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市場動向 

推進要因: 大容量の保護装置の設置を必要とする再生可能エネルギーの普及の拡大

再生可能エネルギー発電所、特に大規模な風力発電所や事業規模のソーラーパークは、遠隔地に広がることが増えており、大幅な電圧変動や極端な環境条件に対応できる開閉装置が求められています。 2023 年の時点で、北欧の実用規模開閉装置市場の 7 つの陸上風力発電所は、氷点下温度に対処するための特殊な断熱設計を導入しており、気候変動に強いシステムの必要性が強調されています。一方、中東の 9 つの太陽光発電施設は、断熱材を劣化させる可能性のある突然の砂嵐に対処するために、強化されたサーキットブレーカーに依存しています。この導入シナリオの急増は、堅牢な保護の重要性を浮き彫りにしています。2023 年の第 1 四半期に、南米で新たに稼働した 3 本の高電圧線で一時的な障害が発生しましたが、SF6 を含まない高度な開閉装置によって迅速に阻止されました。

世界の送電網は断続的なエネルギーのより多くのシェアを統合する必要があるため、このような再生可能容量の増加は、大容量開閉装置の設置への重点を強化しています。最近のデータによると、主にヨーロッパで 11 の実用規模の水素プロジェクトが、極低温条件に対処するように設計された特殊なブレーカー システムをテストしています。アジアの実用規模の開閉装置市場では、2023 年に少なくとも 4 つの大規模水力発電拡張施設がセンサー付き開閉装置を設置し、豪雨の影響を受けるトンネルでのリアルタイムの故障検出を容易にしました。北米の独立試験機関は、5 つの新しいバキューム ブレーカー モデルの信頼性試験を実施し、サージ条件下でもアークの発生が最小限に抑えられることを確認しました。先端素材、デジタルインテリジェンス、大規模な再生可能エネルギー導入のこの融合により、最新の電力ネットワークを保護できる開閉装置の導入推進力が強化され、継続的な需要の増加を示しています。

トレンド: IoT 主導のリモート監視を開閉装置の運用に統合する広範なデジタル化

開閉装置のデジタル化により、電力会社が電気資産を管理および保守する方法が変わり、電力会社規模の開閉装置市場でのリモートパフォーマンス追跡、故障診断、予知保全が可能になりました。 2023 年半ばまでに、欧州の大手電力会社 6 社が 500 台を超える開閉装置ユニットに IoT センサーを設置し、オペレーターが電圧の異常を数秒以内に検出できるようにすることを確認しました。同時に、カナダの研究では 8 つの異なるリアルタイム監視プラットフォームを評価し、デジタル開閉装置により、不安定な気象システムが発生しやすい高地地域における計画外の停電が減少したことが示されました。このレベルの継続的な観察は、大規模な故障に発展する前に、微細な絶縁劣化などの小さな異常を特定するのに役立ちます。

さらに、IoT 対応インターフェースの採用により、グリッドの異なるセグメント間の調整が向上しました。日本では、4 つのマルチサイト変電所ネットワークがクラ​​ウドベースの分析を通じて開閉装置の運用を相互接続し、数千キロメートルにわたる停電への対応を迅速化しました。中東の電力会社は 2023 年後半、15 の開閉装置施設からのデータ フィードを 1 つの集中制御室に統合し、事業規模の開閉装置市場における障害の切り分けに必要な時間を最小限に抑えたことを明らかにしました。一方、オーストラリアの専門ソフトウェア会社は、サーキットブレーカーのコイル故障を数週間前に予測できる 3 つの新しいアルゴリズムをテストし、現在利用可能な分析の深さを浮き彫りにしました。 2 つのデジタル化開閉装置モデルを使用した北米のパイロット プロジェクトでは、ウェアラブル拡張現実デバイスとのシームレスな接続が実証され、リアルタイムのメンテナンス手順で現場作業員を支援しました。これらのイノベーションは、グリッドの回復力、運用の安全性、および全体的なサービスの信頼性を強化するデータ駆動型ソリューションへの強力な移行を反映しています。

