Astute Analytica, globálna analytická a poradenská firma, zverejnila 24. júna analýzu globálnehouhlíkové vláknona trhu s lopatkami rotora veterných turbín, správa 2024-2032. Podľa analýzy správy bola veľkosť celosvetového trhu s listami rotora veterných turbín v roku 2023 približne 4 392 miliónov USD, pričom sa očakáva, že do roku 2032 dosiahne 15 904 miliónov USD, pričom počas prognózovaného obdobia 2024-2032 vzrastie na CAGR 15,37 %. .
Hlavné body správy týkajúce sa uplatňovaniauhlíkové vláknov lopatkách veterných turbín zahŕňajú tieto časti:
- Podľa regiónu je ázijsko-tichomorský trh s uhlíkovými vláknami pre veternú energiu najväčší v roku 2023, čo predstavuje 59,9 %;
- Podľa veľkosti lopatiek veternej turbíny má uhlíkové vlákno vysoký aplikačný podiel 38,4 % pri veľkosti lopatiek 51-75 m;
- Z pohľadu aplikačných častí je aplikačný podiel uhlíkových vlákien v kryte nosníka krídla veternej turbíny až 61,2 %.
Medzi hlavné trendy vo vývoji lopatiek veterných turbín v posledných rokoch patria:
- Technologický pokrok vo výrobe: neustále zlepšovanie procesov výroby uhlíkových vlákien a vlastností materiálov;
- Zväčšujúca sa dĺžka čepele: dopyt po dlhších a ľahších čepeliach rastie, aby sa zlepšilo zachytávanie energie a účinnosť;
- Rast regionálneho trhu: vďaka rastúcemu dopytu po energii a politike vládnej podpory sa trh v ázijsko-pacifickom regióne výrazne rozšíril.
Najvýznamnejšie výzvy pri aplikáciiuhlíkové vláknov lopatkách veterných turbín zahŕňajú:
- Vysoké počiatočné investičné náklady: výroba uhlíkových vlákien a integrácia do veterných turbín si vyžaduje značný kapitál;
- Dodávateľský reťazec a dostupnosť surovín, čo si vyžaduje nepretržitú dodávku vysokokvalitných materiálov z uhlíkových vlákien;
- Technické a výrobné bariéry: výzvy pri zvyšovaní výroby a znižovaní nákladov, aby mohli konkurovať tradičným materiálom, ako sú sklenené vlákna.
Približne 45 % nových lopatiek veterných turbín vyrobených v roku 2024 je vyrobených zuhlíkové vláknoa 70 % nových pobrežných veterných zariadení na palube v roku 2023 používa lopatky z uhlíkových vlákien
Celková globálna inštalovaná kapacita presahuje 1 TW do roku 2023. Táto rýchla expanzia podčiarkuje kľúčovú úlohu odvetvia pri presadzovaní riešení v oblasti obnoviteľnej energie v boji proti klimatickým zmenám a jedným z kľúčových hnacích motorov vysokej miery rastu je rastúci dopyt po účinnejších a odolnejších materiáloch v konštrukcia veternej turbíny, najmä uhlíkové vlákna pre listy rotora.
Vynikajúce vlastnosti materiálov z uhlíkových vlákien v porovnaní s tradičnými sklenenými vláknami poháňajú prudký nárast dopytuuhlíkové vláknapre listy rotora veterných turbín. Uhlíkové vlákno má vysoký pomer pevnosti k hmotnosti, čo je rozhodujúce pre zlepšenie výkonu a životnosti veterných turbín. Približne 45 % novo vyrobených listov rotora v roku 2024 bolo vyrobených z uhlíkových vlákien, čo predstavuje 10 % nárast oproti predchádzajúcemu roku. Tento trend je poháňaný potrebou vyrábať väčšie, efektívnejšie turbíny schopné generovať vyšší výkon; v skutočnosti sa priemerný výkon turbín zvýšil na 4,5 megawattu (MW), čo je nárast o 15 percent od roku 2022.
