24 червня Astute Analytica, глобальна аналітична та консалтингова фірма, опублікувала аналіз світовоївуглецеве волокнона ринку лопатей ротора вітрових турбін, звіт за 2024-2032 роки. Згідно з аналізом звіту, світовий обсяг ринку вуглецевого волокна для лопатей ротора вітрових турбін у 2023 році становив приблизно 4 392 мільйони доларів, тоді як очікується, що до 2032 року він досягне 15 904 мільйонів доларів, зростаючи зі середньорічним темпом зростання 15,37% протягом прогнозованого періоду 2024-2032 років.
Основні положення звіту щодо застосуваннявуглецеве волокноУ лопатях вітрових турбін є такі секції:
- За регіонами ринок вуглецевого волокна для вітроенергетики в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні є найбільшим у 2023 році, складаючи 59,9%;
- За розміром лопатей вітрових турбін, вуглецеве волокно має високу частку застосування - 38,4% при розмірі лопатей 51-75 м;
- З точки зору деталей застосування, частка вуглецевого волокна в кришці балки крила лопаті вітрової турбіни становить 61,2%.
Основні тенденції розвитку лопатей вітрових турбін за останні роки включають:
- Технологічний прогрес у виробництві: постійне вдосконалення процесів виробництва вуглецевого волокна та властивостей матеріалів;
- Збільшення довжини лопатей: попит на довші та легші лопаті зростає з метою покращення захоплення енергії та ефективності;
- Зростання регіонального ринку: завдяки зростанню попиту на енергоносії та політиці державної підтримки, ринок в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні значно розширився.
Найбільш суттєві труднощі застосуваннявуглецеве волокноу лопатях вітрових турбін включають наступне:
- Високі початкові інвестиційні витрати: виробництво вуглецевого волокна та інтеграція у вітрові турбіни потребують значного капіталу;
- Ланцюг поставок та доступність сировини, що вимагає безперервного постачання високоякісних вуглецевих волокнистих матеріалів;
- Технічні та виробничі бар'єри: проблеми у масштабуванні виробництва та зниженні витрат для конкуренції з традиційними матеріалами, такими як скловолокно.
Близько 45% нових лопатей вітрових турбін, побудованих у 2024 році, виготовлені звуглецеве волокно, а 70% нових морських вітрових установок на борту у 2023 році використовуватимуть лопаті з вуглецевого волокна
Загальна світова встановлена потужність перевищить 1 ТВт до 2023 року. Це швидке розширення підкреслює ключову роль галузі у просуванні рішень відновлюваної енергетики для боротьби зі зміною клімату, а одним з ключових факторів її високих темпів зростання є зростаючий попит на більш ефективні та довговічні матеріали для будівництва вітрових турбін, зокрема вуглецеве волокно для лопатей ротора.
Переважні властивості вуглецевих волокон порівняно з традиційними скловолокнами зумовлюють зростання попиту на них.вуглецеві волокнадля лопатей ротора вітрових турбін. Вуглецеве волокно має високе співвідношення міцності до ваги, що є критично важливим для покращення продуктивності та довговічності вітрових турбін. Близько 45% нових лопатей ротора у 2024 році були виготовлені з вуглецевого волокна, що на 10% більше, ніж у попередньому році. Ця тенденція зумовлена необхідністю виробляти більші, ефективніші турбіни, здатні генерувати вищу потужність; фактично, середня потужність турбін зросла до 4,5 мегават (МВт), що на 15% більше, ніж у 2022 році.
Поглиблений аналіз ринку використання вуглецевого волокна у лопатях вітрових турбін, проведений компанією Astute Analytica, виявляє кілька ключових статистичних даних, які підкреслюють високу тенденцію зростання вуглецевого волокна в цьому сегменті. Примітно, що світова потужність вітроенергетики досягла 1008 ГВт, що на 73 ГВт більше, ніж у 2023 році. Близько 70% нових морських вітрових установок у 2023 році (загалом 20 ГВт) використовують лопаті з вуглецевого волокна завдяки їхній підвищеній стійкості до суворих морських середовищ. Крім того, було показано, що використання вуглецевого волокна подовжує термін служби лопатей на 30% та знижує витрати на обслуговування на 25%, що є ключовим фактором для зацікавлених сторін галузі, які прагнуть оптимізувати операційну ефективність.
Крім того, політичні стимули та урядові зобов'язання щодо досягнення вуглецевої нейтральності до 2050 року прискорили інвестиції в модернізацію існуючих вітрових електростанцій, причому 50% проектів модернізації у 2023 році передбачали заміну лопатей зі скловолокна на альтернативи з вуглецевого волокна.
Вуглецеві ковпачки аеродинамічних профілів є ключовими для підвищення ефективності вітрових турбін, оскільки очікується, що до 2028 року 70% нових лопатей вітрових турбін матимуть вуглецеві ковпачки аеродинамічних профілів.
Завдяки високій питомій міцності та довговічності ковпачків лонжеронів з вуглецевого волокна, дослідження показує, щовуглецеве волокноКовпачки лонжеронів можуть покращити продуктивність лопатей до 20%, що призводить до їхньої довшої довжини та кращого захоплення енергії. Ковпачки лонжеронів з вуглецевого волокна відіграли вирішальну роль у 30% збільшенні довжини лопатей вітрових двигунів за останнє десятиліття.
