풍력 터빈 블레이드에 탄소 섬유 채택이 크게 증가할 것

글로벌 분석가이자 컨설팅 회사인 Astute Analytica는 6월 24일 전 세계 시장에 대한 분석을 발표했습니다.탄소섬유풍력 터빈 로터 블레이드 시장(2024~2032년) 보고서. 보고서 분석에 따르면, 풍력 터빈 로터 블레이드 시장 규모의 글로벌 탄소 섬유는 2023년에 약 43억 9200만 달러였으며, 2024~2032년 예측 기간 동안 연평균 성장률(CAGR) 15.37%로 성장하여 2032년까지 159억 400만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. .

적용에 관한 보고서의 핵심 사항탄소섬유풍력 터빈 블레이드에는 다음 섹션이 포함됩니다.

• 지역별로는 2023년 아시아태평양 풍력발전용 탄소섬유 시장이 59.9%로 가장 크다.
• 풍력 터빈 블레이드 크기별로 보면 51-75m 블레이드 크기에서 탄소섬유의 적용 비율이 38.4%로 높습니다.
• 적용 부품의 관점에서 볼 때, 풍력 터빈 블레이드 날개 빔 캡에 탄소 섬유의 적용 비율은 61.2%에 달합니다.

최근 몇 년간 풍력 터빈 블레이드 개발의 주요 추세는 다음과 같습니다.

1. 제조 기술 발전: 탄소 섬유 생산 공정 및 재료 특성의 지속적인 개선;
2. 블레이드 길이 증가: 에너지 포집 및 효율성을 개선하기 위해 더 길고 가벼운 블레이드에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
3. 지역 시장 성장: 에너지 수요 증가와 정부 지원 정책에 힘입어 아시아 태평양 지역 시장이 크게 확대되었습니다.

적용에 있어 가장 중요한 과제는 다음과 같습니다.탄소섬유풍력 터빈 블레이드에는 다음이 포함됩니다.

1. 높은 초기 투자 비용: 탄소 섬유를 생산하고 풍력 터빈에 통합하려면 상당한 자본이 필요합니다.
2. 고품질 탄소 섬유 재료의 지속적인 공급이 필요한 공급망 및 원자재 가용성
3. 기술 및 제조 장벽: 유리 섬유와 같은 전통적인 재료와 경쟁하기 위해 생산 규모를 확대하고 비용을 줄이는 데 어려움이 있습니다.

2024년에 생산되는 새로운 풍력 터빈 블레이드의 약 45%가탄소섬유2023년에 탑재되는 새로운 해상 풍력 설비의 70%가 탄소 섬유 블레이드를 사용합니다.

2023년까지 전 세계 총 설치 용량은 1TW를 초과합니다. 이러한 급속한 확장은 기후 변화에 대처하기 위한 재생 에너지 솔루션을 발전시키는 업계의 핵심 역할을 강조하며, 높은 성장률을 뒷받침하는 주요 동인 중 하나는 산업 분야에서 보다 효율적이고 내구성이 뛰어난 재료에 대한 수요 증가입니다. 풍력 터빈 건설, 특히 로터 블레이드용 탄소 섬유.

기존 유리섬유에 비해 탄소섬유 소재의 우수한 특성으로 인해 수요가 급증하고 있습니다.탄소 섬유풍력 터빈 로터 블레이드용. 탄소섬유는 중량 대비 강도가 높아 풍력 터빈의 성능과 수명을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 2024년 새로 제조된 로터 블레이드의 약 45%가 탄소섬유로 제작되었으며, 이는 전년 대비 10% 증가한 수치입니다. 이러한 추세는 더 높은 출력을 생성할 수 있는 더 크고 효율적인 터빈을 생산해야 하는 필요성에 의해 주도됩니다. 실제로 터빈의 평균 용량은 2022년보다 15% 증가한 4.5메가와트(MW)로 증가했습니다.

풍력 터빈 블레이드 시장의 탄소 섬유에 대한 Astute Analytica의 심층 분석은 이 부문에서 탄소 섬유의 높은 성장 추세를 강조하는 몇 가지 주요 통계를 보여줍니다. 특히 전 세계 풍력에너지 용량은 2023년에만 73GW 증가한 1,008GW에 이르렀다. 2023년 신규 해상 풍력 설비의 약 70%(총 20GW)가 가혹한 해양 환경에 대한 저항력이 강화된 탄소 섬유 블레이드를 사용합니다. 또한 탄소섬유를 사용하면 블레이드 수명이 30% 연장되고 유지관리 비용이 25% 절감되는 것으로 나타났습니다. 이는 운영 효율성 최적화를 목표로 하는 업계 이해관계자의 핵심 요소입니다.

또한 2050년까지 탄소 중립을 달성하라는 정책 인센티브와 정부 명령으로 인해 기존 풍력 발전소 업그레이드에 대한 투자가 가속화되었으며, 2023년 개조 프로젝트의 50%가 유리 섬유 블레이드를 탄소 섬유 대체품으로 교체하는 것과 관련이 있습니다.

탄소 섬유 에어포일 캡은 풍력 터빈 효율성을 향상시키는 핵심이며, 2028년까지 새로운 풍력 터빈 블레이드의 70%가 탄소 섬유 에어포일 캡을 가질 것으로 예상됩니다.

탄소 섬유 스파 캡의 뛰어난 비강도와 내구성 덕분에 한 연구에 따르면탄소섬유스파 캡은 블레이드 성능을 최대 20% 향상시켜 블레이드 길이를 늘리고 에너지 포집 능력을 향상시킵니다. 탄소 섬유 스파 캡은 지난 10년 동안 윈드 블레이드 길이를 30% 늘리는 데 중요한 역할을 했습니다.

