पवन ऊर्जा टर्बाइन ब्लेडों में कार्बन फाइबर का उपयोग उल्लेखनीय रूप से बढ़ेगा

24 जून को, वैश्विक विश्लेषक और परामर्श फर्म, एस्ट्यूट एनालिटिका ने वैश्विक का विश्लेषण प्रकाशित कियाकार्बन फाइबरपवन टरबाइन रोटर ब्लेड बाजार में, 2024-2032 रिपोर्ट। रिपोर्ट के विश्लेषण के अनुसार, पवन टरबाइन रोटर ब्लेड बाजार में वैश्विक कार्बन फाइबर का आकार 2023 में लगभग $4,392 मिलियन था, जबकि 2032 तक इसके $15,904 मिलियन तक पहुँचने की उम्मीद है, जो 2024-2032 की पूर्वानुमान अवधि के दौरान 15.37% की CAGR से बढ़ रहा है।

के आवेदन के संबंध में रिपोर्ट के मुख्य बिंदुकार्बन फाइबरपवन टरबाइन ब्लेड में निम्नलिखित भाग शामिल हैं:

• क्षेत्र के अनुसार, पवन ऊर्जा के लिए एशिया-प्रशांत कार्बन फाइबर बाजार 2023 में सबसे बड़ा है, जिसका हिस्सा 59.9% है;
• पवन टरबाइन ब्लेड आकार के अनुसार, 51-75 मीटर ब्लेड के आकार में कार्बन फाइबर का उच्च अनुप्रयोग अनुपात 38.4% है;
• अनुप्रयोग भागों के परिप्रेक्ष्य से, पवन टरबाइन ब्लेड विंग बीम कैप में कार्बन फाइबर का अनुप्रयोग अनुपात 61.2% जितना अधिक है।

हाल के वर्षों में पवन टरबाइन ब्लेड के विकास में मुख्य रुझान निम्नलिखित हैं:

1. विनिर्माण में तकनीकी प्रगति: कार्बन फाइबर उत्पादन प्रक्रियाओं और सामग्री गुणों में निरंतर सुधार;
2. ब्लेड की लंबाई बढ़ाना: ऊर्जा संग्रहण और दक्षता में सुधार के लिए लंबे और हल्के ब्लेड की मांग बढ़ रही है;
3. क्षेत्रीय बाजार वृद्धि: बढ़ती ऊर्जा मांग और सरकारी समर्थन नीतियों से प्रेरित होकर, एशिया-प्रशांत क्षेत्र में बाजार में काफी विस्तार हुआ है।

के आवेदन के लिए सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियांकार्बन फाइबरपवन टरबाइन ब्लेड में निम्नलिखित शामिल हैं:

1. उच्च प्रारंभिक निवेश लागत: कार्बन फाइबर उत्पादन और पवन टर्बाइनों में एकीकरण के लिए महत्वपूर्ण पूंजी की आवश्यकता होती है;
2. आपूर्ति श्रृंखला और कच्चे माल की उपलब्धता, जिसके लिए उच्च गुणवत्ता वाले कार्बन फाइबर सामग्रियों की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है;
3. तकनीकी और विनिर्माण बाधाएं: ग्लास फाइबर जैसी पारंपरिक सामग्रियों के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए उत्पादन बढ़ाने और लागत कम करने में चुनौतियां।

2024 में निर्मित लगभग 45% नए पवन टरबाइन ब्लेड किससे बने होंगेकार्बन फाइबर, और 2023 में 70% नए अपतटीय पवन ऊर्जा संयंत्र कार्बन फाइबर ब्लेड का उपयोग करेंगे

