6 月 24 日、世界的なアナリストおよびコンサルティング会社である Astute Analytica は、世界の炭素繊維風力タービンローターブレード市場、2024年から2032年レポート。レポートの分析によると、風力タービンのローターブレードにおける炭素繊維の世界市場規模は、2023年には約43億9,200万ドルだったが、2032年までに159億400万ドルに達すると予想されており、2024年から2032年の予測期間中に15.37％のCAGRで成長するという。 。
適用に関する報告書の核心点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。
- 地域ごとにみると、アジア太平洋地域の風力発電用炭素繊維市場は2023年には最大となり、59.9％を占める。
- 風力タービンブレードのサイズ別では、51～75mブレードのサイズでは炭素繊維の適用割合が38.4%と高い。
- 応用部品の観点から見ると、風車ブレード翼ビームキャップにおける炭素繊維の適用率は61.2％にも上ります。
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: エネルギー需要の高まりと政府の支援政策により、アジア太平洋地域の市場は大幅に拡大しました。
アプリケーションへの最も重要な課題炭素繊維風力タービンのブレードには次のものが含まれます。
- 初期投資コストが高い: 炭素繊維の製造と風力タービンへの統合には多額の資本が必要です。
- サプライチェーンと原材料の入手可能性。これには高品質の炭素繊維材料の継続的な供給が必要です。
- 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を拡大し、コストを削減する際の課題。
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 年に新たに設置される洋上風力発電施設の 70% で炭素繊維ブレードが使用される
世界の総設置容量は、2023 年までに 1 TW を超えます。この急速な拡大は、気候変動と戦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業界の重要な役割を強調しています。また、その高い成長率の主な原動力の 1 つは、より効率的で耐久性のある材料に対する需要の高まりです。風力タービンの構造、特にローターブレード用のカーボンファイバー。
従来のガラス繊維と比較して炭素繊維材料の優れた特性により、炭素繊維材料の需要が急増しています。炭素繊維風力タービンのローターブレード用。カーボンファイバーは高い強度重量比を持っており、これは風力タービンの性能と寿命を向上させるために重要です。2024 年に新たに製造されたローターブレードの約 45% がカーボンファイバーで作られており、前年比 10% 増加しています。この傾向は、より高い出力を生成できる、より大型でより効率的なタービンを製造する必要性によって推進されています。実際、タービンの平均容量は 4.5 メガワット (MW) まで増加し、2022 年から 15% 増加しています。
Astute Analytica による風力タービンブレード市場の炭素繊維の詳細な分析により、このセグメントにおける炭素繊維の高い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。注目すべきことに、世界の風力エネルギー容量は 1,008 GW に達し、2023 年だけで 73 GW 増加しました。 2023 年の新しい洋上風力発電施設の約 70% (合計 20 GW) では、過酷な海洋環境に対する耐性が強化されたカーボンファイバーブレードが使用されています。さらに、カーボンファイバーの使用により、ブレードの寿命が 30% 延長され、メンテナンスコストが 25% 削減されることが示されており、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という政策的奨励金と政府の義務により、既存の風力発電所の改修への投資が加速しており、2023年には改修プロジェクトの50％がグラスファイバー製のブレードをカーボンファイバー製の代替品に置き換えることになっています。
炭素繊維の翼形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% に炭素繊維の翼形キャップが搭載されると予想されています。
炭素繊維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% 向上させることができ、その結果、ブレードが長くなり、より高いエネルギー捕捉が可能になります。カーボンファイバーのスパーキャップは、過去 10 年間で風力ブレードの長さの 30% 増加において重要な役割を果たしてきました。
