市場調査レポート

トランスファースイッチ市場規模と展望、2022-2030年

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# トランスファースイッチ市場の詳細な分析レポート

## 1. 市場概要

世界のトランスファースイッチ市場は、2021年に16億1,000万米ドルと評価され、2030年までに29億500万米ドルに達すると予測されており、予測期間(2022年〜2030年)において年間平均成長率(CAGR)6.6%で成長すると見込まれています。トランスファースイッチは、主要な電力源と代替電力源の間で、重要な負荷接続を信頼性高く切り替えるための不可欠な機器です。これにより、停電時においても人々の生活やビジネス活動が中断されることなく継続されるよう支援します。

市場成長の主要な推進要因としては、従来の発電技術から持続可能なエネルギー源への急速な転換、マイクログリッドの導入拡大、電力・送電部門を中心に様々な産業における電力需要の急増が挙げられます。さらに、運用安全性を重視する政府の有利な政策も市場の成長を後押ししています。企業は、増加する安全規制への対応コストや、よりエネルギー効率の高いシステムへの移行に伴うコストを積極的に配分する傾向にあります。

しかし、2020年以降の世界的な新型コロナウイルス感染症(COVID-19)のパンデミックは、経済全体、特にエレクトロニクス生産の主要拠点の一時的な閉鎖を通じて、消費者に影響を与えました。これにより、原材料の不足が生じ、部品市場に混乱をもたらし、コスト上昇の一因となりました。

## 2. 市場促進要因 (Market Drivers)

トランスファースイッチ市場の成長を牽引する要因は多岐にわたり、それぞれが市場の拡大に大きく貢献しています。

### 2.1. 持続可能なエネルギー源への急速な転換

太陽光、風力、水力といった持続可能なエネルギー源の急速な発展は、発電技術の景観を劇的に変化させています。これらの再生可能エネルギー源への需要増加は、従来の発電技術から再生可能エネルギーへの効率的な変換を可能にする新しい方法の開発を促しています。

世界人口の増加と産業化の進展は、温室効果ガス排出量の増加に直結しています。主に二酸化炭素である温室効果ガスは、地球温暖化と気候変動の主要な要因であり、光合成を阻害することで植物の成長を制限し、森林破壊にも寄与します。その結果、大気中の酸素濃度が低下し、地球の気候が変化するという懸念すべき傾向が見られます。この傾向は、人間の活動と産業が温室効果ガスを主に排出していることから、深刻な懸念材料となっています。

このような状況に対処するため、持続可能なエネルギー源の導入がますます普及しています。再生可能エネルギーへのこのシフトは、電力網に大きな影響を与え、従来の発電機と再生可能エネルギー発電機との間の相互運用性の必要性を生み出しています。トランスファースイッチは、複数の異なる電源間でのシームレスな切り替えを可能にするため、この相互運用性を実現する上で不可欠な要素となります。

### 2.2. マイクログリッドの導入拡大

マイクログリッドは、独立して運用することも、家庭や事業所の主要な電力網に接続して補完することもできる小規模な電力網です。これらは通常、太陽光、風力、水力タービンなどの再生可能エネルギー源によって運用されます。人口密度の高い地域において、マイクログリッドはより費用対効果が高く、持続可能な選択肢として導入が進んでいます。

世界銀行の報告によると、2030年までに普遍的な電力アクセスを達成するためには、約12億人が電力を必要とするとされています。これを実現する唯一の方法は、主要な送電網の拡張、ミニグリッド、およびオフグリッド太陽光発電を組み合わせることです。これまでマイクログリッドの展開における最大の課題の一つは、主要な送電網への接続の必要性でした。しかし、近年、マイクログリッドへの需要は増加傾向にあります。この問題に対する解決策の一つとして、必要に応じて送電網から切り離す「ブレイクボタン」が挙げられます。これにより、マイクログリッドが送電網に接続および切断するのを可能にするトランスファースイッチの機会が増大しています。

### 2.3. 各種産業における電力需要の急増

特に電力および送電部門において、様々な産業における電力需要の急増は、トランスファースイッチ市場の成長に大きく貢献しています。経済成長、産業のデジタル化、そして人々の生活様式の変化は、安定した電力供給への依存度を高めており、これにより、いかなる電力供給の途絶も許容されない状況が生まれています。トランスファースイッチは、このような重要な電力インフラにおいて、電源の信頼性と継続性を確保するために不可欠な役割を果たします。

