حجم سوق تغويز الفحم، والمشاركة وتحليل الصناعة، حسب نوع التغذية (نوع التغذية الملاط ونوع التغذية الجافة)، حسب جهاز التغويز (السرير الثابت، والسرير المميع، والسرير المحبوس)، وحسب التطبيق (الأسمدة، وتوليد الكهرباء، وإنتاج الهيدروجين، والمواد الكيميائية ، وآخرون)، والتنبؤات الإقليمية، 2025-2032

رؤى السوق الرئيسية

بلغت قيمة حجم سوق تغويز الفحم العالمي 13.87 مليار دولار أمريكي في عام 2024. ومن المتوقع أن ينمو السوق من 14.68 مليار دولار أمريكي في عام 2025 إلى 22.44 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 6.25٪ خلال الفترة المتوقعة.

يقدم سوق تغويز الفحم نتائج متميزة من حيث الأسمدة والمواد الكيميائية وإنتاج الهيدروجين على مستوى العالم، وتحديدًا في منطقة آسيا والمحيط الهادئ. كما أن العدد المتزايد من أنواع الوقود المحتوي على الميثانول والمستخدم في الطيران والمركبات الهجينة سوف يؤدي أيضًا إلى تسريع نمو السوق في المستقبل. يتم حرق معظم الفحم في محطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم، ولكن يمكن أيضًا تحويله إلى غاز وكهرباء وهيدروجين ومنتجات طاقة أخرى. تغويز الفحم هو إجراء كيميائي حراري تقوم فيه الحرارة والضغط بتفكيك الفحم إلى مكوناته الكيميائية الأولية. يتكون الغاز الاصطناعي الناتج بشكل رئيسي منأول أكسيد الكربونوالهيدروجين وأحيانا مركبات غازية أخرى. يمكن استخدام الغاز الاصطناعي لتوليد الطاقة، أو تكنولوجيا خلايا الوقود الموفرة للطاقة، أو "كوحدات بناء" كيميائية للأغراض الصناعية. يمكن أيضًا استخراج الهيدروجين لزيادة حفظ الهيدروجين. هذه التحسينات مستمرة، ويواصل الباحثون التركيز على تحسين تكنولوجيا تغويز الفحم لتحقيق هذه التطبيقات وغيرها من التطبيقات المستقبلية المحتملة.

كان لوباء كوفيد-19 تأثير سلبي على تطوير محطات تغويز الفحم. وتسبب الوباء في تعطيل سلاسل التوريد في أجزاء مختلفة من العالم وأثر على إنتاج وتسويق المواد الخام المستخدمة في العملية، وخاصة مركبات الفحم الجاف والملاط.

اتجاهات سوق تغويز الفحم

التركيز على إنتاج مصادر الطاقة المتجددة لزيادة الطلب على عملية تغويز الفحم

التغويزتعتبر واحدة من أكثر التقنيات نضجًا المستخدمة في الإنتاج الكيميائي الحراري للوقود الغازي من المواد الخام المعتمدة على الكربون أو الوقود الأحفوري. وكبديل للاحتراق المباشر، فإنه يسمح بتحويل الوقود الصلب إلى وقود غازي ذو قيمة حرارية أعلى. وهذا يقلل من الانبعاثات الضارة ويسهل أيضًا المزيد من النقل والاستخدام. تتم معالجة المواد الخام عادة عند درجة حرارة عالية (> 700 درجة مئوية) في جهاز تغويز بالبخار والأكسجين أو الهواء، حيث يتم احتراقها غير الكامل في بيئة محدودة الأكسجين. منتج التغويز هو غاز الوقود، والذي، مع مراعاة المادة الخام، يحتوي على الكثير من الغاز الاصطناعي (CO وH2)، باستثناء ثاني أكسيد الكربون (CO2)، والميثان (CH4)، وبخار الماء (H2O)، والنيتروجين. تشمل مجموعة المنتجات الهيدروجين والغاز الطبيعي الاصطناعي (SNG) ووقود النقل السائل والكيروسين والمواد الكيميائية. ولذلك فإن التغويز أكثر تنوعا من الاحتراق المباشر. ويمكن تطبيقه على قطاعات السوق المختلفة والاستجابة لتغيرات السوق، مما يوفر مسارًا فعالاً للتحول المستدام للطاقة.

