في 24 يونيو، نشرت شركة Astute Analytica، وهي شركة تحليل واستشارات عالمية، تحليلاً للوضع العالمي.ألياف الكربونتقرير سوق الشفرات الدوارة لتوربينات الرياح 2024-2032 وفقًا لتحليل التقرير، بلغ حجم سوق ألياف الكربون العالمية في الشفرات الدوارة لتوربينات الرياح حوالي 4,392 مليون دولار في عام 2023، بينما من المتوقع أن يصل إلى 15,904 مليون دولار بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 15.37٪ خلال الفترة المتوقعة 2024-2032. .
النقاط الأساسية للتقرير فيما يتعلق بتطبيقألياف الكربونفي شفرات توربينات الرياح تشمل الأقسام التالية:
- حسب المنطقة، يعد سوق ألياف الكربون في منطقة آسيا والمحيط الهادئ لطاقة الرياح هو الأكبر في عام 2023، حيث يمثل 59.9٪؛
- من خلال حجم شفرة توربينات الرياح، تتمتع ألياف الكربون بنسبة تطبيق عالية تصل إلى 38.4% في حجم شفرات تتراوح من 51 إلى 75 مترًا؛
- من منظور الأجزاء التطبيقية، فإن نسبة تطبيق ألياف الكربون في غطاء شعاع جناح شفرة توربينات الرياح تصل إلى 61.2%.
تشمل الاتجاهات الرئيسية في تطوير شفرات توربينات الرياح في السنوات الأخيرة ما يلي:
- التقدم التكنولوجي في التصنيع: التحسينات المستمرة في عمليات إنتاج ألياف الكربون وخصائص المواد؛
- زيادة طول الشفرة: يتزايد الطلب على الشفرات الأطول والأخف وزنًا من أجل تحسين التقاط الطاقة وكفاءتها؛
- نمو السوق الإقليمي: مدفوعًا بارتفاع الطلب على الطاقة وسياسات الدعم الحكومي، توسع السوق في منطقة آسيا والمحيط الهادئ بشكل ملحوظ.
أهم التحديات التي تواجه تطبيقألياف الكربونفي شفرات توربينات الرياح تشمل ما يلي:
- ارتفاع تكاليف الاستثمار الأولية: يتطلب إنتاج ألياف الكربون ودمجها في توربينات الرياح رأس مال كبير؛
- توافر سلسلة التوريد والمواد الخام، الأمر الذي يتطلب إمدادًا مستمرًا بمواد ألياف الكربون عالية الجودة؛
- الحواجز التقنية والتصنيعية: التحديات التي تواجه زيادة الإنتاج وخفض التكاليف للتنافس مع المواد التقليدية مثل الألياف الزجاجية.
حوالي 45% من شفرات توربينات الرياح الجديدة التي سيتم بناؤها في عام 2024 مصنوعة منألياف الكربونو70% من منشآت طاقة الرياح البحرية الجديدة على متن السفينة في عام 2023 تستخدم شفرات من ألياف الكربون
يتجاوز إجمالي القدرة المركبة العالمية 1 تيراواط بحلول عام 2023. ويؤكد هذا التوسع السريع الدور الرئيسي للصناعة في تطوير حلول الطاقة المتجددة لمكافحة تغير المناخ، وأحد الدوافع الرئيسية وراء معدل نموها المرتفع هو الطلب المتزايد على مواد أكثر كفاءة ودائمة في بناء توربينات الرياح، وخاصة ألياف الكربون لشفرات الدوار.
إن الخصائص الفائقة لمواد ألياف الكربون مقارنة بالألياف الزجاجية التقليدية تؤدي إلى زيادة الطلب عليهاألياف الكربونلشفرات الدوار توربينات الرياح. تتمتع ألياف الكربون بنسبة عالية من القوة إلى الوزن، وهو أمر بالغ الأهمية لتحسين أداء توربينات الرياح وطول عمرها. تم تصنيع حوالي 45% من الشفرات الدوارة المصنعة حديثًا في عام 2024 باستخدام ألياف الكربون، بزيادة قدرها 10% عن العام السابق. ويعود هذا الاتجاه إلى الحاجة إلى إنتاج توربينات أكبر وأكثر كفاءة قادرة على توليد مخرجات أعلى؛ وفي الواقع، ارتفع متوسط قدرة التوربينات إلى 4.5 ميجاوات، أي بزيادة قدرها 15% عن عام 2022.
