24. junija je Astute Analytica, globalno analitično in svetovalno podjetje, objavilo analizo globalnegaogljikovih vlakenna trgu rotorskih lopatic vetrnih turbin, poročilo 2024–2032. Glede na analizo poročila je bila velikost svetovnega trga ogljikovih vlaken v rotorskih lopaticah vetrnih turbin leta 2023 približno 4.392 milijonov USD, medtem ko naj bi do leta 2032 dosegla 15.904 milijonov USD, pri čemer bi v predvidenem obdobju 2024–2032 rasla s CAGR 15,37 %. .
Bistvene točke poročila v zvezi z uporaboogljikovih vlakenlopatice vetrnih turbin vključujejo naslednje dele:
- Po regijah je azijsko-pacifiški trg ogljikovih vlaken za vetrno energijo največji leta 2023 in predstavlja 59,9 %;
- Glede na velikost lopatic vetrne turbine imajo ogljikova vlakna visok delež uporabe 38,4 % pri velikosti lopatic 51-75 m;
- Z vidika aplikacijskih delov je delež uporabe ogljikovih vlaken v pokrovu krilnega nosilca lopatice vetrne turbine kar 61,2 %.
Glavni trendi v razvoju lopatic vetrnih turbin v zadnjih letih vključujejo:
- Tehnološki napredek v proizvodnji: stalne izboljšave proizvodnih procesov ogljikovih vlaken in lastnosti materialov;
- Povečanje dolžine rezila: povpraševanje po daljših in lažjih rezilih narašča, da bi izboljšali zajemanje energije in učinkovitost;
- Regionalna rast trga: zaradi naraščajočega povpraševanja po energiji in politik državne podpore se je trg v azijsko-pacifiški regiji znatno razširil.
Najpomembnejši izzivi pri uporabiogljikovih vlakenlopatice vetrnih turbin vključujejo naslednje:
- Visoki stroški začetne naložbe: proizvodnja ogljikovih vlaken in integracija v vetrne turbine zahteva precejšen kapital;
- Dobavna veriga in razpoložljivost surovin, ki zahteva stalno dobavo visokokakovostnih materialov iz ogljikovih vlaken;
- Tehnične in proizvodne ovire: izzivi pri povečevanju proizvodnje in zmanjševanju stroškov za konkurenco tradicionalnim materialom, kot so steklena vlakna.
Približno 45 % novih lopatic vetrnih turbin, izdelanih leta 2024, je izdelanih izogljikovih vlaken, in 70 % novih vetrnih naprav na morju leta 2023 uporablja lopatice iz ogljikovih vlaken
Skupna globalna instalirana zmogljivost bo do leta 2023 presegla 1 TW. Ta hitra širitev poudarja ključno vlogo industrije pri spodbujanju rešitev za obnovljivo energijo za boj proti podnebnim spremembam, eden od ključnih dejavnikov za njeno visoko stopnjo rasti pa je vse večje povpraševanje po učinkovitejših in trajnejših materialih v konstrukcija vetrnih turbin, zlasti ogljikova vlakna za lopatice rotorja.
Vrhunske lastnosti materialov iz ogljikovih vlaken v primerjavi s tradicionalnimi steklenimi vlakni povzročajo porast povpraševanja poogljikovih vlakenza lopatice rotorja vetrnih turbin. Ogljikova vlakna imajo visoko razmerje med trdnostjo in težo, kar je ključnega pomena za izboljšanje delovanja in dolgo življenjsko dobo vetrnih turbin. Približno 45 % na novo proizvedenih rotorskih lopatic leta 2024 je bilo izdelanih iz ogljikovih vlaken, kar je 10 % več kot prejšnje leto. Ta trend poganja potreba po proizvodnji večjih, učinkovitejših turbin, ki lahko ustvarijo večjo moč; dejansko se je povprečna zmogljivost turbin dvignila na 4,5 megavata (MW), kar je 15 odstotkov več kot leta 2022.