वर्ष 2023 तक कुल वैश्विक स्थापित क्षमता 1 TW से अधिक हो जाएगी। यह तीव्र विस्तार जलवायु परिवर्तन से निपटने के लिए नवीकरणीय ऊर्जा समाधानों को आगे बढ़ाने में उद्योग की महत्वपूर्ण भूमिका को रेखांकित करता है, और इसकी उच्च विकास दर के पीछे प्रमुख चालकों में से एक पवन टरबाइन निर्माण में अधिक कुशल और टिकाऊ सामग्रियों, विशेष रूप से रोटर ब्लेड के लिए कार्बन फाइबर की बढ़ती मांग है।

पारंपरिक ग्लास फाइबर की तुलना में कार्बन फाइबर सामग्री के बेहतर गुणों के कारण इसकी मांग में वृद्धि हो रही है।कार्बन फाइबरपवन टर्बाइन रोटर ब्लेड के लिए। कार्बन फाइबर में उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात होता है, जो पवन टर्बाइनों के प्रदर्शन और दीर्घायु को बेहतर बनाने के लिए महत्वपूर्ण है। 2024 में लगभग 45% नव निर्मित रोटर ब्लेड कार्बन फाइबर से बने थे, जो पिछले वर्ष की तुलना में 10% की वृद्धि है। यह प्रवृत्ति उच्च आउटपुट उत्पन्न करने में सक्षम बड़े, अधिक कुशल टर्बाइनों का उत्पादन करने की आवश्यकता से प्रेरित है; वास्तव में, टर्बाइनों की औसत क्षमता 4.5 मेगावाट (MW) तक बढ़ गई है, जो 2022 से 15 प्रतिशत की वृद्धि है।

एस्ट्यूट एनालिटिका द्वारा पवन टरबाइन ब्लेड बाजार में कार्बन फाइबर के गहन विश्लेषण से कई महत्वपूर्ण आंकड़े सामने आए हैं जो इस सेगमेंट में कार्बन फाइबर की उच्च वृद्धि प्रवृत्ति को रेखांकित करते हैं। उल्लेखनीय रूप से, वैश्विक पवन ऊर्जा क्षमता 1,008 गीगावाट तक पहुंच गई है, जो अकेले 2023 में 73 गीगावाट की वृद्धि है। 2023 में लगभग 70% नए अपतटीय पवन प्रतिष्ठान (कुल 20 गीगावाट) कठोर समुद्री वातावरण के लिए उनके बढ़े हुए प्रतिरोध के कारण कार्बन फाइबर ब्लेड का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, कार्बन फाइबर के उपयोग से ब्लेड का जीवन 30% तक बढ़ जाता है और रखरखाव लागत 25% तक कम हो जाती है, जो परिचालन दक्षता को अनुकूलित करने के उद्देश्य से उद्योग के हितधारकों के लिए एक महत्वपूर्ण कारक है।

इसके अतिरिक्त, 2050 तक कार्बन तटस्थता प्राप्त करने के लिए नीतिगत प्रोत्साहन और सरकारी आदेशों ने मौजूदा पवन फार्मों के उन्नयन में निवेश को गति दी है, जिसमें 2023 में 50% रेट्रोफिट परियोजनाएं फाइबरग्लास ब्लेडों को कार्बन फाइबर विकल्पों के साथ प्रतिस्थापित करने से संबंधित हैं।

कार्बन फाइबर एयरफ़ॉइल कैप पवन टर्बाइन की दक्षता में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण हैं, 2028 तक 70% नए पवन टर्बाइन ब्लेड में कार्बन फाइबर एयरफ़ॉइल कैप होने की उम्मीद है

कार्बन फाइबर स्पार कैप्स की बेहतर विशिष्ट शक्ति और स्थायित्व के कारण, एक अध्ययन से पता चलता है किकार्बन फाइबरस्पर कैप ब्लेड के प्रदर्शन को 20% तक बेहतर बना सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप ब्लेड लंबे होते हैं और ऊर्जा का अधिक संग्रह होता है। कार्बन फाइबर स्पर कैप ने पिछले दशक में पवन ब्लेड की लंबाई में 30% की वृद्धि में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

