HVDC Transmission Market

世界のHVDC送電市場の概要

HVDC送電市場規模は、2022年に86億3,910万米ドルと評価されました。HVDC送電市場業界は、2023年の91億9,480万米ドルから2030年には167億5,300万米ドルに成長し、予測期間（2023～2030年）中に8.95%の年間複合成長率（CAGR）を示すことが予測されています。HVDCはHigh Voltage Direct Current（高電圧直流）の略で、直流（DC）を使用して長距離に電力を送電するタイプの送電システムです。

HVDCシステムには、従来の交流（AC）送電システムに比べて、電力損失の低減、効率性の向上、制御性の向上など、いくつかの利点があります。さらに、HVDCシステムは通常、国家間や洋上風力発電所と本土間などの長距離送電に使用されます。また、米国の東部および西部相互接続などの非同期グリッドの接続にも使用されます。

HVDC システムは、長距離にわたって電力を送電するための貴重なツールです。従来の AC システムに比べて、電力損失の低減、効率性の向上、制御の改善、環境への影響の低減など、いくつかの利点があります。電力需要の増加に伴い、HVDC システムは将来さらに重要になる可能性があります。全体として、HVDC 送電は長距離にわたって電力を送電するための貴重なツールです。従来の AC システムに比べていくつかの利点がありますが、構築と保守のコストも高くなります。

高電圧直流 (HVDC) は、長距離送電および電力伝送の直接潮流 (電気スーパーハイウェイとも呼ばれます) に使用されます。直流 (DC) であるため、HVDC 送電は長距離エリアの電力網を非同期に接続し、停電の原因となるさまざまな問題を排除します。さらに、HVDC送電は長距離送電の場合、より手頃な価格であり、電気損失が少ないため、近い将来、HVDC送電市場の成長につながります。

出典：二次調査、一次調査、MRFRデータベースおよびアナリストレビュー

HVDC送電市場の動向

増加する電力送電需要

電力は経済発展に不可欠であり、世界的に国々が発展するにつれて需要が増加しています。電力需要の増加につながる要因には、世帯収入の増加、輸送の電化、世界的なデジタル化の進展などがあります。国際エネルギー機関（IEA）によると、2040年まで世界の電力需要は年平均2.1％増加する見込みです。 IEAによると、2022年だけでも2021年と比較して電力需要は2.4％以上増加しました。

この電力需要の増加により、長距離送電に最適なモードであるHVDC送電技術の適用が大幅に増加しました。 たとえば、国際エネルギー機関（IEA）は、世界の電力需要が今後3年間で平均して年3％増加すると予測しています。 この増加は、輸送と産業の電化の増加、再生可能エネルギー源の増加、グリッドの信頼性を向上させる必要性など、いくつかの要因によって推進されます。

さらに、増加する電力需要を補うために、既存のHVAC回廊をHVDC送電システムに変換する需要があり、近年、世界中でHVDC送電が大幅に拡大しています。この変換は、既存の HVAC システムをアップグレードするのに比べて、最もコストの低いオプションになると予想されています。変換されたラインでは、約 350 km の距離で、推定 50 ～ 150 % の電力容量増加を実現できます。これらすべての要因が HVDC 送電市場にプラスに反映されると予想されます。この需要の増加に対応するため、政府と電力会社は新しい送電インフラに投資しています。これには、新しい送電線の建設、既存のラインのアップグレード、変電所の拡張が含まれます。

さらに、アジア太平洋地域は、中国とインドが先頭に立って、大幅な成長を遂げると予想されています。これらの国々は急速に経済を拡大しており、電気自動車の採用増加が電力網に負担をかけています。国家エネルギー局によると、中国の電力需要は 2023 年に 5 ～ 8 % 増加すると予想されています。一方、インド中央電力庁によると、人口増加と都市化の進展により、インドの電力需要も2023年には8%以上増加すると予想されています。

中国とインドにおける送電需要の増加は、既存の送電インフラに負担をかけています。さらに、増大する需要に対応するため、両国は新規送電線の建設と既存送電線の改修に投資しています。中国政府は2030年までに新規送電線に1兆米ドルを投資する計画です。一方、インド政府は2025年までに新規送電線に2,000億米ドルを投資する計画です。送電需要の増加は、新たなビジネスチャンスも生み出しています。送電インフラの設計、構築、運用を専門とする企業は、堅調な成長を遂げています。