Poglobljena analiza ogljikovih vlaken na trgu lopatic vetrnih turbin, ki jo izvaja Astute Analytica, razkriva več ključnih statističnih podatkov, ki poudarjajo visok trend rasti ogljikovih vlaken v tem segmentu. Zlasti svetovna zmogljivost vetrne energije je dosegla 1.008 GW, kar je povečanje za 73 GW samo v letu 2023. približno 70 % novih vetrnih naprav na morju v letu 2023 (skupaj 20 GW) uporablja lopatice iz ogljikovih vlaken zaradi njihove povečane odpornosti na težka morska okolja. Poleg tega se je izkazalo, da uporaba ogljikovih vlaken podaljša življenjsko dobo rezil za 30 % in zmanjša stroške vzdrževanja za 25 %, kar je ključni dejavnik za zainteresirane strani v industriji, ki želijo optimizirati učinkovitost delovanja.
Poleg tega so politične spodbude in vladni mandati za doseganje ogljične nevtralnosti do leta 2050 pospešili naložbe v nadgradnjo obstoječih vetrnih elektrarn, pri čemer je 50 % projektov naknadnega opremljanja leta 2023 vključevalo zamenjavo lopatic iz steklenih vlaken z alternativami iz ogljikovih vlaken.
Pokrovi krila iz ogljikovih vlaken so ključni za izboljšanje učinkovitosti vetrnih turbin, pri čemer se pričakuje, da bo do leta 2028 70 % novih lopatic vetrnih turbin imelo pokrove krila iz ogljikovih vlaken
Študija kaže, da je to zahvaljujoč vrhunski specifični trdnosti in vzdržljivosti pokrovčkov nastavek iz ogljikovih vlakenogljikovih vlakenpokrovčki lahko izboljšajo zmogljivost rezila za do 20 %, kar povzroči daljša rezila in večji zajem energije. Pokrovčki iz ogljikovih vlaken so igrali ključno vlogo pri 30-odstotnem povečanju dolžine vetrnih lopatic v zadnjem desetletju.
Še en razlog za uporaboogljikovih vlakenSpar caps v lopaticah vetrnih turbin je, da zmanjša težo lopatice za 25%, kar zmanjša materialne in transportne stroške. Poleg tega je življenjska doba zaščitne kapice iz ogljikovih vlaken 50 % višja od običajnih materialov, kar zmanjšuje stroške vzdrževanja in podaljšuje življenjsko dobo turbine.
Medtem ko si vetrna industrija prizadeva doseči globalne cilje glede obnovljive energije, se bo uporaba pokrovov kril in loput iz ogljikovih vlaken še povečala. Ocenjuje se, da bo imelo 70 % novih lopatic vetrnih turbin do leta 2028 pokrove iz ogljikovih vlaken, v primerjavi s 45 % leta 2023. Ta premik naj bi povzročil 22-odstotno povečanje celotne učinkovitosti turbin. Z napredkom v tehnologiji ogljikovih vlaken, ki poveča trdnost materiala za 10 odstotkov in zmanjša njegov vpliv na okolje za 5 odstotkov, se pričakuje, da bo področje pokrovov aerodinamičnega profila prevladalo in revolucioniralo zasnovo vetrnih turbin, kar bo zagotovilo trajnostno in učinkovito prihodnost za obnovljivo energijo.
51-75 m lopatice vetrnih turbin prevladujejo po vsem svetuogljikovih vlakentrg lopatic vetrnih turbin, uporaba lopatic iz ogljikovih vlaken pa lahko poveča proizvodnjo električne energije za 25 odstotkov
Zaradi prizadevanj za učinkovitost, vzdržljivost in zmogljivost je segment ogljikovih vlaken dolžine 51-75 metrov na trgu lopatic vetrnih turbin postal prevladujoča sila na področju ogljikovih vlaken. Zaradi edinstvenih lastnosti ogljikovih vlaken so idealen material za to kategorijo velikosti. Visoko razmerje med trdnostjo in težo materiala je petkrat večje od jekla, kar bistveno zmanjša skupno težo rezila, kar ima za posledico izboljšano zajemanje energije in učinkovitost. Ta segment dolžine predstavlja najboljšo točko, kjer je ravnovesje med stroški materiala in zmogljivostjo optimizirano, rezila iz ogljikovih vlaken pa imajo v tej kategoriji 60-odstotni tržni delež.