عوامل نمو سوق تغويز الفحم

التطورات في محطات توليد الطاقة IGCC لدفع نمو السوق

تمثل التطورات في محطات توليد الطاقة ذات الدورة المركبة للتغويز المتكاملة (IGCC) نظام طاقة حراري متطور من المتوقع أن يخلق فرصًا ممتازة في السوق. وذلك لأن محطات توليد الطاقة IGCC تتمتع بكفاءة عالية في إنتاج الطاقة ومستويات حماية البيئة حيث أنها تدمج عملية التغويز مع تقنية الدورة المركبة لتوربينات الغاز (GTCC). يمكن لأنظمة IGCC الأكبر حجمًا تحسين كفاءة توليد الطاقة بنسبة 15% تقريبًا مع تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون مقارنة بمحطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم. تعمل هذه الكفاءة المحسنة على تقليل انبعاثات أكسيد النيتروجين وأكسيد الكبريت والغبار لكل كيلووات في الساعة من توليد الكهرباء.

على سبيل المثال، في نوفمبر/تشرين الثاني 2021، أنهت رابطة من الشركات بقيادة شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة المحدودة، بناء مصنع للدورة المركبة للتغويز المتكامل (IGCC) في مدينة هيرونو، في منطقة فوتابا بمحافظة فوكوشيما. تم تسليم المصنع الجديد رسميًا إلى شركة Hirono IGCC Power GK. يحتوي مصنع Hirono IGCC على نظام الدورة المركبة لتوربينات الغاز عالي الكفاءة (GTCC) الذي يدمج البخار وتوربينات الغاز. يتم تحويل الفحم إلى غاز في فرن التغويز عند درجة حرارة وضغط مرتفعين. تتم إزالة وفصل الكبريت والرماد وما شابه، ويستخدم الغاز المكرر كوقود لتشغيل توربينات الغاز. كفاءة توليد الطاقة 48%. وهذه الكفاءة أعلى نسبيًا من توليد الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم، مما يؤدي بالتالي إلى تقليل انبعاثات الكربون.

الطلب المتزايد على عملية تغويز الفحم تحت الأرض لدفع نمو السوق

تقنية تغويز الفحم تحت الأرض (UCG) هي تقنية لتطوير الفحم، وهي عملية صناعية تحول الفحم إلى غاز منتج باستخدام التأثيرات الحرارية والكيميائية للفحم من أجل التطوير النظيف واستخدام الفحم. ويضيف ميزة واعدة في مجال تغويز الفحم تحت الأرض. تتضمن هذه العملية حرق الفحم في الموقع لإنتاج غاز صالح للاستخدام، والذي يوفر إمكانات لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك توليد الطاقة، وتوليد البخار، والمواد الخام الكيميائية. وقد أثبتت UCG قدرتها من خلال المشاريع الرائدة والأبحاث المستمرة، وبالتالي خلق نهج جديد لتسخير إمكانات الفحم لإنتاج الطاقة والهيدروجين. دمج UCG مع التقنيات، مثلخلايا وقود الأكسيد الصلب (SOFCs)يعد بإنتاج الطاقة بكفاءة وعملية محايدة للكربون.

على سبيل المثال، في نوفمبر 2021، اعترفت شركة NeuRizer بموقعين صينيين لإنتاج الفحم إلى الهيدروجين. اختارت شركة Insitu، شركة تطوير تغويز الفحم، NeuRizer ورفيقتها الصينية Meijin Energy Investment، موقعين في الصين ومنغوليا لإنتاج الهيدروجين من الفحم تحت الأرض. اعتقدت الشركات أن المواقع كانت مثالية لاستخدام تقنية التغويز تحت الأرض الخاصة بشركة NeuRizer والتي تم إنشاؤها في حقول الفحم Leigh Creek السابقة في جنوب أستراليا.

العوامل المقيدة

التكاليف المرتفعة المرتبطة ببناء محطة تغويز الفحم تعيق تقدم السوق

ستعيق التكاليف المرتفعة المرتبطة ببناء مصنع لتغويز الفحم نمو سوق تغويز الفحم. على الرغم من استخدام محطات الطاقة التقليدية التي تعمل بالفحم، فإن قدرة العمليات الكيميائية الحرارية التي تعمل بالفحم لم تزد كما هو متوقع بسبب ارتفاع تكاليف رأس المال والإنتاج المرتبطة بها. تعد محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم والتي تعمل بنظام الدورة المركبة للتغويز (IGCC) هي المستخدمين الرئيسيين لتكنولوجيا توليد الطاقة. ومن المتوقع أن تكون هذه التكنولوجيا أكثر تكلفة بنسبة 35% من تكنولوجيا الفحم التقليدية.