VSC 技術の需要の高まり

電圧源コンバータベースの高電圧直流 (VSC-HVDC) は、双方向の完全なフロー制御を提供し、障害の伝播を防ぎ、電圧の安定性を向上させ、ネットワーク損失を削減する、HVDC 送電の新しい技術です。HVDC Light (ABB)、HVDC Plus (Siemens)、MonSin (GE/Alstom) は、現在業界で広く使用されている一般的な VSC-HVDC システムの一部です。さらに、VSC 技術には、主に使用されている他励式変換 (LCC) 技術に比べていくつかの利点があります。利点には、同じコストでより高い電力と電圧が得られること、物理的サイズが小さいため、VSC-HVDC 変換ステーションが LCC ベースのステーションよりも 20～30% 小さくなること、およびブラック スタート機能などがあります。したがって、これらの要因が VSC-HVDC 送電機能の需要増加の原因となっています。

VSC 技術は、双方向の電力の流れを制御できるため、太陽光発電所や風力発電所などの再生可能エネルギー源からの電力の送電に適しています。さらに、長距離送電では従来の AC 送電技術よりも効率的であり、送電損失の削減に役立ちます。たとえば、GE と KAPES は、最新の HVDC 技術を使用して韓国の電力網に電力を供給する契約を獲得しました。GE と KAPES は、韓国で新しい HVDC システムを構築する契約を獲得しました。このシステムは VSC 技術を使用し、再生可能エネルギー源から国の電力網に電力を送信するために使用されます。

さらに、VSC 技術はケーブルベースの送電で使用することができ、架空送電線よりも環境に優しいオプションであり、直接的または間接的にグリッドの送電容量の増加に役立つだけでなく、電力の信頼性とグリッドの安定性も向上します。例えば、2023年7月には、Powergrid Corporation of India Limitedがインド初のVSCベースのHVDCシステムを稼働させました。これは、同国南部地域の電力の信頼性とグリッドの安定性を向上させるのに役立ちます。さらに2023年5月には、シーメンスがインド初のVSC HVDCリンクを稼働させました。これは、同国南部地域の電力品質の向上に役立つとともに、グリッドの送電容量の増加にも役立ちます。

再生可能エネルギー源の需要が高まるにつれて、VSC技術はますます重要になっています。VSCベースのHVDCシステムは、長距離にわたって電力を伝送するためのより柔軟で効率的な方法であり、再生可能エネルギー源での使用に適しています。日立製作所（日本）によると、VSC-HVDCシステムは、2020年から2026年の間に世界で35GW以上の容量を追加すると予想されています。この割合は、2010年から2019年の間に観測された割合の2倍です。したがって、VSC 技術に対する需要の高まりは、HVDC 送電市場の原動力となっています。

HVDC 送電市場の洞察:

電圧定格による HVDC 送電市場の洞察

電圧定格に基づいて、HVDC 送電市場は、最大 220 kV、220 kV ～ 600 kV、および 600 kV 以上に分類されます。これらのうち、600 kV 以上のセグメントが 2022 年に最大の市場シェアを占めました。このセグメントは、調査期間中に 9.56% の CAGR を示し、最も急速に成長しているセグメントとして浮上しました。220 kV ～ 600 kV セグメントは、8.70% という健全な CAGR で 2 番目に大きい成長セグメントを占めました。最大電圧 220 kV の高電圧直流送電は、長距離送電または特定のネットワーク相互接続が必要なさまざまな用途に使用されています。 HVDC システムは、異なる周波数で稼働していたり、地理的にかなり離れた場所にある 電力網を接続するためによく使用されます。

220 kV から 600 kV の高電圧レベルの HVDC システムは、通常数百から数千キロメートルに及ぶ長距離にわたって大量の電力を送電するのに最適です。定格 600 kV を超える HVDC 送電システムは、超高電圧電力を極めて長距離送電する必要がある特定の用途や、主要な負荷センターから数千キロメートル離れた発電リソースを接続し、送電損失を最小限に抑え、グリッド効率を向上させることを目的とした大陸横断送電プロジェクトなどのプロジェクトで使用されます。

