風力発電は、自然の風がもつ運動エネルギーを風車の回転エネルギーに変え、電気エネルギーに変換する発電方式のひとつである。人類の風力利用の歴史は長く、中世後期からヨーロッパを中心に風車を使って灌漑や製粉を行ってきたが、風力発電の利用は 19 世紀末の欧米諸国が端緒である。20 世紀に入って風力発電の本格的な利用が始まり、1970 年代のオイルショックにより代替エネルギーとして関心が高まり、様々な技術開発が進んだ。
目次
はじめに
アスタミューゼ社のご紹介
弊社は世界の無形資産・イノベーションを可視化し 社会課題解決と未来創造を実現する、データ・アルゴリズム企業であり、
イノベーション投資の流入に加え、イノベーターの流れを機械的に分析し、データに基づいた成⻑領域を定義している。
本レポートのご紹介
アスタミューゼでは今芽吹きつつある黎明期の技術シーズや今後 10 年から 20 年 のスパンで大きく開花すると期待される初動段階の技術市場に重点を置きつつ、生活文化の中に根 付く技術にも光を当て、総じて未来を創る技術分類の網羅に取り組んできた。
このために、国内第一線の知を結集して全世界の論文・特許、国内外の国際会議やシンポジウム、展示会等の情報並びに独自ネットワークによる口コミ情報を活用し、136 の有望成長市場と、40 の 未来技術を選んだ。主にビジネス視点で策定された有望成長 136 市場を対象にしており、本レポートは、『風力発電』の未来推定に特化した内容となっている。
事業会社に向けては、イノベーションに関わる経営課題を中心に戦略構築支援/実行支援を実施しており、
・自社の既存事業の優位性がいつまで続くかわからない
・既存事業の成長が踊り場にきているので、使っている技術 を別で活かせる可能性を探りたい
・既に着手している研究開発を続けるべきどうか、もしくは 自社開発ではない方法があるかを含めて検討したい
といった企業のよくあるお悩みを解決している。
風力発電の現状
近年は、再生可能かつ低炭素排出なエネルギーとして世界的に導入が進んでいる。風力発電にはブレード・ローター軸などのローター系、発電機軸・増速機などの伝達系、発電機・インバーターなどの電気系、出力制御やブレーキ装置などの運転・制御系、ナセル・タワーなどの支持・構造系などの構成要素があり、部品数は 1 万点以上に上る。これらにおける技術革新により、風車の大型化や発電効率の向上が可能となった。
風力発電は環境負荷が小さく、クリーンな再生可能エネルギーとして注目されている。また、風が安定的に吹く場所であれば、昼夜を問わず発電が可能である。風力発電の設置場所としては、年間を通して安定した風が吹く場所が適しており、陸上と洋上に大別される。日本ではこれまで山岳地に設置されてきたものの好適地が減少しており、近年は洋上での設置が盛んとなっている。更に、洋上発電は着床式と浮体式に大別される。基礎部分の構造から、前者はモノパイル式・重力式・ジャケット式などがあり、後者はパージ式・セミサブ式・スパー式などがある。建設コストの観点から、水深 50 メートル以下の海域では着床式が、それ以上の水深では浮体式が優位であるとされており、基礎方式は海底状況などにより選択される。なお、現時点で商用化されている洋上風力発電は着床式のみで、浮体式は実証研究段階となっている。
今後の見通し・将来性や展望
2018 年 7 月に閣議決定された第 5 次エネルギー基本計画では、再生可能エネルギーの主力電源化 に向けて取り組むことが明記され、また、エネルギー安全保障の観点からもエネルギー自給率を上げることが望まれている。広大な排他的経済水域を持つ日本は洋上風力発電で有利であり、洋上風力発電を含む風力発電市場の今後の発展が期待されている。なお、スペインの Vortex Bladeless Ltd のように、流体が細い構造を通過するときに生じるカルマン渦のエネルギーを利用した回転翼のない風力発電機を開発している例も見られ、今後、自然エネルギーを利用する新しい技術開発も注目される。
近未来 2030年の市場規模予測
アスタミューゼ社による『風力発電』現在の世界市場規模推定と近未来の世界市場規模予測。
2022年には推定851億米ドルだったものが、2030年には1,748億米ドルになると予測している。
スタートアップ投資動向と投資額
風力発電の2010 年から 2019 年の 10 年間における世界のグラントの資金流入額は総額 $1,200M である。
本レポートでは、
・世界のスタートアップ設立社数と被投資額の累計/推移
・グラント採択数と総配分額ランキング
・世界のグラント配分額上位25テーマ
・日本のグラント配分額上位25テーマ
を提供している。
現在の主要企業
本レポートでは、風力発電分野において、現時点で保有する技術が総合的に優位な企業を各種特許指標から評価し、ランキング形式でリスト化して提供している。
主なプレイヤーとして、
国外では、
・Vestas Wind Systems A/S
・General Electric Company
国内では、
・三菱重工業株式会社
などが含まれ、そういった
上位企業の保有する特許の中で、特に競争優位性が高い特許の概要と、最高エッジ指数での定量的な評価を記載している。
最新の技術開発具体例
本レポートでは、風力発電における最新の技術開発事例を紹介している。
風力発電の未来予測・将来性
未来の構成要素
本レポートでは、風力発電に関連する・自然エネルギー
・再生可能エネルギー
・風車
・タービン
・動力伝達軸
・ナセル
・増速機
などの技術要素と、
そういった様々な技術の進化、新しい可能性の発現、企業の把握すべき範囲を記載している。
未来のストーリー想定
本レポートでは、近未来に、洋上風力発電の商用化が実現し、陸上風力発電への投資額を超え、特に浮体式洋上風力発電の低コスト化が進む風力発電について、
未来のトレンドとして想定し得るストーリーを記載している。
おわりに
本レポートの目次
会社概要