課題: 超高故障電流処理メカニズムによるコスト効率のバランス

インフラが拡大し、電気負荷が増大する中、電力事業者は、プロジェクトコストを膨らませることなく、上昇し続ける障害レベルに対応できる開閉装置を組み込むという課題に直面しています。実用規模の開閉装置市場では、2023 年上半期に東南アジアの 7 つの大規模送電プロジェクトで繰り返し短絡シナリオが発生し、メーカーはより強力なバスバー設計の採用を余儀なくされました。インドでの実験室試験では、新しく開発された 5 つの消弧材料を評価したところ、繰り返しの超高故障電流ストレスの閾値を満たしたのは 2 つだけであることがわかりました。これらの調査結果は、エンジニアリングの複雑さと経済的な実現可能性の間でトレードオフが進行していることを示しています。

パフォーマンスに妥協することなくコスト効率を達成することは、エンジニアとプロジェクト プランナーにとって依然として野心的な目標です。ブラジルで行われた革新的なパイロット プロジェクトでは、極度の短絡サイクルに耐えられると評価された 6 台のモジュラー開閉装置ユニットが関与しており、調達費用は高くなりましたが、信頼性が大幅に向上したことが報告されました。一方、商用規模の開閉装置市場における米国の電力会社 4 社からなるコンソーシアムは、開閉装置への急激なストレスを軽減し、ブレーカーに必要な仕様を低下させる可能性がある動的故障電流制限装置を検討しています。 2023 年春にテストされたこのアプローチでは、瞬間的な電流スパイクが約 300 ミリ秒でより安全なレベルに減衰することが確認されました。ベルギー最大の配電会社は、繰り返される短絡条件下で爆発半径を最小限に抑えるために 3 つの先進的な回路ブレーカー ハウジングを試用し、再び生産コストに関する議論を引き起こしました。最後に、東ヨーロッパの原子力発電施設では、1 回の実証段階で 4 回連続の故障事象に耐えた 2 つの新しい真空ベースのブレーカーをテストしました。これは、堅牢でありながら持続可能な価格のソリューションへの将来の道を示唆しています。

セグメント分析 

製品タイプ別 

サーキットブレーカーは、商用規模の開閉装置市場で注目すべき牽引力を獲得しており、高電圧アプリケーションや重大な障害遮断シナリオでの信頼性を証明することで 20% 以上の市場シェアを確保しています。 2023 年、国際エネルギー機関は、世界で新たに委託された 45 件の大規模送電拡張工事を文書化し、それぞれに深刻な電力サージから保護する高度な回路ブレーカー システムを指定しました。ヨーロッパ全土で、10 年間のネットワーク開発計画により、今年 85 の既存の変電所のアップグレードが義務付けられ、その多くには時代遅れのエアブラストまたはオイルサーキットブレーカーを最新の真空または SF₆ ベースのソリューションに置き換えることが含まれていました。さらに、2023 年の CIGRE 調査に回答した電力会社管理者の 60% は、変電所の近代化における最優先事項としてサーキット ブレーカーの信頼性を挙げました。これは、堅牢な障害分離機能が依然として不可欠であることを示しています。アジアでは、25 の電力会社が新しいデジタル対応ブレーカーに移行し、遠隔監視と電力異常に対する迅速な対応をサポートしています。これらの発展は、業界の一貫した傾向を裏付けています。サーキット ブレーカーは、電力会社規模での安全かつ効率的な電力潮流制御の有力な選択肢になりつつあります。

高度な消弧技術や正確なトリップ設定などの堅牢な設計特性により、サーキットブレーカーは壊滅的な送電網故障の防止に不可欠なものとなっています。 2023年、少なくとも18の発電国が事業規模開閉装置市場の系統規制を強化し、事業者は遮断速度が速い高性能ブレーカーシステムの採用が義務付けられた。安定した送電網の統合が最重要である風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギー源の拡大により、2023 年の第 1 四半期だけで 100,000 台を超えるサーキット ブレーカー ユニットが世界中で出荷されました。一方、大手電力会社 12 社は、メンテナンスのダウンタイムを推定 40% 削減するために、サーキット ブレーカーの遠隔診断を導入しました。石油化学やデータセンターなど、事業規模の開閉装置市場における従来の発電を超えた業界でも、事業者はミッションクリティカルな運用を保護する精度と信頼性を求めて、高度なサーキットブレーカーに注目しています。米国公共電力協会の報告によると、34 の地方公共団体が電化需要の増大に直面してシステムの安定性を高めることを目的として、レガシー ネットワークに次世代ブレーカーを導入し始めました。近代化が進むにつれて、サーキットブレーカーの強力なパフォーマンスプロファイルは、事業規模の開閉装置セグメントでの支配力を強化する可能性があります。

