Il 24 giugno, Astute Analytica, una società di analisi e consulenza globale, ha pubblicato un'analisi del mercato globalefibra di carbonioNel mercato delle pale eoliche, rapporto 2024-2032. Secondo l'analisi del rapporto, il mercato globale della fibra di carbonio nelle pale eoliche era di circa 4.392 milioni di dollari nel 2023, mentre si prevede che raggiungerà i 15.904 milioni di dollari entro il 2032, con un CAGR del 15,37% nel periodo di previsione 2024-2032.
I punti centrali del rapporto riguardanti l'applicazione difibra di carbonionelle pale delle turbine eoliche sono incluse le seguenti sezioni:
- Per regione, il mercato della fibra di carbonio per l'energia eolica nell'area Asia-Pacifico è il più grande nel 2023, rappresentando il 59,9%;
- In base alle dimensioni delle pale delle turbine eoliche, la fibra di carbonio ha un'elevata percentuale di applicazione pari al 38,4% nelle pale da 51-75 m;
- Dal punto di vista delle parti applicate, la percentuale di fibra di carbonio applicata alla calotta delle travi alari delle pale delle turbine eoliche arriva fino al 61,2%.
Le principali tendenze nello sviluppo delle pale delle turbine eoliche negli ultimi anni includono:
- Progressi tecnologici nella produzione: continui miglioramenti nei processi di produzione della fibra di carbonio e nelle proprietà dei materiali;
- Aumento della lunghezza delle pale: la domanda di pale più lunghe e leggere è in crescita per migliorare la cattura dell'energia e l'efficienza;
- Crescita del mercato regionale: trainato dalla crescente domanda di energia e dalle politiche di sostegno governative, il mercato nella regione Asia-Pacifico si è espanso in modo significativo.
Le sfide più significative all’applicazione difibra di carbonionelle pale delle turbine eoliche sono inclusi i seguenti:
- Elevati costi di investimento iniziale: la produzione della fibra di carbonio e la sua integrazione nelle turbine eoliche richiedono capitali significativi;
- Catena di fornitura e disponibilità di materie prime, che richiedono una fornitura continua di materiali in fibra di carbonio di alta qualità;
- Barriere tecniche e produttive: sfide nell'incremento della produzione e nella riduzione dei costi per competere con materiali tradizionali come la fibra di vetro.
Circa il 45% delle nuove pale eoliche costruite nel 2024 sono realizzate infibra di carbonioe il 70% delle nuove installazioni eoliche offshore a bordo nel 2023 utilizzano pale in fibra di carbonio
La capacità installata totale a livello globale supererà 1 TW entro il 2023. Questa rapida espansione sottolinea il ruolo chiave del settore nel promuovere soluzioni di energia rinnovabile per combattere il cambiamento climatico e uno dei principali fattori alla base del suo elevato tasso di crescita è la crescente domanda di materiali più efficienti e durevoli nella costruzione di turbine eoliche, in particolare la fibra di carbonio per le pale del rotore.
Le proprietà superiori dei materiali in fibra di carbonio rispetto alle fibre di vetro tradizionali stanno determinando l'aumento della domanda difibre di carbonioPer le pale del rotore delle turbine eoliche. La fibra di carbonio ha un elevato rapporto resistenza/peso, fondamentale per migliorare le prestazioni e la longevità delle turbine eoliche. Circa il 45% delle pale del rotore di nuova produzione nel 2024 è stato realizzato in fibra di carbonio, con un aumento del 10% rispetto all'anno precedente. Questa tendenza è guidata dalla necessità di produrre turbine più grandi ed efficienti, in grado di generare potenze maggiori; infatti, la capacità media delle turbine è salita a 4,5 megawatt (MW), con un aumento del 15% rispetto al 2022.
L'analisi approfondita di Astute Analytica sul mercato delle pale eoliche in fibra di carbonio rivela diverse statistiche chiave che sottolineano l'elevata tendenza alla crescita della fibra di carbonio in questo segmento. In particolare, la capacità eolica globale ha raggiunto i 1.008 GW, con un aumento di 73 GW solo nel 2023. Circa il 70% dei nuovi impianti eolici offshore nel 2023 (per un totale di 20 GW) utilizza pale in fibra di carbonio per la loro maggiore resistenza agli ambienti marini ostili. Inoltre, è stato dimostrato che l'uso della fibra di carbonio prolunga la durata delle pale del 30% e riduce i costi di manutenzione del 25%, un fattore chiave per gli stakeholder del settore che mirano a ottimizzare l'efficienza operativa.
Inoltre, gli incentivi politici e gli obblighi governativi per raggiungere la neutralità carbonica entro il 2050 hanno accelerato gli investimenti nell'ammodernamento dei parchi eolici esistenti: nel 2023 il 50% dei progetti di ammodernamento prevedeva la sostituzione delle pale in fibra di vetro con alternative in fibra di carbonio.
I cappucci alari in fibra di carbonio sono fondamentali per migliorare l'efficienza delle turbine eoliche: si prevede che il 70% delle nuove pale delle turbine eoliche avrà cappucci alari in fibra di carbonio entro il 2028.
Grazie alla superiore resistenza specifica e alla durevolezza dei cappucci dei longheroni in fibra di carbonio, uno studio dimostra chefibra di carbonioI cappucci degli spar possono migliorare le prestazioni delle pale fino al 20%, con conseguenti pale più lunghe e una maggiore capacità di assorbimento dell'energia. I cappucci degli spar in fibra di carbonio hanno svolto un ruolo fondamentale nell'aumento del 30% della lunghezza delle pale eoliche nell'ultimo decennio.
