6月24日、世界的なアナリスト兼コンサルティング会社であるアスチュート・アナリティカは、世界的な炭素繊維風力タービンローターブレード市場における炭素繊維の需要、2024～2032年レポート。レポートの分析によると、世界の風力タービンローターブレード向け炭素繊維市場規模は2023年に約43億9,200万ドルでしたが、2032年には159億400万ドルに達すると予測されており、2024～2032年の予測期間中に年平均成長率（CAGR）15.37%で成長します。
報告書の適用に関する核心は、炭素繊維風力タービンのブレードには次のセクションが含まれます。
- 地域別では、2023年にアジア太平洋地域の風力発電用炭素繊維市場が59.9%を占め最大となる。
- 風力タービンブレードのサイズ別では、51～75mのブレードサイズで炭素繊維の適用率が38.4%と高くなっています。
- 適用部品の観点から見ると、風力タービンブレードの翼ビームキャップにおける炭素繊維の適用率は61.2%と高くなっています。
近年の風力タービンブレードの開発における主な傾向は次のとおりです。
- 製造における技術の進歩：炭素繊維の製造プロセスと材料特性の継続的な改善。
- ブレードの長さの増加: エネルギーの捕捉と効率性を向上させるために、より長くて軽いブレードの需要が高まっています。
- 地域市場の成長: エネルギー需要の増加と政府の支援政策に牽引され、アジア太平洋地域の市場は大幅に拡大しました。
適用における最も大きな課題は、炭素繊維風力タービンのブレードには次のものがあります。
- 初期投資コストが高い: 炭素繊維の生産と風力タービンへの統合には多額の資本が必要です。
- 高品質の炭素繊維材料の継続的な供給を必要とするサプライ チェーンと原材料の入手可能性。
- 技術的および製造上の障壁: ガラス繊維などの従来の材料と競合するために、生産規模を拡大し、コストを削減することが課題です。
2024年に建設される新しい風力タービンブレードの約45％は、炭素繊維2023年に船上に設置される新しい洋上風力発電設備の70％は炭素繊維ブレードを使用する。
世界全体の設置容量は、2023 年までに 1 TW を超えます。この急速な拡大は、気候変動と闘うための再生可能エネルギー ソリューションを推進する上でのこの業界の重要な役割を強調しており、その高い成長率の背後にある主な原動力の 1 つは、風力タービンの構造におけるより効率的で耐久性のある材料、特にローター ブレード用の炭素繊維の需要の高まりです。
従来のガラス繊維に比べて優れた特性を持つ炭素繊維材料は、需要の急増を牽引しています。炭素繊維風力タービンのローターブレード用。炭素繊維は高い強度対重量比を有しており、これは風力タービンの性能と寿命の向上に不可欠です。2024年に新規に製造されるローターブレードの約45%が炭素繊維製で、前年比10%増加しました。この傾向は、より大型で高効率なタービンを製造し、より高い出力を生み出せるようにする必要性に起因しています。実際、タービンの平均発電容量は4.5メガワット（MW）に増加しており、2022年から15%増加しています。
アスチュート・アナリティカによる風力タービンブレード市場における炭素繊維の詳細な分析では、この分野における炭素繊維の高成長傾向を裏付けるいくつかの重要な統計が明らかになりました。特に注目すべきは、世界の風力発電容量が1,008GWに達し、2023年だけで73GW増加することです。2023年に新規に建設される洋上風力発電設備（合計20GW）の約70%は、過酷な海洋環境への耐性が向上した炭素繊維ブレードを採用すると予想されています。さらに、炭素繊維の使用によりブレード寿命が30%延長され、メンテナンスコストが25%削減されることが実証されており、これは運用効率の最適化を目指す業界関係者にとって重要な要素です。
さらに、2050年までにカーボンニュートラルを達成するための政策的インセンティブと政府の義務付けにより、既存の風力発電所のアップグレードへの投資が加速しており、2023年の改修プロジェクトの50％では、グラスファイバー製ブレードを炭素繊維の代替品に交換することになります。
カーボンファイバー製の翼型キャップは風力タービンの効率向上の鍵であり、2028年までに新しい風力タービンブレードの70％にカーボンファイバー製の翼型キャップが採用されると予想されている。
カーボンファイバー製のスパーキャップの優れた比強度と耐久性のおかげで、研究によると、炭素繊維スパーキャップはブレードの性能を最大20%向上させ、ブレード長の延長とエネルギー捕捉率の向上を実現します。カーボンファイバー製スパーキャップは、過去10年間で風力発電ブレードの長さが30%増加した際に重要な役割を果たしました。
