На 24 юни Astute Analytica, глобална анализаторска и консултантска фирма, публикува анализ на глобалнатавъглеродни влакнана пазара на роторни лопатки на вятърни турбини, отчет за 2024-2032 г. Според анализа на доклада глобалният размер на пазара на въглеродни влакна в роторни лопатки на вятърни турбини е бил приблизително $4,392 милиона през 2023 г., докато се очаква да достигне $15,904 милиона до 2032 г., нараствайки с CAGR от 15,37% през прогнозния период 2024-2032 г. .
Основните точки на доклада относно прилагането навъглеродни влакнав лопатките на вятърните турбини включват следните секции:
- По региони азиатско-тихоокеанският пазар на въглеродни влакна за вятърна енергия е най-големият през 2023 г., представляващ 59,9%;
- Според размера на лопатките на вятърната турбина, въглеродните влакна имат висок дял на приложение от 38,4% при размер на лопатките 51-75 m;
- От гледна точка на частите за приложение, делът на приложение на въглеродни влакна в капачката на лопатката на вятърната турбина е 61,2%.
Основните тенденции в развитието на лопатките на вятърни турбини през последните години включват:
- Технологичен напредък в производството: непрекъснати подобрения в процесите на производство на въглеродни влакна и свойствата на материалите;
- Увеличаване на дължината на ножовете: търсенето на по-дълги и по-леки ножове нараства, за да се подобри улавянето на енергия и ефективността;
- Регионален пазарен растеж: воден от нарастващото търсене на енергия и политиките за правителствена подкрепа, пазарът в Азиатско-тихоокеанския регион се разшири значително.
Най-значимите предизвикателства пред приложението навъглеродни влакнав лопатките на вятърните турбини включват следното:
- Високи първоначални инвестиционни разходи: производството на въглеродни влакна и интегрирането им във вятърни турбини изисква значителен капитал;
- Верига за доставки и наличие на суровини, което изисква непрекъснато снабдяване с висококачествени материали от въглеродни влакна;
- Технически и производствени бариери: предизвикателства при увеличаване на производството и намаляване на разходите, за да се конкурират с традиционни материали като стъклени влакна.
Около 45% от новите перки на вятърни турбини, построени през 2024 г., са направени отвъглеродни влакна, а 70% от новите офшорни вятърни инсталации на борда през 2023 г. използват перки от въглеродни влакна
Общият глобален инсталиран капацитет надхвърля 1 TW до 2023 г. Това бързо разрастване подчертава ключовата роля на индустрията в напредъка на решенията за възобновяема енергия за борба с изменението на климата и един от ключовите двигатели зад нейния висок темп на растеж е нарастващото търсене на по-ефективни и издръжливи материали в конструкция на вятърни турбини, особено въглеродни влакна за роторни перки.
Превъзходните свойства на материалите от въглеродни влакна в сравнение с традиционните стъклени влакна водят до нарастване на търсенетовъглеродни влакназа роторни лопатки на вятърни турбини. Въглеродните влакна имат високо съотношение на якост към тегло, което е от решаващо значение за подобряване на производителността и дълготрайността на вятърните турбини. Около 45% от новопроизведените роторни перки през 2024 г. са направени с въглеродни влакна, което е 10% увеличение спрямо предходната година. Тази тенденция се движи от необходимостта да се произвеждат по-големи, по-ефективни турбини, способни да генерират по-високи мощности; всъщност средният капацитет на турбините се е повишил до 4,5 мегавата (MW), което е увеличение от 15 процента спрямо 2022 г.
Задълбоченият анализ на пазара на въглеродни влакна в лопатките на вятърни турбини на Astute Analytica разкрива няколко ключови статистически данни, които подчертават високата тенденция на растеж на въглеродните влакна в този сегмент. Трябва да се отбележи, че глобалният капацитет за вятърна енергия достигна 1008 GW, увеличение от 73 GW само през 2023 г. около 70% от новите офшорни вятърни инсталации през 2023 г. (общо 20 GW) използват лопатки от въглеродни влакна поради тяхната повишена устойчивост на сурови морски среди. Освен това е доказано, че използването на въглеродни влакна удължава живота на ножовете с 30% и намалява разходите за поддръжка с 25%, ключов фактор за заинтересованите страни в индустрията, които се стремят да оптимизират оперативната ефективност.
В допълнение, политическите стимули и правителствените мандати за постигане на въглеродна неутралност до 2050 г. ускориха инвестициите в надграждане на съществуващи вятърни паркове, като 50% от проектите за модернизация през 2023 г. включват замяна на перките от фибростъкло с алтернативи от въглеродни влакна.
Капаците на аерофила от въглеродни влакна са ключови за подобряване на ефективността на вятърните турбини, като се очаква 70% от новите лопатки на вятърните турбини да имат капачки от карбонови влакна до 2028 г.
Благодарение на превъзходната специфична здравина и издръжливост на капачки от въглеродни влакна, проучване показва товавъглеродни влакналонжеронните капачки могат да подобрят производителността на острието с до 20%, което води до по-дълги остриета и по-високо улавяне на енергия. Шапките от въглеродни влакна изиграха решаваща роля за 30% увеличение на дължината на вятърната перка през последното десетилетие.
