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海洋エネルギー発電の要素技術と研究開発具体例|特許・論文・学会データを元にした世界の動向

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本記事は、海洋エネルギー発電について、アスタミューゼ社作成の『R&D/知財戦略構築向け分析』レポートから一部抜粋した内容となっている。

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。

本スライド: slideshare
アスタミューゼ株式会社: https://www.astamuse.co.jp/

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、『海洋エネルギー発電』のR&D/知財戦略構築に特化した内容となっている。

海洋エネルギー発電 R&D/知財戦略構築分析レポート タイトル 海洋エネルギー発電
R&D/知財戦略構築分析レポート
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

海洋エネルギー発電は再生可能エネルギーのうち、波力や塩分濃度差などを活用して、海洋がもつ化学的・物理的エネルギーを発電に利用する技術である。海洋エネルギーには、広義には海底に埋蔵された石油、天然ガス、メタンハイドレートなどの海洋天然資源の利用や、洋上風力発電も含まれるが、本レポートでは海洋の化学・物理的エネルギ ーを直接利用する、海流、波力、潮力、海洋温度差、塩分濃度差発電に着目する。
日本は四方を海洋に囲まれ、広大な排他的経済水域を有しており、海洋のもつエネルギーを発電に活用する海洋エネルギー発電は、その環境的優位性を生かすことができる。海洋エネルギーはほぼ無尽蔵の資源であり、持続可能なエネルギー源としてその導入と商業利用が期待されている。日本は多様な気候、 海洋環境を有しており、各地域の特性を生かした発電を実施することが可能である。例えば、海流発電は世界有数の強い海流である黒潮を活用でき、また海洋温度差発電は表層と深層海水の温度差が大きい沖縄や小笠原諸島で適応可能である。海洋発電は海流や濃度、温度差のように水量・方向・条件などが安定であり、太陽光や風力発電と異なり、天候に左右されず、常時発電可能である特徴がある。

課題・問題点とその解決事例

2016 年に発効した国際的枠組みであるパリ協定では、温室効果ガスの排出を削減し、地球の平均気温の上昇を 1.5℃に抑えるという目標が立てられた。日本では 2030 年までに、 CO2 排出量を 2013 年比で 26%削減することが目標とされており、CO2 の主要排出源であるエネルギー発電部門において再生可 能エネルギーの割合を高めることによる低炭素化が求められている。
経済産業省と NEDO が平成 30 年度から「海洋エネルギー発電実証等研究開発事業」を実施するなど、近年精力的に海洋エネルギー発電が推進されているが、いまだ研究・実証実験段階であり、他の再生可能エネルギーと同様、発電コストの低減や送電網の整備などの課題が残っている。実用化に向けた動きとしては、IHI が NEDO と共同で水中浮流式の海流発電システムを開発し、鹿児島県口之島沖の黒潮域に設置し実験を開始している。今後は再生可能エネルギー源として、2021 年度以降の商業化を 目指しているほか、安定した海流がある米東海岸などの海域での利用も計画され、国内外への導入と普及が期待される。

要素技術の定義とそのランドスケープ

海洋エネルギー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。

  • 流体エネルギー・濃度差・海洋熱からの発電
  • 機械的駆動原動機
  • タービン
  • 海洋熱エネルギー変換
  • 発電機制御装置
  • 給電・配電回路
  • 水上浮揚構造物
  • 係船・押船用装置
  • 潜水装置

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、海洋エネルギー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海洋エネルギー発電の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 $200M 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、海洋エネルギー発電において、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、 スウェーデン、ウェールズ、北アイルランドで潮流発電ソリューションを提供している Minesto や、 潮流や河川の流れにより発電したエネルギーを既存の電力供給網に接続する TidGen ®パワーシステムを提供している Ocean Renewable Power Company があげられる。
本レポートでは、海洋エネルギー発電分野において、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、海洋エネルギー発電においては、
・Zhejiang Ocean University(浙江海洋大学)
・Harbin Engineering University(哈爾浜工程大学)
・Korea Institute of Science & Technology Information
・Hohai University(河海大学)
・Zhejiang University(浙江大学)
・Dalian University of Technology(大連理工大学)
・State Grid Corporation of China(中国国家電網公司)
・GE Renewable Energy
・Lockheed Martin Corporation
・Ingine, Inc.
などが例としてあげられる。
本レポートでは、海洋エネルギー発電分野において、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

タイトル 海洋エネルギー発電
R&D/知財戦略構築分析レポート
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

アスタミューゼ株式会社: https://www.astamuse.co.jp/
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