コージェネレーション市場 規模・シェア分析 – 成長動向と予測 (2025年～2030年)
本レポートでは、熱電併給市場の企業を取り上げており、エンドユーザー分野（住宅、商業、産業・公益事業）、タイプ（ガスタービン、蒸気タービン、その他のタイプ）、燃料タイプ（天然ガス、再生可能エネルギー、その他の燃料タイプ）、および地域別（北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東・アフリカ）に分類されています。
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複合熱電併給（CHP）市場の概要
「複合熱電併給（Combined Heat and Power、以下CHP）市場」に関する本レポートは、2025年から2030年の予測期間において、年平均成長率（CAGR）7.5%を超える成長を遂げると予測されています。この市場は、エンドユーザーセクター（住宅、商業、産業・公益事業）、タイプ（ガスタービン、蒸気タービン、その他のタイプ）、燃料タイプ（天然ガス、再生可能エネルギー、その他の燃料タイプ）、および地域（北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、南米、中東・アフリカ）によってセグメント化されています。
市場概況として、調査期間は2020年から2030年、推定の基準年は2024年、予測データ期間は2025年から2030年です。CAGRは7.50%と見込まれており、最も急速に成長する市場は北米、最大の市場はアジア太平洋地域です。市場の集中度は中程度と評価されています。
主要な市場トレンドと洞察
1. 天然ガスを燃料とするタイプが著しい成長を遂げる見込み
過去数年間で、天然ガス産業は著しく成長しました。天然ガスの燃焼は、他の化石燃料と比較して比較的クリーンなプロセスです。CHPは、熱と電力の両方に対する一定の需要があり、主要な電力網から離れており、天然ガス燃料が容易に入手できる場所において、非常に有用な技術となり得ます。
天然ガス生産とその関連インフラに対する支援の増加、および天然ガス生産価格の低下といった要因が、予測期間中のCHP市場における天然ガス燃料の成長を牽引すると予想されます。
具体的な事例として、以下の動向が挙げられます。
* 2021年11月、モンタナ大学は新しいCHP施設の建設に着工しました。この施設は、温室効果ガス排出量を20%以上削減すると期待されています。新しいCHPプラントは天然ガスを使用して2基のタービンで電力を生成し、その廃熱は水を沸騰させて蒸気を生成し、キャンパスの暖房に利用されます。
* 2021年10月、台湾のChia Hut CHPプラントプロジェクトが商業運転を開始しました。このプラントは天然ガスを燃料とし、General Electric社製の7HA.02ガスタービンを使用しています。
* 2021年9月、米国コロンバス市のJackson Pikeプラントに3,010万米ドルのCHPプロジェクトが承認されました。このCHPプラントは、現在燃焼処理されている廃水処理によって生成されるメタンガスを燃料として利用し、2基の蒸気発生器で発電し、プラントの電力と熱を供給する予定です。
上記のような点から、天然ガスを燃料とするセグメントは予測期間中に著しい成長を経験すると考えられます。
2. 北米が市場を支配する見込み
北米はこれまでCHP市場を支配しており、今後もその優位性を維持すると予想されます。米国のような国々にとって、信頼性と回復力のある電力網は経済成長とエネルギー安全保障にとって不可欠です。同国の電力網が風力や太陽光などの再生可能エネルギー源をますます多く接続するにつれて、これらの電源からの発電の断続的な性質が電力系統の運用に課題を生み出しています。電力会社やその他の系統運用者は、電力網を安定かつ安全に保つための追加電力に対する増大する緊急のニーズに直面しています。
CHP技術は、製造施設、連邦政府およびその他の政府施設、商業ビル、教育機関、地域社会において、エネルギーコストと排出量の削減、およびより回復力と信頼性の高い電力と熱エネルギーの供給に貢献できます。
具体的な事例として、以下の動向が挙げられます。
* 2021年11月、モンタナ大学は新しいCHP施設の建設に着工しました。このプラントが稼働すれば、大学は年間最大200万米ドルを節約できると期待されています。
* 2021年10月、米国エネルギー省（DoE）は、オハイオ州立大学を10のコネクテッドコミュニティサイトの1つとして選定し、今後5年間で420万米ドルのDoE助成金を受け取ることを決定しました。このエネルギー資産には、105MWのCHPプラント、複数の集中型チラープラント、蒸気プラント、65,000平方フィートの太陽光発電設備、29基の電気自動車充電ステーション、および電力購入契約による50MWの風力エネルギーが含まれます。