على سبيل المثال، وفقًا للوكالة الدولية للطاقة المتجددة، تكبدت تقنيات التغويز، التي تشتمل على حلول القاعدة المميعة والطبقة الثابتة، تكاليف رأسمالية مركبة تبلغ حوالي 2000 دولار أمريكي - 6700 دولار أمريكي/كيلوواط.

تحليل تجزئة سوق تغويز الفحم

عن طريق تحليل نوع الخلاصة

يهيمن قطاع تغذية الملاط مع اتجاهه المتزايد في تكنولوجيا تغويز الفحم

بناءً على نوع العلف، ينقسم السوق إلى أعلاف ملاطية وأعلاف جافة. يهيمن قطاع نوع تغذية الملاط على السوق. إن تغذية الملاط عبارة عن عملية تغويز مصاحبة تهدف إلى إنتاج غاز صناعي عند درجات حرارة وضغط مرتفعين باستخدام ملاط ​​الفحم كمواد خام والأكسجين أو الهواء كعامل تغويز. المكونات الرئيسية للغاز الاصطناعي هي أول أكسيد الكربون،ثاني أكسيد الكربون، والهيدروجين. أصبح التغويز بالضغط من نوع تغذية ملاط ​​الفحم باستخدام مفاعل متقدم لطبقة تدفق الهواء أحد الاتجاهات الرئيسية لتكنولوجيا تغويز الفحم وقد حظي أيضًا باهتمام متزايد في تطوير التكنولوجيا الكيميائية الحديثة للفحم. مع زيادة الطلب على وقود الغاز في السوق، يزداد عرض الفحم للملاط.

في نظام التغذية الجافة، يتم سحق فحم الكوك أو الفحم وتجفيفه مع الذوبان في الأسطوانة، ويتكون من دائرة تجفيف بالغاز الساخن مماثلة لمحطات الطاقة التقليدية التي تعمل بمسحوق الفحم.

عن طريق تحليل تغويز

تتميز الأسرّة الثابتة بأنها صديقة للتكلفة وسهلة الصيانة، مما يساعد على زيادة حصتها في السوق

استنادًا إلى التغويز، يتم تقسيم السوق إلى طبقة ثابتة، وطبقة مميعة، وطبقة محصورة. يهيمن قطاع الأسِرَّة الثابتة على حصة السوق نظرًا لسهولة إنشائها وتشغيلها، كما أنها تحتوي على نسبة عالية من الكربون مع مدة بقاء ثابتة، وانخفاض نسبة الرماد المرحل، وسرعة الغاز المنخفضة. يحتوي هذا النوع من أجهزة التغويز على طبقة من جزيئات الوقود الصلبة التي ينتقل من خلالها جهاز التغويز والغاز إما لأعلى أو لأسفل. هذا هو أبسط أنواع المكربن، والذي يتكون عادة من مساحة أسطوانية لجهاز إمداد الوقود، وجهاز إزالة الرماد، ومخرج الغاز.

تقوم أجهزة تحويل الغاز ذات الطبقة المميعة بتعليق جزيئات المواد الخام في غاز غني بالأكسجين بحيث تعمل الطبقة الموجودة داخل جهاز التغويز كسائل. تستخدم هذه المكربنات الخلط الخلفي وتخلط بشكل فعال جزيئات الكربون المشحونة مسبقًا مع جزيئات الكربون التي تم تسخينها بالغاز بالفعل.

عن طريق تحليل التطبيق

تكتسب عملية تحويل الفحم إلى غاز كتقنية لتوليد الكهرباء شعبية بسبب التوافر العالمي الجاهز للفحم

بناءً على التطبيق، يتم تصنيف السوق إلى الأسمدة وتوليد الكهرباء وإنتاج الهيدروجين والمواد الكيميائية وغيرها. يهيمن قطاع توليد الكهرباء على السوق ويستحوذ على أكبر حصة في سوق تغويز الفحم في عام 2023، حيث يعد تغويز الفحم طريقة قديمة ومريحة تستخدم في إنتاج الكهرباء. يتوفر الفحم في معظم البلدان، ومع التحسينات المتزايدة في التقنيات الصديقة للبيئة، أصبح توليد الكهرباء يقود السوق.