يكشف تحليل Astute Analytica المتعمق لألياف الكربون في سوق شفرات توربينات الرياح عن العديد من الإحصائيات الرئيسية التي تؤكد اتجاه النمو المرتفع لألياف الكربون في هذا القطاع. والجدير بالذكر أن قدرة طاقة الرياح العالمية وصلت إلى 1008 جيجاوات، بزيادة قدرها 73 جيجاوات في عام 2023 وحده. وتستخدم حوالي 70% من منشآت طاقة الرياح البحرية الجديدة في عام 2023 (بإجمالي 20 جيجاوات) شفرات من ألياف الكربون نظرًا لمقاومتها المعززة للبيئات البحرية القاسية. بالإضافة إلى ذلك، ثبت أن استخدام ألياف الكربون يؤدي إلى إطالة عمر الشفرات بنسبة 30% وتقليل تكاليف الصيانة بنسبة 25%، وهو عامل رئيسي لأصحاب المصلحة في الصناعة الذين يهدفون إلى تحسين الكفاءة التشغيلية.
بالإضافة إلى ذلك، أدت الحوافز السياسية والتفويضات الحكومية لتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2050 إلى تسريع الاستثمار في تحديث مزارع الرياح القائمة، حيث تتضمن 50% من مشاريع التحديث في عام 2023 استبدال شفرات الألياف الزجاجية ببدائل من ألياف الكربون.
تعتبر أغطية الجنيحات المصنوعة من ألياف الكربون أساسية لتحسين كفاءة توربينات الرياح، حيث من المتوقع أن تحتوي 70% من شفرات توربينات الرياح الجديدة على أغطية الجنيحات المصنوعة من ألياف الكربون بحلول عام 2028.
بفضل القوة النوعية الفائقة والمتانة التي تتميز بها أغطية الصاري المصنوعة من ألياف الكربون، أظهرت إحدى الدراسات ذلكألياف الكربونيمكن لأغطية الصاري تحسين أداء الشفرة بنسبة تصل إلى 20%، مما يؤدي إلى شفرات أطول واحتجاز طاقة أعلى. لعبت أغطية الصاري المصنوعة من ألياف الكربون دورًا حاسمًا في زيادة طول شفرات الرياح بنسبة 30% خلال العقد الماضي.
سبب آخر للاستخدامألياف الكربونأغطية الصاري في شفرات توربينات الرياح هي أنها تقلل من وزن الشفرة بنسبة 25%، مما يقلل من تكاليف المواد والنقل. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمر الكلال للغطاء الصاري المصنوع من ألياف الكربون أعلى بنسبة 50% من المواد التقليدية، مما يقلل من تكاليف الصيانة ويطيل عمر التوربين.
وبينما تعمل صناعة طاقة الرياح على تحقيق أهداف الطاقة المتجددة العالمية، فإن اعتماد الأجنحة والأغطية المصنوعة من ألياف الكربون سيزداد بشكل أكبر. تشير التقديرات إلى أن 70% من شفرات توربينات الرياح الجديدة ستحتوي على أغطية من ألياف الكربون بحلول عام 2028، مقارنة بنسبة 45% في عام 2023. ومن المتوقع أن يؤدي هذا التحول إلى زيادة بنسبة 22% في الكفاءة الإجمالية للتوربينات. ومع التقدم في تكنولوجيا ألياف الكربون الذي يزيد من قوة المادة بنسبة 10 في المائة ويقلل من تأثيرها البيئي بنسبة 5 في المائة، من المتوقع أن يهيمن مجال أغطية الجنيحات ويحدث ثورة في تصميم توربينات الرياح، مما يضمن مستقبل مستدام وفعال للطاقة المتجددة.
51-75 م تهيمن شفرات توربينات الرياح على العالمألياف الكربونفي سوق شفرات توربينات الرياح، واستخدام شفرات ألياف الكربون يمكن أن يزيد توليد الطاقة بنسبة 25 بالمائة
مدفوعًا بالسعي لتحقيق الكفاءة والمتانة والأداء، أصبح قطاع ألياف الكربون الذي يبلغ طوله 51-75 مترًا في سوق شفرات توربينات الرياح قوة مهيمنة في ألياف الكربون. الخصائص الفريدة لألياف الكربون تجعلها مادة مثالية لهذه الفئة من الحجم. تبلغ نسبة القوة إلى الوزن العالية للمادة خمسة أضعاف نسبة الفولاذ، مما يقلل بشكل كبير من الوزن الإجمالي للشفرة، مما يؤدي إلى تحسين التقاط الطاقة والكفاءة. يمثل هذا الجزء الطويل النقطة المثالية حيث يتم تحسين التوازن بين تكلفة المواد والأداء، وتمتلك شفرات ألياف الكربون حصة سوقية تبلغ 60% في هذه الفئة.