Ekonomika vetrne energije je dodatno prispevala k priljubljenosti ogljikovih vlaken v tem sektorju. Višji začetni stroški ogljikovih vlaken se izravnajo z dolgo življenjsko dobo in zmanjšanim vzdrževanjem. Rezila iz ogljikovih vlaken imajo 20% daljšo življenjsko dobo v območju 51-75 metrov v primerjavi z rezili iz običajnih materialov. Poleg tega se stroški življenjskega cikla teh rezil zmanjšajo za 15 % zaradi manj zamenjav in popravil. Kar zadeva izhodno energijo, lahko turbine z lopaticami iz ogljikovih vlaken v tem razponu dolžine proizvedejo do 25 % več električne energije, kar ima za posledico hitrejšo povrnitev naložbe. Tržni podatki kažejo, da se je uporaba ogljikovih vlaken v tem segmentu v zadnjih petih letih povečala za 30 % na leto.
Na tržno dinamiko ogljikovih vlaken v lopaticah vetrnih turbin vpliva tudi povpraševanje po trajnostnih in obnovljivih virih energije, pri čemer naj bi vetrna energija do leta 2030 zagotavljala 30 % svetovne električne energije. 51-75 m lopatice so še posebej primerne za vetrne elektrarne na morju, kjer večje in učinkovitejše turbine so kritične. Postavitev naprav na morju, ki uporabljajo lopatice iz ogljikovih vlaken, se je povečala za 40 %, zaradi vladnih politik in subvencij, namenjenih zmanjševanju ogljičnih odtisov. Prevlado tega tržnega segmenta dodatno poudarja 50-odstotni prispevek ogljikovih vlaken k splošni rasti vetrne industrije, karogljikovih vlakenne le materialna izbira, ampak temelj prihodnje energetske infrastrukture.
Zaradi vzpona vetrne energije v Aziji in Pacifiku je prevladujoča sila v ogljikovih vlaknih za lopatice vetrnih turbin
Azijsko-pacifiška regija, ki jo poganja cvetoča industrija vetrne energije, je postala glavni porabnik ogljikovih vlaken za lopatice vetrnih turbin. Z več kot 378,67 GW instalirane zmogljivosti vetrne energije leta 2023 regija predstavlja skoraj 38 % svetovne instalirane zmogljivosti vetrne energije. Kitajska in Indija sta vodilni, pri čemer samo Kitajska prispeva osupljivih 310 GW ali 89 % zmogljivosti regije.
Poleg tega je Kitajska vodilna v svetu pri sestavljanju gondol vetrnih turbin na kopnem z letno zmogljivostjo 82 GW. Od junija 2024 je Kitajska namestila 410 GW vetrne energije. Agresivni cilji regije glede obnovljive energije, ki jih poganjajo naraščajoče povpraševanje po energiji in okoljske zaveze, zahtevajo napredne in učinkovite tehnologije.
Azijsko-pacifiška regija ima vodilne proizvajalce ogljikovih vlaken, ki zagotavljajo stabilno dobavo ogljikovih vlaken in tehnološke inovacije. Lahka narava ogljikovih vlaken omogoča večji premer rotorja in izboljšano učinkovitost zajema energije. To je povzročilo 15-odstotno povečanje proizvodnje energije za nove naprave v primerjavi z običajnimi materiali. Glede na napovedi, da se bo zmogljivost vetrne energije do leta 2030 povečala za 30 %, bo uporaba ogljikovih vlaken v vetrnih turbinah v azijsko-pacifiški regiji še naprej naraščala.
Shanghai Orisen New Material Technology Co., Ltd
M: +86 18683776368 (tudi WhatsApp)
T: +86 08383990499
Email: grahamjin@jhcomposites.com
Naslov: NO.398 New Green Road Xinbang Town Songjiang District, Šanghaj
Čas objave: 18. julij 2024