励磁システム市場 規模・シェア分析、成長動向・予測 (2025年～2030年)
レポートは、世界の励磁システム市場の成長を対象としており、タイプ別（静止型とブラシレス型）、アプリケーション別（同期発電機と同期モーター）、および地域別（北米、アジア太平洋、ヨーロッパ、南米、中東およびアフリカ）にセグメント化されています。
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励磁システム市場は、予測期間（2025年～2030年）において、4.35%を超える年平均成長率（CAGR）を記録すると予測されています。本レポートは、世界の励磁システム市場の成長について、タイプ別（静止型、ブラシレス型）、アプリケーション別（同期発電機、同期モーター）、および地域別（北米、アジア太平洋、ヨーロッパ、南米、中東・アフリカ）にセグメント化して分析しています。
市場の概要とセグメンテーション
この市場は、2020年から2030年を調査期間とし、2024年を推定基準年としています。予測期間中、アジア太平洋地域が最も急速に成長する市場であり、北米が最大の市場となると見込まれています。市場の集中度は低いと評価されており、複数の主要プレーヤーが存在する断片化された競争環境が特徴です。
主要な市場トレンドと洞察
1. ブラシレスタイプセグメントの成長
ブラシレス励磁システムは、その優れた利点により、最も急速に成長するセグメントとなることが期待されています。ブラシとスリップリングを使用しないため、メンテナンスの必要性が少なく、電力損失を大幅に削減し、効率を向上させることができます。これにより、静止型励磁システムよりも優れていると広く認識されています。
ブラシレス励磁システムは、直接結合された交流発電機であり、その界磁回路は固定子上にあり、その後、回路からモーターへと接続されます。交流励磁発電機の三相出力は、ソリッドステート整流器によって整流され、整流された出力は直接界磁巻線に接続されるため、ブラシとスリップリングが不要となります。
大規模な同期発電機やモーターにおいて、ブラシレス励磁システムが採用されています。現代の発電所では、ブラシレス励磁システムを用いることで大規模な電力変換が可能となり、これは大きな利点とされています。これらの要因が、予測期間中の励磁システムに対する需要を牽引すると考えられます。
具体的な技術革新として、2020年9月にはBasler Electricが、統合型励磁システムの新製品としてDECS-450ブラシレスデジタル励磁制御システムを発表しました。このシステムは、0.10%という高い電圧調整精度、5つの励磁制御モード、および統合されたプログラマブルロジックを提供します。また、2020年12月には、日立ABBパワーグリッドが、STATCOM（静止型無効電力補償装置）と同期調相機（ブラシレス励磁システムを備えた4極モーター）を組み合わせた世界初のハイブリッドソリューションの1年間の試験運用を開始しました。これはSPエナジーネットワークス、ストラスクライド大学、デンマーク工科大学との共同プロジェクトです。
これらの要因に基づき、ブラシレスタイプは予測期間中、より速い速度で市場を支配すると予想されます。
2. アジア太平洋地域の急速な成長
アジア太平洋地域は、予測期間中に最も急速に成長する市場となる見込みです。この成長は、主に水力発電における発電機の需要増加によって支えられています。水力発電機は、励磁システムを使用してタービンからの機械エネルギーを電気エネルギーに変換するため、水力発電の需要増加は励磁システムの需要を直接的に押し上げます。
また、鉱業、製造業、農業、建設業、データセンター、通信などを含む産業部門は、あらゆる最終用途部門の中で最大のエネルギー消費量を占めています。特に医療施設、製薬産業、製造施設などからの継続的で信頼性の高い電力供給に対する需要の増加は、発電機の需要をエスカレートさせると予想されます。
中国とインドは、製造業部門の急激な増加により、今後数年間で堅調な産業成長を遂げると予想されており、これが産業部門における発電機の需要を促進するでしょう。その結果、産業部門の需要が増加するにつれて、発電機の需要も増加し、ひいては励磁システムの需要を押し上げることになります。