送電容量別の HVDC 送電市場に関する洞察

送電容量に基づいて、HVDC 送電市場は最大 12 GW と 12 GW 超に分割されます。これらのうち、12GWまでのセグメントが2022年に最大の市場シェアを占め、調査期間中に9.35%のCAGRを示し、最も急速に成長しているセグメントとして浮上しました。このセグメントの急成長は、都市化と工業化の推進による電力需要の増加に起因しています。最大12GWの容量のHVDC送電システムは、長距離送電の問題を解決し、再生可能エネルギー源のグリッドへの統合を促進するのに効果的です。

HVDC送電は、異なる国や地域間の相互接続を促進し、エネルギー交換をさらに可能にするために一般的に使用されています。12GWを超える容量のHVDC送電は、再生可能エネルギーの大規模な統合をサポートするとともに、メガプロジェクトや相互接続された地域に安定した回復力のある電力供給を確保します。 12GWを超える容量を持つHVDC送電システムは、大陸間のエネルギーグリッドを接続し、大陸間のエネルギー交換と協力を可能にします。

技術別HVDC送電市場

技術別に見ると、世界市場は外線転流コンバータ（LCC）、電圧源コンバータ（VSC）、コンデンサ転流コンバータ（CCC）に分類されます。これらのうち、外線転流コンバータ（LCC）セグメントは、CAGR 8.82%でトップかつ最も急成長を遂げているセグメントとして浮上しました。このセグメントは、予測期間末までに71億2,030万米ドルに達すると予測されています。一方、電圧源コンバータ（VSC）セグメントは、9.61%という堅調なCAGRで2番目に成長率の高いセグメントとなりました。外線転流コンバータ（LCC）は水銀アークバルブを使用します。これらのコンバータは、主に非常に高い容量と効率が求められる用途で使用されます。 HVDC送電のほとんどは、オンライン整流型コンバータ（LCC）をベースにしています。

「オンライン整流」という用語は、コンバータが接続されているACシステムのライン電圧を利用して、あるスイッチングデバイスから隣接するスイッチングデバイスへの整流を行う変換プロセスを指します。電圧源コンバータ（VSC）は、IGBTなどの高出力電気デバイスを採用したHVACシステムとHVDCシステムを接続するために使用される自己整流型コンバータです。VSCベースのシステムは最近導入され、LCCと比較して運用の柔軟性が向上しています。コンデンサ整流型コンバータ（CCC）は、高電圧直流（HVDC）送電システムで使用されるコンバータの一種です。自己整流型コンバータとも呼ばれます。 CCC は主に低定格 HVDC システムで使用され、短距離での高電圧送電が必要な用途に適しています。

構成別 HVDC 送電市場

構成に基づいて、世界市場はモノポーラ、バイポーラ、マルチターミナル、バックツーバックに分割されています。これらのうち、バイポーラセグメントは2022年に28億8,020万米ドルと評価され、評価期間中に9.45%の CAGR を記録すると予測されています。ただし、モノポーラセグメントは9.30%の CAGR を示し、2番目に大きい成長セグメントとして浮上しました。モノポーラ HVDC 送電システムは、単一の導体のみを使用するシステムです。モノポーラ HVDC は、完全なバイポーラケーブルシステムを敷設することが実用的または費用対効果が高くない可能性のある水中または海底送電によく使用されます。双極送電では、一対の導体が使用され、それぞれの導体は対地に対して高電位で、極性が逆です。

送電線のコストは、帰線導体を備えた単極よりも高くなります。これは、これらの導体を全電圧に対して絶縁する必要があるためです。 マルチターミナルHVDC送電システムは、複数のエネルギーネットワークまたは地域のシームレスな統合と相互接続を可能にします。異なる国または地域間でのエネルギー交換とリソースの共有を容易にし、エネルギーセキュリティとグリッドの信頼性を向上させます。 電力伝送のバックツーバック構成は、両端が同じスイッチヤードにある高電圧直流（HVDC）システムです。これは、非同期で動作する電力グリッドを結合するため、またはDC送電線が不要な異なる周波数の電力グリッドを接続するために使用されます。

