در 24 ژوئن، Astute Analytica، یک شرکت مشاوره و تحلیلگر جهانی، تحلیلی از جهان منتشر کرد.فیبر کربندر بازار پره های روتور توربین بادی، گزارش 2024-2032. بر اساس تجزیه و تحلیل این گزارش، فیبر کربن جهانی در اندازه بازار پره های روتور توربین بادی در سال 2023 تقریباً 4392 میلیون دلار بود، در حالی که انتظار می رود تا سال 2032 به 15904 میلیون دلار برسد که در دوره پیش بینی 2024-2032 با CAGR 15.37 درصد رشد کند. .
نکات اصلی گزارش در مورد کاربردفیبر کربندر پره های توربین بادی شامل بخش های زیر است:
- بر اساس منطقه، بازار فیبر کربن آسیا-اقیانوسیه برای انرژی بادی بزرگترین بازار در سال 2023 است که 59.9٪ را به خود اختصاص داده است.
- با توجه به اندازه پره توربین بادی، فیبر کربن نسبت کاربرد بالایی 38.4٪ در اندازه پره های 51-75 متر دارد.
- از دیدگاه قطعات کاربردی، نسبت کاربرد فیبر کربن در کلاهک تیر بال پره توربین بادی به 61.2 درصد می رسد.
روندهای اصلی در توسعه پره های توربین بادی در سال های اخیر عبارتند از:
- پیشرفت های تکنولوژیکی در تولید: بهبود مستمر در فرآیندهای تولید فیبر کربن و خواص مواد؛
- افزایش طول تیغه: تقاضا برای تیغه های بلندتر و سبک تر به منظور بهبود جذب انرژی و بهره وری در حال افزایش است.
- رشد بازار منطقه ای: با افزایش تقاضای انرژی و سیاست های حمایتی دولت، بازار در منطقه آسیا و اقیانوسیه به طور قابل توجهی گسترش یافته است.
مهم ترین چالش ها برای استفاده ازفیبر کربندر پره های توربین بادی شامل موارد زیر است:
- هزینه های سرمایه گذاری اولیه بالا: تولید فیبر کربن و ادغام در توربین های بادی به سرمایه قابل توجهی نیاز دارد.
- زنجیره تامین و در دسترس بودن مواد خام، که به تامین مداوم مواد فیبر کربنی با کیفیت بالا نیاز دارد.
- موانع فنی و تولیدی: چالش‌هایی در افزایش تولید و کاهش هزینه‌ها برای رقابت با مواد سنتی مانند الیاف شیشه.
حدود 45 درصد از پره های توربین بادی جدید ساخته شده در سال 2024 از ساخته شده اندفیبر کربنو 70 درصد از تاسیسات جدید بادی دریایی در سال 2023 از تیغه های فیبر کربنی استفاده می کنند.
مجموع ظرفیت نصب شده جهانی تا سال 2023 از 1 TW فراتر می رود. این گسترش سریع بر نقش کلیدی صنعت در پیشبرد راه حل های انرژی های تجدیدپذیر برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی تاکید می کند و یکی از عوامل کلیدی در پس نرخ رشد بالای آن، تقاضای فزاینده برای مواد کارآمدتر و بادوام تر است. ساخت توربین بادی، به ویژه فیبر کربن برای پره های روتور.
خواص برتر مواد فیبر کربنی در مقایسه با الیاف شیشه سنتی باعث افزایش تقاضا برای آنها شده استالیاف کربنبرای پره های روتور توربین بادی فیبر کربن نسبت استحکام به وزن بالایی دارد که برای بهبود عملکرد و طول عمر توربین‌های بادی بسیار مهم است. حدود 45 درصد از پره‌های روتور تازه تولید شده در سال 2024 با فیبر کربن ساخته شده‌اند که 10 درصد افزایش نسبت به سال قبل نشان می‌دهد. این روند ناشی از نیاز به تولید توربین‌های بزرگتر و کارآمدتر است که قادر به تولید خروجی‌های بالاتر هستند. در واقع میانگین ظرفیت توربین ها به 4.5 مگاوات (MW) افزایش یافته است که نسبت به سال 2022 15 درصد افزایش یافته است.
