分布型温度センシング市場のエネルギー分野導入トレンド

分散型温度センシング市場の将来展望：2032年に向けての成長予測と主要動向

現代の産業界において、安全性、効率性、そして信頼性の確保は最重要課題です。特に、広範囲にわたるインフラや設備の温度をリアルタイムで正確に監視する技術は、多くの分野で不可欠となっています。こうした背景の中、光ファイバー自体を数キロメートルにわたる連続した温度センサーとして利用する画期的な技術「分散型温度センシング（DTS）」が注目を集めています。この技術は、インフラの健全性を常時監視し、異常を早期に検知することで、大規模な事故を未然に防ぎ、運用の最適化を可能にします。Fortune Business Insightsが発表した最新の分析によると、分散型温度センシング市場は、今後力強い成長を遂げることが予測されています。具体的には、2024年の市場規模10億4,180万米ドルから、2032年には21億8,397万米ドルへと拡大し、この間の年平均成長率（CAGR）は9.87%に達すると見込まれています。本記事では、この成長著しい市場の現状、主要な技術セグメント、応用分野、そして地域的な動向について詳細に解説します。

第1章：市場の現状と力強い成長予測

分散型温度センシング（DTS）市場は、着実な成長基盤の上に成り立っています。2024年時点での市場規模は10億4,180万米ドルと評価されており、これは既に多くの産業でDTS技術が重要な役割を果たしていることを示しています。この市場は、翌年の2025年には11億2,979万米ドルに達すると予測されており、短期的な成長モメンタムの強さがうかがえます。

しかし、DTS市場の真価はその長期的な成長ポテンシャルにあります。2025年から2032年にかけての予測期間において、市場は9.87%という高い年平均成長率（CAGR）で拡大を続けると見られています。この成長率を背景に、市場規模は2032年までに21億8,397万米ドルへと、ほぼ倍増する見込みです。この数字は、単なる経済的な拡大以上の意味を持ちます。これは、石油・ガス、電力、環境監視、インフラ管理といった基幹産業において、DTS技術の導入が標準的なプラクティスとして定着しつつあることの証左です。

この力強い成長は、いくつかの要因によって支えられています。第一に、産業インフラの老朽化対策や安全性向上の要求が高まっていることです。DTSは、パイプラインの漏洩検知、電力ケーブルのホットスポット検出、トンネル内の火災検知など、予知保全とリスク管理に直接的に貢献します。第二に、技術の進化により、測定の精度、距離、そしてコスト効率が向上していることも、導入のハードルを下げ、新たな応用分野を切り拓いています。このような持続的な需要と技術革新が、今後10年間にわたる市場の健全な成長を牽引していくことは間違いありません。

第2章：市場を構成する主要な技術セグメント

DTS市場の多様性は、その技術的なセグメンテーションに明確に表れています。市場は、光の散乱方式、動作原理、そして使用される光ファイバーの種類によって細分化されており、それぞれの技術が特定のニーズに応えています。

1. 散乱方式別（By Scattering Method）

DTS技術の根幹をなすのが、光ファイバー内で発生する光の散乱現象です。温度の変化によって散乱光の特性が変化することを利用して、温度を測定します。市場は主に以下の3つの散乱効果に基づいて分類されます。

• ラマン散乱効果（Raman Scattering Effect）: ラマン散乱は、光が物質と相互作用する際に、そのエネルギー（波長）がわずかに変化する現象です。この散乱光のうち、特に「反ストークス光」と呼ばれる成分の強度が温度に強く依存するため、高精度な温度測定に広く利用されています。多くの商用DTSシステムがこの原理を採用しており、市場の主流を形成しています。
• ブリルアン散乱効果（Brillouin Scattering Effect）: ブリルアン散乱は、光が物質内の音響波と相互作用することで発生します。この散乱光の周波数シフトは、温度だけでなく歪み（ひずみ）にも依存するという特徴があります。そのため、温度と歪みの両方を同時に測定したい構造ヘルスモニタリングなどの高度なアプリケーションで利用価値が高い技術です。
• レイリー散乱効果（Rayleigh Scattering Effect）: レイリー散乱は、光ファイバー内の微小な密度ゆらぎによって発生する弾性散乱です。散乱光の強度自体は温度に直接依存しませんが、他の技術と組み合わせることで、基準信号として利用されたり、特定の測定方式で活用されたりします。

2. 動作原理別（By Operating Principle）

散乱光を解析し、距離と温度の情報を得るための動作原理も、市場を分類する重要な指標です。主に2つの方式が存在します。

• 光時間領域反射測定法（OTDR - Optical Time Domain Reflectometry）: この方式では、短い光パルスをファイバーに入射し、ファイバーの各点で後方散乱されて戻ってくる光を時間的に分析します。光が往復する時間から散乱が発生した位置（距離）を特定し、戻ってきた光の特性からその地点の温度を算出します。長距離の測定に適しており、パイプラインや電力ケーブルの監視に広く用いられています。
• 光周波数領域反射測定法（OFDR - Optical Frequency Domain Reflectometry）: OFDRは、周波数を連続的に変化させた光（周波数掃引光）をファイバーに入射し、戻ってきた光との干渉を解析する方式です。時間ではなく周波数の領域で解析を行うことにより、OTDRに比べて非常に高い空間分解能（数ミリメートル単位）を実現できます。これにより、電子部品の微細な温度分布測定や、小規模ながらも高精度な監視が求められる用途で強みを発揮します。