インドネシアでは、頻繁な停電が産業部門に大きな打撃を与えており、これが継続的で信頼性の高い電力供給を確保するための発電機の導入を促進しています。特に南スマトラとジャカルタは、これらの地域での頻繁な停電のため、市場成長に大きく貢献しています。
製品開発の事例として、2020年3月にはNidec Leroy-SomerがTAL 0473を発表しました。この交流発電機は、50Hzで400kVAから660kVA、60Hzで495kVAから825kVAの公称電力を供給し、標準でSHUNT励磁システムとR150レギュレーターを搭載しています。さらに、2020年1月には、ABB LtdがSun Paperの2つの異なるプロジェクトでドライブを受注しました。これには、ラオス工場でのPM1およびPM2（製紙機械）用ドライブと、中国山東省のパルプ生産ライン用同期モーターおよびドライブプロジェクトが含まれます。
これらの要因に基づき、アジア太平洋地域は予測期間中、励磁システム市場を支配すると予想されます。
競争環境
励磁システム市場は断片化されており、多数のプレーヤーが存在します。主要なプレーヤーには、ABB Ltd、Andritz AG、General Electric Company、Voith Group、Siemens AGなどが挙げられます。これらの企業は、市場シェアを拡大するために、技術革新、製品開発、戦略的パートナーシップに注力しています。
最近の業界動向
業界では、いくつかの重要な動向が見られます。
* 2020年11月、ABBはイグアス川のGovernador José Richa水力発電所の4つの発電機ユニット向けに励磁システムと速度調整システムを提供する契約を獲得しました。このソリューションは、Copel（Companhia Paranaense de Energia）が予測診断を使用して運用データの可視性を向上させるのに貢献しました。
* 2020年5月、ANDRITZはCompanhia Hidrelétrica do São Francisco（CHESF）と契約を締結し、ブラジルのサンフランシスコ川に位置するSobradinho水力発電所の完全な近代化とデジタル化を実施することになりました。供給範囲には、中低電圧キュービクル、励磁システム、タービンガバナーと保護、修理サービス、変圧器、冷却および換気システムが含まれます。
このレポートは、「グローバル励磁システム市場」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、調査仮定、および詳細な調査方法論について説明しています。
市場概要のセクションでは、励磁システム市場の全体像を提示し、2027年までの市場規模と需要予測を米ドル建てで示しています。また、市場に影響を与える最近のトレンドと動向、政府の政策と規制、そして市場のダイナミクス（市場成長を推進する要因と、成長を抑制する要因）を詳細に分析しています。さらに、サプライチェーンの構造と、ポーターのファイブフォース分析を通じて、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、および競争の激しさといった市場の競争環境を深く掘り下げています。
市場は、複数の基準に基づいて詳細にセグメント化されています。
タイプ別では、「静止型」と「ブラシレス型」の二つの主要な技術タイプに分類されます。
アプリケーション別では、「同期発電機」と「同期モーター」が主要な用途として特定されており、それぞれの市場動向が分析されています。
地域別では、「北米」、「アジア太平洋」、「ヨーロッパ」、「南米」、「中東・アフリカ」の五つの主要地域が対象となり、各地域の市場特性と成長見込みが評価されています。
競争環境の分析では、市場をリードするプレーヤー間の合併・買収、合弁事業、提携、および契約といった戦略的活動に焦点を当てています。主要企業が市場で競争優位を確立するために採用している戦略が詳細に検討されており、ABB Ltd、Siemens AG、General Electric Company、Andritz AG、Voith Group、Amtech Power Ltd、Basler Electric Co.、TENEL SRO、VEO Oy、KONČAR – Electronics and Informatics Inc.といった主要企業のプロファイルが提供されています（リストは網羅的ではありません）。
