先の記事で太陽電池について取りあげました。
先の記事：
【特許銘柄／太陽電池１】太陽電池の特許出願動向から選定した主要企業１０選
【特許銘柄／太陽電池２】ペロブスカイト太陽電池の特許出願動向から選定した主要企業１０選
【特許銘柄／太陽電池３】量子ドット系太陽電池の特許出願動向から選定した主要企業１０選
再生可能エネルギーの一角と言える風力発電についても見ていきます。
風力発電に有望な企業はどこなのか？
特許出願件数から探ってみました。
結論（簡易版）は以下の通りです。
＜特許銘柄TOP10＞（2000年-2022年）（非上場を含む）
| 1 | 三菱重工業 【7011】 |
| 2 | 日立製作所 【6501】 |
| 3 | ＮＴＮ 【6472】 |
| 4 | 東芝 |
| 5 | ヴォッベン プロパティーズ |
| 6 | パナソニック 【6752】 |
| 7 | ソニー 【6758】 |
| 8 | 三菱電機 【6503】 |
| 9 | アロイス・ヴォベン |
| 10 | 中国電力 【9504】 |
ただし、上記結論は特許検索条件などによって変わってくるものです。詳細については下記をご確認ください。
１．本評価の概要
本評価は特許情報に基づき、対象技術の開発に関わる銘柄（本サイトでは「特許銘柄」と呼びます。）を客観的に導き出そうとするものです。
本評価については以下の記事で紹介しています。
【開発力評価メソッド】特許出願に関する情報から技術開発に関わる銘柄を評価
簡単に説明すると、以下の考え方に基づいています。
① 開発開始時期：最初の出願が古い→早くから開発に着手（古いほど評価高い）
② 開発継続性：出願が継続→技術開発が続いている（継続するほど評価高い）
③ 開発成果：出願件数が多い→開発成果が出ている（成果が多いほど評価高い）
すなわち、どこよりも早くから出願され（①）、毎年出願されていて（②）、その件数が多い（③）ほど、評価される銘柄だと考えます。
これらは、技術開発によって技術課題を解決する道筋が見えると、その成果が特許出願されるという前提に立っています。
本サイトでは個々の特許は評価対象にしていません。
本サイトは特許出願件数を指標にして技術を生み出し続ける力（開発力）を評価するものです。
＜注意点＞
特許出願件数に基づく企業の開発力の評価には以下の問題点がありますので十分にご注意ください。
・単に出願件数が多いだけの企業を過大評価することがあります。
・個々の特許を評価対象としていないので、価値の高い技術や特許を保有する企業を過小評価することがあります。
・現実には開発成果が特許出願されない場合があります。
・対象技術が特許出願された場合であっても、特許検索において情報漏れが生じることがあります。
・特許検索において対象技術との関連性の低いノイズ情報を拾ってしまうことがあります。
・対象技術の市場性や対象企業における影響は別個判断が必要です
（まとめると、ざっくりとした評価であり、間違いもあります、ということです。）
２．特許銘柄の評価方法
２.１ 評価対象
風力発電に関連する技術が対象です。
本記事では陸上、洋上の区別はしていません。
また、風車のパーツの区別もしていません。
２.２ 特許検索ツール
特許情報プラットフォーム（J-PlatPat）
２.３ 検索条件
文献種別：国内文献
検索キーワード：
検索項目（ⅰ） 請求の範囲「風力 風車 タービン 発電装置 発電機 発電システム」
検索項目（ⅱ） 全文「風力発電」
検索条件：検索条件（ⅰ） AND 検索条件（ⅱ）
日付指定：出願日 20000101～20221231
３．特許銘柄の評価結果
３.１ 期間別の出願件数の推移
2000年～2007年、2008年～2015年、2016年～2022年の３つの区間に分けました。
各期間における総出願人数と総出願件数は以下の通りです（出願人数は筆頭出願人のみカウント）。
出願件数、出願人数ともに2008年-2015年の期間にピークがあります（この期間の再エネ化の風潮を受けたもの？）。
各期間の出願件数上位企業は以下の通りです。
（１）2000年～2007年
出願人数1308のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表１です。
＜表１＞
| 三菱重工業 | 19.8 件/年 |
| ＮＴＮ | 12.1 件/年 |
| アロイス・ヴォベン | 12.1 件/年 |
| パナソニック | 9.8 件/年 |
| 日立製作所 | 9.5 件/年 |
（２）2008年～2015年
