電気デジタルツイン市場 - 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別（製品デジタルツイン、プロセスデジタルツイン、システムデジタルツイン）、アプリケーション別（資産パフォーマンス管理、ビジネスおよび運用最適化）、エンドユーザー別（ユーティリティ、グリッドインフラストラクチャオペレーター）、地域別、競合別、2018〜2028年

市場概要

世界の電気デジタルツイン市場は2022年に20億8000万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に9.19％のCAGRで堅調な成長が見込まれています。

電気デジタルツイン市場は、より広範なデジタルツインテクノロジー環境内で急速に進化しているセクターを指し、電気システムとコンポーネントの仮想的なコンピューターベースのレプリカの作成に重点を置いています。これらのデジタル表現は、電力網、配電網、変電所、変圧器、個々のデバイスなどの電気インフラストラクチャの物理的属性と動作を忠実に模倣します。

この市場では、モノのインターネット（IoT）、人工知能（AI）、データ分析などの高度なテクノロジーを活用して、電気システムの正確で動的な仮想モデルを作成します。これらのデジタル ツインは、電気資産とプロセスのリアルタイムの監視、分析、シミュレーションを可能にし、エネルギー、製造、公共事業など、さまざまな業界に貴重な洞察を提供します。

電気デジタル ツイン市場の主な目的には、エネルギー効率の向上、電力網管理の最適化、資産メンテナンスの強化、規制遵守の確保などがあります。デジタル ツインの力を活用することで、組織は情報に基づいた意思決定を行い、ダウンタイムを最小限に抑え、エネルギー消費を削減し、電気インフラストラクチャの全体的な信頼性とパフォーマンスを向上させることができます。

効率的で持続可能で回復力のある電気システムの需要が高まり続ける中、電気デジタル ツイン市場は、スマート グリッドや再生可能エネルギーの統合から産業オートメーションやミッション クリティカルなインフラストラクチャ管理に至るまでのアプリケーションを備え、大幅な成長が見込まれています。

主要な市場推進要因

インダストリー 4.0 とスマート マニュファクチャリング

近年、インダストリー 4.0 は、製造および産業部門における変革の原動力として浮上しています。これには、モノのインターネット (IoT)、人工知能 (AI)、ビッグデータ分析などのテクノロジーが含まれ、スマートな工場やプロセスを構築します。電気デジタルツインはこのパラダイムシフトで極めて重要な役割を果たします。電気システムの仮想表現を提供し、リアルタイムの監視、シミュレーション、最適化を可能にします。電気デジタルツインを業務に統合することで、企業は効率を高め、ダウンタイムを減らし、全体的な生産性を向上させることができます。

エネルギー効率に対する需要の高まり

エネルギー効率に対する世界的な需要の高まりは、電気デジタルツイン市場のもう 1 つの重要な推進力です。環境の持続可能性とエネルギーコストに対する懸念が高まる中、組織は電気システムを最適化する方法を模索しています。電気デジタルツインにより、企業はエネルギー消費をモデル化して分析し、非効率性を特定し、エネルギーの無駄を減らす戦略を実施できます。これは、運用コストの削減に役立つだけでなく、より環境に優しく持続可能な未来にも貢献します。

再生可能エネルギー源の増加

太陽光や風力などの再生可能エネルギー源の急速な増加により、高度な電力網管理の必要性が生じています。電気デジタルツインは、これらの断続的なエネルギー源を既存の電気インフラに統合する際の複雑さを管理するのに役立ちます。これにより、グリッドオペレーターはエネルギー生産を予測し、再生可能エネルギー資産の健全性を監視し、電力の分配を最適化できます。世界がよりクリーンなエネルギーへの移行を続ける中、エネルギー分野での電気デジタルツインの需要は大幅に増加すると予想されます。

老朽化するインフラと資産管理

多くの国が老朽化した電気インフラに取り組んでおり、信頼性と安全性に関する懸念が生じています。電気デジタル ツインは、資産管理とメンテナンスのソリューションを提供します。電気資産の包括的なデジタル レプリカを作成し、オペレーターが機器の状態を評価し、メンテナンスの必要性を予測し、コスト効率の高いアップグレードを計画できるようにします。このドライバーは、政府や公共事業体がグリッドを近代化し、重要なインフラストラクチャ コンポーネントの寿命を延ばそうとしているときに特に重要です。

