デジタル変電所業界は、エネルギーの未来と最先端技術が出会う場所です。従来の変電所を、リアルタイムのデータ処理、スマートセンサー、実質的に自動運転する自動化システムを備えたハイテクハブに変えることを想像してみてください。これは単なるアップグレードではなく、本格的な革命です。企業は AI、IoT、高度な分析をグリッドに統合し、これまで以上に効率的で回復力のあるものにするために競い合っています。北米だけで約 79,000 の変電所が稼働していると推定されており、その平均年齢は約 40 年です。ここでは、デジタル変電所がなぜそれほど革新的なのか、そしてなぜそれが配電の未来なのかについて詳しく説明します。
2035 年までの変電所市場の見通しを形作る可能性のある 5 つの主要なトレンドは次のとおりです。
1. 再生可能エネルギー源の統合
クリーンエネルギーへの世界的な取り組みにより、電力の発電と配電の方法が変わりつつあります。風力、太陽光、その他の再生可能エネルギー源が主流になりつつある中、変電所は変動する電力の流れと分散型発電に対応できるように適応する必要があります。2023年には、世界の再生可能エネルギー容量は前年比で50％増加しました。国際エネルギー機関（IEA）の再生可能エネルギー2023年調査によると、再生可能電力容量の総量は2023年に507ギガワット（GW）に達し、太陽光発電が世界の追加容量の4分の3を占めるとされています。
これらのエネルギー源をグリッドに統合するには、変動を管理し、安定性を確保できる高度な変電所が必要です。スマートグリッドは通常のグリッドよりもはるかに信頼性が高く、温室効果ガスの排出量を最大21百万トン削減する可能性があります。投資家がこの新しいテクノロジーに投資しているのはこのためです。 2020 年までにこの業界の価値は 4,000 億米ドルを超えると予想されています。この傾向により、スマートグリッド技術を備えた変電所の需要が高まり、再生可能エネルギーの入力を効率的に監視および制御する能力が強化される可能性があります。
2. デジタル化とスマートグリッドの導入
電力網のデジタル化は、変電所の将来を形作る重要なトレンドです。国際エネルギー機関による最近の評価によると、デジタル技術は、電力網の寿命を延ばすことで、世界中で1.8兆米ドルの電力網投資を削減する可能性があります。
さらに、これらの技術は、再生可能エネルギー源の統合を支援し、供給の中断を最小限に抑えることができます。公益事業会社がスマートグリッド技術に投資するにつれて、変電所はよりインテリジェントになり、リアルタイムのデータ処理、リモート監視、自動意思決定が可能になります。これらの進歩により、より優れた電力網管理、信頼性の向上、運用コストの削減が可能になります。2035年までに、新しい変電所の大部分はデジタル化され、モノのインターネット（IoT）デバイス、高度なセンサー、高度な通信システムを組み込んで電力分配を最適化する可能性があります。
3. グリッドの回復力とセキュリティへの重点強化
サイバー脅威や異常気象が蔓延する中、回復力とセキュリティに優れた電力インフラの必要性が極めて高まっています。米国エネルギー省 (DOE) は、サイバー空間からの攻撃、自然災害、気候変動の影響に対するエネルギーインフラの脆弱性を軽減するソリューションの研究に資金を提供するため、70百万米ドルを確保しています。
変電所は、電力網の回復力において重要なノードです。サイバーセキュリティ、物理的保護、冗長性におけるイノベーションが、変電所市場を形成すると予想されています。将来の変電所には、高度なセキュリティ プロトコル、堅牢なバックアップ システム、自然災害に耐えるように設計された素材が採用され、悪条件でも途切れることのない電力供給が保証されるです。
4. 電気自動車（EV）インフラの拡大
電気自動車（EV）の台頭により、電力需要が劇的に増加し、配電網の大幅なアップグレードが必要になります。2023年には、電気自動車の販売台数が1,400万台に迫り、その大部分（95%）は中国、ヨーロッパ、米国で発生します。変電所は、増加する負荷を管理し、急速充電ステーションの設置を可能にすることで、EVインフラの拡張をサポートする上で重要な役割を果たします。2035年までに、変電所市場は、特に電力需要が急増している都市部で、EVの広範な導入をサポートする必要性に牽引されて、大幅な成長が見込まれています。
5. 老朽化したインフラの近代化
世界の電気インフラの多くは老朽化しており、近代化が必要です。老朽化したインフラが原因で、すべての電力サービス停止の 92% は配電システムに関連しています。現在および将来の需要を満たすために古い変電所をアップグレードすることは、公益事業会社にとって優先事項です。これには、時代遅れの機器を最新のより効率的な代替品に交換すること、物質をデジタル機能で改造すること、増加する電力消費に対応するための容量の拡大が含まれます。政府と公益事業会社は、進化する電力網をサポートできるように物質の近代化に多額の投資を行う可能性があり、2035 年まで大幅な市場成長を促進します。