Ще одна причина використаннявуглецеве волокноПеревагою використання ковпачків лонжеронів у лопатях вітрових турбін є зменшення ваги лопаті на 25%, що зменшує витрати на матеріали та транспортування. Крім того, втомна міцність ковпачка лонжерона з вуглецевого волокна на 50% вища, ніж у звичайних матеріалів, що знижує витрати на обслуговування та подовжує термін служби турбіни.
Оскільки вітроенергетика працює над досягненням глобальних цілей у сфері відновлюваної енергетики, впровадження вуглецевих ковпачків крил та лонжеронів ще більше зростатиме. За оцінками, до 2028 року 70% нових лопатей вітрових турбін матимуть вуглецеві ковпачки лонжеронів порівняно з 45% у 2023 році. Очікується, що цей зсув призведе до збільшення загальної ефективності турбіни на 22%. Завдяки розвитку технології вуглецевого волокна, що збільшує міцність матеріалу на 10 відсотків та зменшує його вплив на навколишнє середовище на 5 відсотків, очікується, що галузь аеродинамічних ковпачків домінуватиме та революціонізує конструкцію вітрових турбін, забезпечуючи стале та ефективне майбутнє відновлюваної енергетики.
Лопаті вітрових турбін розміром 51-75 м домінують у світівуглецеве волокноринок лопатей вітрових турбін, а використання лопатей з вуглецевого волокна може збільшити виробництво електроенергії на 25 відсотків
Керуючись прагненням до ефективності, довговічності та продуктивності, сегмент вуглецевого волокна на ринку лопатей вітрових турбін довжиною 51-75 метрів став домінуючою силою на ринку вуглецевого волокна. Унікальні властивості вуглецевого волокна роблять його ідеальним матеріалом для цієї категорії розмірів. Високе співвідношення міцності до ваги матеріалу в п'ять разів перевищує співвідношення сталі, що значно зменшує загальну вагу лопаті, що призводить до покращеного захоплення енергії та ефективності. Цей сегмент довжини являє собою золоту середину, де оптимізовано баланс між вартістю матеріалу та продуктивністю, а лопаті з вуглецевого волокна мають 60% частки ринку в цій категорії.
Економіка вітроенергетики ще більше сприяла популярності вуглецевого волокна в цьому секторі. Вища початкова вартість вуглецевого волокна компенсується його тривалим терміном служби та меншими витратами на обслуговування. Лопаті, виготовлені з вуглецевого волокна, мають на 20% довший термін служби в діапазоні 51-75 метрів порівняно з лопатями, виготовленими з традиційних матеріалів. Крім того, вартість життєвого циклу цих лопатей знижується на 15% завдяки меншій кількості замін та ремонтів. Що стосується виробленої енергії, турбіни з лопатями з вуглецевого волокна в цьому діапазоні довжин можуть генерувати до 25% більше електроенергії, що призводить до швидшої окупності інвестицій. Ринкові дані показують, що впровадження вуглецевого волокна в цьому сегменті зросло на 30% на рік протягом останніх п'яти років.
Динаміка ринку вуглецевого волокна для лопатей вітрових турбін також залежить від попиту на стійкі та відновлювані джерела енергії, причому, за прогнозами, вітрова енергія забезпечуватиме 30% світової електроенергії до 2030 року. Лопаті довжиною 51-75 м особливо підходять для морських вітрових електростанцій, де більші та ефективніші турбіни є критично важливими. Розгортання морських установок з використанням лопатей з вуглецевого волокна зросло на 40% завдяки державній політиці та субсидіям, спрямованим на зменшення вуглецевого сліду. Домінування цього сегмента ринку ще більше підкреслюється 50% внеском вуглецевого волокна в загальне зростання вітроенергетики, що робитьвуглецеве волокноне просто вибір матеріалу, а й наріжний камінь майбутньої енергетичної інфраструктури.
Зростання вітрової енергії в Азіатсько-Тихоокеанському регіоні робить його домінуючою силою у виробництві вуглецевого волокна для лопатей вітрових турбін.
Завдяки бурхливому розвитку вітроенергетики, Азіатсько-Тихоокеанський регіон став основним споживачем вуглецевого волокна для лопатей вітрових турбін. З понад 378,67 ГВт встановленої потужності вітроенергетики у 2023 році, на цей регіон припадає майже 38% світової встановленої потужності вітроенергетики. Китай та Індія є лідерами, причому лише Китай забезпечує вражаючі 310 ГВт, або 89% потужності регіону.
Крім того, Китай є світовим лідером у складання гондол наземних вітрових турбін з річною потужністю 82 ГВт. Станом на червень 2024 року Китай встановив 410 ГВт вітроенергетики. Агресивні цілі регіону в галузі відновлюваної енергетики, зумовлені зростаючим попитом на енергію та екологічними зобов'язаннями, вимагають передових та ефективних технологій.
Азіатсько-Тихоокеанський регіон має провідних виробників вуглецевого волокна, що забезпечує стабільні постачання вуглецевого волокна та технологічні інновації. Легка природна ...
Шанхайська компанія з технології нових матеріалів Orisen, ТОВ
М: +86 18683776368 (також WhatsApp)
Тел.: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адреса: № 398, Нью-Грін-роуд, місто Сіньбан, район Сунцзян, Шанхай
Час публікації: 18 липня 2024 р.