHP システムの主要なユーザーです。これらのセクターにおける費用対効果が高く信頼性の高いエネルギー ソリューションの必要性が、市場の成長を牽引しています。

さらに、水素ベースの CHP システムは、特にクリーン エネルギー ソリューションに重点を置いている国々で、低炭素の選択肢として関心を集めています。CHP システムとエネルギー貯蔵技術の組み合わせが増加しており、変動するエネルギー源をより適切に管理し、グリッドの安定性を確保できます。アジア太平洋地域の多くの国は、エネルギーの安全保障と供給の信頼性について正当な懸念を抱いています。 CHP システムは、特に送電網の混乱や電力不足が発生しやすい地域で、回復力を高める分散型エネルギー ソリューションを提供します。

最近の動向

• 2021 年 11 月、欧州委員会はギリシャの 22 億 7,000 万ユーロの国家支援制度を承認しました。この制度の目的は、再生可能エネルギー源による発電と、エネルギー効率の高い熱電併給発電所を支援することです。この制度は 2025 年まで継続され、支援は最長 20 年間にわたって支払われます。
• 2021 年 6 月、ドイツは最新の入札ラウンドを実施し、総容量 57.85 MW の熱電併給発電所のプロジェクトを選定しました。さらに、革新的な CHP 容量に特化したカテゴリで、ドイツは合計 25.37 MW の提案を獲得しました。

主要な市場プレーヤー

• MAN Diesel & Turbo SE
• Centrica PLC
• Caterpillar Inc.
• 三菱電機
• General Electric Company
• 川崎重工業
• Bosch Thermotechnology GmbH
• Viessmann Werke Group GmbH & Co.KG
• FuelCell Energy Inc.
• Seimens Energy AG