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Adoção de fibra de carbono em pás de turbinas eólicas crescerá significativamente

Em 24 de junho, a Astute Analytica, uma empresa global de análise e consultoria, publicou uma análise do mercado globalfibra de carbonono mercado de pás de rotor de turbinas eólicas, relatório 2024-2032. De acordo com a análise do relatório, o tamanho global do mercado de fibra de carbono nas pás do rotor de turbinas eólicas foi de aproximadamente US$ 4.392 milhões em 2023, enquanto deve atingir US$ 15.904 milhões até 2032, crescendo a um CAGR de 15,37% durante o período de previsão de 2024-2032. .

Os pontos centrais do relatório relativos à aplicação defibra de carbononas pás de turbinas eólicas incluem as seguintes seções:

  • Por região, o mercado de fibra de carbono da Ásia-Pacífico para energia eólica é o maior em 2023, representando 59,9%;
  • Pelo tamanho das pás da turbina eólica, a fibra de carbono tem uma alta proporção de aplicação de 38,4% no tamanho das pás de 51-75 m;
  • Do ponto de vista das peças de aplicação, a proporção de aplicação de fibra de carbono na tampa da viga asa da pá da turbina eólica chega a 61,2%.

fibra de carbono1

 

As principais tendências no desenvolvimento de pás de turbinas eólicas nos últimos anos incluem:

  1. Avanços tecnológicos na fabricação: melhorias contínuas nos processos de produção de fibra de carbono e nas propriedades dos materiais;
  2. Aumento do comprimento das pás: a procura por pás mais longas e leves está a crescer, a fim de melhorar a captação e eficiência de energia;
  3. Crescimento do mercado regional: impulsionado pelo aumento da procura de energia e pelas políticas de apoio governamental, o mercado na região Ásia-Pacífico expandiu-se significativamente.

Os desafios mais significativos para a aplicação defibra de carbononas pás de turbinas eólicas incluem o seguinte:

  1. Elevados custos de investimento inicial: a produção de fibra de carbono e a integração em turbinas eólicas requerem capital significativo;
  2. Cadeia de abastecimento e disponibilidade de matéria-prima, o que exige um fornecimento contínuo de materiais de fibra de carbono de alta qualidade;
  3. Barreiras técnicas e de produção: desafios no aumento da produção e na redução de custos para competir com materiais tradicionais como a fibra de vidro.

Cerca de 45% das novas pás de turbinas eólicas construídas em 2024 são feitas defibra de carbono, e 70% das novas instalações eólicas offshore a bordo em 2023 usam pás de fibra de carbono

A capacidade instalada global total excede 1 TW até 2023. Esta rápida expansão sublinha o papel fundamental da indústria no avanço de soluções de energia renovável para combater as alterações climáticas, e um dos principais impulsionadores da sua elevada taxa de crescimento é a crescente procura de materiais mais eficientes e duráveis ​​em construção de turbinas eólicas, especialmente fibra de carbono para pás de rotor.

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As propriedades superiores dos materiais de fibra de carbono em comparação com as fibras de vidro tradicionais estão impulsionando o aumento da demanda porfibras de carbonopara pás de rotor de turbina eólica. A fibra de carbono tem uma alta relação resistência-peso, o que é fundamental para melhorar o desempenho e a longevidade das turbinas eólicas. Cerca de 45% das pás de rotor recém-fabricadas em 2024 foram feitas com fibra de carbono, um aumento de 10% em relação ao ano anterior. Esta tendência é impulsionada pela necessidade de produzir turbinas maiores e mais eficientes, capazes de gerar maiores rendimentos; na verdade, a capacidade média das turbinas aumentou para 4,5 megawatts (MW), um aumento de 15 por cento em relação a 2022.

A análise aprofundada da Astute Analytica sobre a fibra de carbono no mercado de pás de turbinas eólicas revela várias estatísticas importantes que ressaltam a tendência de alto crescimento da fibra de carbono neste segmento. Notavelmente, a capacidade global de energia eólica atingiu 1.008 GW, um aumento de 73 GW só em 2023. cerca de 70% das novas instalações eólicas offshore em 2023 (totalizando 20 GW) utilizam pás de fibra de carbono devido à sua maior resistência a ambientes marinhos adversos. Além disso, foi demonstrado que o uso de fibra de carbono prolonga a vida útil das pás em 30% e reduz os custos de manutenção em 25%, um fator chave para as partes interessadas da indústria que desejam otimizar a eficiência operacional.

Além disso, os incentivos políticos e os mandatos governamentais para alcançar a neutralidade carbónica até 2050 aceleraram o investimento na modernização dos parques eólicos existentes, com 50% dos projetos de modernização em 2023 envolvendo a substituição de pás de fibra de vidro por alternativas de fibra de carbono.