ومع تزايد الطلب على الهيدروجين في سوق الطاقة، ينتج تغويز الفحم حاليًا حوالي 18% من إجمالي الهيدروجين في العالم. إنها ثاني أكبر طريقة وأكثرها فعالية من حيث التكلفة لإنتاج الهيدروجين. أما في الصين فالوضع مختلف تماما. هناك، يعد التغويز طريقة الإنتاج الأساسية، حيث يوفر 62٪ من الهيدروجين في البلاد. يعتبر التأثير المناخي الأكثر أهمية هو إنتاج الهيدروجين عن طريق تغويز الفحم، حيث يتم خلال هذه العملية إنتاج 18-20 كجم من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون لكل 1 كجم من الهيدروجين، بينما تنبعث انبعاثات 8-12 كجم لكل 1 كجم من الهيدروجين. H2 أثناء إعادة تشكيل الميثان بالبخار.

رؤى إقليمية

تم تحليل السوق العالمية في خمس مناطق رئيسية – أمريكا الشمالية، وأوروبا، وآسيا والمحيط الهادئ، وأمريكا اللاتينية، والشرق الأوسط وأفريقيا.

تهيمن منطقة آسيا والمحيط الهادئ على السوق العالمية، حيث تشارك بشكل رئيسي الصين والهند وأستراليا واليابان وإندونيسيا بنشاط في العديد من مشاريع تغويز الفحم بسبب احتياطياتها الكبيرة من الفحم. تم تنفيذ العديد من مشاريع الفحم والميثانول ومشاريع الفحم الكيميائي في الصين. على سبيل المثال، وقعت الصين وإندونيسيا مذكرة نوايا في أكتوبر 2021 لإجراء دراسة جدوى لمشروع فحم وفحم بقيمة 560 مليون دولار أمريكي.الميثانولنبات.

وفي أمريكا الشمالية، انخفضت أسعار الغاز الطبيعي في الولايات المتحدة بعد ثورة النفط والغاز الصخري، مما يعني أن تكلفة إنتاج الكهرباء باستخدام الغاز الطبيعي كانت أقل من تكلفة إنتاج الفحم. ومع وفرة احتياطيات النفط والغاز في الولايات المتحدة، وإنتاج ما يكفي من النفط والغاز، وانخفاض نفقات مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، فمن المرجح أن تقوم الولايات المتحدة بتحويل الفحم إلى غاز لإنتاج الكهرباء أو إنتاج المواد الكيميائية في المستقبل كما يوفر الغاز الطبيعي. الكثير من البدائل الأرخص والراسخة تقنيًا لنفس الشيء.

وفي منطقة الشرق الأوسط وأفريقيا، يتزايد التغويز، مع تزايد الطلب على الهيدروجين كوقود في الإمارات العربية المتحدة والمملكة العربية السعودية.

وفي حالة أوروبا، أوقفت العديد من الدول تشغيل محطات التغويز التي تعمل بالفحم بسبب انبعاث الغازات الضارة. ومع ذلك، ومع تفاقم وضع الحرب في أوكرانيا، فإن الحاجة المحلية للطاقة أرغمت هذه البلدان على إعادة فتح محطات التغويز.

وفي أمريكا اللاتينية، لا تزال محطات تغويز الفحم في مرحلة مبكرة وتحتاج إلى المزيد من الاستثمارات لنمو السوق.

اللاعبون الرئيسيون في الصناعة

ترجع أهمية منتجات الهواء إلى التطبيق الواسع النطاق لتكنولوجيا تغويز الفحم

يمكن تخصيص تقنية تغويز الفحم الخاصة بشركة Air Product لتلبية المتطلبات المختلفة، مثل تقديم مادة خام بديلة لإنتاج المواد الكيميائية،مواد التشحيموالوقود السائل الاصطناعي. ويمكن استخدامه أيضًا لتوليد الطاقة بانبعاثات أقل من حرق الفحم أو حتى الغاز الطبيعي، مع خيار احتجاز الكربون عالي الضغط وتخزينه.