### 2.4. 運用安全性を重視する政府の有利な政策

運用安全性を強調する政府の政策も、トランスファースイッチ市場の成長を強力に推進しています。これらの政策は、電力システムの安全性と信頼性を確保するための厳格な基準を設定し、企業に対して安全規制の強化に対応するための投資を促しています。また、よりエネルギー効率の高いシステムへの移行を奨励する政策も、最新のトランスファースイッチ技術の導入を加速させています。トランスファースイッチは、緊急時の電力供給切り替えにおいて、人命と設備の安全を確保する上で極めて重要であり、これらの政策は製品の需要をさらに高めています。

### 2.5. HVAC(暖房、換気、空調)ネットワークの需要増加

産業、商業、住宅部門において、HVAC(暖房、換気、空調)ネットワークへの需要が増加しています。HVACネットワークは、建物の温度、換気、湿度を制御するために不可欠な要素です。より多くの建物が建設されるにつれて、この種のネットワークへの需要は高まっています。地球温暖化の進行に伴い、組織はこれらのサービスに多大な投資を行う必要があります。人口が増加し、より多くの人々が都市部に住むようになるにつれて、このようなネットワークの必要性はさらに増大しています。HVACネットワークは、病院、学校、その他の公共スペースを含む様々な環境に導入されています。トランスファースイッチシステムは、環境温度の制御にますます必要とされるHVACネットワークへの電力供給管理を支援するため、需要が高まっています。

## 3. 市場抑制要因 (Market Restraints)

トランスファースイッチ市場の成長を妨げる主要な要因は、主に規制関連の課題にあります。

### 3.1. 自動トランスファースイッチ(ATS)設計に対する規制要件の影響

自動トランスファースイッチ(ATS)の設計に対する規制要件は、市場成長を制限する主要な要因となっています。市場に投入されるすべてのATS製品は、Underwriters Laboratories(UL)による試験と認証を受ける必要があり、これは費用と時間がかかるプロセスです。トランスファースイッチ市場には、国際および地域の電気委員会など、多数の統括機関が存在します。製造業者は、国固有の要件、技術基準、および製造基準に適合するために、多様なアーキテクチャを開発しなければなりません。

UL 1008規格に従い、各自動トランスファースイッチは、短絡耐性および閉鎖時定格(WCR)を備えている必要があります。WCR(ワイヤー回路ブレーカー定格)は、電圧レベル、スイッチフレームサイズ、バイパスの有無、極数、およびトランスファースイッチの過電流保護によって継続的に変化します。したがって、自動トランスファースイッチは、UL 1008の配線規則に基づいて適切に選択される必要があります。このような複雑で厳格な規制要件は、製品の開発コストと上市までの時間を増加させ、結果として市場の成長を妨げる要因となっています。

## 4. 市場機会 (Market Opportunities)

市場抑制要因が存在する一方で、トランスファースイッチ市場にはいくつかの顕著な成長機会が存在します。

### 4.1. マイクログリッドの継続的な拡大

前述の通り、マイクログリッドは電力供給の信頼性と持続可能性を高めるソリューションとして、その導入が加速しています。特に、主要な送電網への接続・切断を可能にする「ブレイクボタン」のような技術の進展は、トランスファースイッチの新たな需要を生み出しています。遠隔地や災害多発地域における独立した電力供給システムとして、また再生可能エネルギーの統合を促進する手段として、マイクログリッドの普及は今後も続き、これに伴いトランスファースイッチの市場機会も拡大すると予想されます。

### 4.2. 老朽化した送電網インフラの近代化

北米地域における送電網の老朽化とそれに対する改修需要は、トランスファースイッチにとって大きな機会となります。既存のインフラが劣化する中で、電力供給の信頼性を維持し、効率を向上させるためには、最新のトランスファースイッチ技術の導入が不可欠です。現代の配電網は、パワーエレクトロニクスデバイス、マイクロプロセッサ、電子制御システムといった高度なスイッチング技術を利用しており、これらにより、ある変電所から別の変電所への電力の迅速かつ信頼性の高い転送が可能となります。このようなグリッド近代化プロジェクトは、高機能なトランスファースイッチの需要を刺激します。