تجزیه و تحلیل عمیق Astute Analytica از فیبر کربن در بازار پره های توربین بادی چندین آمار کلیدی را نشان می دهد که بر روند رشد بالای فیبر کربن در این بخش تأکید می کند. قابل ذکر است که ظرفیت انرژی بادی جهانی به 1008 گیگاوات رسیده است که تنها در سال 2023 73 گیگاوات افزایش داشته است. حدود 70 درصد از تاسیسات جدید بادی دریایی در سال 2023 (مجموعاً 20 گیگاوات) از تیغه های فیبر کربنی به دلیل مقاومت آنها در برابر محیط های خشن دریایی استفاده می کنند. علاوه بر این، نشان داده شده است که استفاده از فیبر کربن باعث افزایش طول عمر تیغه ها تا 30٪ و کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری تا 25٪ می شود، یک عامل کلیدی برای سهامداران صنعت با هدف بهینه سازی کارایی عملیاتی.
علاوه بر این، مشوق‌های سیاستی و دستورات دولت برای دستیابی به بی‌طرفی کربن تا سال 2050، سرمایه‌گذاری در ارتقای مزارع بادی موجود را تسریع کرده است، به طوری که 50 درصد از پروژه‌های مقاوم‌سازی در سال 2023 شامل جایگزینی تیغه‌های فایبرگلاس با جایگزین‌های فیبر کربنی است.
کلاهک های ایرفویل فیبر کربنی کلید بهبود کارایی توربین های بادی هستند، به طوری که انتظار می رود تا سال 2028 70 درصد از پره های جدید توربین های بادی دارای کلاهک های ایرفویل فیبر کربنی باشند.
به لطف استحکام ویژه و دوام بالای کلاهک های فیبر کربنی، یک مطالعه نشان می دهد کهفیبر کربنکلاهک‌های اسپار می‌توانند عملکرد تیغه‌ها را تا 20 درصد بهبود بخشند و در نتیجه تیغه‌های بلندتر و جذب انرژی بالاتری داشته باشند. کلاهک های فیبر کربنی نقش مهمی در افزایش 30 درصدی طول تیغه باد طی دهه گذشته داشته اند.
دلیل دیگر استفادهفیبر کربنکلاهک اسپار در پره های توربین بادی به این صورت است که وزن پره را تا 25 درصد کاهش می دهد که باعث کاهش هزینه های مواد و حمل و نقل می شود. علاوه بر این، عمر خستگی کلاهک فیبر کربنی 50 درصد بیشتر از مواد معمولی است که باعث کاهش هزینه های نگهداری و افزایش طول عمر توربین می شود.
همانطور که صنعت بادی برای دستیابی به اهداف انرژی تجدیدپذیر جهانی کار می کند، استفاده از بال های فیبر کربنی و کلاهک اسپار بیشتر افزایش خواهد یافت. تخمین زده می شود که 70 درصد پره های توربین بادی جدید تا سال 2028 دارای کلاهک فیبر کربنی خواهند بود، در مقایسه با 45 درصد در سال 2023. انتظار می رود این تغییر باعث افزایش 22 درصدی در بازده کلی توربین شود. با پیشرفت فناوری فیبر کربن که استحکام مواد را تا 10 درصد افزایش داده و تأثیرات زیست‌محیطی آن را تا 5 درصد کاهش می‌دهد، انتظار می‌رود که حوزه کلاهک‌های ایرفویل بر طراحی توربین‌های بادی تسلط پیدا کند و انقلابی در طراحی توربین‌های بادی ایجاد کند و آینده‌ای پایدار و کارآمد را برای انرژی‌های تجدیدپذیر تضمین کند.
پره های توربین بادی 51-75 متری بر جهان تسلط دارندفیبر کربنبازار پره های توربین بادی و استفاده از تیغه های فیبر کربن می تواند تولید برق را تا 25 درصد افزایش دهد.
با تلاش برای کارایی، دوام و عملکرد، بخش فیبر کربن 51-75 متری بازار پره های توربین بادی به نیروی غالب در فیبر کربن تبدیل شده است. خواص منحصر به فرد فیبر کربن آن را به یک ماده ایده آل برای این دسته اندازه تبدیل می کند. نسبت استحکام به وزن بالای این ماده پنج برابر فولاد است که به طور قابل توجهی وزن کل تیغه را کاهش می دهد و در نتیجه جذب انرژی و راندمان را بهبود می بخشد. این بخش طولی نقطه شیرینی را نشان می دهد که در آن تعادل بین هزینه مواد و عملکرد بهینه می شود و تیغه های فیبر کربن 60 درصد سهم بازار را در این دسته دارند.