उपयोग करने का एक अन्य कारणकार्बन फाइबरपवन टर्बाइन ब्लेड में स्पर कैप का सबसे बड़ा फायदा यह है कि यह ब्लेड के वजन को 25% तक कम कर देता है, जिससे सामग्री और परिवहन लागत कम हो जाती है। इसके अलावा, कार्बन फाइबर स्पर कैप का थकान जीवन पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में 50% अधिक है, जो रखरखाव लागत को कम करता है और टर्बाइन के जीवन को बढ़ाता है।

जैसे-जैसे पवन उद्योग वैश्विक अक्षय ऊर्जा लक्ष्यों को पूरा करने के लिए काम करता है, कार्बन फाइबर विंग और स्पर कैप्स को अपनाने में और वृद्धि होगी। यह अनुमान है कि 2028 तक 70% नए पवन टर्बाइन ब्लेड में कार्बन फाइबर स्पर कैप होंगे, जबकि 2023 में यह 45% था। इस बदलाव से कुल टर्बाइन दक्षता में 22% की वृद्धि होने की उम्मीद है। कार्बन फाइबर प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ सामग्री की ताकत 10 प्रतिशत बढ़ जाती है और इसके पर्यावरणीय प्रभाव को 5 प्रतिशत तक कम कर देती है, एयरफ़ॉइल कैप्स के क्षेत्र में हावी होने और पवन टर्बाइन डिज़ाइन में क्रांति लाने की उम्मीद है, जिससे अक्षय ऊर्जा के लिए एक टिकाऊ और कुशल भविष्य सुनिश्चित होगा।

51-75 मीटर पवन टरबाइन ब्लेड वैश्विक स्तर पर हावी हैंकार्बन फाइबरपवन टरबाइन ब्लेड बाजार, और कार्बन फाइबर ब्लेड के उपयोग से बिजली उत्पादन में 25 प्रतिशत की वृद्धि हो सकती है

दक्षता, स्थायित्व और प्रदर्शन की खोज से प्रेरित होकर, पवन टरबाइन ब्लेड बाजार का 51-75 मीटर कार्बन फाइबर खंड कार्बन फाइबर में एक प्रमुख शक्ति बन गया है। कार्बन फाइबर के अनूठे गुण इसे इस आकार की श्रेणी के लिए एक आदर्श सामग्री बनाते हैं। सामग्री का उच्च शक्ति-से-वजन अनुपात स्टील के पांच गुना है, जो ब्लेड के कुल वजन को काफी कम करता है, जिसके परिणामस्वरूप बेहतर ऊर्जा कैप्चर और दक्षता होती है। यह लंबाई खंड उस मधुर स्थान का प्रतिनिधित्व करता है जहां सामग्री लागत और प्रदर्शन के बीच संतुलन अनुकूलित होता है, और कार्बन फाइबर ब्लेड की इस श्रेणी में 60% बाजार हिस्सेदारी है।

पवन ऊर्जा के अर्थशास्त्र ने इस क्षेत्र में कार्बन फाइबर की लोकप्रियता में और योगदान दिया है। कार्बन फाइबर की उच्च प्रारंभिक लागत इसके लंबे जीवन और कम रखरखाव से ऑफसेट होती है। कार्बन फाइबर से बने ब्लेड में पारंपरिक सामग्रियों से बने ब्लेड की तुलना में 51-75 मीटर की सीमा में 20% अधिक सेवा जीवन होता है। इसके अलावा, कम प्रतिस्थापन और मरम्मत के कारण इन ब्लेड की जीवन चक्र लागत 15% कम हो जाती है। ऊर्जा उत्पादन के संदर्भ में, इस लंबाई सीमा में कार्बन फाइबर ब्लेड वाले टर्बाइन 25% अधिक बिजली उत्पन्न कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप निवेश पर तेजी से रिटर्न मिलता है। बाजार के आंकड़ों से पता चलता है कि पिछले पांच वर्षों में इस सेगमेंट में कार्बन फाइबर अपनाने में प्रति वर्ष 30% की वृद्धि हुई है।