もう一つの使用理由炭素繊維風力タービンブレードのスパーキャップはブレードの重量を 25% 削減し、材料費と輸送コストを削減します。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素材より 50% 長く、メンテナンスコストが削減され、タービンの寿命が延びます。
風力産業が世界的な再生可能エネルギー目標の達成に向けて取り組んでいる中、カーボンファイバー製の翼やスパーキャップの採用はさらに増えるだろう。新しい風力タービンのブレードの 70% には、2023 年には 45% が炭素繊維スパー キャップが採用されるようになるが、2028 年までに炭素繊維スパー キャップが採用されると推定されています。この移行により、タービン全体の効率が 22% 向上すると予想されます。炭素繊維技術の進歩により、材料の強度が 10% 向上し、環境への影響が 5% 削減されたため、翼形キャップの分野が風力タービンの設計を支配し、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保すると予想されています。
51～75メートルの風力タービンブレードが世界を席巻炭素繊維風力タービンブレード市場、炭素繊維ブレードの使用により発電量が 25% 増加する可能性がある
効率、耐久性、性能の追求により、風力タービンブレード市場の 51 ～ 75 メートルのカーボンファイバーセグメントがカーボンファイバーの主要な勢力となっています。カーボンファイバーのユニークな特性により、このサイズカテゴリにとって理想的な素材となります。この材料の高い強度対重量比は鋼鉄の 5 倍であり、ブレードの総重量が大幅に軽減され、エネルギー捕捉と効率が向上します。この長さのセグメントは、材料コストと性能のバランスが最適化されるスイートスポットを表しており、カーボンファイバーブレードはこのカテゴリで 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は、この分野での炭素繊維の人気にさらに貢献しています。カーボンファイバーの初期コストは高くなりますが、その長寿命とメンテナンスの軽減によって相殺されます。カーボンファイバー製のブレードは、従来の材料で作られたブレードと比較して、51 ～ 75 メートルの範囲で耐用年数が 20% 長くなります。さらに、これらのブレードのライフサイクルコストは、交換や修理が少なくなるため 15% 削減されます。エネルギー出力の点では、この長さ範囲のカーボンファイバーブレードを備えたタービンは最大 25% 多くの電力を生成でき、その結果、投資収益率が向上します。市場データによると、この分野での炭素繊維の採用は過去 5 年間で年間 30% ずつ増加しています。
風力タービンブレードの炭素繊維の市場動向は、持続可能で再生可能なエネルギー源の需要にも影響され、風力エネルギーは2030年までに世界の電力の30％を供給すると予測されています。51～75メートルのブレードは、特に洋上風力発電所に適しています。より大型でより効率的なタービンが重要です。二酸化炭素排出量の削減を目的とした政府の政策や補助金により、炭素繊維ブレードを使用した海洋設備の導入は 40% 増加しました。この市場セグメントの優位性は、風力産業全体の成長に対する炭素繊維の 50% の貢献によってさらに強調されます。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ります。
アジア太平洋地域の風力発電の急増により、風力タービンブレード用の炭素繊維の支配力となる
風力エネルギー産業の急成長により、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国として台頭してきました。 2023 年の風力発電設備容量は 378.67 GW を超え、この地域は世界の風力発電設備容量のほぼ 38% を占めます。中国とインドがリーダーであり、中国だけでこの地域の発電容量の89％に相当する310GWという驚異的な供給量を占めている。
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のリーダーであり、年間生産能力は82GWです。 2024 年 6 月の時点で、中国は 410 GW の風力エネルギーを導入しました。エネルギー需要の増大と環境への取り組みによって推進されるこの地域の積極的な再生可能エネルギー目標には、高度で効率的な技術が必要です。
アジア太平洋地域には有力な炭素繊維メーカーが存在し、炭素繊維の安定供給と技術革新を実現しています。カーボンファイバーの軽量な性質により、ローターの直径を大きくし、エネルギー捕捉効率を向上させることができます。これにより、従来の材料と比較して、新しい設備のエネルギー出力が 15% 増加しました。風力発電の容量は 2030 年までに 30% 増加すると予測されており、アジア太平洋地域では風力タービンへの炭素繊維の採用が増え続けるでしょう。
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投稿日時: 2024 年 7 月 18 日