コンプライアンスと規制要件

電気業界では、厳格な規制とコンプライアンス基準がますます普及しています。電気デジタル ツインは、データ収集、分析、レポート作成のための一元化されたプラットフォームを提供することで、コンプライアンスを促進します。組織が電気システムが安全性とパフォーマンスの基準を満たしていることを確認できるようにします。このドライバーは、患者の安全を保証するために電気システムが厳格な規制に準拠する必要がある医療などの分野や、堅牢なサイバーセキュリティ対策を必要とする機密データを扱う業界にとって非常に重要です。

シミュレーションと AI テクノロジの進歩

シミュレーションと AI テクノロジの継続的な進歩により、電気デジタル ツインの採用が加速しています。これらのテクノロジにより、電気システムのより正確で動的なモデリングが可能になります。 AI 駆動型アルゴリズムは、膨大な量のデータをリアルタイムで分析し、予測と推奨を行ってシステム パフォーマンスを最適化できます。これらの機能は、特にダウンタイムがコストのかかる、最小限に抑える必要のあるデータ センターなどのミッション クリティカルなアプリケーションにおいて、電気インフラストラクチャの信頼性と回復力を確保する上で非常に重要です。

結論として、世界の電気デジタル ツイン市場は、インダストリー 4.0、エネルギー効率の必要性、再生可能エネルギー源の増加、老朽化するインフラストラクチャ、規制要件、シミュレーションと AI テクノロジの進歩など、さまざまな要因の融合によって推進されています。さまざまな業界の組織が、業務の改善、コストの削減、持続可能性の向上における電気デジタルツインの価値を認識するにつれて、市場は今後数年間で大幅な成長を遂げる態勢が整っています。

政府の政策が市場を推進する可能性が高い

エネルギー効率の基準とインセンティブ

世界の電気デジタルツイン市場を形成する主要な政府政策の 1 つは、エネルギー効率の基準とインセンティブの確立です。世界中の政府は、エネルギー消費と温室効果ガスの排出を削減することの重要性をますます認識しています。エネルギー効率を促進するために、多くの政府が企業にエネルギー効率の高いテクノロジーの実装を義務付ける規制を導入しています。電気デジタルツインは、組織がエネルギー使用量を監視および最適化できるようにすることで、これらの目標を達成する上で重要な役割を果たします。政府は、デジタル ツイン技術の採用を奨励し、その成長をさらに促進するために、税制優遇や助成金などのインセンティブを提供することがよくあります。

グリッド近代化イニシアチブ

政府と規制機関は、変化するエネルギー環境に対応するために、電力網の近代化に積極的に取り組んでいます。この取り組みの一環として、電気デジタル ツインなどの高度な技術の導入を促進するポリシーを実施しています。これらの電気システムのデジタル レプリカにより、グリッド管理の改善、再生可能エネルギー源の統合、信頼性の向上が可能になります。政府は、電力会社やグリッド オペレーターがデジタル ツイン ソリューションに投資することを奨励する資金や規制の枠組みを提供し、電気インフラストラクチャの安定性と持続可能性を確保する場合があります。

サイバー セキュリティ規制

デジタル化の時代では、電気システムのセキュリティを確保することが最も重要です。世界中の政府が、重要なインフラストラクチャを保護するためにサイバー セキュリティ規制を制定しています。これらのシステムの不可欠なコンポーネントである電気デジタル ツインは、厳格なセキュリティ標準に準拠する必要があります。政府は、暗号化、アクセス制御、脅威検出など、デジタル ツイン ソリューションに強力なサイバー セキュリティ対策を義務付けるポリシーを確立しています。これらのポリシーは、サイバー脅威から保護するだけでなく、デジタル ツイン テクノロジーの採用に対する信頼も醸成します。

データ プライバシーとコンプライアンス

データ駆動型テクノロジーの普及に伴い、データ プライバシーとコンプライアンスが大きな懸念事項となっています。政府はこれに対応して、欧州連合の一般データ保護規則 (GDPR) などのポリシーと規制を導入し、個人のデータ権利を保護しています。これらのポリシーは、デジタル ツインによって収集および処理されるデータがこれらの規制に準拠していることを組織が保証する必要があるため、世界の電子デジタル ツイン市場に直接影響を及ぼします。デジタル ツイン ソリューションを提供する企業は、これらの法的要件を満たすために、堅牢なデータ保護対策を実装する必要があります。

研究開発資金

多くの政府は、デジタル ツインを含む新興テクノロジーの研究開発 (R&D) イニシアチブをサポートするために多額の資金を割り当てています。これらの R&D 助成金とプログラムは、企業や研究機関がデジタル ツイン テクノロジーを革新し、進歩させるよう奨励しています。政府はイノベーションを促進することで、世界の電気デジタルツイン市場の成長に貢献し、さまざまな業界に利益をもたらす、より洗練され、より高性能なソリューションの開発を推進しています。