Hĺbková analýza uhlíkových vlákien na trhu s lopatkami veterných turbín od Astute Analytica odhaľuje niekoľko kľúčových štatistík, ktoré podčiarkujú trend vysokého rastu uhlíkových vlákien v tomto segmente. Je pozoruhodné, že globálna kapacita veternej energie dosiahla 1 008 GW, čo predstavuje nárast o 73 GW len v roku 2023. približne 70 % nových pobrežných veterných zariadení v roku 2023 (spolu 20 GW) používa lopatky z uhlíkových vlákien kvôli ich zvýšenej odolnosti voči drsným morským prostrediam. Okrem toho sa ukázalo, že použitie uhlíkových vlákien predlžuje životnosť čepelí o 30 % a znižuje náklady na údržbu o 25 %, čo je kľúčový faktor pre zainteresované strany v odvetví, ktoré sa snažia optimalizovať prevádzkovú efektivitu.
Okrem toho politické stimuly a vládne mandáty na dosiahnutie uhlíkovej neutrality do roku 2050 urýchlili investície do modernizácie existujúcich veterných fariem, pričom 50 % projektov modernizácie v roku 2023 zahŕňalo výmenu lopatiek zo sklenených vlákien alternatívami z uhlíkových vlákien.
Kryty profilu z uhlíkových vlákien sú kľúčom k zlepšeniu účinnosti veterných turbín, pričom sa očakáva, že 70 % nových lopatiek veterných turbín bude mať do roku 2028 kryty profilov z uhlíkových vlákien
Štúdia dokazuje, že vďaka vynikajúcej špecifickej pevnosti a odolnosti krytov nosníkov z uhlíkových vlákienuhlíkové vláknočeľuste môžu zlepšiť výkon čepele až o 20 %, čo má za následok dlhšie čepele a vyššie zachytenie energie. Nosníky z uhlíkových vlákien zohrali rozhodujúcu úlohu pri 30% náraste dĺžky veternej lopatky za posledné desaťročie.
Ďalší dôvod použitiauhlíkové vláknospar caps v lopatkách veterných turbín je, že znižuje hmotnosť lopatky o 25%, čo znižuje náklady na materiál a dopravu. Okrem toho je únavová životnosť krytu z uhlíkových vlákien o 50 % vyššia ako u bežných materiálov, čo znižuje náklady na údržbu a predlžuje životnosť turbíny.
Keďže veterný priemysel pracuje na splnení globálnych cieľov v oblasti obnoviteľnej energie, používanie krytov krídel a nosníkov z uhlíkových vlákien sa bude ďalej zvyšovať. Odhaduje sa, že 70 % nových lopatiek veterných turbín bude mať do roku 2028 kryty z uhlíkových vlákien v porovnaní so 45 % v roku 2023. Očakáva sa, že tento posun povedie k 22 % zvýšeniu celkovej účinnosti turbíny. Očakáva sa, že vďaka pokrokom v technológii uhlíkových vlákien, ktoré zvyšujú pevnosť materiálu o 10 percent a znižujú jeho vplyv na životné prostredie o 5 percent, sa očakáva, že oblasť krytov profilov bude dominovať a prinesie revolúciu v dizajne veterných turbín, čím sa zabezpečí udržateľná a efektívna budúcnosť pre obnoviteľnú energiu.
51-75 m lopatky veterných turbín dominujú globálneuhlíkové vláknotrh s lopatkami veterných turbín a používanie lopatiek z uhlíkových vlákien môže zvýšiť výrobu energie o 25 percent
Poháňaný snahou o efektívnosť, odolnosť a výkon, segment 51-75 metrových uhlíkových vlákien na trhu s lopatkami veterných turbín sa stal dominantnou silou v oblasti uhlíkových vlákien. Jedinečné vlastnosti uhlíkových vlákien z neho robia ideálny materiál pre túto veľkostnú kategóriu. Vysoký pomer pevnosti k hmotnosti materiálu je päťnásobný v porovnaní s oceľou, čo výrazne znižuje celkovú hmotnosť čepele, čo vedie k lepšiemu zachytávaniu energie a účinnosti. Tento segment dĺžky predstavuje sladké miesto, kde je optimalizovaná rovnováha medzi nákladmi na materiál a výkonom a čepele z uhlíkových vlákien majú v tejto kategórii 60% podiel na trhu.