* 2021年4月、カナダ政府はブリティッシュコロンビア州の9つのコミュニティ主導の先住民クリーンエネルギープロジェクトに840万カナダドルの投資を発表しました。このうち3つのプロジェクトには、新しいCHPプラントの設置が含まれています。
* 2020年、カリフォルニア州政府は、20MW未満のCHPユニットの導入を促進するために固定価格買取制度（FIT）を改正しました。FIT価格は、日ごとおよび季節ごとに調整される天然ガス価格（市場価格参照値（MPR））と連動しています。同国のFITは、CHP発電機が適格施設であり、その料金が回避費用を超えない限り、連邦エネルギー規制委員会（FERC）によって先取りされることはありません。FERCは、多段階料金と送電制約および環境外部性に対する加算を含むカリフォルニア州のFIT設計を承認しました。同国はまた、2030年までに6.5GWの新規CHP設置を目標としています。
上記の要因により、北米地域は予測期間中に世界のCHP市場を支配する可能性が高いです。
競争環境
複合熱電併給市場は中程度に細分化されています。この市場の主要なプレーヤーには、General Electric Company、Kawasaki Heavy Industries Ltd、Bosch Thermotechnology GmbH、Viessmann Werke Group GmbH & Co. KG、およびSiemens Energy AGなどが含まれます。
最近の業界動向
* 2021年11月、欧州委員会は、ギリシャの再生可能エネルギーおよび高エネルギー効率のCHPプラントを支援するための22.7億ユーロの国家補助スキームを承認しました。このスキームは2025年まで利用可能であり、補助金は最大20年間支払われる可能性があります。
* 2021年6月、ドイツは最新の入札ラウンドで57.85MWのCHPプラントプロジェクトを選定し、革新的なCHP容量のカテゴリーで25.37MWの提案が採択されました。
このレポートは、コージェネレーション（Combined Heat and Power, CHP）市場に関する包括的な分析を提供しています。調査の範囲、市場の定義、および調査の前提条件を明確に設定し、厳格な調査方法論に基づいて市場の全体像を把握するためのエグゼクティブサマリーが提示されています。
市場概要のセクションでは、2027年までのCHP導入容量予測がギガワット（GW）単位で示されており、市場の成長見通しが具体的に示されています。また、最近のトレンドと動向、各国政府の政策と規制、市場の推進要因（Drivers）と抑制要因（Restraints）を含む市場ダイナミクスが詳細に分析されています。さらに、サプライチェーン分析や、サプライヤーと消費者の交渉力、新規参入の脅威、代替製品・サービスの脅威、競争の激しさといった要素から市場の構造と競争環境を評価するポーターのファイブフォース分析を通じて、市場の多角的な側面が深く掘り下げられています。
特に、コージェネレーション市場は、予測期間（2025年～2030年）において7.5%を超える年平均成長率（CAGR）で力強く成長すると予測されています。レポートでは、2020年から2024年までの過去の市場規模データに加え、2025年から2030年までの将来の市場規模予測が提供されており、市場の変遷と将来性が明確に示されています。
市場は複数の重要なセグメントにわたって詳細に分析されています。エンドユーザーセクター別では、商業、住宅、産業・公益事業の各分野におけるCHPの利用状況が調査されています。タイプ別では、ガスタービン、蒸気タービン、その他の技術タイプが対象です。燃料タイプ別では、天然ガス、再生可能エネルギー、その他の燃料タイプが分析され、持続可能性への移行が考慮されています。地理別では、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、南米、中東・アフリカの主要地域が網羅されており、地域ごとの市場特性と成長機会が評価されています。地域別の分析では、2025年にはアジア太平洋地域が最大の市場シェアを占めると予測されており、北米地域は予測期間（2025年～2030年）において最も高いCAGRで成長すると推定されています。これらの地域別データは、投資家や企業にとって戦略的な意思決定に不可欠な情報となります。