輸出管理と国際標準

ますます相互接続される世界では、政府も輸出管理や国際標準化団体への参加を通じて世界の電気デジタルツイン市場に影響を与えています。輸出管理は、国境を越えたデジタルツイン技術の移転に影響を与え、市場へのアクセスと競争力に影響を与える可能性があります。さらに、政府は国際機関と協力して、デジタルツイン技術の標準とベストプラクティスを確立しています。これらの標準は相互運用性と互換性を確保し、世界規模でのデジタルツインの採用を促進します。

結論として、政府の政策は世界の電気デジタルツイン市場の軌道を大きく形作ります。エネルギー効率、グリッドの近代化、サイバーセキュリティ、データプライバシー、研究資金、国際標準に関連する政策は、デジタルツイン技術の採用、開発、規制に影響を与える上で重要な役割を果たします。政府は持続可能性、イノベーション、セキュリティを優先し続けており、その政策は電気デジタルツイン市場の進化に影響を与え続けるでしょう。

主要な市場の課題

データプライバシーとセキュリティの懸念

世界の電気デジタルツイン市場における最も差し迫った課題の 1 つは、データプライバシーとセキュリティに対する懸念の高まりです。電気システムのデジタル化と相互接続が進むにつれて、デジタルツインによって生成および処理されるデータの量が急増しています。このデータには、重要なインフラストラクチャ、運用プロセス、および個人を特定できる可能性のある情報 (PII) に関する機密情報が含まれます。電気デジタルツインテクノロジーの継続的な採用と成功を確実にするためには、データプライバシーとセキュリティの懸念に対処することが最も重要です。

データプライバシーの課題

欧州連合の一般データ保護規則 (GDPR) などのデータプライバシー規制には、個人情報と機密データの収集、保存、処理に関する厳格な要件があります。多くの電気デジタルツインアプリケーションには、インフラストラクチャと機器の監視と制御が含まれており、その結果、これらの規制の対象となるデータが収集される可能性があります。このような規制への準拠を確保することは複雑な作業です。デジタル ツインのユーザーは、堅牢なデータ匿名化および保護対策を実装する必要があるためです。

サイバー セキュリティの課題

サイバー セキュリティは、データ保護のもう 1 つの重要な側面です。電気デジタル ツインは、重要なインフラストラクチャを管理する役割を担っているため、サイバー攻撃の主なターゲットです。デジタル ツイン システムが侵害されると、サービスの中断、機器の損傷、さらには安全上の危険など、深刻な結果を招く可能性があります。この課題に対処するには、組織は暗号化、侵入検知システム、定期的なセキュリティ監査などの堅牢なサイバー セキュリティ対策を実装する必要があります。ただし、進化するサイバー脅威に先手を打つことは、依然として課題となっています。

データ所有権の課題

データ プライバシーに関連するもう 1 つの課題は、データの所有権に関するものです。電気デジタル ツインの作成と運用には、機器メーカー、システム インテグレーター、エンド ユーザーなど、複数の利害関係者が関与する場合があります。デジタル ツインによって生成されたデータの所有者とその使用方法を決定すると、紛争や法的問題が発生する可能性があります。これらの課題を軽減するには、明確な契約とデータ所有権ポリシーを確立する必要があります。

統合の複雑さと互換性

世界の電気デジタルツイン市場が直面している 2 つ目の大きな課題は、デジタルツインを既存のインフラストラクチャに統合し、さまざまなシステムやテクノロジーとの互換性を確保することの複雑さです。デジタルツインは、リアルタイムの監視や予測メンテナンスなど、多くの利点を提供しますが、次のような統合関連の課題によって実装が妨げられる可能性があります。

既存のインフラストラクチャの複雑さ

多くの電気システムとグリッドは数十年にわたって進化しており、複雑で異種混合の環境になっています。これらのレガシーシステムにデジタルツインを統合することは困難な場合があります。デジタルツインは、それぞれ独自のプロトコルと標準を持つさまざまなハードウェアおよびソフトウェアコンポーネントとインターフェイスする必要があります。進行中の運用を中断することなくシームレスな統合を確保することは、困難な作業です。