アプリケーション別のHVDC送電市場

アプリケーション別に見ると、世界の市場はバルクヘッド送電、相互接続グリッド、および都市部への給電に分類されます。これらのうち、バルクヘッド送電セグメントは、9.20％のCAGRで主導的かつ最も急速に成長しているセグメントとして浮上しました。このセグメントは、予測期間の終わりまでに73億20万米ドルの価値に達すると予測されています。相互接続グリッドセグメントは、9.40％の健全なCAGRで2番目に大きい成長セグメントを占めました。バルクヘッド送電とは、長距離HVDC送電線を複数のセグメントまたはセクションに分割し、それぞれが独立して動作するという概念を指します。各セクションはバルクと呼ばれ、変換ステーションによって分離されています。

HVDC送電は、電力網を接続する上で重要な役割を果たし、異なる地域、国、さらには大陸間での効率的で信頼性の高いエネルギー交換を可能にします。HVDCを使用したグリッドの相互接続により、異なる地域での負荷分散とグリッドバランシングが可能になります。HVDC送電は、都市部の電力供給に使用され、遠隔地の発電源から人口密度の高い都市に大量の電力を効率的に輸送します。このアプリケーションは、都市中心部への電力供給に伴う特定の問題を解決し、いくつかの利点を提供します。

HVDC送電市場地域別分析

地域別に見ると、世界市場は北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、南米、中東・アフリカに区分されています。これらの地域の中で、アジア太平洋地域は9.67%のCAGRで、最も成長率の高い地域として浮上しました。このセグメントは、予測期間末までに69億1,010万米ドルに達すると予測されています。ヨーロッパ地域は8.45%のCAGRで、2番目に成長率の高い地域となりました。この地域の電力インフラの拡大は、HVDC送電市場に参入する企業にとって多くの機会をもたらします。中国は再生可能エネルギーに多額の資金を投入しており、最新のUHVDC技術を送電に使用しています。

さらに、マハラシュトラ州（インド）も、100MWの電力を輸送できる1GWの地下送電網を建設する計画を発表しました。提案されている80kmのHVDC送電線は、パルガール県のアーレイとクドゥスを結びます。このプロジェクトは10億ドルの費用がかかり、完成まで3年かかります。さらに、2020年2月には、GEが済州島と韓国本土間の300MWのHVDC送電線をアップグレードしました。これらは、アジア太平洋地域のHVDC送電市場の成長に貢献しているHVDCプロジェクトの一部です。

HVDC送電市場の主要市場プレーヤーと競合の洞察

HVDC送電市場は、多くの地域および地元のプレーヤーの存在が特徴です。市場は競争が激しく、すべてのプレーヤーがより大きな市場シェアを獲得するために絶えず競い合っています。太陽光や風力などの再生可能エネルギー発電を電力網に統合するニーズが高まっているため、損失を最小限に抑えた長距離送電のための効率的なソリューションが必要であり、この要因は推定される時間枠でHVDC送電市場にプラスの影響を与えるでしょう。ベンダーは、コスト、製品品質、信頼性、アフターマーケットサービスの面で競争しています。ベンダーが競争の激しい市場環境で生き残り、成功するには、費用対効果が高く効率的な製品を提供することが重要です。

ベンダーの成長は、市場の状況、政府の支援、産業の発展に左右されます。したがって、ベンダーは存在感を拡大し、サービスを向上させることに注力する必要があります。ABB、シーメンス、日立、三菱電機、ネクサンスは、世界市場で活動している主要プレーヤーの一部です。これらの企業は、可用性、品質、価格、技術の面で競争しています。 HVDC送電市場における主要戦略は製品開発であると考えています。

さらに、両社はグローバル市場での存在感を高めるため、有機的戦略と無機的戦略の両方を採用しています。製品ポートフォリオとサービス提供の多様化、そして顧客関係の強化を目指し、製品開発と事業拡大に注力しています。さらに、両社は事業成長をさらに促進する様々な事業開発戦略も採用しています。

ABB：ABBグループ（ABB）は、電化製品、ロボティクス＆モーション、据置型オートメーション、電力網など、様々な事業分野を有しています。同社の製品には、制御室ソリューション、ドライブ、PLCオートメーション、ロボティクス、半導体、モーター＆ジェネレーター、冶金製品、PAFC＆DMFC電圧製品、ロボティクス、変圧器、機械式動力伝達装置などが含まれます。同社は、電圧源コンバータ（VSC）、高電圧直流送電（HVDC）送電技術を用いて、交流を直流に変換することで異なる周波数のシステム間の相互接続を可能にしています。 HVDC は、異なる電圧と周波数で稼働する電力ネットワークの安全で安定した相互接続を可能にします。