出願人数1844のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表２です。
＜表２＞
| 三菱重工業 | 60.8 件/年 |
| 日立製作所 | 37.1 件/年 |
| 東芝 | 20.1 件/年 |
| ソニー | 17.6 件/年 |
| ヴォッベン プロパティーズ | 17.5 件/年 |
（３）2016年～2022年
出願人数1332のうちの上位5社の推移です。
上図の出願件数を企業ごとに平均化したのが下の表３です。
＜表３＞
| 日立製作所 | 37.1 件/年 |
| ＮＴＮ | 23.3 件/年 |
| 東芝 | 20.6 件/年 |
| ヴォッベン プロパティーズ | 20.1 件/年 |
| 三菱重工業 | 19.0 件/年 |
（４）出願上位企業の推移
下の表４は表１～表３をまとめたものです。
＜表４＞
| 2000年～2007年 | 2008年～2015年 | 2016年～2022年 | |
| 1 | 三菱重工業 （19.8 件/年） |
三菱重工業 （60.8 件/年） |
日立製作所 （37.1 件/年） |
| 2 | ＮＴＮ （12.1 件/年） |
日立製作所 （37.1 件/年） |
ＮＴＮ （23.3 件/年） |
| 3 | アロイス・ヴォベン （12.1 件/年） |
東芝 （20.1 件/年） |
東芝 （20.6 件/年） |
| 4 | パナソニック （9.8 件/年） |
ソニー （17.6 件/年） |
ヴォッベン プロパティーズ （20.1 件/年） |
| 5 | 日立製作所 （9.5 件/年） |
ヴォッベン プロパティーズ （17.5 件/年） |
三菱重工業 （19.0 件/年） |
全期間にわってランクインしているのは三菱重工、日立製作所です（NTNは2008年-2015年では6位でした）。
３.２ 全対象期間での出願件数
下図は全対象期間における出願件数上位10社です。
各期間における出願件数の平均値を結んだ線であらわしています。
各期間の平均出願件数を下の表5にまとめました。
全期間におけるトータル出願件数が多い順に上から表示しています。
括弧内のパーセントは他社を含めた総出願件数に対する割合です。
＜表５＞
| 平均出願件数 | ||||
| 2000年-2007年 | 2008年-2015年 | 2016年-2022年 | ||
| 1 | 三菱重工業 | 19.8 件/年 (4.9%) |
60.8 件/年 (8.8%) |
19.0 件/年 (3.5%) |
| 2 | 日立製作所 | 9.5 件/年 (2.4%) |
37.1 件/年 (5.4%) |
37.1 件/年 (6.8%) |
| 3 | ＮＴＮ | 12.1 件/年 (3.0%) |
15.6 件/年 (2.3%) |
23.3 件/年 (4.3%) |
| 4 | 東芝 | 4.0 件/年 (1.0%) |
20.1 件/年 (2.9%) |
20.6 件/年 (3.8%) |
| 5 | ヴォッベン プロパティーズ | 0.0 件/年 (0.0%) |
17.5 件/年 (2.5%) |
20.1 件/年 (3.7%) |
| 6 | パナソニック | 9.8 件/年 (2.4%) |
12.5 件/年 (1.8%) |
7.7 件/年 (1.4%) |
| 7 | ソニー | 0.8 件/年 (0.2%) |
17.6 件/年 (2.5%) |
2.6 件/年 (0.5%) |
| 8 | 三菱電機 | 4.5 件/年 (1.1%) |
7.0 件/年 (1.0%) |
9.0 件/年 (1.6%) |
| 9 | アロイス・ヴォベン | 12.1 件/年 (3.0%) |
3.9 件/年 (0.6%) |
0.0 件/年 (0.0%) |
| 10 | 中国電力 | 2.5 件/年 (0.6%) |
8.1 件/年 (1.2%) |
2.7 件/年 (0.5%) |
パナソニックはパナソニックIPマネジメントの出願数を含みます。
次に、上表に示されるデータを上記１の考え方に照らしてみます。
①開発開始時期
三菱重工、日立製作所、NTN、東芝、ソニー、三菱電機、パナソニック、アロイス・ヴォベン、中国電力が2000年-2007年には出願しています。
②開発の継続性
最初の出願から各期間いずれも出願しているのは、三菱重工、日立製作所、NTN、東芝、ヴォッベン プロパティーズ、パナソニック、ソニー、三菱電機、中国電力です。
③開発成果
総出願件数では三菱重工です。次が日立製作所です。