使用するもう一つの理由炭素繊維風力タービンブレードにカーボンファイバー製スパーキャップを採用する利点は、ブレード重量を25%軽減し、材料費と輸送費を削減できることです。さらに、カーボンファイバー製スパーキャップの疲労寿命は従来の材料に比べて50%長く、メンテナンスコストを削減し、タービンの寿命を延ばします。
風力業界が世界の再生可能エネルギー目標の達成に取り組む中、カーボンファイバー製の翼および翼桁キャップの採用はさらに増加すると予想されます。2023年には45%だった新規風力タービンブレードの70%が、2028年にはカーボンファイバー製の翼桁キャップを採用すると予測されています。この変化により、タービン全体の効率が22%向上すると見込まれています。カーボンファイバー技術の進歩により、素材の強度は10%向上し、環境への影響は5%削減されます。そのため、翼桁キャップ分野は風力タービンの設計を席巻し、革命をもたらし、再生可能エネルギーの持続可能で効率的な未来を確かなものにすると期待されています。
51～75メートルの風力タービンブレードが世界の主流炭素繊維風力タービンブレード市場は、炭素繊維ブレードの使用により発電量を25％増加させることができる。
効率、耐久性、そして性能への追求に駆り立てられ、風力タービンブレード市場において、長さ51～75メートルの炭素繊維セグメントが炭素繊維市場を牽引する存在となっています。炭素繊維の独自の特性は、このサイズカテゴリーに最適な素材です。この素材は鋼鉄の5倍という高い強度対重量比を誇り、ブレードの総重量を大幅に軽減することで、エネルギーの捕捉と効率を向上させます。この長さセグメントは、材料コストと性能のバランスが最適化されたスイートスポットであり、炭素繊維ブレードはこのカテゴリーで60%の市場シェアを占めています。
風力エネルギーの経済性も、この分野における炭素繊維の人気をさらに高めています。炭素繊維は初期コストが高いものの、長寿命とメンテナンスの軽減によって相殺されます。炭素繊維製のブレードは、従来の素材で作られたブレードと比較して、51～75メートルの範囲で20%長い耐用年数を実現します。さらに、交換や修理の回数が減るため、ライフサイクルコストも15%削減されます。エネルギー出力の点では、この長さの範囲で炭素繊維製ブレードを使用したタービンは最大25%多くの電力を発電できるため、投資回収期間が短縮されます。市場データによると、この分野における炭素繊維の採用は過去5年間で年間30%増加しています。
風力タービンブレードにおける炭素繊維の市場動向は、持続可能かつ再生可能なエネルギー源への需要にも影響を受けており、2030年までに世界の電力の30%を風力エネルギーが供給すると予測されています。51～75mのブレードは、より大型で効率的なタービンが不可欠な洋上風力発電所に特に適しています。炭素繊維ブレードを使用した洋上設備の導入は、炭素排出量削減を目的とした政府の政策と補助金の推進により、40%増加しました。この市場セグメントの優位性は、炭素繊維が風力産業全体の成長の50%を占めていることからも明らかです。炭素繊維単なる材料の選択ではなく、将来のエネルギーインフラの基礎となるものです。
アジア太平洋地域の風力発電の急増により、同地域は風力タービンブレード用の炭素繊維の主要生産国となっている。
急成長する風力エネルギー産業に牽引され、アジア太平洋地域は風力タービンブレード用炭素繊維の主要消費地として台頭しています。2023年には378.67GWを超える風力発電設備容量が見込まれ、世界の風力発電設備容量の約38%を占めます。中国とインドが主導的な役割を担っており、中国だけで310GWという驚異的な容量を供給し、この地域の設備容量の89%を占めています。
さらに、中国は陸上風力タービンのナセル組立において世界トップクラスであり、年間82GWの発電能力を有しています。2024年6月現在、中国は410GWの風力発電設備を設置しています。エネルギー需要の増加と環境への取り組みを背景に、この地域は再生可能エネルギーに関する積極的な目標を掲げており、そのためには高度で効率的な技術が不可欠です。
アジア太平洋地域には、炭素繊維の安定供給と技術革新を担う有力な炭素繊維メーカーが存在します。炭素繊維は軽量であるため、ローター径を大きくすることができ、エネルギー回収効率が向上します。その結果、新規設備の発電量は従来の素材と比較して15%増加しました。風力発電容量は2030年までに30%増加すると予測されており、アジア太平洋地域における風力タービンへの炭素繊維の採用は今後も増加していくでしょう。
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投稿日時: 2024年7月18日