相互運用性

相互運用性は、特に複数のベンダーとテクノロジーに依存する大規模な組織や業界では、重要な課題です。組織のさまざまな部分で、さまざまなデジタル ツイン ソリューションが使用されている場合があり、これらのソリューションがデータを効果的に通信および共有できることを保証することは大きなハードルです。相互運用性を促進する標準とプロトコルは不可欠ですが、開発と実装には時間がかかる場合があります。

スケーラビリティ

組織が成長したり、インフラストラクチャを拡張したりすると、デジタル ツインはこれらの変更に対応できるようにスケーラブルでなければなりません。デジタル ツイン ソリューションが、全面的な見直しを必要とせずにシームレスに拡張できることを保証することは困難です。さらに、ワークロードが変動したり、季節的な需要変動がある業界では、スケーラビリティを考慮することが不可欠です。

IoT および新興技術との統合

モノのインターネット (IoT) やその他の新興技術が産業プロセスに不可欠なものになるにつれ、デジタル ツインはこれらの技術とシームレスに統合する必要があります。そのためには、進化する IoT 標準を常に把握し、それをデジタル ツイン ソリューションに組み込む必要があります。新しい技術に適応し、既存のシステムとの下位互換性を確保すると、統合プロセスが複雑になります。

要約すると、世界の電気デジタル ツイン市場は、データのプライバシーとセキュリティに関する懸念に関連する大きな課題、およびデジタル ツインを既存のインフラストラクチャに統合し、さまざまなシステムや技術との互換性を確保することの複雑さに直面しています。これらの課題を克服することは、電気デジタルツイン技術の可能性を最大限に引き出し、効率、信頼性、持続可能性の向上という点でそのメリットを実現するために不可欠です。

セグメント別インサイト

システムデジタルツインインサイト

システムデジタルツインセグメントは、2022年に最大の市場シェアを占めました。システムデジタルツインは、さまざまなコンポーネント、資産、相互接続されたネットワークを含む電気システム全体の包括的な表現を提供します。この包括的なビューにより、組織は複雑な電気インフラストラクチャを効率的に管理および最適化できます。多くの業界では、電気システムは機械、ソフトウェア、制御システムと相互接続されています。システムデジタルツインは、これらのさまざまなコンポーネントを統合する機能を備えており、電気エコシステム内でさまざまな要素がどのように相互作用するかをより完全に理解できます。システムデジタルツインは、意思決定プロセスをサポートできるデータ駆動型のインサイトで組織を強化します。シナリオをシミュレートし、システムの動作をリアルタイムで分析することで、企業は情報に基づいた選択を行い、効率を改善し、ダウンタイムを削減し、パフォーマンスを向上させることができます。システムデジタルツインは、電気システムの健全性とパフォーマンスを監視することで、予測メンテナンスを可能にします。このプロアクティブなアプローチにより、コストのかかる機器の故障を防ぎ、メンテナンス コストを削減し、資産の寿命を延ばすことができます。システム デジタル ツインは、エネルギー、製造、公共事業、スマート シティなど、複数の業界にわたって応用されています。その汎用性により、電気インフラストラクチャの最適化を検討している幅広い組織にとって魅力的です。医療や公共事業など、規制遵守が重要な業界では、システム デジタル ツインは、電気システムが安全性とパフォーマンスの基準を満たすことを保証する手段を提供します。この機能は、規制の厳しい環境で事業を展開する企業にとって不可欠です。組織が拡大し、電気システムが複雑化すると、システム デジタル ツインもそれに応じて拡張できます。インフラストラクチャのサイズと構成の変更に適応できるため、小規模と大規模の両方の運用に適しています。システム デジタル ツインは相互運用性を優先することが多く、他のデジタル ツイン タイプ (製品デジタル ツインやプロセス デジタル ツインなど) やデータ ソースとシームレスに連携できます。この相互運用性は、複数のデジタル ツイン表現が通信してデータを効果的に共有する必要がある業界では非常に重要です。