पवन टर्बाइन ब्लेड बाजार की गतिशीलता में कार्बन फाइबर भी संधारणीय और नवीकरणीय ऊर्जा स्रोतों की मांग से प्रभावित है, अनुमान है कि 2030 तक पवन ऊर्जा दुनिया की 30% बिजली की आपूर्ति करेगी। 51-75 मीटर ब्लेड विशेष रूप से अपतटीय पवन फार्मों के लिए उपयुक्त हैं, जहां बड़े और अधिक कुशल टर्बाइन महत्वपूर्ण हैं। कार्बन फाइबर ब्लेड का उपयोग करने वाले अपतटीय प्रतिष्ठानों की तैनाती में 40% की वृद्धि हुई है, जो कार्बन फुटप्रिंट को कम करने के उद्देश्य से सरकारी नीतियों और सब्सिडी द्वारा प्रेरित है। इस बाजार खंड का प्रभुत्व पवन उद्योग के समग्र विकास में कार्बन फाइबर के 50% योगदान से और भी अधिक स्पष्ट होता है, जिससे यह बाजार में सबसे अधिक बिकने वाला बाजार बन गया है।कार्बन फाइबरयह न केवल एक भौतिक विकल्प है, बल्कि भविष्य की ऊर्जा अवसंरचना की आधारशिला भी है।

एशिया-प्रशांत क्षेत्र में पवन ऊर्जा में उछाल के कारण यह पवन टर्बाइन ब्लेडों के लिए कार्बन फाइबर में एक प्रमुख शक्ति बन गया है

तेजी से बढ़ते पवन ऊर्जा उद्योग के कारण, एशिया प्रशांत क्षेत्र पवन टर्बाइन ब्लेड के लिए कार्बन फाइबर का एक प्रमुख उपभोक्ता बनकर उभरा है। 2023 में 378.67 गीगावाट से अधिक स्थापित पवन ऊर्जा क्षमता के साथ, यह क्षेत्र वैश्विक पवन ऊर्जा स्थापित क्षमता का लगभग 38% हिस्सा है। चीन और भारत अग्रणी हैं, अकेले चीन 310 गीगावाट या क्षेत्र की क्षमता का 89% योगदान देता है।

इसके अलावा, चीन 82 गीगावाट की वार्षिक क्षमता के साथ ऑनशोर विंड टर्बाइन नैसेल असेंबली में विश्व में अग्रणी है। जून 2024 तक, चीन ने 410 गीगावाट पवन ऊर्जा स्थापित की है। बढ़ती ऊर्जा मांग और पर्यावरणीय प्रतिबद्धताओं से प्रेरित क्षेत्र के आक्रामक नवीकरणीय ऊर्जा लक्ष्यों के लिए उन्नत और कुशल प्रौद्योगिकियों की आवश्यकता है।

एशिया-प्रशांत क्षेत्र में अग्रणी कार्बन फाइबर निर्माता हैं, जो कार्बन फाइबर और तकनीकी नवाचार की स्थिर आपूर्ति सुनिश्चित करते हैं। कार्बन फाइबर की हल्की प्रकृति बड़े रोटर व्यास और बेहतर ऊर्जा कैप्चर दक्षता की अनुमति देती है। इसके परिणामस्वरूप पारंपरिक सामग्रियों की तुलना में नए प्रतिष्ठानों के लिए ऊर्जा उत्पादन में 15% की वृद्धि हुई है। 2030 तक पवन ऊर्जा क्षमता में 30% की वृद्धि होने का अनुमान है, इसलिए एशिया-प्रशांत क्षेत्र में पवन टर्बाइनों में कार्बन फाइबर को अपनाना जारी रहेगा।

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