海外の市場調査によると、金属製造業における廃熱回収システムの市場規模は2035年までに272.2億ドルに達すると予測されています。本稿では、この市場成長の背景と、AIなどの新技術がもたらすエネルギーマネジメントの高度化について、日本の製造業の実務的な視点から解説します。
拡大する廃熱回収システム市場とその背景
昨今のエネルギー価格の高騰や、世界的な脱炭素化の流れを受け、製造業におけるエネルギー効率の改善は喫緊の経営課題となっています。特に、溶解や加熱、熱処理といった高温の工程を多く含む金属製造業では、これまで大気中に放出されてきた「廃熱」を有効なエネルギー源として再利用する取り組みが、これまで以上に重要視されています。
米国の調査会社Precedence Researchが発表したレポートによれば、金属製造業に特化した廃熱回収システムの市場は、2035年までに272.2億ドル（数兆円規模）という巨大な市場に成長すると予測されています。これは、単なる省エネルギー活動という枠を超え、廃熱回収が企業の競争力や持続可能性を左右する重要な戦略的投資と認識され始めたことを示唆しています。
注目される回収技術とAIによる最適化
廃熱回収の具体的な技術としては、比較的高温の排ガスから蒸気を生成し発電する「蒸気タービン」や、より低い温度帯の温水や排ガスからも発電が可能な「有機ランキンサイクル（ORC）」などが知られています。これらの技術は、それぞれの熱源の特性に応じて選択・導入されてきました。
興味深いのは、近年の新たな潮流として、AI（人工知能）を活用したシステムの最適化が進んでいる点です。製造現場では、生産品目や稼働状況によって、発生する廃熱の量や温度は常に変動します。AIは、こうした変動要因や電力需要などをリアルタイムに分析・予測し、複数の回収設備を最も効率的に運転するための制御を自動で行います。これは、個別の設備を導入するだけでなく、工場全体のエネルギーフローを統合的に管理し、最適化するという、より高度なエネルギーマネジメントへの移行を意味します。
従来は熟練技術者の経験と勘に頼っていた部分を、データに基づいて最適化することで、エネルギー回収率の最大化と安定した運用を両立させることが可能になるのです。
日本の製造業への示唆
この市場動向は、日本の製造業にとっても多くの示唆を与えてくれます。エネルギー資源の多くを輸入に頼る我が国において、工場内で発生する未利用エネルギーの活用は、コスト削減とエネルギー安全保障の両面から極めて重要です。
経営層への示唆
廃熱回収への投資は、単なるコスト削減策ではなく、カーボンニュートラル目標の達成やESG経営における企業価値向上に直結する戦略的判断となります。エネルギー効率の高い生産体制は、サプライチェーンにおける自社の競争力を高める上でも有利に働くでしょう。
工場運営・技術者への示唆
まずは自工場のエネルギー使用状況を詳細に把握し、「どこで」「どの程度の温度の」熱が捨てられているのかを定量的に評価することが第一歩です。その上で、蒸気タービンやORCといった既存技術に加え、AIを活用したエネルギーマネジメントシステム（EMS）の導入も視野に入れることで、投資対効果を最大化できる可能性があります。生産計画と連携したエネルギーの最適配分は、今後の工場運営における重要なテーマとなるでしょう。
実務的な第一歩
具体的な取り組みとしては、エネルギー使用量の「見える化」から始めることが基本です。各工程の熱収支を把握し、どこにポテンシャルがあるかを見極めることが、効果的な廃熱回収計画の策定に繋がります。場合によっては、外部の専門家やエネルギーサービス事業者（ESCO）の知見を活用することも有効な手段と言えます。
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