電圧レベル別

中電圧 (MV) 開閉装置は現在、商用規模の開閉装置市場で 35% の収益シェアを占めています。これは主に、通常 1 kV ～ 36 kV の電圧を処理する適応性によるものです。国際再生可能エネルギー機関は、2023 年に、約 70 の大規模な太陽光発電および風力プロジェクトにフィーダ レベルの接続に MV 開閉装置が組み込まれ、バランスのとれたコスト対性能比が好まれていると指摘しました。発展途上地域全体で、今年新たに委託された 40 の配電ネットワークが中電圧システムを選択し、工業団地や人口の多い都市中心部への効率的なエネルギーの流れを確保しました。同時に、CIGRE の技術レビューでは、安全性要件の高まりを反映して、アークフラッシュ保護を統合した MV 開閉装置の設置が世界の電力会社で 2023 年に 20% 増加したことが強調されました。 15 か国の変電所運営者は、スペースとメンテナンスの複雑さを削減するために、コンパクトな MV 開閉装置構成を標準化していると報告しました。

信頼性の向上と操作の簡素化は、MV スイッチギアの市場での知名度の中心であり、電力会社と産業のエンド ユーザーの両方にとって魅力的です。 2023年、ヨーロッパの商用規模開閉装置市場全体の系統規制当局は、サービス中断の頻度を減らすことを目的として、28の主要な変電所で老朽化した中圧パネルの交換を要求しました。一方、北米では、25 の主要な製造工場が、リアルタイムの機器健全性モニタリングを備えた最新の MV スイッチギアを採用し、オペレータのダウンタイムを最小限に抑え、メンテナンス費用を削減できるようになりました。シュナイダーエレクトリックやイートンなどのメーカーは今年、高度な障害検出アルゴリズムとモジュール設計に焦点を当てた、新しいデジタル対応MV製品ラインを発表しました。電力会社協会が実施した最近の調査によると、回答者の 52% が、中電圧ソリューションは現代の配電ネットワークの設置コストと運用の堅牢性の間で理想的なバランスをとると述べています。 2023 年には世界中の少なくとも 23 の新しいデータセンターが MV スイッチギアを標準化しており、信頼性と拡張性の両方を必要とするサイトにとってこのテクノロジーの魅力が高まっていることが浮き彫りになっています。現在進行中のグリッドへの取り組みが拡大する中、MV スイッチギアは、安定した適応性のある電力供給に不可欠なコンポーネントであり続ける態勢が整っています。

エンドユーザーによる

発電所は、事業規模の開閉装置市場で最も急速に成長しているエンドユーザーとして台頭しており、大事故電流と急速に変化する負荷プロファイルに対応できる機器の需要が高まっています。世界的なエネルギー信頼性レビューでは、今年新たに稼働または拡張された 38 の発電所が、より柔軟な負荷の供給を可能にする高度な開閉装置に投資したことが指摘されています。さらに、26 の石炭およびガスプラントは、複数のエネルギー規制機関によって課せられるますます厳格化する安全枠組みに対処するために、アップグレードされたブレーカー アセンブリを導入しました。電力研究所の報告によると、今年、北米の少なくとも10の大規模火力発電所が、操業停止時間を短縮するために開閉装置システムの主要部分の配線を再配線したという。ヨーロッパでは、14 の旧来の原子力施設の改修プロジェクトに、安全性への慎重な焦点を反映して、多層故障保護を備えた更新された開閉装置室が含まれていました。一方、アジアでは、コンバインドサイクルガソリンスタンドは、断続的な再生可能エネルギーの入力によって引き起こされる高調波歪みのリスクを軽減するために、開閉装置のセットアップ内に高度な保護リレーを採用しました。