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As tampas dos aerofólios de fibra de carbono são fundamentais para melhorar a eficiência das turbinas eólicas, e espera-se que 70% das novas pás das turbinas eólicas tenham tampas dos aerofólios de fibra de carbono até 2028

Graças à resistência específica superior e à durabilidade das longarinas de fibra de carbono, um estudo mostra quefibra de carbonoas tampas da longarina podem melhorar o desempenho da lâmina em até 20%, resultando em lâminas mais longas e maior captura de energia. As longarinas de fibra de carbono desempenharam um papel crítico no aumento de 30% no comprimento das pás eólicas na última década.

capas de fibra de carbono

Outra razão para usarfibra de carbonoAs longarinas nas pás das turbinas eólicas é que reduzem o peso da pá em 25%, o que reduz os custos de material e transporte. Além disso, a vida útil da longarina de fibra de carbono é 50% maior do que a dos materiais convencionais, o que reduz os custos de manutenção e prolonga a vida útil da turbina.

À medida que a indústria eólica trabalha para cumprir as metas globais de energia renovável, a adoção de asas e longarinas de fibra de carbono aumentará ainda mais. Estima-se que 70% das novas pás de turbinas eólicas terão longarinas de fibra de carbono até 2028, em comparação com 45% em 2023. Espera-se que esta mudança conduza a um aumento de 22% na eficiência global da turbina. Com os avanços na tecnologia da fibra de carbono aumentando a resistência do material em 10% e reduzindo o seu impacto ambiental em 5%, espera-se que o campo das coberturas de aerofólios domine e revolucione o design das turbinas eólicas, garantindo um futuro sustentável e eficiente para as energias renováveis.

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Pás de turbinas eólicas de 51 a 75 m dominam o mundofibra de carbonomercado de pás de turbinas eólicas, e o uso de pás de fibra de carbono pode aumentar a geração de energia em 25%

Impulsionado pela busca por eficiência, durabilidade e desempenho, o segmento de fibra de carbono de 51 a 75 metros do mercado de pás de turbinas eólicas tornou-se uma força dominante em fibra de carbono. As propriedades únicas da fibra de carbono tornam-na um material ideal para esta categoria de tamanho. A alta relação resistência/peso do material é cinco vezes maior que a do aço, reduzindo significativamente o peso total da lâmina, resultando em melhor captura de energia e eficiência. Este segmento de comprimento representa o ponto ideal onde o equilíbrio entre custo de material e desempenho é otimizado, e as lâminas de fibra de carbono têm uma participação de mercado de 60% nesta categoria.

A economia da energia eólica contribuiu ainda mais para a popularidade da fibra de carbono neste setor. O custo inicial mais elevado da fibra de carbono é compensado pela sua longa vida útil e manutenção reduzida. As lâminas feitas de fibra de carbono têm uma vida útil 20% maior na faixa de 51 a 75 metros em comparação com as lâminas feitas de materiais convencionais. Além disso, o custo do ciclo de vida destas lâminas é reduzido em 15% devido ao menor número de substituições e reparações. Em termos de produção de energia, turbinas com pás de fibra de carbono nesta faixa de comprimento podem gerar até 25% mais eletricidade, resultando em um retorno do investimento mais rápido. Os dados de mercado mostram que a adoção da fibra de carbono neste segmento cresceu 30% ao ano nos últimos cinco anos.

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A dinâmica do mercado de fibra de carbono em pás de turbinas eólicas também é influenciada pela demanda por fontes de energia sustentáveis ​​e renováveis, com a energia eólica projetada para fornecer 30% da eletricidade mundial até 2030. As pás de 51 a 75 m são particularmente adequadas para parques eólicos offshore, onde turbinas maiores e mais eficientes são críticas. A implantação de instalações offshore que utilizam lâminas de fibra de carbono aumentou 40%, impulsionada por políticas governamentais e subsídios destinados a reduzir as pegadas de carbono. O domínio deste segmento de mercado é ainda sublinhado pela contribuição de 50% da fibra de carbono para o crescimento global da indústria eólica, tornandofibra de carbononão apenas uma escolha material, mas uma pedra angular da futura infra-estrutura energética.

O aumento da energia eólica na Ásia-Pacífico torna-a uma força dominante em fibra de carbono para pás de turbinas eólicas

Impulsionada pela crescente indústria de energia eólica, a Ásia-Pacífico emergiu como um grande consumidor de fibra de carbono para pás de turbinas eólicas. Com mais de 378,67 GW de capacidade instalada de energia eólica em 2023, a região é responsável por quase 38% da capacidade instalada global de energia eólica. A China e a Índia são os líderes, com a China sozinha contribuindo com impressionantes 310 GW, ou 89% da capacidade da região.

Além disso, a China é líder mundial na montagem de nacelas de turbinas eólicas onshore, com capacidade anual de 82 GW. Em junho de 2024, a China instalou 410 GW de energia eólica. Os objectivos agressivos da região em matéria de energias renováveis, impulsionados pela crescente procura de energia e pelos compromissos ambientais, exigem tecnologias avançadas e eficientes.

A região Ásia-Pacífico possui fabricantes líderes de fibra de carbono, garantindo um fornecimento estável de fibra de carbono e inovação tecnológica. A natureza leve da fibra de carbono permite diâmetros de rotor maiores e maior eficiência de captura de energia. Isto resultou num aumento de 15% na produção de energia para novas instalações em comparação com materiais convencionais. Com a previsão de que a capacidade de energia eólica cresça 30% até 2030, a adoção da fibra de carbono nas turbinas eólicas continuará a aumentar na região da Ásia-Pacífico.

 

 

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Horário da postagem: 18 de julho de 2024