### 4.3. 再生可能エネルギー統合への投資増加

アジア太平洋地域における大規模な再生可能エネルギー統合改革は、トランスファースイッチ市場に大きな機会をもたらしています。中国やインドなどの国々が経済維持のために安定した電力供給の必要性を認識していることから、再生可能エネルギー源の導入と電力網への統合が進んでいます。国際再生可能エネルギー機関(IRENA)と中国国家電網公司(SGCC)が署名した覚書(MoU)は、中国における送電網の強化、システム柔軟性の向上、およびセクターカップリングを目的としています。このMoUには、IRENAのクリーンエネルギー回廊も含まれ、電力網の柔軟性を向上させ、太陽光発電網の開発を加速し、都市エネルギーシステムの炭素排出量を削減する研究プロジェクトが進行中です。このような再生可能エネルギーへの大規模な投資と統合の動きは、複雑な電力網管理を可能にするトランスファースイッチの需要を飛躍的に増加させます。

### 4.4. 発展途上国における需要の増加

アジア太平洋地域の発展途上国における電力需要の増加は、トランスファースイッチの需要を牽引する重要な要因です。急速に増加する電力需要と電力不足に直面しているこの地域は、増大するエネルギー需要を満たすために奮闘しています。その結果、多くの主要企業が、プロジェクトファイナンス、再生可能エネルギー、石炭、天然ガスなどのインフラへの投資を増やしています。これらの投資は、新たな発電所や送電網の建設、既存インフラの拡張を伴い、それに伴い信頼性の高い電力供給を確保するためのトランスファースイッチの導入が不可欠となります。

## 5. セグメント分析 (Segment Analysis)

トランスファースイッチ市場は、タイプ、アプリケーション、切替モード、アンペア定格、および地域に基づいて分類されます。

### 5.1. タイプ別

* **自動(Automatic):**
* 市場で最高のシェアを占め、予測期間中にCAGR 6.9%で成長すると推定されています。
* 自動トランスファースイッチは、ユーティリティ電源に障害や問題が感知された際に、自動的に負荷を代替電源に切り替える電気機器です。
* 商業ビルや産業ビルで最も一般的に使用されており、配電システムの重要な部分を構成します。
* 産業部門における自動化技術への需要増加が、このセグメントの成長を主に牽引しています。
* **手動(Manual):**
* 2番目に大きなセグメントです。
* 手動トランスファースイッチ(MTS)は、ユーティリティ電源からバックアップ電源(通常は発電機)へ手動で電力を切り替える電気スイッチです。
* 停電時にサービスを継続するためにバックアップ発電機と組み合わせて設置されます。
* 電力が必要な機器が集中している場所に配置され、停電時に機器が損傷しないように保護します。これらの利点がセグメントの成長を促進します。

### 5.2. アプリケーション別

* **住宅用(Residential):**
* 市場で最高のシェアを占め、予測期間中にCAGR 6.8%で成長すると推定されています。
* 効果的な家庭用電気システムは、電気システムの安全性と、家庭の様々な部分への信頼性の高い電力供給という2つの目的を達成します。
* これらの目的を達成するためには、理想的なトランスファースイッチを見つけることが重要です。トランスファースイッチは、異なる回路への電力の流れを迅速に切り替えることを可能にします。これらの特性が、住宅アプリケーションにおける市場成長を促進します。
* **産業用(Industrial):**
* 自動トランスファースイッチの主要なアプリケーション分野の一つとして、産業施設における安定した電力供給と生産ラインの継続性を確保するために不可欠です。
* **商業用(Commercial):**
* オフィスビル、データセンター、小売施設など、商業施設においても、電力の信頼性とシステムの安全性を確保するためにトランスファースイッチが広く導入されています。