競争環境のセクションでは、市場をリードする主要企業の動向が詳細に調査されています。具体的には、合併・買収（M&A）、合弁事業、提携、および契約といった戦略的活動が分析され、各企業が市場での競争優位性を確立するために採用している戦略が明らかにされています。General Electric Company、Bosch Thermotechnology GmbH、Siemens Energy AG、川崎重工業株式会社、Viessmann Werke Group GmbH & Co KGといった主要企業を含む、MAN Diesel & Turbo SE、Centrica PLC、Caterpillar Inc.、三菱電機株式会社、FuelCell Energy Inc.、Wartsila Oyj Abp、ABB Ltd、Aegis Energy Services LLCなどの企業プロファイルが提供されており、各社の事業概要、製品ポートフォリオ、市場戦略に関する貴重な洞察が得られます。
最後に、市場の機会と将来のトレンドについても言及されており、コージェネレーション市場の全体像と将来性に関する貴重な洞察が提供されています。このレポートは、コージェネレーション市場の現状と将来の展望を理解するための重要な情報源であり、2024年10月21日に最終更新されました。
1. はじめに
- 1.1 調査範囲
- 1.2 市場定義
- 1.3 調査の前提条件
2. 調査方法
3. エグゼクティブサマリー
4. 市場概要
- 4.1 はじめに
- 4.2 熱電併給（CHP）設備容量予測（GW単位、2027年まで）
- 4.3 最近の動向と発展
- 4.4 政府の政策と規制
- 4.5 市場のダイナミクス
- 4.5.1 推進要因
- 4.5.2 阻害要因
- 4.6 サプライチェーン分析
- 4.7 ポーターの5つの力分析
- 4.7.1 供給者の交渉力
- 4.7.2 消費者の交渉力
- 4.7.3 新規参入の脅威
- 4.7.4 代替製品およびサービスの脅威
- 4.7.5 競争の激しさ
5. 市場セグメンテーション
- 5.1 エンドユーザー部門
- 5.1.1 商業
- 5.1.2 住宅
- 5.1.3 産業および公益事業
- 5.2 タイプ
- 5.2.1 ガスタービン
- 5.2.2 蒸気タービン
- 5.2.3 その他のタイプ
- 5.3 燃料タイプ
- 5.3.1 天然ガス
- 5.3.2 再生可能エネルギー
- 5.3.3 その他の燃料タイプ
- 5.4 地域
- 5.4.1 北米
- 5.4.2 ヨーロッパ
- 5.4.3 アジア太平洋
- 5.4.4 南米
- 5.4.5 中東およびアフリカ
6. 競争環境
- 6.1 合併と買収、合弁事業、提携、および契約
- 6.2 主要プレーヤーが採用する戦略
- 6.3 企業プロファイル
- 6.3.1 MAN Diesel & Turbo SE
- 6.3.2 Centrica PLC
- 6.3.3 Caterpillar Inc.
- 6.3.4 三菱電機株式会社
- 6.3.5 General Electric Company
- 6.3.6 川崎重工業株式会社
- 6.3.7 Bosch Thermotechnology GmbH
- 6.3.8 Viessmann Werke Group GmbH & Co. KG
- 6.3.9 FuelCell Energy Inc.
- 6.3.10 Seimens Energy AG
- 6.3.11 Wartsila Oyj Abp
- 6.3.12 ABB Ltd
- 6.3.13 Aegis Energy Services LLC
- *リストは網羅的ではありません
7. 市場機会と将来のトレンド
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コージェネレーションとは、一つの燃料から電力と熱を同時に生成するシステムを指します。熱電併給システムとも呼ばれ、発電時に発生する排熱を有効活用することで、エネルギーの総合効率を大幅に向上させることが最大の特徴です。従来の発電所では、発電時に発生する熱の多くが未利用のまま大気中や水中に放出されていましたが、コージェネレーションシステムではこの排熱を冷暖房、給湯、産業プロセスなどに利用することで、一次エネルギーの消費量を削減し、結果として二酸化炭素排出量の削減にも貢献します。これは、電力と熱を別々に供給する場合と比較して、エネルギー利用効率が格段に高まるため、省エネルギーと環境負荷低減の両面で非常に有効な技術として注目されています。
コージェネレーションシステムは、その原動機の種類によっていくつかのタイプに分類されます。主なものとしては、ガスタービン、ガスエンジン、ディーゼルエンジン、そして燃料電池が挙げられます。ガスタービン方式は、主に大規模な施設や産業用途で採用され、高温の排熱を回収して蒸気や温水として利用します。ガスエンジン方式は、中規模から小規模の施設に適しており、高い発電効率と排熱回収効率を両立させることが可能です。ディーゼルエンジン方式は、燃料として軽油などを利用し、高い発電効率を持つ一方で、排ガス対策が重要となります。近年特に注目されているのが燃料電池方式であり、水素と酸素の化学反応から直接電気と熱を取り出すため、発電効率が非常に高く、排ガスもほとんど発生しないという環境性能に優れています。また、熱の利用方法によっても分類され、排熱ボイラで蒸気や温水を作る方式、吸収式冷凍機で冷熱を作る方式、あるいは直接産業プロセスに熱を供給する方式などがあります。さらに、規模によっても産業用、業務用、家庭用（エネファームなど）に分けられ、それぞれの用途や需要に応じた最適なシステムが導入されています。
