日本高電圧直流（HVDC）送電システム市場規模・シェア分析 - 成長トレンドと予測（2026年～2031年）

日本高電圧直流（HVDC）送電システム市場のトレンドと洞察

再生可能エネルギー源の統合拡大

日本の電力供給インフラは、特に風力・太陽光発電を中心とした再生可能エネルギー送電への注目が高まる中、大きな変革を遂げています。製造革新、風力タービン材料・設計の改善、規模の経済によって推進される再生可能電力発電コストの低下により、これらの電源はますます魅力的なものとなっています。新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）によると、日本は沿岸地域に約13億8,000万kWという印象的な洋上風力発電ポテンシャルを有しており、その約70%が北海道、東北、九州地域に集中しています。主要な負荷センターから離れた場所に位置するこの大規模な再生可能エネルギーポテンシャルは、堅牢な電力送電システムを必要としています。

再生可能エネルギー統合に対する政府のコミットメントは、具体的な行動と政策を通じて明らかです。2020年6月、日本は2019年の洋上風力促進法に基づく初の洋上風力エネルギー入札を開始し、続いて2021年4月には同国初の大規模洋上風力プロジェクトとなる秋田能代洋上風力発電所の建設が開始されました。HVDC送電システムは、これらの遠隔地の再生可能発電源を負荷センターに接続するのに特に適しており、HVACシステムと比較して約50%低い損失、高い可用性、最小限のメンテナンス要件を提供します。これらの技術的優位性により、HVDC電力送電システムは、再生可能発電所をグリッドに効率的に統合しようとする電力送電会社にとってますます魅力的なものとなっています。

島間電力送電の地理的必要性

北海道、本州、四国、九州という4つの主要島と多数の小島からなる日本の独自の地理的構成は、効率的な電力送電インフラに対する固有のニーズを生み出しています。海底HVDC送電システムは、従来の交流送電と比較して優れた技術的能力を提供し、島間電力接続の最適なソリューションとして浮上しています。これらのシステムは、日本の電力グリッドが50Hzと60Hz地域に分かれているという状況において、異なる周波数で運用される島間の信頼性の高いグリッド相互接続の確立を可能にするため、特に重要です。

島間接続におけるHVDCシステムの有効性は、様々な実装の成功を通じて実証されています。例えば、2021年に運用開始された飛騨信濃周波数変換設備は、900MWの相互接続容量を持つ直流送電システムを特徴とし、日本の電力インフラにおける重要な進歩を示しています。このシステムは、約89kmの架空ケーブルを介して、60Hzの中部電力エリアを50HzのTEPCOエリアに効率的に接続しています。海底電力送電システムの精巧な構造は、架空送電線よりも複雑ではありますが、自然災害からの保護や最小限の電力損失などの本質的な利点を提供し、日本の群島地形と異なる周波数要件に理想的なものとなっています。

セグメント分析

日本HVDCシステム市場におけるHVDC架空送電システムセグメント

HVDC架空送電線システムセグメントは、2025年に約21.55%の市場シェアを占め、日本HVDCシステム市場において支配的な地位を保持しています。このセグメントのリーダーシップは、主にHVAC送電線と比較したコスト効率の高さとシンプルな鉄塔建設要件に起因しています。HVDC架空送電インフラは、交流システムで必要とされる3本の導体の代わりに、双極架空線に2本の絶縁導体のみを必要とし、HVACシステムと比較してより多くの電力を輸送する優れた能力を示しています。このセグメントの強固な市場ポジションは、1キロメートルあたりのコストや送電MW当たりのコストを含む低い単位コストによってさらに強化されており、日本における長距離電力送電プロジェクトにとって経済的に実行可能な選択肢となっています。

日本HVDCシステム市場におけるHVDC地中・海底送電システムセグメント

HVDC地中・海底電力ケーブル送電システムセグメントは、2025年から2031年の期間において、日本HVDCシステム市場で最も急成長するセグメントとして台頭しています。この顕著な成長は、HVDC送電システムを通じた日本の各島の接続への注目の高まりを含む複数の要因によって牽引されています。このセグメントの成長は、自然災害からの安全性の向上や送電時の電力損失の低減などの有利な特性によって特に支えられています。2040年までに45GWの洋上風力エネルギーを設置するという日本政府の野心的な計画は、HVDCケーブルシステムに対して大きな機会を創出しています。さらに、4つの主要島と多数の小島からなる日本の地理的特性により、海底HVDCシステムは全国にわたる信頼性の高い電力接続を確保するための不可欠な選択肢となっています。

セグメント分析：コンポーネント

日本HVDCシステム市場における変換所セグメント

HVDC変換所セグメントは、2024年に日本HVDCシステム市場を支配し、総市場シェアの約77%を占めました。この重要な市場ポジションは、主に日本の異なる地域間における大量電力送電に対する需要の増加に起因しています。このセグメントの成長は、HVDCシステムの普及率の上昇と、効率的な電力送電のためにAC線をDC線に接続する必要性の高まりによってさらに強化されています。変換所はHVDC送電システムの中核要素を形成し、送電リンクの両端において不可欠です。変換所における技術的進歩、特に電圧型変換器（VSC）と他励式変換器（LCC）における進歩は、その効率性と信頼性を高め、現代の電力送電インフラにおいてますます不可欠なものとなっています。