資産パフォーマンス管理の洞察

資産パフォーマンス管理セグメントは、2022 年に最大の市場シェアを占めました。資産パフォーマンス管理を電気デジタル ツインと統合すると、組織は電気資産のメンテナンスを最適化できます。これには予測メンテナンスが含まれ、デジタル ツインは機器が故障する時期を予測できるため、ダウンタイムと計画外のメンテナンスに関連するコストを削減できます。APM は、資産のパフォーマンスを継続的に監視することで、資産の信頼性を高めることに重点を置いています。デジタル ツインはリアルタイムのデータと洞察を提供し、組織は資産の故障やパフォーマンスの低下につながる前に潜在的な問題を特定して対処できます。資産のパフォーマンスとメンテナンス スケジュールを最適化することで、組織はコスト削減を実現できます。電気デジタル ツインによって駆動される APM は、メンテナンス コスト、エネルギー消費、緊急修理の必要性を削減するのに役立ちます。電気資産の信頼性を確保することは、特に電気障害が危険な状況につながる可能性がある業界では、安全にとって重要です。デジタル ツインによってサポートされる APM は、電気システムの整合性を維持し、安全リスクを軽減するのに役立ちます。多くの業界では、資産管理と保守に関する厳格な規制要件があります。APM アプリケーションは、資産のパフォーマンスと保守活動の詳細な記録を提供することで、組織がこれらのコンプライアンス基準を満たすのに役立ちます。電気資産は、多くの場合、エネルギー消費において重要な役割を果たします。APM アプリケーションは、デジタル ツインを活用してこれらの資産の効率を最適化し、エネルギー消費を削減して運用コストを削減できます。デジタル ツインを搭載した APM アプリケーションは、豊富なデータと洞察を提供します。このデータは、保守技術者からトップレベルの経営幹部まで、組織のあらゆるレベルで情報に基づいた意思決定をサポートできます。APM ソリューションは、特定の業界とその独自の資産管理ニーズに合わせてカスタマイズできます。この業界固有の焦点により、大きな影響を与えることができる特殊なツールと方法論の開発が可能になります。

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地域別の洞察

北米

北米は、今後数年間で世界の電気デジタル ツイン市場で最大のシェアを占めると予想されています。これは、この地域の電気部門でデジタル テクノロジーが早期に採用されたためです。北米には、ゼネラル・エレクトリック、シーメンス、IBM など、電気デジタルツイン市場の主要プレーヤーもいくつかあります。

北米の電気デジタルツイン市場は、米国が主導しています。米国は、電気分野におけるデジタル技術の開発と採用のリーダーです。米国政府も、さまざまなイニシアチブを通じて電気デジタルツインの採用をサポートしています。

ヨーロッパ

ヨーロッパは、予測期間中に電気デジタルツインの 2 番目に大きな市場になると予想されています。欧州連合は、再生可能エネルギーの統合とスマートグリッド開発について野心的な目標を設定しています。これが、この地域での電気デジタルツインの需要を促進しています。

ヨーロッパの電気デジタルツイン市場は、予測期間中に安定した CAGR で成長すると予想されています。欧州連合は、再生可能エネルギーの統合とスマートグリッド開発について野心的な目標を設定しています。これが、この地域での電気デジタルツインの需要を促進しています。

アジア太平洋

アジア太平洋は、予測期間中に最も速い CAGR で成長すると予想されています。これは、この地域での再生可能エネルギーとスマートグリッド プロジェクトへの投資が増加しているためです。アジア太平洋地域には、中国やインドなど、世界最大の電力市場がいくつかあります。

アジア太平洋地域の電気デジタル ツイン市場は、予測期間中に最も速い CAGR で成長すると予想されています。これは、この地域での再生可能エネルギーとスマートグリッド プロジェクトへの投資が増加しているためです。アジア太平洋地域には、中国やインドなど、世界最大の電力市場がいくつかあります。

最近の開発

• 2022 年 10 月、Microsoft と Capgemini は、Azure 上のクラウド ネイティブでサーバーレスのデジタル ツイン プラットフォームである ReflectIoD を作成するための戦略的コラボレーションを発表しました。ReflectIoD を使用すると、組織は発電所、変電所、配電網などの電気資産の標準化されたカスタマイズされたデジタル ツインを管理できます。
• 2022 年 9 月、Siemens は新しい Digital Twin for ElectricalSystems (DT4ES) ソリューションのリリースを発表しました。 DT4ESは、ユーザーが電気システムの設計、運用、保守を最適化できるようにするクラウドベースのデジタルツインプラットフォームです。
• 2022年5月、GEDigitalは、デジタルツインモジュールを含む資産パフォーマンス管理（APM）スイートの発売を発表しました。GE Digital APMスイートを使用すると、ユーザーは資産の状態に関するリアルタイムの洞察を提供することで、資産の信頼性とパフォーマンスを向上させることができます。

主要な市場プレーヤー

• ゼネラルエレクトリックカンパニー
• シーメンスAG
• ABB Ltd
• シュナイダーエレクトリックカンパニー
• マイクロソフトコーポレーション
• 国際ビジネスMachinesCorporation
• Oracle Corporation
• PTC Inc
• Software AG
• Bentley Systems, Incorporated