### 5.3. 切替モード別

* **クローズドトランジション(Closed Transition):**
* 市場で最高のシェアを占め、予測期間中にCAGR 6.8%で最高の成長を示すと予想されています。
* クローズドトランジション自動トランスファースイッチは、「メーク・ビフォア・ブレーク」(接続してから切断する)機能を持ち、現代の電気技術の進歩を活用しています。
* これらのシステムは、ユーティリティ電源と発電機/バックアップ電源が一時的に重複することを許容することで、オープントランジションシステムが時折生じる一時的な電力の途切れを軽減または排除します。このような機能が市場成長に貢献しています。
* **オープントランジション(Open Transition):**
* 2番目に大きなセグメントです。
* オープントランジションスイッチは、「ブレーク・ビフォア・メーク」(切断してから接続する)機能です。これは、ユーティリティ電源が遮断される前に、発電機が接続を確立することを意味します。
* 接続が安全に確立された後、すぐに切り替えが実行されます。オープントランジションスイッチは、ほとんどのビジネス運用とニーズに対して互換性があり実行可能であるため、最も費用対効果が高く広く使用されているシステムと一般的に見なされています。このような要因がセグメントの成長を促進します。
* **遅延トランジション(Delayed Transition):**
* 特定の負荷が切り替えプロセス中に安定化する時間を必要とするアプリケーションで使用されます。
* **ソフトロードトランジション(Soft Load Transition):**
* 負荷の急激な変動を避けるために、電力を徐々に切り替える高度な機能を提供します。

### 5.4. アンペア定格別

* **301A-800A:**
* 市場で最高のシェアを占め、予測期間中にCAGR 6.9%で最高の成長を示すと予想されています。
* この定格帯のトランスファースイッチは、ショッピングモールやその他の小売部門におけるトランスファースイッチの切替モードの数が増加していることが、市場シェアが高い主な理由です。これらの施設では、中規模の電力負荷を管理し、信頼性の高い電力供給を確保するために、このアンペア定格のスイッチが広く採用されています。
* **0-300A:**
* 主に小規模な住宅や商業施設、または特定の低電力アプリケーションで使用されます。
* **801-1600A:**
* 大規模な商業施設や中規模の産業施設で利用され、より高い電力要件に対応します。
* **1601A-4000A:**
* 非常に大規模な産業プラント、データセンター、または重要なインフラ施設など、最大級の電力負荷と高い信頼性が求められる環境で使用されます。

## 6. 地域別分析 (Regional Analysis)

世界のトランスファースイッチ市場は、北米、欧州、アジア太平洋、南米、中東およびアフリカの地域に区分されます。

### 6.1. 北米

北米は、世界のトランスファースイッチ市場において最大の市場シェアを占めており、予測期間中にCAGR 6.4%で成長すると推定されています。この地域における電力網インフラの老朽化とそれに対する改修需要が、トランスファースイッチの需要を牽引しています。ある回路から別の回路へ、または2つの回路間で電力を切り替える必要性が増大しています。北米におけるインフラの老朽化とこれらの懸念への認識の高まりにより、トランスファースイッチの必要性は継続的に増加しています。

さらに、現代の配電網は、パワーエレクトロニクスデバイス、マイクロプロセッサ、電子制御システムなどの高度なスイッチング技術を使用しています。これらのトランスファースイッチは、ある変電所から別の変電所へ電力を迅速かつ信頼性高く転送することができます。信頼性の高い配電システムを維持するためには、トランスファースイッチの設置が不可欠です。

### 6.2. 欧州

欧州は2番目に大きな地域であり、2030年までに8億3,000万米ドルに達すると推定され、予測期間中にCAGR 6.7%で成長すると見込まれています。欧州の住宅および産業用建物でのトランスファースイッチ設置の傾向が高まっています。英国、ドイツ、ロシアなどの多くの国々が、再生可能エネルギー源による発電量を増やすためにマイクログリッドインフラに投資しています。マイクログリッドネットワークは、古く非効率な電力網の解決策として欧州で普及しつつあり、これらのマイクログリッドの急速な拡大がトランスファースイッチの需要を牽引しています。これらのスイッチは、停電や中断を避けるために必要な、複数の電力源間の強力なリンクを確立します。

欧州連合は2016年に再生可能エネルギー指令を改訂し、2030年までに地域の最終エネルギー消費の27%を持続可能なエネルギー源から供給することを目標としています。これには、地熱、太陽光、風力エネルギー源によって生成される電力が含まれます。結果として、再生可能エネルギーとマイクログリッドの必要性に対応するため、この地域におけるトランスファースイッチの需要は大幅に拡大すると予想されています。

