Dne 24. června zveřejnila globální analytická a konzultační firma Astute Analytica analýzu globálníhouhlíkové vláknona trhu s lopatkami rotorů větrných turbín, zpráva za období 2024–2032. Podle analýzy zprávy činila globální velikost trhu s uhlíkovými vlákny v lopatkách rotorů větrných turbín v roce 2023 přibližně 4 392 milionů USD, přičemž se očekává, že do roku 2032 dosáhne 15 904 milionů USD s průměrnou roční mírou růstu 15,37 % během prognózovaného období 2024–2032.
Hlavní body zprávy týkající se uplatňováníuhlíkové vláknoLopatky větrných turbín zahrnují následující části:
- Podle regionů je trh s uhlíkovými vlákny pro větrnou energii v asijsko-pacifickém regionu v roce 2023 největší a představuje 59,9 %;
- Podle velikosti lopatek větrné turbíny má uhlíková vlákna vysoký podíl použití 38,4 % u lopatek o velikosti 51-75 m;
- Z hlediska aplikačních dílů je podíl uhlíkových vláken v krytu nosníku lopatek větrné turbíny až 61,2 %.
Mezi hlavní trendy ve vývoji lopatek větrných turbín v posledních letech patří:
- Technologický pokrok ve výrobě: neustálé zlepšování procesů výroby uhlíkových vláken a materiálových vlastností;
- Zvyšující se délka čepelí: roste poptávka po delších a lehčích čepelích, aby se zlepšilo zachycování energie a účinnost;
- Růst regionálního trhu: trh v asijsko-pacifickém regionu se výrazně rozšířil díky rostoucí poptávce po energii a vládní podpůrné politice.
Nejvýznamnější výzvy při uplatňováníuhlíkové vláknov lopatkách větrných turbín patří následující:
- Vysoké počáteční investiční náklady: výroba uhlíkových vláken a jejich integrace do větrných turbín vyžaduje značný kapitál;
- Dodavatelský řetězec a dostupnost surovin, což vyžaduje nepřetržité dodávky vysoce kvalitních materiálů z uhlíkových vláken;
- Technické a výrobní bariéry: výzvy při zvyšování výroby a snižování nákladů, aby bylo možné konkurovat tradičním materiálům, jako jsou skleněná vlákna.
Přibližně 45 % nových lopatek větrných turbín vyrobených v roce 2024 je vyrobeno zuhlíkové vláknoa 70 % nových instalací větrných elektráren na moři na palubě v roce 2023 používá lopatky z uhlíkových vláken
Celková globální instalovaná kapacita do roku 2023 překročí 1 TW. Tato rychlá expanze podtrhuje klíčovou roli tohoto odvětví v rozvoji řešení v oblasti obnovitelných zdrojů energie v boji proti změně klimatu a jedním z klíčových faktorů jeho vysokého tempa růstu je rostoucí poptávka po účinnějších a odolnějších materiálech pro konstrukci větrných turbín, zejména po uhlíkových vláknech pro listy rotoru.
Vynikající vlastnosti uhlíkových vláken ve srovnání s tradičními skleněnými vlákny jsou hnací silou nárůstu poptávky po...uhlíková vláknapro lopatky rotoru větrných turbín. Uhlíková vlákna mají vysoký poměr pevnosti k hmotnosti, což je zásadní pro zlepšení výkonu a životnosti větrných turbín. Přibližně 45 % nově vyrobených lopatek rotoru v roce 2024 bylo vyrobeno z uhlíkových vláken, což představuje 10% nárůst oproti předchozímu roku. Tento trend je poháněn potřebou vyrábět větší a účinnější turbíny schopné generovat vyšší výkony; průměrný výkon turbín se ve skutečnosti zvýšil na 4,5 megawattů (MW), což představuje nárůst o 15 procent oproti roku 2022.
Hloubková analýza trhu s uhlíkovými vlákny v lopatkách větrných turbín provedená společností Astute Analytica odhaluje několik klíčových statistik, které podtrhují vysoký růstový trend uhlíkových vláken v tomto segmentu. Je pozoruhodné, že celosvětová kapacita větrné energie dosáhla 1 008 GW, což představuje nárůst o 73 GW jen v roce 2023. Přibližně 70 % nových instalací větrných elektráren na moři v roce 2023 (celkem 20 GW) používá lopatky z uhlíkových vláken díky jejich zvýšené odolnosti vůči drsnému mořskému prostředí. Kromě toho se ukázalo, že použití uhlíkových vláken prodlužuje životnost lopatek o 30 % a snižuje náklady na údržbu o 25 %, což je klíčový faktor pro zúčastněné strany v tomto odvětví, které se snaží optimalizovat provozní efektivitu.
Politické pobídky a vládní nařízení k dosažení uhlíkové neutrality do roku 2050 navíc urychlily investice do modernizace stávajících větrných elektráren, přičemž 50 % projektů modernizace v roce 2023 zahrnovalo výměnu lopatek ze skelných vláken za alternativy z uhlíkových vláken.
Kryty profilů křídel z uhlíkových vláken jsou klíčem ke zlepšení účinnosti větrných turbín, přičemž se očekává, že do roku 2028 bude mít 70 % nových lopatek větrných turbín kryty profilů křídel z uhlíkových vláken.
Studie ukazuje, že díky vynikající specifické pevnosti a trvanlivosti krytů nosníků z uhlíkových vlákenuhlíkové vláknoKryty nosníků mohou zlepšit výkon listů až o 20 %, což vede k delším listům a vyššímu zachycení energie. Kryty nosníků z uhlíkových vláken sehrály klíčovou roli v 30% nárůstu délky listů větrných turbín za poslední desetiletí.