사용하는 또 다른 이유탄소섬유풍력 터빈 블레이드의 스파 캡은 블레이드 무게를 25% 줄여 재료 및 운송 비용을 절감한다는 점입니다. 또한, 탄소섬유 스파 캡의 피로 수명은 기존 소재보다 50% 더 길어 유지 관리 비용이 절감되고 터빈 수명이 연장됩니다.

풍력 산업이 글로벌 재생 에너지 목표를 달성하기 위해 노력함에 따라 탄소 섬유 날개 및 스파 캡의 채택이 더욱 늘어날 것입니다. 새로운 풍력 터빈 블레이드의 70%가 2023년의 45%에서 2028년까지 탄소 섬유 스파 캡을 갖게 될 것으로 추정됩니다. 이러한 변화로 인해 전체 터빈 효율이 22% 증가할 것으로 예상됩니다. 탄소 섬유 기술의 발전으로 재료의 강도가 10% 증가하고 환경에 미치는 영향이 5% 감소함에 따라 에어포일 캡 분야가 풍력 터빈 설계를 지배하고 혁신하여 재생 가능 에너지의 지속 가능하고 효율적인 미래를 보장할 것으로 예상됩니다.

51-75m 풍력 터빈 블레이드가 전 세계를 지배합니다.탄소섬유풍력 터빈 블레이드 시장에 탄소 섬유 블레이드를 사용하면 발전량이 25% 증가할 수 있습니다.

효율성, 내구성 및 성능에 대한 탐구에 힘입어 풍력 터빈 블레이드 시장의 51~75m 탄소 섬유 부문이 탄소 섬유에서 지배적인 세력이 되었습니다. 탄소 섬유의 고유한 특성으로 인해 이 크기 범주에 이상적인 소재가 됩니다. 이 소재의 높은 강도 대 중량 비율은 강철의 5배로 블레이드의 총 중량을 크게 줄여 에너지 포착 및 효율성을 향상시킵니다. 이 길이 세그먼트는 재료 비용과 성능 사이의 균형이 최적화되는 최적의 지점을 나타내며 탄소 섬유 블레이드는 이 범주에서 60%의 시장 점유율을 차지합니다.

풍력 에너지의 경제성은 이 부문에서 탄소 섬유의 인기에 더욱 기여했습니다. 탄소 섬유의 높은 초기 비용은 긴 수명과 유지 관리 감소로 상쇄됩니다. 탄소 섬유로 만든 블레이드는 기존 재료로 만든 블레이드에 비해 51~75미터 범위에서 20% 더 긴 사용 수명을 갖습니다. 또한 교체 및 수리 횟수가 줄어들어 블레이드의 수명주기 비용이 15% 감소합니다. 에너지 출력 측면에서 이 길이 범위의 탄소 섬유 블레이드가 장착된 터빈은 최대 25% 더 많은 전기를 생성할 수 있어 투자 수익이 더 빨라집니다. 시장 데이터에 따르면 이 부문의 탄소 섬유 채택은 지난 5년 동안 매년 30%씩 증가했습니다.

풍력 터빈 블레이드 시장 역학의 탄소 섬유는 지속 가능하고 재생 가능한 에너지원에 대한 수요의 영향도 받습니다. 풍력 에너지는 2030년까지 전 세계 전력의 30%를 공급할 것으로 예상됩니다. 51~75m 블레이드는 특히 해상 풍력 발전 단지에 적합합니다. 더 크고 효율적인 터빈이 중요합니다. 탄소 섬유 블레이드를 사용하는 해양 설비 배치는 탄소 발자국 감소를 목표로 하는 정부 정책과 보조금에 힘입어 40% 증가했습니다. 이 시장 부문의 지배력은 풍력 산업의 전체 성장에 탄소 섬유가 50% 기여한다는 점에서 더욱 강조됩니다.탄소섬유단순한 물질적 선택이 아닌 미래 에너지 인프라의 초석입니다.

아시아 태평양 지역의 풍력 발전 급증으로 인해 풍력 터빈 블레이드용 탄소 섬유의 지배적인 세력이 되었습니다.

급성장하는 풍력 에너지 산업에 힘입어 아시아 태평양 지역은 풍력 터빈 블레이드용 탄소 섬유의 주요 소비자로 부상했습니다. 2023년에 378.67GW 이상의 풍력 발전 용량을 갖춘 이 지역은 전 세계 풍력 발전 설치 용량의 거의 38%를 차지합니다. 중국과 인도가 선두를 달리고 있으며, 중국 하나만으로 이 지역 용량의 89%에 해당하는 무려 310GW를 기여했습니다.

또한 중국은 연간 용량이 82GW에 달하는 육상 풍력 터빈 나셀 조립 분야의 세계 선두 국가입니다. 2024년 6월 현재 중국은 410GW의 풍력 에너지를 설치했습니다. 증가하는 에너지 수요와 환경 보호 노력에 따른 이 지역의 공격적인 재생 에너지 목표에는 효율적인 첨단 기술이 필요합니다.

아시아태평양 지역에는 선도적인 탄소섬유 제조업체가 있어 탄소섬유의 안정적인 공급과 기술 혁신을 보장하고 있습니다. 탄소 섬유의 경량 특성으로 인해 로터 직경이 커지고 에너지 포집 효율이 향상됩니다. 그 결과 기존 소재에 비해 신규 설비의 에너지 생산량이 15% 증가했습니다. 2030년까지 풍력 발전 용량이 30% 증가할 것으로 예상됨에 따라 아시아 태평양 지역에서 풍력 터빈에 탄소 섬유를 사용하는 사례가 계속 증가할 것입니다.

상하이 오리센 신소재 기술 유한 회사
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