24 июня Astute Analytica, глобальная аналитическая и консалтинговая фирма, опубликовала анализ глобальной ситуации.углеродное волокнона рынке лопастей роторов ветряных турбин, отчет 2024-2032 гг. Согласно анализу отчета, объем мирового рынка углеродного волокна для лопастей ротора ветряных турбин в 2023 году составил примерно 4 392 миллиона долларов США, в то время как ожидается, что к 2032 году он достигнет 15 904 миллионов долларов США, а среднегодовой темп роста составит 15,37% в течение прогнозируемого периода 2024-2032 годов. .
Основные положения отчета, касающиеся примененияуглеродное волокноВ лопастях ветротурбины имеются следующие секции:
- По регионам рынок углеродного волокна для ветроэнергетики в Азиатско-Тихоокеанском регионе является крупнейшим в 2023 году и составит 59,9%;
- По размеру лопастей ветряных турбин углеродное волокно имеет высокую долю применения - 38,4% для лопастей размером 51-75 м;
- С точки зрения деталей применения, доля применения углеродного волокна в колпаке балки крыла лопасти ветряной турбины достигает 61,2%.
К основным тенденциям развития лопастей ВЭУ в последние годы можно отнести:
- Технологические достижения в производстве: постоянное совершенствование процессов производства углеродного волокна и свойств материалов;
- Увеличение длины лопастей: растет спрос на более длинные и легкие лопасти, чтобы улучшить захват энергии и эффективность;
- Рост регионального рынка: благодаря росту спроса на энергоносители и политике государственной поддержки рынок в Азиатско-Тихоокеанском регионе значительно расширился.
Наиболее существенные проблемы при примененииуглеродное волокнов лопастях ветряных турбин относятся следующие:
- Высокие первоначальные инвестиционные затраты: производство углеродного волокна и интеграция в ветряные турбины требуют значительных капиталовложений;
- Цепочка поставок и доступность сырья, что требует непрерывных поставок высококачественных материалов из углеродного волокна;
- Технические и производственные барьеры: проблемы расширения производства и снижения затрат для конкуренции с традиционными материалами, такими как стекловолокно.
Около 45% новых лопастей ветряных турбин, построенных в 2024 году, изготовлены изуглеродное волокно, а 70% новых морских ветряных установок на борту в 2023 году будут использовать лопасти из углеродного волокна.
К 2023 году общая установленная мощность в мире превысит 1 ТВт. Такое быстрое расширение подчеркивает ключевую роль отрасли в продвижении решений в области возобновляемых источников энергии для борьбы с изменением климата, а одним из ключевых факторов высоких темпов ее роста является растущий спрос на более эффективные и долговечные материалы в конструкция ветряных турбин, особенно углеродное волокно для лопастей ротора.
Превосходные свойства материалов из углеродного волокна по сравнению с традиционными стекловолокнами вызывают рост спроса науглеродные волокнадля лопастей ротора ветряных турбин. Углеродное волокно имеет высокое соотношение прочности к весу, что имеет решающее значение для повышения производительности и долговечности ветряных турбин. Около 45% вновь изготовленных лопастей ротора в 2024 году были изготовлены из углеродного волокна, что на 10% больше, чем в предыдущем году. Эта тенденция вызвана необходимостью производить более крупные и эффективные турбины, способные генерировать более высокую мощность; Фактически, средняя мощность турбин выросла до 4,5 мегаватт (МВт), что на 15 процентов больше, чем в 2022 году.
Углубленный анализ углеродного волокна на рынке лопастей ветряных турбин, проведенный Astute Analytica, выявил несколько ключевых статистических данных, которые подчеркивают высокую тенденцию роста углеродного волокна в этом сегменте. Примечательно, что мировая мощность ветроэнергетики достигла 1008 ГВт, увеличившись на 73 ГВт только в 2023 году. около 70% новых морских ветряных установок в 2023 году (всей мощностью 20 ГВт) будут использовать лопасти из углеродного волокна из-за их повышенной устойчивости к суровым морским условиям. Кроме того, было доказано, что использование углеродного волокна продлевает срок службы лопастей на 30% и снижает затраты на техническое обслуживание на 25%, что является ключевым фактором для заинтересованных сторон отрасли, стремящихся оптимизировать эксплуатационную эффективность.
Кроме того, политические стимулы и правительственные мандаты по достижению углеродной нейтральности к 2050 году ускорили инвестиции в модернизацию существующих ветряных электростанций: 50% проектов модернизации в 2023 году будут включать замену лопастей из стекловолокна альтернативами из углеродного волокна.
Крышки аэродинамических профилей из углеродного волокна являются ключом к повышению эффективности ветряных турбин: ожидается, что к 2028 году 70% новых лопастей ветряных турбин будут иметь крышки аэродинамических профилей из углеродного волокна.
Исследования показывают, что благодаря превосходной удельной прочности и долговечности крышек лонжерона из углеродного волокнауглеродное волокноКрышки лонжерона могут повысить производительность лопастей до 20%, что приводит к увеличению длины лопастей и повышению улавливания энергии. Колпаки лонжеронов из углеродного волокна сыграли решающую роль в увеличении длины ветровых лопастей на 30% за последнее десятилетие.