اقتصاد انرژی باد بیشتر به محبوبیت فیبر کربن در این بخش کمک کرده است. هزینه اولیه بالاتر فیبر کربن با عمر طولانی و کاهش نگهداری آن جبران می شود. تیغه های ساخته شده از فیبر کربن در مقایسه با تیغه های ساخته شده از مواد معمولی در محدوده 51 تا 75 متر عمر مفید 20 درصد بیشتری دارند. علاوه بر این هزینه چرخه عمر این تیغه ها به دلیل تعویض و تعمیر کمتر 15 درصد کاهش می یابد. از نظر انرژی خروجی، توربین هایی با پره های فیبر کربن در این محدوده طول می توانند تا 25 درصد برق بیشتری تولید کنند و در نتیجه بازگشت سرمایه سریع تری به همراه داشته باشند. داده های بازار نشان می دهد که پذیرش فیبر کربن در این بخش طی پنج سال گذشته 30 درصد در سال رشد داشته است.
پویایی بازار فیبر کربن در پره های توربین بادی نیز تحت تأثیر تقاضا برای منابع انرژی پایدار و تجدیدپذیر است، با پیش بینی شده است که انرژی باد تا سال 2030 30 درصد برق جهان را تامین کند. پره های 51 تا 75 متری به ویژه برای مزارع بادی دور از ساحل مناسب هستند. توربین های بزرگتر و کارآمدتر بسیار مهم هستند. استقرار تاسیسات دریایی با استفاده از تیغه‌های فیبر کربن به دلیل سیاست‌های دولت و یارانه‌ها با هدف کاهش ردپای کربن، 40 درصد افزایش یافته است. تسلط بر این بخش از بازار با سهم 50 درصدی فیبر کربن در رشد کلی صنعت بادی بیشتر مشخص می شود.فیبر کربننه فقط یک انتخاب مادی، بلکه سنگ بنای زیرساخت انرژی آینده است.
افزایش قدرت باد آسیا و اقیانوسیه آن را به نیروی غالب در فیبر کربن برای پره های توربین بادی تبدیل می کند.
آسیا و اقیانوسیه با هدایت صنعت پررونق انرژی بادی، به عنوان مصرف کننده اصلی فیبر کربن برای پره های توربین بادی ظاهر شده است. این منطقه با بیش از 378.67 گیگاوات ظرفیت نصب شده نیروگاه بادی در سال 2023، نزدیک به 38 درصد از ظرفیت نصب شده برق بادی جهان را به خود اختصاص داده است. چین و هند پیشتاز هستند و چین به تنهایی سهم خیره کننده 310 گیگاوات یا 89 درصد از ظرفیت منطقه را دارد.
علاوه بر این، چین با ظرفیت سالانه 82 گیگاوات، پیشرو جهانی در مونتاژ ناسل توربین های بادی خشکی است. از ژوئن 2024، چین 410 گیگاوات انرژی بادی نصب کرده است. اهداف تهاجمی انرژی تجدیدپذیر منطقه، که با تقاضای فزاینده انرژی و تعهدات زیست محیطی هدایت می شود، نیازمند فناوری های پیشرفته و کارآمد است.
منطقه آسیا و اقیانوسیه دارای تولید کنندگان پیشرو فیبر کربن است که از عرضه پایدار فیبر کربن و نوآوری های تکنولوژیکی اطمینان می دهد. ماهیت سبک وزن فیبر کربن اجازه می دهد تا قطر روتور بزرگتر و راندمان جذب انرژی بهبود یابد. این منجر به افزایش 15 درصدی در تولید انرژی برای تاسیسات جدید در مقایسه با مواد معمولی شده است. با پیش‌بینی رشد 30 درصدی ظرفیت انرژی بادی تا سال 2030، استفاده از فیبر کربن در توربین‌های بادی در منطقه آسیا و اقیانوسیه به افزایش خود ادامه خواهد داد.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (همچنین WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
آدرس: NO.398 New Green Road Xinbang Town District Songjiang، شانگهای
زمان ارسال: ژوئیه-18-2024