Ekonomika veternej energie ďalej prispela k popularite uhlíkových vlákien v tomto sektore. Vyššie počiatočné náklady na uhlíkové vlákna sú kompenzované ich dlhou životnosťou a zníženou údržbou. Čepele vyrobené z uhlíkových vlákien majú o 20% dlhšiu životnosť v rozmedzí 51-75 metrov v porovnaní s čepeľami vyrobenými z bežných materiálov. Okrem toho sú náklady na životný cyklus týchto čepelí znížené o 15 % vďaka menšiemu počtu výmen a opráv. Pokiaľ ide o energetický výkon, turbíny s lopatkami z uhlíkových vlákien v tomto rozsahu dĺžok môžu generovať až o 25 % viac elektriny, čo má za následok rýchlejšiu návratnosť investície. Trhové údaje ukazujú, že používanie uhlíkových vlákien v tomto segmente vzrástlo za posledných päť rokov o 30 % ročne.
Uhlíkové vlákna na dynamike trhu s lopatkami veterných turbín sú ovplyvnené aj dopytom po udržateľných a obnoviteľných zdrojoch energie, pričom veterná energia bude do roku 2030 dodávať 30 % svetovej elektriny. Lopatky s dĺžkou 51 – 75 m sú vhodné najmä pre veterné farmy na mori, kde kritické sú väčšie a efektívnejšie turbíny. Rozmiestnenie pobrežných zariadení využívajúcich čepele z uhlíkových vlákien sa zvýšilo o 40 %, čo je spôsobené vládnymi politikami a dotáciami zameranými na zníženie uhlíkovej stopy. Dominanciu tohto segmentu trhu ešte viac podčiarkuje 50 % podiel uhlíkových vlákien na celkovom raste veterného priemyslu,uhlíkové vláknonielen výber materiálu, ale aj základný kameň budúcej energetickej infraštruktúry.
Náraz veternej energie v Ázii a Tichomorí z nej robí dominantnú silu v uhlíkových vláknach pre lopatky veterných turbín
Ázia a Tichomorie, poháňaná prekvitajúcim priemyslom veternej energie, sa stala hlavným spotrebiteľom uhlíkových vlákien pre lopatky veterných turbín. S viac ako 378,67 GW inštalovanej kapacity veternej energie v roku 2023 región predstavuje takmer 38 % globálnej inštalovanej kapacity veternej energie. Čína a India sú lídrami, pričom samotná Čína prispieva ohromujúcim výkonom 310 GW alebo 89 % kapacity regiónu.
Okrem toho je Čína svetovým lídrom v montáži gondol veterných turbín na pevnine s ročnou kapacitou 82 GW. K júnu 2024 Čína nainštalovala 410 GW veternej energie. Agresívne ciele regiónu v oblasti energie z obnoviteľných zdrojov, poháňané rastúcim dopytom po energii a environmentálnymi záväzkami, si vyžadujú pokročilé a efektívne technológie.
Ázijsko-pacifický región má popredných výrobcov uhlíkových vlákien, ktorí zabezpečujú stabilné dodávky uhlíkových vlákien a technologické inovácie. Ľahká povaha uhlíkových vlákien umožňuje väčšie priemery rotora a lepšiu účinnosť zachytávania energie. To viedlo k 15% zvýšeniu energetického výkonu pre nové inštalácie v porovnaní s konvenčnými materiálmi. S predpokladaným nárastom kapacity veternej energie o 30 % do roku 2030 bude používanie uhlíkových vlákien vo veterných turbínach v ázijsko-tichomorskom regióne naďalej narastať.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (aj WhatsApp)
T:+86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Adresa: NO.398 New Green Road Xinbang Town District Songjiang, Šanghaj
Čas odoslania: 18. júla 2024