### 6.3. アジア太平洋

アジア太平洋地域は3番目に大きな地域であり、予測期間中にトランスファースイッチ市場で最高の成長を遂げると予想されています。中国やインドなどの国々が経済維持のために安定した電力供給の必要性を認識していることから、大規模な再生可能エネルギー統合改革の導入により、アジア太平洋地域でのトランスファースイッチの需要が増加しています。

国際再生可能エネルギー機関(IRENA)と中国国家電網公司(SGCC)は、中国における送電網の強化、システム柔軟性の向上、およびセクターカップリングを目的とした新しい覚書(MoU)に署名しました。このMoUには、IRENAのクリーンエネルギー回廊も含まれています。この合意により、IRENAとSGCCは、電力網の柔軟性を向上させ、太陽光発電網の開発を加速し、都市エネルギーシステムの炭素排出量を削減する可能性のある研究プロジェクトに取り組んでいます。

さらに、発展途上国における電力需要の増加も、この地域でのトランスファースイッチの必要性を牽引しています。急速に増加する電力需要と電力不足に直面しているこの地域は、増大するエネルギー需要を満たすために奮闘しています。その結果、多くの主要企業が、プロジェクトファイナンス、再生可能エネルギー、石炭、天然ガスなどのインフラへの投資を増やしています。

### 6.4. 南米および中東・アフリカ

これらの地域も、インフラ開発、再生可能エネルギーへの投資、および電力供給の信頼性向上へのニーズが高まるにつれて、トランスファースイッチ市場において着実な成長が見込まれています。

## 7. 主要企業 (Key Players)

トランスファースイッチ市場は、DynaGen Technologies, Inc.、Vertiv Holdings Co.、Briggs & Stratton Corporation、Caterpillar Inc.、Eaton Corporation plc、Cummins、Generac Power Systems、General Electric、Kohler Co.、Schneider Electric SEといった主要企業によって牽引されています。これらの業界リーダーは、最先端のトランスファースイッチソリューションを提供することで、この分野の発展に重要な役割を果たしています。

* **DynaGen Technologies, Inc.** は、その技術革新で際立っており、市場に新しいソリューションをもたらしています。
* **Vertiv Holdings Co.** は、重要なインフラ技術に特化しており、システムの回復力と稼働時間を重視しています。
* 発電分野で有名な **Briggs & Stratton Corporation** は、耐久性と高性能なトランスファースイッチソリューションに注力しています。
* **Caterpillar Inc.、Eaton Corporation plc、Cummins、Generac Power Systems、General Electric、Kohler Co.、Schneider Electric SE** は、電力管理における広範な専門知識を活かし、多様な分野に対応する効率的なトランスファースイッチの開発に貢献しています。

信頼性の高い配電システムに対する世界的な需要が高まる中、これらの主要企業は市場の成長を推進し、競争と継続的な革新を促進すると期待されています。


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[参考情報]
トランスファースイッチは、複数の電源を切り替えるための重要な電気機器であり、特に電力供給の信頼性が求められる場面で不可欠な役割を果たしています。これは、通常使用する商用電源と、予備の非常用電源(例えば、自家発電機や無停電電源装置)の間で、負荷への電力供給を自動的または手動で切り替えることを目的としています。商用電源の停止や異常を検知した際に、迅速かつ安全に予備電源へと切り替えることで、重要な設備やシステムへの電力供給を途絶えさせず、継続的な稼働を保証するのです。また、商用電源が復旧した際には、再び商用電源へと安全に切り戻す機能も備えており、電力系統への逆潮流を防ぐ安全装置としての側面も持ち合わせています。

この装置の基本的な機能は、電源の監視と切り替え動作に集約されます。商用電源の状態を常に監視し、電圧の低下、周波数の異常、あるいは完全な停電といった障害が発生した場合、トランスファースイッチはこれを検知します。その後、予備電源の起動を指示し、予備電源が安定した出力を提供できる状態になったことを確認すると、負荷への電源供給を商用電源から予備電源へと切り替えます。この一連の動作は、電力供給の中断を最小限に抑え、重要な施設の機能維持に貢献します。