直近の期間である2016年-2022年では、三菱重工の平均出願件数は減少、日立製作所の平均出願件数は維持されています。
トータルの出願件数は以下のとおりです。
＜表6＞
| 三菱重工業 | 777 件 |
| 日立製作所 | 633 件 |
| ＮＴＮ | 385 件 |
| 東芝 | 337 件 |
| ヴォッベン プロパティーズ | 281 件 |
４ まとめ：特許銘柄TOP10
表5に基づく評価は以下の通りです。
①開発の開始時期・・・9社に大差なし
②開発の継続性・・・三菱重工、日立製作所、NTN、東芝、ヴォッベン プロパティーズ、ソニー、三菱電機、中国電力に大差なし
③開発成果・・・総数では三菱重工、直近の期間では日立製作所の出願が多い
これらをまとめると以下のとおりです。
＜表7＞
| 出願情報 | ||||
| ①開始時期 | ②継続性 | ③成果 | ||
| 1 | 三菱重工業 【7011】 | 〇 | 〇 | 777 件 (6.2%) |
| 2 | 日立製作所 【6501】 | 〇 | 〇 | 633 件 (5.0%) |
| 3 | ＮＴＮ 【6472】 | 〇 | 〇 | 385 件 (3.1%) |
| 4 | 東芝 | 〇 | 〇 | 337 件 (2.7%) |
| 5 | ヴォッベン プロパティーズ | 〇 | 281 件 (2.2%) |
|
| 6 | パナソニック 【6752】 | 〇 | 〇 | 232 件 (1.8%) |
| 7 | ソニー 【6758】 | 〇 | 〇 | 165 件 (1.3%) |
| 8 | 三菱電機 【6503】 | 〇 | 〇 | 155 件 (1.2%) |
| 9 | アロイス・ヴォベン | 〇 | 128 件 (1.0%) |
|
| 10 | 中国電力 【9504】 | 〇 | 〇 | 104 件 (0.8%) |
上記①の〇は2000年～2007年に出願が確認されたもの
上記②の〇は最初の出願から各期間における出願の継続が確認されたもの
上記③成果の割合は総出願数に対するもの
５．ご参考
以下、個々の特許出願明細書中の記載などを参考に技術情報を整理しました。
５.１ 再生可能エネルギーについて
今回は風力発電に関わる銘柄についてですが、風力発電を含めた代表的な再生可能エネルギーについて、以下（１）～（５）に整理しました。
（１）太陽光発電
太陽光発電は太陽の光エネルギーを太陽電池パネルで直接電気に変換する発電方式です。住宅の屋根や広大な土地に設置されます。
＜メリット＞
燃料費が不要
太陽の光を利用するため燃料の購入費用がかかりません。
導入場所が比較的自由
広い土地があれば大規模発電所を建設可能で一般家庭の屋根にも設置可能です。
災害時の非常用電源
停電時にも自立運転機能があれば電気を使うことができます。
＜デメリット＞
天候に左右される
発電量が日照時間や天候に大きく依存し、不安定になりやすいです。
発電効率が低い
他の発電方法に比べてエネルギー変換効率が比較的低い傾向にあります。
設置面積が必要
大量の電力を得るには広大な敷地が必要となります。
（２）風力発電
風力発電は風の力で大きな風車を回し、その回転エネルギーを発電機に伝えて電気をつくる発電方式です。陸上だけでなく洋上にも設置されます。
＜メリット＞
燃料費が不要
風の力を利用するため、燃料費がかかりません。
夜間も発電可能
風があれば昼夜を問わず発電できます。
高い変換効率
風のエネルギーを比較的効率よく電気に変換できます。
＜デメリット＞
天候に左右される
風の強さや向きによって発電量が変動し、不安定になりやすいです。
設置場所の制約
一定以上の安定した風が吹く場所が必要で設置できる場所が限られます。
騒音・景観問題
風車の回転音が騒音となったり、巨大な風車が景観を損ねる懸念があります。
初期費用が高額
風車の製造、輸送、設置には多大な費用がかかります。
（３）水力発電
水力発電は水の落差や流れの力を利用してタービンを回し、発電機を駆動させて電気をつくる発電方式です。ダム式や流れ込み式などがあります。
＜メリット＞
安定した電力供給
貯水式の水力発電は水量調整により電力需要に合わせて安定的に発電できます。
高いエネルギー変換効率
水の持つ位置エネルギーや運動エネルギーを高効率で電気に変換できます。
純国産エネルギー
水資源が豊富な国では国内でエネルギーを自給できます。
＜デメリット＞
地理的制約が大きい
ダム建設に適した場所や十分な水量・落差のある場所が限られます。
環境への影響
大規模なダム建設は生態系や景観に影響を与える可能性があります。
初期費用が高額
ダムや発電施設の建設に多額の費用と時間がかかります。