Un altro motivo per utilizzarefibra di carbonioIl vantaggio principale dei cappucci di rinforzo in fibra di carbonio nelle pale eoliche è che riducono il peso della pala del 25%, con conseguente riduzione dei costi di materiali e trasporto. Inoltre, la durata a fatica dei cappucci di rinforzo in fibra di carbonio è superiore del 50% rispetto ai materiali convenzionali, riducendo i costi di manutenzione e prolungando la vita utile della turbina.
Mentre l'industria eolica si impegna a raggiungere gli obiettivi globali in materia di energie rinnovabili, l'adozione di calotte alari e di longheroni in fibra di carbonio aumenterà ulteriormente. Si stima che il 70% delle nuove pale eoliche sarà dotato di calotte alari in fibra di carbonio entro il 2028, rispetto al 45% del 2023. Si prevede che questo cambiamento porterà a un aumento del 22% dell'efficienza complessiva della turbina. Grazie ai progressi nella tecnologia della fibra di carbonio, che aumentano la resistenza del materiale del 10% e ne riducono l'impatto ambientale del 5%, si prevede che il settore delle calotte alari dominerà e rivoluzionerà la progettazione delle turbine eoliche, garantendo un futuro sostenibile ed efficiente per le energie rinnovabili.
Le pale delle turbine eoliche da 51-75 m dominano il mercato globalefibra di carboniomercato delle pale delle turbine eoliche e l'uso di pale in fibra di carbonio può aumentare la produzione di energia del 25 percento
Spinto dalla ricerca di efficienza, durata e prestazioni, il segmento in fibra di carbonio da 51 a 75 metri del mercato delle pale eoliche è diventato una forza dominante. Le proprietà uniche della fibra di carbonio la rendono un materiale ideale per questa categoria di dimensioni. L'elevato rapporto resistenza/peso del materiale è cinque volte superiore a quello dell'acciaio, riducendo significativamente il peso totale della pala e migliorando la cattura dell'energia e l'efficienza. Questo segmento di lunghezza rappresenta il punto di equilibrio ideale tra costo del materiale e prestazioni, e le pale in fibra di carbonio detengono una quota di mercato del 60% in questa categoria.
Gli aspetti economici dell'energia eolica hanno ulteriormente contribuito alla diffusione della fibra di carbonio in questo settore. Il costo iniziale più elevato della fibra di carbonio è compensato dalla sua lunga durata e dalla ridotta manutenzione. Le pale in fibra di carbonio hanno una durata utile superiore del 20% nell'intervallo 51-75 metri rispetto alle pale realizzate con materiali convenzionali. Inoltre, il costo del ciclo di vita di queste pale si riduce del 15% grazie al minor numero di sostituzioni e riparazioni. In termini di produzione energetica, le turbine con pale in fibra di carbonio in questa gamma di lunghezze possono generare fino al 25% di elettricità in più, con un conseguente ritorno sull'investimento più rapido. I dati di mercato mostrano che l'adozione della fibra di carbonio in questo segmento è cresciuta del 30% all'anno negli ultimi cinque anni.
Le dinamiche del mercato della fibra di carbonio nelle pale delle turbine eoliche sono influenzate anche dalla domanda di fonti energetiche sostenibili e rinnovabili, con l'energia eolica che dovrebbe fornire il 30% dell'elettricità mondiale entro il 2030. Le pale da 51-75 m sono particolarmente adatte per i parchi eolici offshore, dove turbine più grandi ed efficienti sono fondamentali. L'implementazione di impianti offshore che utilizzano pale in fibra di carbonio è aumentata del 40%, trainata da politiche governative e sussidi volti a ridurre l'impronta di carbonio. Il predominio di questo segmento di mercato è ulteriormente sottolineato dal contributo del 50% della fibra di carbonio alla crescita complessiva del settore eolico, rendendolo...fibra di carbonionon solo una scelta materiale, ma un pilastro della futura infrastruttura energetica.
L'aumento dell'energia eolica nell'area Asia-Pacifico la rende una forza dominante nella fibra di carbonio per le pale delle turbine eoliche
Grazie al boom dell'industria eolica, l'Asia-Pacifico si è affermata come uno dei principali consumatori di fibra di carbonio per le pale eoliche. Con oltre 378,67 GW di capacità eolica installata nel 2023, la regione rappresenta quasi il 38% della capacità eolica installata globale. Cina e India sono leader, con la sola Cina che contribuisce con ben 310 GW, pari all'89% della capacità della regione.
Inoltre, la Cina è leader mondiale nell'assemblaggio di navicelle per turbine eoliche onshore, con una capacità annua di 82 GW. A giugno 2024, la Cina aveva installato 410 GW di energia eolica. Gli ambiziosi obiettivi della regione in materia di energie rinnovabili, guidati dalla crescente domanda di energia e dagli impegni ambientali, richiedono tecnologie avanzate ed efficienti.
La regione Asia-Pacifico vanta importanti produttori di fibra di carbonio, che garantiscono un approvvigionamento stabile di fibra di carbonio e innovazione tecnologica. La leggerezza della fibra di carbonio consente di realizzare rotori di diametro maggiore e una migliore efficienza di cattura dell'energia. Ciò ha portato a un aumento del 15% della produzione di energia per le nuove installazioni rispetto ai materiali convenzionali. Con una capacità eolica prevista in crescita del 30% entro il 2030, l'adozione della fibra di carbonio nelle turbine eoliche continuerà a crescere nella regione Asia-Pacifico.
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Data di pubblicazione: 18/07/2024