大手企業はデジタル変電所市場でイノベーションを推進しています。これらは、高度な自動化、IoT 統合、スマート グリッド ソリューションなどの先駆的なテクノロジーであり、配電をより効率的で信頼性が高く、将来に備えたものにしています。これらのイノベーションの一部を以下に示します。
-2024 年 1 月、プロセス インターフェイス ユニット (PIU) であるまったく新しい SAM600 3.0 のリリースにより、日立エナジーはデジタル変電所テクノロジーの限界を押し広げ、送電事業者がこれらのシステムの導入を迅速に進めるのを支援し続けます。新しいモジュール式のワンボックス SAM600 は、3 つの機能を 1 つのデバイスに統合し、スイッチギア制御ユニット、マージング ユニット、またはその両方の組み合わせとして設定できるため、さまざまな設置手法をサポートします。
-2021 年 11 月、GE Renewable Energy のグリッド ソリューションセグメントは、ブラジルの公共電力網の全国相互接続システム (SIN) に接続された最初のデジタル変電所を最近運用開始しました。
-スマート変電所制御および保護ソフトウェア SSC600 のリリースにより、ABB は 2024 年 2 月に画期的な仮想化保護および制御ソリューションを導入し、大きな節目を迎えました。この最先端の製品は、ユーティリティ顧客がハードウェアの選択をカスタマイズし、信頼性の高い保護および制御機能に簡単にアクセスできるようにすることで、グリッド管理手法を変革し、配電網の信頼性を高めます。
-シーメンスは、最先端の電磁パルス緩和 (EMP) 技術を搭載した SIPROTEC デジタル変電所を 2020 年 1 月に発表し、エネルギーセグメントで話題を呼びました。現在、CenterPoint Energy の変電所で使用されているこの最先端のソリューションは、外部の脅威に対する耐性を高め、継続的なサービス提供を保証し、電力インフラ管理の回復力と有効性に関する新しいベンチマークを確立することで、グリッド運用を改善します。
-2021年2月、日立ABBパワーグリッド社が発表したスマートデジタルサブステーションの提供により、日立の業界をリードするLumada Asset Performance Management（APM）ソリューションが、最新のデジタル変電所技術で利用できるようになります。日立ABBパワーグリッド社のデジタルエンタープライズソフトウェアを日立のLumadaエコシステムに統合すると最近発表されたことを受けて、スマートデジタルサブステーションを含む新たなイノベーションの波が生まれています。
地域展望
世界のデジタル変電所市場は、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋地域で急速に拡大しています。先進的なインフラのニーズとスマートグリッドの開発が成長を牽引し、各地域では効率、信頼性、再生可能エネルギー源の統合を向上させる技術に投資しています。2021年より2022年の投資が7％増加し、革新的なデジタルインフラは配電と送電の両方で電力網でますます目立つようになっています。
アジア太平洋地域ではデジタル変電所市場が著しく成長しており、日本が先頭に立っています。この傾向を牽引しているのは、技術の進歩と電力インフラの近代化への強い注力です。デジタル変電所は、効率の向上、運用コストの削減、信頼性の向上により、注目を集めています。日本のスマートグリッド技術への投資は、炭素排出量の削減と再生可能エネルギー源の統合への取り組みと相まって、デジタル変電所の採用をさらに加速させています。日本は、スマートグリッドへの投資を促進するために、2022年に1,550億米ドルの資金提供計画を策定しました。リアルタイムの監視および制御システムの統合により、最適なパフォーマンスが保証され、国のエネルギー持続可能性の目標をサポートします。
リサーチ・ネスター・アナリストの分析によると、日本は2033年に世界のデータセンター変電所事業で約3.5%という大きなシェアを占めると予想されており、アジアで最も魅力的なデータセンター変電所セクターの1つとなるです。
産業景観
デジタル変電所業界は、スマートグリッドインフラへの世界的な推進、再生可能エネルギーの統合の増加、およびグリッドの信頼性向上の必要性に牽引され、堅調な成長を遂げる態勢が整っています。IoT や AI などのデジタル技術の進歩により、リアルタイムの監視、予測メンテナンス、運用効率の向上が可能になっています。
公益事業会社は老朽化したインフラの近代化と運用効率の低下を目指しています。公益事業会社が老朽化したインフラの近代化と運用コストの削減を目指す中、デジタル変電所は、メンテナンス要件が少なく、安全機能が向上したスケーラブルなソリューションを提供します。
さらに、エネルギー転換とグリッドの近代化を支援する政府の取り組みにより、さまざまな地域や業界でデジタル変電所の導入がさらに加速しています。
2035 年までに、変電所市場は現在とは異なる様相を呈するです。再生可能エネルギーの台頭への対応から EV ブームへの備えまで、変電所は大きな変革を迎えようとしています。これらの変化は課題をもたらしますが、同時に非常に刺激的な機会も生み出しています。ですから、シートベルトを締めてください。変電所の未来は明るいものになるです!