Еще одна причина использованияуглеродное волокнолонжеронные колпаки в лопастях ветряных турбин заключаются в том, что это уменьшает вес лопасти на 25%, что снижает материальные и транспортные затраты. Кроме того, усталостная долговечность колпака лонжерона из углеродного волокна на 50% выше, чем у традиционных материалов, что снижает затраты на техническое обслуживание и продлевает срок службы турбины.
Поскольку ветроэнергетика работает над достижением глобальных целей в области возобновляемых источников энергии, использование крыльев и лонжеронов из углеродного волокна будет и дальше расти. Предполагается, что к 2028 году 70% новых лопастей ветряных турбин будут иметь крышки лонжеронов из углеродного волокна по сравнению с 45% в 2023 году. Ожидается, что этот переход приведет к увеличению общего КПД турбины на 22%. Ожидается, что благодаря достижениям в области технологии углеродного волокна, повышающим прочность материала на 10 процентов и снижающим его воздействие на окружающую среду на 5 процентов, область аэродинамических крышек будет доминировать и произведет революцию в конструкции ветряных турбин, обеспечивая устойчивое и эффективное будущее для возобновляемых источников энергии.
Лопасти ветряных турбин длиной 51–75 м доминируют в миреуглеродное волокнорынок лопастей ветряных турбин, а использование лопастей из углеродного волокна может увеличить выработку электроэнергии на 25 процентов.
Стремясь к эффективности, долговечности и производительности, сегмент 51-75-метрового углеродного волокна на рынке лопастей ветряных турбин стал доминирующей силой на рынке углеродного волокна. Уникальные свойства углеродного волокна делают его идеальным материалом для этой размерной категории. Высокое соотношение прочности к весу материала в пять раз выше, чем у стали, что значительно снижает общий вес лезвия, что приводит к улучшению улавливания энергии и повышению эффективности. Этот сегмент длины представляет собой золотую середину, где оптимизирован баланс между стоимостью материала и производительностью, а лопасти из углеродного волокна занимают 60% рынка в этой категории.
Экономика ветроэнергетики еще больше способствовала популярности углеродного волокна в этом секторе. Более высокая первоначальная стоимость углеродного волокна компенсируется его длительным сроком службы и меньшими затратами на техническое обслуживание. Лопасти из углеродного волокна имеют срок службы на 20% больше в диапазоне 51-75 метров по сравнению с лопастями из обычных материалов. Кроме того, стоимость жизненного цикла этих лезвий снижается на 15% за счет меньшего количества замен и ремонтов. Что касается выходной энергии, турбины с лопатками из углеродного волокна в этом диапазоне длины могут генерировать до 25% больше электроэнергии, что приводит к более быстрому возврату инвестиций. Рыночные данные показывают, что за последние пять лет внедрение углеродного волокна в этом сегменте росло на 30% в год.
На динамику рынка лопастей ветряных турбин из углеродного волокна также влияет спрос на устойчивые и возобновляемые источники энергии: по прогнозам, к 2030 году энергия ветра будет обеспечивать 30% мировой электроэнергии. Лопасти длиной 51–75 м особенно подходят для морских ветряных электростанций, где решающее значение имеют более крупные и эффективные турбины. Развертывание морских установок с использованием лопастей из углеродного волокна увеличилось на 40% благодаря государственной политике и субсидиям, направленным на сокращение выбросов углекислого газа. Доминирование этого сегмента рынка дополнительно подчеркивается 50-процентным вкладом углеродного волокна в общий рост ветроэнергетики, что делаетуглеродное волокноэто не просто выбор материала, а краеугольный камень будущей энергетической инфраструктуры.
Всплеск ветровой энергии в Азиатско-Тихоокеанском регионе делает его доминирующим производителем углеродного волокна для лопастей ветряных турбин.
Благодаря бурному развитию ветроэнергетической отрасли Азиатско-Тихоокеанский регион стал крупным потребителем углеродного волокна для лопастей ветряных турбин. С более чем 378,67 ГВт установленной мощности ветроэнергетики в 2023 году на долю региона придется почти 38% мировой установленной мощности ветроэнергетики. Китай и Индия являются лидерами, причем только Китай производит ошеломляющие 310 ГВт, или 89% мощности региона.
Кроме того, Китай является мировым лидером в сборке гондол наземных ветряных турбин с годовой мощностью 82 ГВт. По состоянию на июнь 2024 года в Китае установлено 410 ГВт ветроэнергетических установок. Агрессивные цели региона в области возобновляемой энергетики, обусловленные растущим спросом на энергию и экологическими обязательствами, требуют передовых и эффективных технологий.
В Азиатско-Тихоокеанском регионе работают ведущие производители углеродного волокна, что обеспечивает стабильные поставки углеродного волокна и технологических инноваций. Легкая природа углеродного волокна позволяет использовать роторы большего диаметра и повышать эффективность улавливания энергии. Это привело к увеличению выработки энергии для новых установок на 15% по сравнению с традиционными материалами. Поскольку прогнозируется, что к 2030 году мощность ветроэнергетики вырастет на 30%, использование углеродного волокна в ветряных турбинах будет продолжать расти в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
Шанхайская компания Orisen New Material Technology Co., Ltd.
М: +86 18683776368 (также WhatsApp)
Т:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Адрес: № 398, Новая зеленая дорога, город Синьбан, район Сунцзян, Шанхай.
Время публикации: 18 июля 2024 г.