可変周波数ドライブ技術の主要トレンド：主要統計と成長の洞察

 

可変周波数ドライブとは何ですか?

可変周波数ドライブ（VFD）は、ACモーターの電源電圧と周波数を変化させることで、モーターの速度とトルクを制御します。さらに、モーターの起動・停止時には、VFDによってモーターの加減速を制御することができます。VFDは、プロセスや負荷の要求に応じてモーターの速度と流量を調整することで、エネルギー消費量を削減します。さらに、急速な工業化に伴い、発展途上国では製造業と産業部門が急速に拡大しており、これが可変周波数ドライブ市場の需要拡大を後押ししています。

 

可変周波数ドライブ業界における機会と将来展望

 

1. 電力インフラの近代化

エネルギー需要の増加に伴い、安全で信頼性の高い送配電網（T&D）の必要性が高まっています。米国エネルギー省（DOE）は、継続的な電力供給を保証する唯一の方法は、急激な電力変動に対応できるシステムを持つことだと主張しています。インフラの老朽化、投資不足、そして送電網更新に向けた不明確な戦略が、停電頻度の増加の主な原因となっています。さらに、カナダ電力協会の予測によると、カナダの電力業界は、よりクリーンなエネルギーインフラへの移行とネットゼロエミッション目標の達成のために、今後20年間で4,000億ドルの投資が必要になるとされています。

 

2. 電気自動車の充電インフラの需要増加

成長する電気自動車（EV）市場で利益を上げる賢明な戦略の一つは、EV充電インフラ向けVFDの開発です。電気自動車がますます普及する中で、企業は効率的で拡張性の高い充電ソリューションの提供において先導的な役割を果たすことができます。当社は、この綿密に練られた戦略によって、電動モビリティ革命をリードし、持続可能な輸送手段への世界的な潮流に追随しています。EV充電に特化したVFDソリューションを提供することで、企業はエネルギー転換におけるリーダーシップを維持し、輸送業界の進化する需要に応え、EVインフラの拡大を支援することができます。

 

可変周波数ドライブ分野が直面する主な課題

 

1. 安価で低品質の製品の入手可能性により、変動頻度が妨げられる可能性がある

可変周波数ドライブ市場は、国内外の大手企業によって独占されています。低品質で安価な製品が、一部の非組織化産業によってグレーマーケットで販売されています。これらの製品は、可変周波数ドライブの代替品として利用されています。これらは世界中に流通し、地域の生産者によって製造されています。消費者に低価格の製品を提供することで、非組織化市場のプレーヤーは市場のトップ企業と激しい競争を繰り広げています。これらは、世界の可変周波数ドライブ市場が予測期間を通じて克服しなければならない主な障害です。

 

2. 中電圧VFDの設置費用が高い。

中電圧VFDの高額な初期投資は、予測期間全体を通して、世界の可変周波数ドライブ（VFD）市場の成長を阻害すると予測されています。VFDの価格は過去10年間で低下したものの、中電圧VFDは依然として高価です。中電圧VFDは産業分野で広く利用されており、予測期間中も成長が見込まれています。しかしながら、中電圧VFDに関連する高額な初期費用は、導入を阻む大きな要因となっています。さらに、エンドユーザーは予算管理の観点から、低価格の中国製製品を好んでいます。

 

可変周波数ドライブ技術の動向

 

1. エネルギー効率の高いソリューションに対する需要の高まりが市場の見通しを明るくする

世界中の建物やその他の産業用途で使用される電力の約45%は、電動モーターから供給されていると推定されています。電力の主な使用者は、建物や産業インフラです。世界経済の拡大に伴い、可変速ドライブ（VFD）の利用者はますます増えると予想されます。これは、VFDの導入により、特にあらゆる建物や企業に設置されているポンプ、ファン、コンプレッサーといった一般的な用途において、電力消費量を最大25%削減できるためです。気候変動対策と持続可能な技術の導入の必要性に対する国民の意識の高まりに伴い、環境面でのメリットも期待されています。

 