HVDC はまた、電力フローの即時かつ正確な制御を提供し、AC グリッド容量を増やすことができます。ABB は、HVDC、FACTS、UPS および電力調整、ネットワーク管理ソリューション、スマート ビルディング ソリューションも提供しています。同社は、直接導入、販売代理店、卸売業者、および相手先商標製造会社 (OEM) を通じて、自動車、建設、食品および飲料、石油およびガス、ビルおよびインフラ、鉱業の各業界に製品を提供しています。同社は、南北アメリカ、ヨーロッパ、アジア、中東、アフリカの 100 か国で事業を展開しています。

シーメンス: シーメンスは、電化、自動化、デジタル化、イノベーション、テクノロジーを専門とする世界的なエンジニアリングおよび製造会社です。同社は、自動化と制御、電力、輸送、医療診断のエンジニアリング ソリューションを提供しています。同社は、HVDC Classic や HVDC Plus などの送電システムを運用しています。 HVDC PLUS システムは、大都市圏での信頼性の高い電力供給の確保、グリッド安定性の向上、洋上風力発電所へのグリッドアクセスの提供などの課題への対応に役立ちます。 同社は、テクノロジー、エネルギー、金融、ヘルスケア、産業オートメーション、モビリティ、サービス、ソフトウェア、消費者向け製品の分野でさまざまな製品とサービスを提供しています。

世界最大のエネルギー効率と資源節約技術の生産者であり、発電、送電システム、医療診断機器の大手プロバイダーと見なされています。 シーメンスは世界約 200 か国でグローバルに展開しており、289 の生産拠点、製造施設、研究開発センターを通じて事業を展開しています。 同社の事業は、デジタルインダストリーズ、スマートインフラストラクチャ、ガスと電力、モビリティ、Siemens Healthineers、および Siemens Gamesa Renewable Energy の 6 つの主要カテゴリーに分かれています。

HVDC 送電市場の業界動向

2021 年 5 月: シュナイダーエレクトリックは、Edge Software &三菱電機は、パートナー企業が顧客の物理インフラをリモートで監視・管理することで新たな収益源を獲得できるよう支援するデジタルサービスプログラムを開始しました。この取り組みにより、マネージドパワーサービスの導入にかかる時間を簡素化し、迅速化することが期待されます。

2023年2月：三菱電機は、直流遮断器（DCCB）事業を展開するスウェーデンのScibreak ABの買収を発表しました。この買収により、HVDCシステム向けDCCB技術の開発が可能となり、事業強化につながります。

HVDC送電市場の主要企業は以下の通りです。

• ABB
• シーメンス
• 日立製作所
• 三菱電機
• ネクサンス
• NKT A/S
• シュナイダーエレクトリック電力
• 株式会社東芝
• NR電力株式会社
• Aecom
• Prysmian Group
• PSC Specialists Group, Inc
• アルストム

HVDC送電市場のセグメンテーション：

HVDC 送電市場の電圧定格見通し

• 最大 220 kV
• 220 kV ～ 600 kV
• 600 kV 以上

HVDC 送電市場の送電容量見通し

• 最大 12 GW
• 12 GW 以上

HVDC 送電市場の技術展望

• ラインコミュテッドコンバータ (LCC)
• 電圧源コンバータ(VSC)
• コンデンサ整流変換器 (CCC)

HVDC 送電市場の構成展望

• 単極
• 双極
• 多端子
• バック・ツー・バック

HVDC 送電市場アプリケーションの展望

• 隔壁送電
• 架空送電
• 海底および地下
• 連系系統
• 都市部への電力供給

HVDC送電市場の地域展望

• 北部アメリカ
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • ドイツ
  • フランス
  • イギリス
  • スペイン
  • イタリア
  • 残りの部分ヨーロッパ
• アジア太平洋
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • 韓国
  • その他のアジア太平洋地域
• 中東とアフリカ
  • 南アフリカ
  • サウジアラビア
  • アラブ首長国連邦
  • 中東のその他の地域およびその他の地域アフリカ
• 南アメリカ
  • ブラジル
  • アルゼンチン
  • 南アメリカのその他の地域