ساهمت اقتصاديات طاقة الرياح بشكل أكبر في زيادة شعبية ألياف الكربون في هذا القطاع. يتم تعويض التكلفة الأولية المرتفعة لألياف الكربون من خلال عمرها الطويل وانخفاض الصيانة. تتمتع الشفرات المصنوعة من ألياف الكربون بعمر خدمة أطول بنسبة 20% في نطاق 51-75 مترًا مقارنة بالشفرات المصنوعة من المواد التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، يتم تقليل تكلفة دورة حياة هذه الشفرات بنسبة 15% نتيجة لقلة عمليات الاستبدال والإصلاح. وفيما يتعلق بإنتاج الطاقة، يمكن للتوربينات ذات الشفرات المصنوعة من ألياف الكربون في نطاق الطول هذا أن تولد كهرباء أكثر بنسبة تصل إلى 25%، مما يؤدي إلى عائد أسرع على الاستثمار. تظهر بيانات السوق أن اعتماد ألياف الكربون في هذا القطاع قد زاد بنسبة 30% سنويًا على مدى السنوات الخمس الماضية.
تتأثر أيضًا ديناميكيات سوق شفرات توربينات الرياح بألياف الكربون بالطلب على مصادر الطاقة المستدامة والمتجددة، حيث من المتوقع أن توفر طاقة الرياح 30% من الكهرباء في العالم بحلول عام 2030. وتعتبر الشفرات التي يتراوح طولها بين 51 و75 مترًا مناسبة بشكل خاص لمزارع الرياح البحرية، حيث تعتبر التوربينات الأكبر والأكثر كفاءة أمرًا بالغ الأهمية. وقد زاد نشر المنشآت البحرية التي تستخدم شفرات ألياف الكربون بنسبة 40%، مدفوعًا بالسياسات الحكومية والإعانات التي تهدف إلى تقليل البصمة الكربونية. يتم التأكيد على هيمنة هذا القطاع من السوق من خلال مساهمة ألياف الكربون بنسبة 50٪ في النمو الإجمالي لصناعة طاقة الرياح، مما يجعلألياف الكربونليس مجرد خيار مادي، بل هو حجر الزاوية في البنية التحتية للطاقة في المستقبل.
إن زيادة طاقة الرياح في منطقة آسيا والمحيط الهادئ تجعلها قوة مهيمنة في ألياف الكربون لشفرات توربينات الرياح
بفضل ازدهار صناعة طاقة الرياح، برزت منطقة آسيا والمحيط الهادئ كمستهلك رئيسي لألياف الكربون المستخدمة في شفرات توربينات الرياح. ومع أكثر من 378.67 جيجاوات من قدرة طاقة الرياح المركبة في عام 2023، تمثل المنطقة ما يقرب من 38% من القدرة المركبة العالمية لطاقة الرياح. وتأتي الصين والهند في المقدمة، حيث تساهم الصين وحدها بقدرة مذهلة تبلغ 310 جيجاواط، أو 89% من قدرة المنطقة.
بالإضافة إلى ذلك، تعد الصين رائدة عالميًا في تجميع توربينات الرياح البرية، بقدرة سنوية تبلغ 82 جيجاوات. اعتبارًا من يونيو 2024، قامت الصين بتركيب 410 جيجاوات من طاقة الرياح. إن أهداف الطاقة المتجددة القوية في المنطقة، والتي يقودها الطلب المتزايد على الطاقة والالتزامات البيئية، تتطلب تقنيات متقدمة وفعالة.
تضم منطقة آسيا والمحيط الهادئ شركات رائدة في تصنيع ألياف الكربون، مما يضمن إمدادات مستقرة من ألياف الكربون والابتكار التكنولوجي. تسمح الطبيعة خفيفة الوزن لألياف الكربون بأقطار أكبر للدوار وتحسين كفاءة التقاط الطاقة. وقد أدى ذلك إلى زيادة بنسبة 15% في إنتاج الطاقة للمنشآت الجديدة مقارنة بالمواد التقليدية. ومع توقع نمو قدرة طاقة الرياح بنسبة 30% بحلول عام 2030، فإن اعتماد ألياف الكربون في توربينات الرياح سيستمر في الارتفاع في منطقة آسيا والمحيط الهادئ.
شركة شنغهاي أوريسين لتكنولوجيا المواد الجديدة المحدودة
م: +86 18683776368 (أيضًا واتساب)
هاتف: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
العنوان: NO.398 الطريق الأخضر الجديد، مدينة شينبانغ، منطقة سونغجيانغ، شنغهاي
وقت النشر: 18 يوليو 2024