本レポートは、励磁システム市場における将来の機会とトレンドについても深く掘り下げています。
特に、本レポートでは以下の重要な質問に回答しています。
励磁システム市場は、予測期間（2025年から2030年）において4.35%を超える年平均成長率（CAGR）で成長すると予測されており、市場の堅調な拡大が見込まれています。
主要な市場プレーヤーとしては、Andritz AG、General Electric Company、Voith Group、Siemens Energy、ABB Ltdなどが挙げられ、これらの企業が市場を牽引しています。
地域別の成長では、アジア太平洋地域が予測期間（2025年から2030年）において最も高いCAGRで成長すると推定されており、大きな成長潜在力を秘めていることが示されています。
市場シェアに関しては、2025年時点で北米が励磁システム市場において最大のシェアを占めており、その優位性が強調されています。
本レポートは、2020年から2024年までの過去の市場規模データと、2025年から2030年までの将来の市場規模予測を網羅しており、市場の包括的な時間軸分析を提供しています。
このレポートの最終更新日は2025年4月11日です。
1. はじめに
- 1.1 調査範囲
- 1.2 市場の定義
- 1.3 調査の前提条件
2. 調査方法論
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 市場規模と需要予測（2027年までの10億米ドル）
- 4.3 最近の傾向と発展
- 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 タイプ
- 5.1.1 静止型
- 5.1.2 ブラシレス
- 5.2 用途
- 5.2.1 同期発電機
- 5.2.2 同期モーター
- 5.3 地域
- 5.3.1 北米
- 5.3.2 アジア太平洋
- 5.3.3 ヨーロッパ
- 5.3.4 南米
- 5.3.5 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した戦略
- 6.3 企業プロファイル
- 6.3.1 ABB株式会社
- 6.3.2 シーメンスAG
- 6.3.3 ゼネラル・エレクトリック・カンパニー
- 6.3.4 アンドリッツAG
- 6.3.5 フォイトグループ
- 6.3.6 アムテック・パワー株式会社
- 6.3.7 バスラー・エレクトリック社
- 6.3.8 TENEL SRO
- 6.3.9 VEO Oy
- 6.3.10 KONČAR – エレクトロニクス・アンド・インフォマティクス株式会社
- *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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励磁システムとは、同期発電機や同期電動機において、回転子に直流電流を供給し、磁界を発生させることで、機械の運転を可能にするための重要な装置群を指します。このシステムは、発電機の出力電圧を調整し、無効電力を制御する役割を担っており、電力系統の安定運用に不可欠な要素でございます。具体的には、発電機の界磁巻線に流れる直流電流の大きさを調整することで、発生する磁束の強さを変化させ、結果として発電機の端子電圧や無効電力の供給・吸収能力を制御いたします。電力系統の電圧変動や負荷変動に対して迅速かつ正確に対応し、系統全体の安定性を維持することが励磁システムの主要な機能でございます。
励磁システムには、その方式によっていくつかの種類がございます。主なものとしては、直流励磁方式、交流励磁方式、そして静止形励磁方式が挙げられます。直流励磁方式は、直流発電機を励磁電源として用いる最も古い方式で、ブラシと整流子を介して界磁巻線に直流電流を供給します。構造が比較的単純である一方で、保守の手間や応答速度の面で課題がありました。次に、交流励磁方式は、交流励磁機を励磁電源とし、その交流出力を整流器で直流に変換して界磁巻線に供給する方式です。この方式はさらに、ブラシとスリップリングを使用するブラシ付き方式と、回転子側に整流器を配置し、ブラシを不要としたブラシレス方式に大別されます。ブラシレス方式は、ブラシの摩耗や火花の問題がなく、保守が容易であるという大きな利点から、多くの発電機で採用されております。そして、現代の主流となっているのが静止形励磁方式でございます。これは、発電機の端子電圧や専用の励磁用変圧器から交流電力を取り出し、サイリスタやIGBTなどのパワーエレクトロニクス素子を用いた静止形整流器によって直接直流に変換し、界磁巻線に供給する方式です。応答速度が非常に速く、制御性が高いという特徴を持ち、大容量発電機や高精度な電圧制御が求められる用途で広く採用されております。
