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。
R&D/知財戦略構築分析レポートのご紹介
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R&D/知財戦略構築に特化した内容となっている。
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タイトル | 風力発電 R&D/知財戦略構築分析レポート |
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| レポート 体裁 |
PDF 日本語 | |
| 発行元 | アスタミューゼ株式会社 |
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。
研究開発のための概要および現状把握
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。
課題・問題点とその解決事例
日本での再生可能エネルギーは太陽光発電が中心であり、2017 年の発電容量のエネルギー源別シェアで太陽光発電が 5.90%であるのに対して、風力発電は 0.61%にとどまっている。また風力発電の発電容量自体も、世界上位 3 か国(中国:18,823 万 kW、米国:8,908 万 kW、ドイツ:5,613 万 kW)に比して、日本は 350 万 kW と少ない。これらの原因としては、開発サイクルの長期化や建設費の高さにより発電コストが高いことや、年平均風速など風況が劣ること、市場規模の小さいことなどが挙げられるが、その一方で日米欧への特許出願を見れば、三菱重工や日立製作所、NTN など日系企業が上位に名を連ねており、技術力は十分に保有している。
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。
要素技術の定義とそのランドスケープ
風力発電の要素技術としては、下記のようなものが例としてあげられる。
- 自然エネルギー
- 再生可能エネルギー
- 風車
- 羽根
- ブレード
- タービン
- 動力伝達軸
- ナセル
- 増速機
- 発電機
- ブレーキ装置
- ローター軸
- 発電機軸
- インバーター
- 変圧器
- ギア
- 回転速度
- 電気変換
- 塔体
- 昇圧
- 送電線
- 配電線；羽根無しタービン
- ボルテックス
- 渦度
- 円錐体
- 振動
- 共振
- 乱流強度
- ドライブトレイン
- 設備利用率
- SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition)
- 雷撃
アスタミューゼ社の『R&D/知財戦略構築向け分析』レポートでは、風力発電の基礎となる技術を川上とし、応用技術を川下とした要素技術のランドスケープと、用途・目的ごとに一覧化した詳細技術分類を提供している。
特許・論文・レポートとベンチャー・研究投資の世界動向
アスタミューゼ社では、世界中の無形資産/非財務・イノベーションを可視化するために 機械と人力で様々な情報を収集・統合し、世界最大級のデータベースを構築している。そのデータベースにおける風力発電の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 $2,800M である。
本レポートでは、
・主な技術・製品・サービスと2030年の市場規模予測
・特許出願件数推移/特許出願国別構成
・世界のスタートアップ設立社数と被投資額の累計/推移
・研究投資の国別動向: グラント採択数と総配分額ランキング
・研究投資の国別動向: 世界/日本のグラント配分額上位25テーマ
を提供している。
最新の技術開発具体例
本レポートでは、風力発電において、押さえておくべき最新の技術開発事例を多数紹介している。
技術で収益化/事業貢献するために参考にすべきビジネスモデル
ベンチャービジネスの例としては、 インドの 9 つの州で 40 以上の運用中および開発中の風力電力プロジェクトを持つ独立発電事業者 Mytrah Energy や、 米国で最大の洋上風力発電プロジェクトに関与している洋上風力エネルギー開発会社 US Wind があげられる。
本レポートでは、風力発電分野において、技術で収益化/事業貢献するために参考にすべきビジネスモデルを
・世界のベンチャー/スタートアップの設立社数と合計被投資額
・資金調達額上位30社の企業名/企業概要/資金調達額
とともに詳細に記載している。
共同研究/開発パートナーとなる企業・大学
アスタミューゼ社では、アメリカ・中国などの海外を含めた世界中のメーカー/ベンチャー/大学の情報を収集・統合しており、風力発電においては、
・Vestas Wind Systems A/S
・三菱重工業株式会社
・General Electric Company
・Senvion S.A.
・Enercon GmbH
・Electric Power Research Institute
・Siemens Gamesa Renewable Energy S.A.
・華北電力大学 (North China Electric Power University)
・国家電網公司（State Grid Corporation of China）
・株式会社日立製作所
などが例としてあげられる。
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。
おわりに
本レポートの目次
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| タイトル | 風力発電 R&D/知財戦略構築分析レポート |
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| レポート 体裁 |
PDF 日本語 | |
| 発行元 | アスタミューゼ株式会社 | |
会社概要