Dalším důvodem pro použitíuhlíkové vláknoVýhodou použití krytů nosníků lopatek větrných turbín je, že snižuje hmotnost lopatky o 25 %, což snižuje náklady na materiál a dopravu. Kromě toho je únavová životnost krytu nosníku z uhlíkových vláken o 50 % vyšší než u konvenčních materiálů, což snižuje náklady na údržbu a prodlužuje životnost turbíny.
Vzhledem k tomu, že větrný průmysl pracuje na splnění globálních cílů v oblasti obnovitelné energie, bude se dále zvyšovat využívání krytů křídel a nosníků křídel z uhlíkových vláken. Odhaduje se, že do roku 2028 bude mít 70 % nových lopatek větrných turbín kryty nosníků z uhlíkových vláken, oproti 45 % v roce 2023. Očekává se, že tento posun povede ke zvýšení celkové účinnosti turbíny o 22 %. Vzhledem k pokroku v technologii uhlíkových vláken, který zvyšuje pevnost materiálu o 10 procent a snižuje jeho dopad na životní prostředí o 5 procent, se očekává, že oblast krytů profilů křídel bude dominovat a způsobí revoluci v konstrukci větrných turbín, čímž zajistí udržitelnou a efektivní budoucnost pro obnovitelné zdroje energie.
Lopatky větrných turbín o průměru 51–75 m dominují globálněuhlíkové vláknotrh s lopatkami větrných turbín a použití lopatek z uhlíkových vláken může zvýšit výrobu energie o 25 procent
Díky snaze o efektivitu, odolnost a výkon se segment uhlíkových vláken o délce 51–75 metrů na trhu s lopatkami větrných turbín stal dominantní silou v tomto odvětví. Díky jedinečným vlastnostem je uhlíkové vlákno ideálním materiálem pro tuto velikostní kategorii. Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti materiálu je pětkrát vyšší než u oceli, což výrazně snižuje celkovou hmotnost lopatky a vede ke zlepšení zachycení energie a účinnosti. Tento délkový segment představuje ideální rovnováhu mezi cenou materiálu a výkonem a lopatky z uhlíkových vláken mají v této kategorii 60% podíl na trhu.
Ekonomika větrné energie dále přispěla k popularitě uhlíkových vláken v tomto sektoru. Vyšší počáteční náklady na uhlíková vlákna jsou kompenzovány jejich dlouhou životností a sníženou údržbou. Lopatky vyrobené z uhlíkových vláken mají o 20 % delší životnost v rozmezí 51–75 metrů ve srovnání s lopatkami vyrobenými z konvenčních materiálů. Kromě toho jsou náklady na životní cyklus těchto lopatek sníženy o 15 % díky menšímu počtu výměn a oprav. Z hlediska energetického výkonu mohou turbíny s lopatkami z uhlíkových vláken v tomto rozsahu délek generovat až o 25 % více elektřiny, což vede k rychlejší návratnosti investic. Tržní data ukazují, že přijetí uhlíkových vláken v tomto segmentu vzrostlo za posledních pět let o 30 % ročně.
Dynamiku trhu s uhlíkovými vlákny v lopatkách větrných turbín ovlivňuje také poptávka po udržitelných a obnovitelných zdrojích energie, přičemž se předpokládá, že větrná energie do roku 2030 dodá 30 % světové elektřiny. Lopatky o průměru 51–75 m jsou obzvláště vhodné pro větrné farmy na moři, kde jsou větší a účinnější turbíny zásadní. Nasazení instalací na moři s lopatkami z uhlíkových vláken se zvýšilo o 40 %, a to díky vládním politikám a dotacím zaměřeným na snižování uhlíkové stopy. Dominanci tohoto segmentu trhu dále podtrhuje 50% podíl uhlíkových vláken na celkovém růstu větrného průmyslu, což…uhlíkové vláknoNejde jen o volbu materiálu, ale o základní kámen budoucí energetické infrastruktury.
Nárůst větrné energie v asijsko-pacifickém regionu z něj činí dominantní sílu v oblasti uhlíkových vláken pro lopatky větrných turbín.
Díky rozmachu odvětví větrné energie se asijsko-pacifický region stal významným spotřebitelem uhlíkových vláken pro lopatky větrných turbín. S instalovanou kapacitou větrné energie přes 378,67 GW v roce 2023 se tento region podílí na téměř 38 % celosvětové instalované kapacity větrné energie. Čína a Indie jsou v tomto ohledu lídry, přičemž samotná Čína přispívá ohromujícími 310 GW, což představuje 89 % kapacity regionu.
Čína je navíc světovým lídrem v montáži gondol větrných turbín na pevnině s roční kapacitou 82 GW. K červnu 2024 Čína instalovala 410 GW větrné energie. Agresivní cíle regionu v oblasti obnovitelných zdrojů energie, poháněné rostoucí poptávkou po energii a environmentálními závazky, vyžadují pokročilé a efektivní technologie.
Asijsko-pacifický region má přední výrobce uhlíkových vláken, což zajišťuje stabilní dodávky uhlíkových vláken a technologické inovace. Lehká povaha uhlíkových vláken umožňuje větší průměry rotorů a lepší účinnost zachycování energie. To vedlo k 15% nárůstu energetického výkonu nových instalací ve srovnání s konvenčními materiály. Vzhledem k tomu, že se předpokládá, že kapacita větrné energie do roku 2030 vzroste o 30 %, bude zavádění uhlíkových vláken ve větrných turbínách v asijsko-pacifickém regionu i nadále růst.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd.
M: +86 18683776368 (také WhatsApp)
Tel.: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: Č. 398 Nová zelená ulice, město Xinbang, okres Songjiang, Šanghaj
Čas zveřejnění: 18. července 2024