トランスファースイッチには、その操作方法によっていくつかの種類があります。まず、手動トランスファースイッチ(MTS)は、オペレーターが直接スイッチを操作して電源を切り替えるタイプです。これは、比較的電力需要が低い場所や、一時的な停電が許容される状況で使用されます。手動操作のため、切り替えには時間がかかるとともに、人為的なミスが発生する可能性も考慮する必要があります。

次に、自動トランスファースイッチ(ATS)は、商用電源の異常を自動的に検知し、予備電源への切り替えを自動で行うタイプです。病院の生命維持装置、データセンターのサーバー、通信施設の機器など、電力供給の途絶が許されないクリティカルな環境で広く採用されています。ATSは、停電時に自動で発電機を起動させ、安定した電力供給が確認され次第、負荷を発電機側に切り替える一連のプロセスを無人で実行できるため、非常に高い信頼性を提供します。商用電源が復旧した後も、自動的に商用電源へと切り戻し、発電機を停止させる機能も備えています。

さらに、切り替え方式によっても種類が分けられます。オープン・トランジション(ブレーク・ビフォー・メイク)方式では、商用電源から予備電源へ切り替える際に、一瞬だけ両方の電源から切り離される期間が発生します。このため、切り替え時には瞬間的な停電が生じますが、構造が比較的単純でコストも抑えられるため、多くの場所で採用されています。一方、クローズド・トランジション(メイク・ビフォー・ブレーク)方式では、商用電源と予備電源を短時間並列運転させた状態で切り替えるため、電力供給の中断を発生させずにスムーズな切り替えが可能です。これは、瞬時の電圧変動さえも許されない非常に敏感な負荷を持つ施設で利用されますが、並列運転に伴う高度な制御が必要となるため、システムはより複雑になります。

また、半導体素子を用いたスタティック・トランスファースイッチ(STS)も存在します。これは、サイリスタなどの高速スイッチング素子を使用しており、ミリ秒単位での超高速切り替えを実現します。主にデータセンターなどのIT環境において、UPS(無停電電源装置)の出力側で、異なるUPSシステム間や、UPSと商用電源の間で負荷を瞬時に切り替える際に用いられ、極めて高い信頼性が求められる場面でその真価を発揮します。

トランスファースイッチの利用分野は非常に広範です。病院では、手術室の照明、生命維持装置、医療機器など、患者の生命に関わる電力供給を確保するために不可欠です。データセンターでは、サーバーやストレージ、ネットワーク機器のダウンタイムを防ぎ、情報損失やサービス停止による甚大な損害を回避するために利用されます。通信事業者においては、基地局や交換機の運用を継続させ、緊急時の通信手段を確保する上で重要な役割を果たします。工場では、生産ラインの停止を防ぎ、製品の品質維持や生産効率の確保に貢献します。商業施設やオフィスビルでは、照明、空調、エレベーターなどの基本的なインフラを維持し、利用者の安全と快適性を保つために導入されます。個人宅においても、災害時の照明や暖房、冷蔵庫などの生活必需品への電力供給を確保するために、自家発電機と連携して使用されることがあります。

関連する技術としては、まず電力供給の源となる自家発電機(非常用発電機)が挙げられます。トランスファースイッチは、発電機と一体となって機能するシステムの一部です。また、無停電電源装置(UPS)も重要な関連技術です。UPSは、商用電源の瞬時停電や電圧変動から機器を保護し、発電機が起動して安定するまでの短時間、電力を供給する役割を担います。トランスファースイッチは、UPSと発電機の間で、あるいはUPSと商用電源の間で、適切なタイミングで電源を切り替えることで、多重化された電力供給システムの信頼性を高めます。さらに、電力監視システムやビル管理システム(BMS)との連携も進んでおり、トランスファースイッチの状態や電力供給状況を遠隔で監視・制御することで、より効率的で安全な運用が可能となっています。保護リレーや遮断器といった保護装置も、過電流や短絡などからシステムを保護するためにトランスファースイッチと共に設置され、全体の安全性を確保しています。近年では、スマートグリッド技術の進展に伴い、トランスファースイッチが電力系統全体の安定化や効率化に貢献する可能性も模索されています。

このように、トランスファースイッチは、現代社会において電力供給の安定性と安全性を確保するための基盤技術の一つであり、その進化は社会インフラのレジリエンス向上に大きく寄与しています。