3. ファイバータイプ別（By Fiber Type）

DTSシステムで使用される光ファイバーの種類も、システムの性能やコストを左右する要素です。

• シングルモードファイバー（Single-mode Fibers）: コア径が非常に細く、光が単一のモード（経路）で伝搬するファイバーです。信号の減衰が少なく、長距離伝送に適しているため、数キロから数十キロに及ぶ長距離の温度監視（例：長距離パイプライン、広域の電力網）で主に使用されます。
• マルチモードファイバー（Multi-mode Fibers）: コア径が比較的太く、光が複数のモードで伝搬するファイバーです。シングルモードファイバーに比べて接続が容易で、関連する光学部品も安価な傾向にありますが、伝送距離は短くなります。そのため、工場内の設備監視やビル内の火災検知など、比較的短距離のアプリケーションで採用されることが多いです。

第3章：市場成長を牽引する多様な応用分野

DTS技術の価値は、その幅広い応用分野によって証明されています。市場の成長は、以下の主要なアプリケーションにおける需要の拡大に強く支えられています。

• 石油・ガス（Oil & Gas）: この分野はDTS市場における最大の牽引役の一つです。油井やガス井の内部（ダウンホール）の温度分布をリアルタイムで監視し、生産状況の最適化や異常の早期検知に役立てられます。また、地上や海底に敷設された長距離パイプラインの漏洩検知や、地熱貯留層のモニタリングにも不可欠な技術となっています。
• 電力ケーブル監視（Power Cable Monitoring）: 地中や海底に敷設された高圧電力ケーブルは、社会の重要なライフラインです。DTSは、ケーブル全長にわたって温度を監視し、過負荷や絶縁劣化によるホットスポット（局所的な異常高温）を早期に特定します。これにより、ケーブルの焼損事故を未然に防ぎ、送電容量を最適化（ダイナミックケーブルレーティング）することが可能になります。
• 火災検知（Fire Detection）: 道路トンネル、鉄道トンネル、コンベアベルト、大規模な倉庫やプラントなど、従来の点センサーではカバーしきれない広範囲または特殊な環境において、DTSは優れた火災検知ソリューションを提供します。火災発生時に、その正確な位置と延焼の広がりを瞬時に特定できるため、迅速な初期消火と避難誘導に貢献します。
• プロセス・パイプライン監視（Process & Pipeline Monitoring）: 化学プラントの反応器や、LNG（液化天然ガス）パイプライン、地域暖房用の温水パイプラインなど、様々な産業プロセスにおいて温度管理は極めて重要です。DTSは、これらのパイプラインや設備の温度プロファイルを連続的に監視し、プロセスの効率化と安全確保を支援します。
• 環境モニタリング（Environmental Monitoring）: 地下水の流れの追跡、ダムの漏水検知、土壌温度の監視による地滑りの予兆検知、河川や湖沼の水温分布調査など、環境保全や防災の分野でもDTSの活用が進んでいます。

第4章：地域別市場分析：北米の優位性

地域別に見ると、分散型温度センシング市場は特定の地域に集中する傾向が見られます。2024年のデータによれば、北米が市場全体の35.07%という最大のシェアを占め、市場を支配しています。

この北米の優位性は、いくつかの要因によって説明できます。まず、この地域には世界有数の規模を誇る石油・ガス産業が存在し、シェールオイル・ガスの開発をはじめとする探査・生産活動においてDTS技術が積極的に活用されていることが挙げられます。ダウンホールモニタリングやパイプラインの健全性監視に対する旺盛な需要が、市場を強力に下支えしています。

さらに、広大な国土に張り巡らされた電力網やパイプライン網といったインフラの維持管理・更新に対する投資が活発であることも、DTSの導入を促進しています。加えて、厳しい安全基準や環境規制への対応、そして技術革新に対する高い受容性も、北米市場の成長を後押しする重要な要素と考えられます。この地域における先行的な導入実績と確立されたエコシステムが、今後も市場全体の成長をリードしていくと予想されます。

結論

分散型温度センシング（DTS）市場は、2032年に向けて9.87%という堅調な年平均成長率で拡大を続ける、非常に有望な市場です。その成長は、石油・ガスや電力といった基幹産業における安全性と効率性の追求、そして火災検知や環境監視といった新たな応用分野の拡大によって支えられています。ラマン散乱やブリルアン散乱といった多様な測定原理、OTDRやOFDRといった動作原理、そしてシングルモードとマルチモードファイバーの選択肢が、様々なニーズに対応可能な柔軟性を市場に与えています。特に北米市場がその規模と技術的成熟度で市場を牽引しており、今後もこの傾向は続くと見られます。DTS技術は、見えないリスクを可視化し、未来の産業インフラを支える「神経網」として、その重要性をますます高めていくことでしょう。

出典:

• Fortune Business Insights, "Distributed Temperature Sensing Market Size, Share & Industry Analysis", https://www.fortunebusinessinsights.com/distributed-temperature-sensing-market-104935