Друга причина за използваневъглеродни влакналонжеронни капачки в лопатките на вятърните турбини е, че намалява теглото на лопатката с 25%, което намалява разходите за материали и транспорт. В допълнение, издръжливостта на умора на капачката от въглеродни влакна е с 50% по-висока от конвенционалните материали, което намалява разходите за поддръжка и удължава живота на турбината.
Тъй като вятърната индустрия работи за постигане на глобалните цели за възобновяема енергия, приемането на крила и капачки от въглеродни влакна ще се увеличи още повече. Изчислено е, че 70% от новите лопатки на вятърни турбини ще имат капачки от въглеродни влакна до 2028 г., в сравнение с 45% през 2023 г. Тази промяна се очаква да доведе до 22% увеличение на общата ефективност на турбината. С напредъка в технологията на въглеродните влакна, увеличаващ здравината на материала с 10 процента и намаляващ въздействието му върху околната среда с 5 процента, се очаква областта на капачките на аерофила да доминира и да революционизира дизайна на вятърните турбини, осигурявайки устойчиво и ефективно бъдеще за възобновяема енергия.
51-75 m лопатки на вятърни турбини доминират в светавъглеродни влакнапазар на лопатки на вятърни турбини, а използването на лопатки от въглеродни влакна може да увеличи производството на електроенергия с 25 процента
Воден от търсенето на ефективност, издръжливост и производителност, 51-75 метровият сегмент от въглеродни влакна на пазара на лопатки за вятърни турбини се превърна в доминираща сила при въглеродните влакна. Уникалните свойства на въглеродните влакна го правят идеален материал за тази категория размери. Високото съотношение на якост към тегло на материала е пет пъти по-голямо от стоманата, което значително намалява общото тегло на острието, което води до подобрено улавяне на енергия и ефективност. Този сегмент на дължина представлява най-доброто място, където балансът между цената на материала и производителността е оптимизиран, а остриетата от въглеродни влакна имат 60% пазарен дял в тази категория.
Икономиката на вятърната енергия допълнително допринесе за популярността на въглеродните влакна в този сектор. По-високата първоначална цена на въглеродните влакна се компенсира от дългия им живот и намалената поддръжка. Остриетата, изработени от въглеродни влакна, имат 20% по-дълъг експлоатационен живот в диапазона от 51-75 метра в сравнение с остриетата, изработени от конвенционални материали. В допълнение, цената на жизнения цикъл на тези остриета е намалена с 15% поради по-малко замени и ремонти. По отношение на енергийната мощност, турбините с лопатки от въглеродни влакна в този диапазон на дължина могат да генерират до 25% повече електроенергия, което води до по-бърза възвръщаемост на инвестицията. Пазарните данни показват, че приемането на въглеродни влакна в този сегмент е нараснало с 30% годишно през последните пет години.
Пазарната динамика на въглеродните влакна в лопатките на вятърните турбини също се влияе от търсенето на устойчиви и възобновяеми енергийни източници, като се очаква вятърната енергия да доставя 30% от световното електричество до 2030 г. 51-75 m перки са особено подходящи за офшорни вятърни паркове, където по-големите и по-ефективни турбини са критични. Разполагането на офшорни инсталации, използващи лопатки от въглеродни влакна, се е увеличило с 40%, водено от правителствени политики и субсидии, насочени към намаляване на въглеродните отпечатъци. Доминирането на този пазарен сегмент е допълнително подчертано от 50% приноса на въглеродните влакна за общия растеж на вятърната индустрия, което правивъглеродни влакнане просто материален избор, а крайъгълен камък на бъдещата енергийна инфраструктура.
Увеличението на вятърната енергия в Азиатско-Тихоокеанския регион го прави доминираща сила при въглеродните влакна за перките на вятърните турбини
Воден от процъфтяващата индустрия за вятърна енергия, Азиатско-тихоокеанският регион се превърна в основен потребител на въглеродни влакна за лопатки на вятърни турбини. С над 378,67 GW инсталиран капацитет на вятърна енергия през 2023 г. регионът представлява близо 38% от инсталирания капацитет на глобалната вятърна енергия. Китай и Индия са лидери, като само Китай допринася със зашеметяващите 310 GW, или 89% от капацитета на региона.
Освен това Китай е световен лидер в сглобяването на гондолите на вятърни турбини на сушата с годишен капацитет от 82 GW. Към юни 2024 г. Китай е инсталирал 410 GW вятърна енергия. Агресивните цели на региона за възобновяема енергия, водени от нарастващото търсене на енергия и екологичните ангажименти, изискват модерни и ефективни технологии.
Азиатско-тихоокеанският регион има водещи производители на въглеродни влакна, осигуряващи стабилни доставки на въглеродни влакна и технологични иновации. Леката природа на въглеродните влакна позволява по-големи диаметри на ротора и подобрена ефективност на улавяне на енергия. Това доведе до 15% увеличение на енергийната мощност за нови инсталации в сравнение с конвенционалните материали. Тъй като капацитетът на вятърната енергия се очаква да нарасне с 30% до 2030 г., приемането на въглеродни влакна във вятърните турбини ще продължи да нараства в Азиатско-тихоокеанския регион.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (също WhatsApp)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адрес: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Шанхай
Време на публикуване: 18 юли 2024 г