コージェネレーションの用途は多岐にわたります。産業分野では、化学工場、製紙工場、食品工場など、大量の電力とプロセス熱（蒸気や温水）を必要とする施設で導入が進んでいます。これにより、エネルギーコストの削減と生産効率の向上が図られています。業務用分野では、病院、ホテル、商業施設、オフィスビル、データセンターなどで、空調（冷暖房）、給湯、照明、情報機器の電力供給源として活用されています。特に病院やデータセンターでは、電力の安定供給が不可欠であるため、非常用電源としての役割も果たし、事業継続計画（BCP）の強化に貢献しています。地域熱供給システムにおいても、複数の建物に電力と熱を供給する形でコージェネレーションが利用され、都市全体のエネルギー効率向上に寄与しています。家庭用としては、燃料電池コージェネレーションシステムである「エネファーム」が普及しており、各家庭で電気とお湯を同時に作り出すことで、光熱費の削減と環境負荷の低減を実現しています。
関連技術としては、まず排熱回収技術が挙げられます。排熱ボイラ、熱交換器、吸収式冷凍機などがこれにあたり、発生した熱を効率的に回収・利用するための重要な要素です。燃料供給技術も不可欠であり、天然ガスの供給インフラの整備や、バイオガス、水素といった多様な燃料への対応が進められています。システムの最適な運転を可能にする制御技術も進化しており、エネルギーマネジメントシステム（EMS）やビルエネルギーマネジメントシステム（BEMS）などが、電力と熱の需要予測に基づいた運転計画や、複数のコージェネレーションユニットの統合制御を行います。また、スマートグリッドとの連携により、系統電力との協調運転や、余剰電力の売電、デマンドレスポンスへの参加なども可能になっています。再生可能エネルギーとの組み合わせも進んでおり、太陽光発電や風力発電とコージェネレーションを組み合わせたハイブリッドシステムや、蓄電池や蓄熱槽といったエネルギー貯蔵技術との連携により、システムの安定性と柔軟性が向上しています。
市場背景としては、いくつかの要因がコージェネレーションの普及を後押ししています。第一に、エネルギーセキュリティの強化です。東日本大震災以降、大規模停電のリスクが顕在化し、分散型電源としてのコージェネレーションの重要性が再認識されました。これにより、災害時における電力・熱供給の継続性確保という観点から導入が進んでいます。第二に、地球温暖化対策と脱炭素化への動きです。各国が温室効果ガス排出量削減目標を掲げる中、高効率なコージェネレーションはCO2排出量削減に貢献する有効な手段として位置づけられています。第三に、エネルギーコストの削減です。燃料価格の変動リスクはあるものの、総合効率の高さから長期的な視点でのコストメリットが期待できます。一方で、課題も存在します。初期投資費用が高額であること、燃料価格の変動リスク、メンテナンスの専門性、そして系統連系に関する技術的・制度的制約などが挙げられます。また、電力と熱の需要パターンが常に一致しない「熱電比のミスマッチ」も運用上の課題となることがあります。
将来展望としては、コージェネレーションシステムはさらなる進化と普及が期待されています。最も大きなトレンドは、脱炭素化への対応です。天然ガスを主燃料とする現在のシステムから、水素、バイオガス、合成メタンといったクリーンな燃料への転換が進むでしょう。特に燃料電池コージェネレーションは、その高い効率と環境性能から、今後の主力技術の一つとなると見られています。デジタル技術との融合も加速し、AIを活用した高度な運転制御や需要予測、予知保全などが実現され、システムの最適化と信頼性向上が図られます。分散型エネルギーシステムの中核として、マイクログリッドや地域エネルギーマネジメントシステムとの連携が強化され、地域全体のエネルギーレジリエンス向上に貢献します。また、再生可能エネルギーとのハイブリッド化は一層進み、太陽光発電や風力発電の出力変動をコージェネレーションが補完する形で、安定したエネルギー供給を実現するでしょう。政策面でも、政府による導入支援策や規制緩和が継続され、普及を後押しすると考えられます。家庭用燃料電池コージェネレーション（エネファーム）のさらなる普及も期待され、各家庭がエネルギーの生産者となる「プロシューマー」化を促進する役割も担っていくことでしょう。コージェネレーションは、持続可能な社会の実現に向けた重要なエネルギーソリューションとして、その価値を高めていくと予想されます。