渇水時の影響
降水量が少ない時期には発電量が低下する可能性があります。
（４）バイオマス発電
バイオマス発電は植物や動物の排泄物、生ごみなどのバイオマスを燃料として燃焼させたり、ガス化したりして電気をつくる発電方式です。
＜メリット＞
カーボンニュートラル
バイオマスが成長過程で吸収したCO2を排出するため、大気中のCO2総量を増やさない「カーボンニュートラル」なエネルギーとされています。
廃棄物の有効活用
農業廃棄物や家畜の糞尿、生ごみなどを燃料として活用でき、廃棄物問題の解決にもつながります。
安定供給が可能
天候に左右されにくく、燃料が安定的に供給できれば24時間発電が可能です。
＜デメリット＞
燃料調達コスト
燃料の収集、運搬、加工にコストがかかる場合があります。
土地利用の競合
食料生産と競合する可能性や大規模なプランテーションが環境に影響を与える懸念があります。
エネルギー効率
化石燃料に比べて発電効率が低い場合があり、大規模な導入には課題があります。
環境への影響
燃料によっては燃焼時に窒素酸化物などを排出する可能性があります
（５）地熱発電
地熱発電は地下深くのマグマによって熱せられた地熱エネルギーを利用して蒸気や熱水を取り出し、タービンを回して電気をつくる発電方式です。
＜メリット＞
安定した電力供給
天候や昼夜に左右されず、年間を通じて安定的に発電できます。
純国産エネルギー
火山国である日本では国内でエネルギーを自給できる貴重な資源です。
長期的な利用が可能
地熱資源は比較的枯渇しにくいため、長期間の運用が期待できます。
＜デメリット＞
開発コストと時間
地下資源の調査や掘削に多額の費用と長い期間が必要です。
設置場所の制約
火山活動が活発な地域など、地熱資源が豊富な場所に限られます。
温泉地との競合・景観問題
国立公園や温泉地が多い場所で開発が進められるため、景観や温泉資源への影響が懸念されることがあります。
有害物質の排出
発電時に硫化水素などのガスが発生する可能性があり、適切な処理が必要です。
５.２ 再生可能エネルギーの各方式の比較
各方式の比較を以下の表にまとめました。
＜比較表＞
| 発電方式 | エネルギー変換効率 | コスト（導入/発電） |
メリット |
デメリット （✕弱点、▲注意） |
普及のための課題 | その他特記事項 |
| 太陽光発電 | 15〜25%（結晶系） | 導入：△高い 発電：◎安い |
◎CO2排出なし ◎燃料費ゼロ 〇導入場所多様 〇災害時利用可 |
✕天候依存 ✕設置面積大 ▲廃棄物 |
効率向上、蓄電、コスト低減、リサイクル | 分散型電源、系統連携 |
| 風力発電 | 30〜50% | 導入：△高い 発電：◎安い |
◎CO2排出なし ◎燃料費ゼロ 〇高効率（大型） 〇夜間発電 |
✕天候依存 ✕立地制約 ▲騒音・景観 ▲鳥類影響 |
大型化・浮体式、系統安定化、騒音対策 | 洋上風力ポテンシャル大 |
| 水力発電 | 80〜90%（大規模） | 導入：✕高額 発電：◎非常に安い |
◎安定供給 ◎高効率 ◎CO2排出極少 ◎純国産 |
✕地理制約 ✕初期費用・工期環境影響 |
小水力開発、環境配慮、既設効率化 | 調整力、安定供給能力高 |
| バイオ燃料発電 | 20〜40% | 導入：△中〜高 発電：△燃料費 |
◎カーボンニュートラル ◎廃棄物活用 〇安定供給 |
✕燃料確保コスト ✕土地利用競合 ▲効率（燃料種） ▲環境影響（燃焼） |
燃料多様化、高効率化、前処理技術 | 地産地消、地域循環 |
| 地熱発電 | 10〜20% | 導入：✕高額 発電：◎非常に安い |
◎安定供給 ◎CO2排出極少 ◎純国産 ◎長期利用可 |
✕開発費・期間 ✕設置場所制約 ▲温泉・景観 ▲有害物質 |
掘削・探査、バイナリー、環境配慮 | 火山国に有利、安定供給能力高 |
国内において、風力発電では洋上にポテンシャルがあります。
そこが進展するかどうか注視したいですね。
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＜出典、参考＞
・特許情報プラットフォーム（https://www.j-platpat.inpit.go.jp/）にて公開されている情報
・資源エネルギー庁 再生可能エネルギーについて
https://www.enecho.meti.go.jp/category/saving_and_new/saiene/
＜留意事項＞
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