日本HVDCシステム市場における送電媒体（ケーブル）セグメント

送電媒体（ケーブル）セグメントは、日本の独自の地理的特性と再生可能エネルギー統合への注目の高まりに牽引され、2024年から2029年の予測期間中に大幅な成長を遂げると予測されています。この成長は、日本の島嶼地形が信頼性の高い水中電力送電ソリューションを必要とすることから、海底・地中ケーブルの用途において特に顕著です。このセグメントの拡大は、同国の野心的な洋上風力エネルギー目標と、特定地域における架空送電線の地中化を推進する政府のイニシアチブによってさらに支えられています。含浸ケーブルや架橋ポリエチレン（XLPE）ケーブルを含む先進的なケーブル技術の開発は、電力送電における性能と信頼性の向上を提供することで、このセグメントの成長ポテンシャルを高めています。

規制環境

日本のHVDC送電開発は、主に電気事業法と、経済産業省(METI)のもとで送電網等広域運営推進機関(OCCTO)が担う計画・調整の役割によって規律されている。電力会社は毎年、電力供給計画をOCCTOに提出し、OCCTOがこれを集約して経済産業省に提出する。これにより、電気事業者や事業開発者の投資が、OCCTOの長期的な広域系統整備方針および広域系統整備マスタープラン(2023年3月更新)と整合するようになっており、このマスタープランは日本の2050年カーボンニュートラルに向けて必要となる広域強化の方向性を示している。

2026年3月、内閣は電気事業法の改正案を承認した。この改正案は、経済産業省が大規模な送電・発電計画を認定するための枠組みを導入するもので、基幹系統整備をより積極的に進めるための取り組みを後押しする。同じ改正パッケージには、OCCTOが送電網整備のために財政投融資制度を活用できるようにする新たな資金調達枠組みも導入されている(OCCTOの参画は通常上限が設けられる)。これは、2023年4月に一部の発電設備向けに導入された、ノンファーム型接続への運用面での転換を補完するものであり、HVDCを含む新たな連系線が整備される間、既存の系統容量をより効果的に活用するのに役立つ。

バリューチェーン分析

日本のHVDCバリューチェーンは、上流の原材料(銅・アルミ導体、XLPE絶縁材料、鉄塔・変換所構造物用の鋼材)、中流のHVDCケーブル製造(地中および海底ケーブル)、変換用変圧器、バルブおよびパワーエレクトロニクス、制御・保護システム、開閉装置にまで及ぶ。下流の活動には、EPC、設置(海底ルート向けの海洋敷設能力を含む)、試運転、および長期的なサービスが含まれる。東芝エネルギーシステムズ、日立エナジー、三菱電機、住友電気工業といった国内大手企業が中核的な技術・製造基盤を形成しており、電力会社や系統会社は通常、変換所エンジニアリング、ケーブル製造、専門的な据付作業を組み合わせたコンソーシアム方式でプロジェクトを調達している。

プロジェクトの開発と実行は、OCCTOおよび電気事業者の計画サイクルと密接に結び付いている。地域間連系や周波数変換への投資は、マスタープランおよび年次供給計画に照らして評価されるためである。主な制約要因としては、変換設備のリードタイムの長さ、高圧ケーブルの製造能力の限界、さらに海底連系線に関する許認可や海洋工事の日程調整が挙げられる。東芝が2026年3月にJ-POWER送変電ネットワークから受注した、北海道・本州間HVDC連系設備のPole 1更新用VSC-HVDCシステムの案件は、系統強化の要求がどのように変換所設計、工場製造、複数年にわたるサービス・部品供給契約へと結び付いていくかを示す好例である。

市場機会と将来展望

日本のHVDC送電システム市場において最大の空白領域は、北部地域の再生可能エネルギーを主要需要地に送るために必要となる広域系統強化に関連するものであり、これはOCCTOの全国送電網に関するマスタープラン策定作業の中で正式化されている。マスタープランは、北海道から東北、さらには東京圏へ向けて数ギガワット規模のHVDC送電需要を特定しており、これは構造的に長距離HVDC連系線、周波数変換設備、および関連する変換所のアップグレードを後押しするものである。明確な市場のシグナルとして、2026年3月にJ-POWER送変電ネットワークが東芝エネルギーシステムズに発注した、VSC-HVDC技術を用いた北海道・本州間HVDC連系設備のPole 1更新案件が挙げられ、これは既存連系設備の更新サイクルを支え、最新の変換制御、保護装置、パワーエレクトロニクス供給への需要を高めている。

機会は、抑制運用を減らし地域間の電力潮流制御を改善する長距離海底連系線や多端子構成にも集中しており、これは官主導の研究開発・計画プログラムによって後押しされている。NEDOのRIGHTプロジェクト(2020年度~2025年度)は、風力統合と地域間制御を目的とした多端子HVDC技術を対象としており、日本海ルート(約800kmの海底HVDC連系構想で2GW級の容量を想定)のような構想は、海底ケーブル、ケーブル敷設サービス、HVDC対応の沖合・沿岸陸揚げ基盤設備への需要を広げている。供給側では、ケーブルメーカーの生産能力計画が差別化要因となりつつあり、古河電気工業は広域連系の要件に対応した電力ケーブル製造施設への資本支出が2026年から必要になると指摘しており、国内製造能力の拡大とプロジェクトパイプラインとの結び付きが強まっている。