このように事業規模の開閉装置市場への注目が高まっているのは、変動する発電状況の中でも安定した出力を維持するという差し迫った必要性から来ています。 2023 年には、3 大陸にある 15 以上の大規模水力発電所が最先端の開閉装置にアップグレードされ、需要のピーク時に正確な負荷軽減が可能になりました。現在、少なくとも 12 か国の電力網コードにより、発電所でのフェールセーフ ブレーカーの動作が義務付けられており、発電所における次世代機器の調達が推進されています。アジア太平洋エネルギー会議によると、故障解消を改善するために、新規プラント建設では遮断容量 20 kA 以上の動的実用規模の開閉装置が標準となっています。新興の事業規模開閉装置市場における 19 の地熱ステーションの運営者も、極端な熱サイクルに対処する上で極めて重要であるとして高度な開閉装置を挙げています。 CIGRE のデータによると、プラントの開閉装置の継続的な健全性チェックのために、大規模な発電機出力に合わせて調整された 25 を超えるデジタル監視ツールが 2023 年に導入されました。世界中の発電事業者がシームレスな運用を優先しているため、これらの設備には空気絶縁システムと中電圧システムの両方が組み込まれていることが多く、効率的で中断のない大規模な発電の要として開閉装置の役割が強化されています。

絶縁タイプ別 

空気絶縁開閉装置 (AIS) は、事業規模の開閉装置市場シェアの 60% 以上を維持しており、大規模変電所の導入に対するその永続的な魅力を裏付けています。 ENTSO-E の包括的なグリッド レポートによると、今年、ヨーロッパ全土で新たにアップグレードされた 50 の送信ハブが、設置要件が簡素化され、コンポーネントの目視検査が容易になったため、AIS を選択しました。業界データによると、アジアの 20 以上の主要プロジェクトが堅牢性を理由に空気断熱設計を選択し、空気断熱設計はガス断熱代替品よりも多くの物理的スペースを占有しますが、一般に全体的なメンテナンスの複雑さが低いことが認められています。 2023 年には、少なくとも 18 の電力会社が、業界の標準化された保守手順の推進に直接対応する形で、AIS の取り扱いを中心とした新しいトレーニング モジュールを導入しました。フィールド エンジニアは、腐食や絶縁体の損傷などの問題をより迅速に特定しやすくするオープンエア設計をよく称賛します。これは、重要なラインの計画外の停止を防ぐために重要です。さらに、空気ベースの断熱材は温室効果ガスの取り扱いを回避し、いくつかの世界的なエネルギー機関が推進している環境目標と一致しています。

事業規模の開閉装置市場における AIS に対するこの好みは、コストの考慮と運用の透明性への関心の高まりによってさらに影響を受けています。 CIGRE が新たに発表した技術文書によると、急速アーク遮断用に設計された最新の回路ブレーカーを搭載した AIS システムは、2023 年に平均故障応答時間が 15% 短縮されたとのことです。並行して、世界中の 22 の電力会社が、ハードウェアの互換性と予備在庫を合理化するために、高電圧変電所用の空気絶縁ソリューションを標準化しました。同じ調査では、2023 年に新たに建設された 30 以上の風力発電変電所に、拡張を簡素化するために AIS 要素が統合されていることが強調されました。さらに、ABBやシーメンスなど、世界の商用規模開閉装置市場の少なくとも7社の大手メーカーが今年、AIS製品ラインの改良を発表し、ユーザーフレンドリーなモニタリングとリモート診断に焦点を当てた。ケニアの国営電力会社は、空気絶縁構成に切り替えた後、変電所のメンテナンス時間が 25% 減少したとさえ報告しました。世界中の送電網事業者が近代化を加速する中、空気絶縁開閉装置の実証済みの信頼性、環境負荷の低減、維持管理の容易さにより、電力会社規模の市場における支配的な地位が確固たるものとなっています。