励磁システムの用途は、主に電力系統における同期発電機の運用に集中しております。火力発電所、水力発電所、原子力発電所、ガスタービン発電所など、あらゆる種類の発電所で、発電機の安定した電圧維持と無効電力制御のために励磁システムが不可欠でございます。また、大規模な同期電動機においても、力率改善や電圧安定化のために励磁システムが用いられることがございます。特に、電力系統の安定化においては、系統に接続される発電機の励磁システムが連携して動作し、系統全体の電圧プロファイルを維持し、過渡的な擾乱に対する回復力を高める役割を担っております。再生可能エネルギーの導入が進む現代においても、系統安定化の要として、同期発電機とその励磁システムの重要性は依然として高いと言えます。
関連技術としては、まず自動電圧調整器（AVR: Automatic Voltage Regulator）が挙げられます。これは励磁システムの心臓部とも言える制御装置であり、発電機の端子電圧を常に目標値に維持するよう、励磁電流を自動的に調整します。また、電力系統安定化装置（PSS: Power System Stabilizer）も重要な関連技術です。これは、発電機の励磁システムに付加される制御機能で、電力系統の低周波振動を抑制し、系統の安定性を向上させる役割を担います。さらに、励磁システムは、過励磁や不足励磁に対する保護機能、故障時の迅速な励磁停止機能など、様々な保護システムと連携して動作いたします。現代の励磁システムは、マイクロプロセッサを用いたデジタル制御技術を基盤としており、高度な制御アルゴリズムの実装や、遠隔監視・診断機能の充実が図られております。パワーエレクトロニクス技術の進化は、静止形励磁システムの性能向上に直接的に寄与しており、より高効率で信頼性の高いシステムが開発されております。
市場背景としましては、世界的な電力需要の増加と、老朽化した発電設備の更新需要が励磁システム市場を牽引しております。特に、新興国における電力インフラ整備や、先進国における既存発電所の効率向上・信頼性向上のための改修プロジェクトが市場の主要なドライバーでございます。また、再生可能エネルギーの大量導入に伴い、電力系統の安定化に対する要求が高まっており、同期発電機が提供する慣性力や短絡容量、電圧・無効電力制御能力の価値が再認識されております。これにより、既存の同期発電機の励磁システムを最新のものにアップグレードする需要も高まっております。主要な市場プレイヤーとしては、GE、シーメンス、ABBといったグローバル企業に加え、三菱電機、東芝、日立といった日本の重電メーカーが、長年の実績と技術力を背景に市場で存在感を示しております。これらの企業は、システムの信頼性、応答性、保守性、そしてコストパフォーマンスの向上を目指し、技術開発競争を繰り広げております。
将来展望としましては、励磁システムはさらなる高機能化とインテリジェント化が進むと予想されます。デジタル制御技術の進化は、より複雑な制御アルゴリズムや、AI・機械学習を活用した最適運転、予知保全機能の実装を可能にするでしょう。これにより、システムの自己診断能力が向上し、故障の未然防止やメンテナンスコストの削減に貢献いたします。また、スマートグリッドとの連携強化も重要な方向性です。励磁システムが電力系統全体の情報と連携し、より広域的な視点から系統安定化に貢献するような、協調制御の実現が期待されます。再生可能エネルギーの主力電源化が進む中で、同期発電機が提供する系統安定化機能の重要性は増しており、励磁システムは、系統の慣性力低下や周波数変動、電圧変動といった課題に対応するための重要なツールとして、その役割をさらに拡大していくと考えられます。サイバーセキュリティ対策の強化も、デジタル化が進む励磁システムにとって不可欠な要素となるでしょう。より高効率で、設置面積の小さいコンパクトなシステムの開発も継続的に進められ、多様な設置環境への対応力が向上していくことが見込まれます。