2. インダストリー4.0技術の導入

インダストリー4.0テクノロジーの出現は、可変周波数ドライブ（VFD）市場にとって大きな前進です。現在、メーカーは予知保全、データ分析、IoT接続などの最先端機能をVFDに組み込んでいます。この画期的な技術により、IoT対応VFDでは、リモートでのモーターパフォーマンスの最適化、問題診断、リアルタイムの動作監視が可能になります。これにより、ダウンタイムが大幅に短縮され、予防保全が可能になります。これらのスマートテクノロジーにより、企業は運用効率を高め、メンテナンスコストを削減し、総合設備効率（OEE）を向上させることができ、より効率的で生産性の高い運用が可能になります。例えば、シーメンスは2023年10月、現在および将来の業界の課題に対処することを目的とした高性能可変周波数ドライブ、SINAMICS G220を発表しました。SINAMICS G220はデジタルドライブテクノロジーを新たなレベルに引き上げ、強化されたハードウェアとソフトウェアにより、顧客のアプリケーションをより効果的、安全、そして将来を見据えたものにします。

 

3. 持続可能性とエネルギー効率への重点

経費削減と二酸化炭素排出量削減を目指す企業にとって、持続可能性とエネルギー効率への懸念はますます重要になっています。VFDは、部分負荷運転時にモーター速度を最大化し、エネルギー消費を最小限に抑えるため、エネルギー管理手法に不可欠な要素です。VFDは、力率改善、回生ブレーキ、エネルギー回収を可能にすることで、産業オペレーションにおけるエネルギー効率をさらに向上させます。エネルギー効率の高いVFDシステムへの投資により、産業界は大幅なコスト削減、法的要件の遵守、そして環境持続可能性目標の達成に貢献できます。例えば、インテリジェントな機能と持続可能な建物の分野における世界的なパイオニアであるジョンソンコントロールズは、2023年11月に、地球温暖化係数（GWP）が極めて低い冷媒R-1234zeを採用した米国初の空冷式可変速駆動（VSD）スクリューチラーを発表しました。

 

4. スマートポンプシステムの改造

VFDに影響を与える最も重要なトレンドは、ポンプシステム全体の最適化です。複数のポンプが設置されている場合、VFDは内蔵のリード/ラグおよびオルタネート機能を使用して、要件に応じてモーターとポンプの加速を調整します。VFDを早期に導入したポンプ所有者やオペレーターは、ポンプ性能の向上を約束され、実際にその期待に応えました。現在では、特にソフトスタートにおいて、ポンプスターターよりもドライブが普及しています。これは、VFDの性能だけでなく、プロセス全体を最適化する能力にも起因しています。ドライブの普及に伴い、VFDが提供する独自の制御機能を活用する設備が増えています。

 

5. 機械学習と人工知能（AI）の統合

VFD製造は、人工知能（AI）と機械学習によって革命的な変化を遂げています。これらの技術は、VFD設定の自動調整、システム異常の検知、負荷変動の予測といった機能を備えています。人的介入を最小限に抑え、効率性を向上させるため、メーカーは、知識を蓄積し、時間の経過とともにパフォーマンスを最適化できるリアクティブ制御システムを備えた可変周波数ドライブ（VFD）を開発しています。

 

世界の可変周波数ドライブ市場に関する地域別洞察

• 予測期間中、電力需要は増加すると予想されます。この成長の大部分は、急速に拡大するアジア太平洋地域で発生し、VFD市場の大部分を占めると予想されます。北米と欧州における再生可能エネルギーの拡大は、この地域に大きな市場シェアをもたらすと予測されています。ラテンアメリカ諸国では、鉱業および石油・ガス部門への投資が増加すると予想されます。この地域における様々な事業の拡大は、予測期間中に大きな市場シェアをもたらすでしょう。

 

VFD市場の世界的拡大

世界の可変周波数ドライブ市場規模は、 2022年に221億6,000万米ドルと評価され、2032年には367億9,000万米ドルに達すると予測されています。2023年から2033年の予測期間中は、5.2%の年平均成長率（CAGR）で成長します。世界の化粧品市場における主要企業には、ABB Ltd、Siemens AG、Schneider Electric、Rockwell Automation、Danfoss A/S、三菱電機株式会社、Honeywell International Inc.、富士電機株式会社、東芝インターナショナル株式会社、イートン株式会社などが挙げられます。

 

結論

世界の可変周波数ドライブ（VFD）市場 エネルギー効率の向上、持続可能性、そして人工知能（AI）やIoTといった技術革新へのニーズに牽引され、可変周波数ドライブ（VFD）市場は急速に拡大しています。インダストリー4.0の導入により、VFDはモーターの性能をより効率的に最適化し、ダウンタイムを削減し、全体的な運用を向上させることができるようになりました。持続可能な運用に向けたこうしたトレンドを受けて、企業は省エネ技術への投資を進めています。AIの統合やスマートポンプシステムといった新たなトレンドにより、プロセスはさらに合理化され、生産性も向上しています。

 

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