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地域分析 

35%を超えるシェアを誇るアジア太平洋地域は、送電の大幅な拡大、堅調な工業化、老朽化し​​た電力インフラの更新に向けた強力な推進により、最大かつ最も支配的な事業規模開閉装置市場となっています。中国では、デジタル監視システムを備えた最新の開閉装置の導入に焦点を当て、高電圧配電の信頼性を向上させるために、今年少なくとも15件の高度な変電所の拡張が実施されました。インドもまた、更新されたものを優先し、25以上の州で大規模な送電網更新プログラムに着手しました。一方、日本と韓国は、モノのインターネット (IoT) 機能を開閉装置に統合する少なくとも 20 件のパイロット プロジェクトを立ち上げ、データ駆動型への進化の一歩を示しています。予知保全 地域全体で、石炭、原子力、バイオマスを対象とする新たに稼働した 12 の発電所が、運転停止時間を短縮し、致命的な機器の故障を回避するために高度な開閉装置を採用しています。これらの取り組みは、信頼性が高く安全な電力ネットワークの広範な追求を反映しており、同様に懸念されています。大規模な産業需要をサポートしようとする政府によるものです。

より厳格なエネルギー規制や送電アップグレードのための多額の予算などのマクロレベルの政策が、アジア太平洋地域の事業規模の開閉装置市場の優位性を促進し続けています。 2023 年だけでも、特に急速に成長する都市中心部での電力使用量の増加に対処するために、地域全体で少なくとも 40 件の新たな送電網近代化プロジェクトが認可されました。また、風力発電や太陽光発電の開発業者が、再生可能エネルギーの急速な成長などのミクロレベルの要因も寄与しています。アジアでは、送電網の安定性を向上させるための新しい開閉装置構成を組み込んだ少なくとも 70 件の設置が完了しています。さらに、業界調査によると、深センやベンガルールなどの主要ハブのメーカーは、機器のダウンタイムを 1 年間削減したと報告しています。デジタル対応開閉装置へのアップグレード後は平均15% 韓国の技術分野全体で、正確な電圧調整と中断のない供給の必要性を理由に、少なくとも10の大規模半導体施設が改良された開閉装置を導入した さらに、ABBやシーメンスを含む大手開閉装置メーカー4社は、低電圧および中電圧ソリューションの両方の注文の増加に対応するために、アジアでの事業拡大 これらの集中的な発展は、なぜインド、中国、日本、そして南米が選ばれるのかを強調しています韓国は、世界の開閉装置分野でアジア太平洋地域のリードを維持する上で極めて重要です。

ユーティリティスケール開閉装置市場のトッププレーヤー 

• ABB
• シュナイダーエレクトリック
• シーメンス
• イートン
• 日立グループ
• 株式会社東芝
• 三菱電機株式会社
• パウエル・インダストリーズ
• 日新電機株式会社
• その他の著名な選手

市場セグメンテーションの概要:

製品タイプ別

• バスバー
• サーキットブレーカー
• 接地スイッチ
• 変圧器
• 変流器
• 断路器
• その他

電圧レベル別

• 低電圧 (LV) 開閉装置
• 高圧 (MV) 開閉装置
• 高電圧 (HV) 開閉装置

インストールタイプ別

• 屋内開閉装置
• 屋外開閉装置

絶縁タイプ別

• 空気絶縁開閉装置 (AIS)
• ガス絶縁開閉装置 (GIS)

用途別

• 動力伝達
• 発電
• 配電

最終用途別

• 発電所
• 変電所
• 産業用

流通チャネル別

• 直接
• 卸売業者

地域別

• 北米
  • 米国
  • カナダ
  • メキシコ
• ヨーロッパ
  • 西欧
    • 英国
    • ドイツ
    • フランス
    • イタリア
    • スペイン
    • 残りの西ヨーロッパ
  • 東欧
    • ポーランド
    • ロシア
    • 東ヨーロッパの残りの地域
• アジア太平洋地域
  • 中国
  • インド
  • 日本
  • オーストラリアとニュージーランド
  • 韓国
  • アセアン
  • 残りのアジア太平洋地域
• 中東とアフリカ
  • サウジアラビア
  • 南アフリカ
  • アラブ首長国連邦
  • MEAの残りの部分
• 南アメリカ
  • アルゼンチン
  • ブラジル
  • 南アメリカの残りの地域