استثمرت شركة Air Product في تغويز الفحم وأعلنت عن الإغلاق المالي ونقل مجموعة أخرى من الأصول من خلال مشروع مشترك للتغويز والطاقة بقيمة 12 مليار دولار أمريكي مع شركة أرامكو، وأكوا باور، وشركة Air Product Qudra في مدينة جازان الاقتصادية ("جازان"). ")، المملكة العربية السعودية. ويأتي شراء المشروع المشترك لهذه المجموعة الثانية من الأصول من جازان في أعقاب عمليات الاستحواذ الناجحة وتمويل المشروع لمجموعة الأصول الأولى، والتي تم الانتهاء منها في نهاية أكتوبر 2021.

قائمة بأفضل شركات تغويز الفحم:

• اير ليكيد(فرنسا)


• شركة ميتسوبيشي للصناعات الثقيلة(اليابان)


• المنتج الجوي (الولايات المتحدة)


• هندسة سيدن (إندونيسيا)


• الفحم الهند (الهند)


• ماكديرموت الدولية(نحن.)


• شركة داكوتا للتغويز (الولايات المتحدة)


• جندال للصلب والطاقة المحدودة (الهند)


• نيورايزر (أستراليا)


• أو إن جي سي (الهند)

التطورات الصناعية الرئيسية:

• مارس 2023:أعلنت شركة Air Products and Chemicals، ومقرها ولاية بنسلفانيا، عن خطط لاستثمار 15 مليار دولار أمريكي في مشاريع تغويز الفحم في إندونيسيا. كان هذا واحدًا من أكبر استثمارات الفحم في الخارج من قبل شركة أمريكية في أواخر عام 2021. وبعد أقل من عام ونصف، في مارس 2023، أعلنت شركة Air Products أنها ستغلق جميع مشاريع الفحم الخاصة بها في إندونيسيا، والتي كانت تشكل الأغلبية. من تغويز محفظة الفحم غير الصينية.


• أبريل 2022: خططت شركة Jindal Steel Plant Ltd. لإنشاء مصنع لتغويز الفحم - وهو الثاني في الصناعة - في مصنع رايجاره في تشاتيسجاره. وتستخدم الشركة بالفعل هذه التكنولوجيا لإنتاج الفولاذ في مصنع أنجولي في أوديشا. تم تشغيل المصنع في عام 2018، وتبلغ طاقته الإنتاجية السنوية 2 مليون طن، وهو المصنع الأول والوحيد في الهند لإنتاج الفولاذ من فحم سواديشي باستخدام تكنولوجيا التغويز.


• يونيو 2021: ساعدت تقنية التغويز الخاصة بشركة Mitsubishi Power في تزويد Woody Biomass بوقود طائرات مستدام للرحلات الجوية المجدولة. في مشروع بتكليف من NEDO، تعاونت JERA وTOYO وJAXA لإنشاء طريقة قوية لإنتاج الوقود. وكان الهدف هو زيادة استخدام وقود الطائرات المستدام والمساهمة في تحقيق هدف الحياد الكربوني في عام 2050.


• أبريل 2021: أكمل كونسورتيوم بقيادة شركة Mitsubishi Power، وهي شركة تابعة لمجموعة Mitsubishi للصناعات الثقيلة (MHI)، بناء محطة متكاملة للدورة المركبة للتغويز (IGCC) في فوكوشيما إيواكي. وأعقب ذلك تسليم رسمي لعميل الشركة، Nakoso IGCC Power GK. وقد بدأت المنشأة الجديدة، وهي محطة طاقة تجارية نظيفة وعالية الكفاءة تستخدم أحدث تقنيات تغويز الفحم في العالم، عملياتها في أبريل.


• فبراير 2021: دخلت GE في شراكة مع محطة Tianjin Junliang Chen للطاقة. قامت شركة GE بتزويد معدات توليد الطاقة لمحطة جديدةالحرارة والطاقة المشتركة (CHP)محطة توليد كهرباء تعمل بالغاز لتحل محل محطة توليد كهرباء قديمة تعمل بالفحم.

تغطية التقرير

يقدم التقرير تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الرئيسية، مثل الشركات الرائدة وأنواع الأعلاف وأجهزة التغويز وتطبيقات المنتجات الرائدة. بالإضافة إلى ذلك، فهو يقدم نظرة ثاقبة لأحدث اتجاهات السوق ويسلط الضوء على التطورات الصناعية الرئيسية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عدة عوامل ساهمت في نمو السوق في السنوات الأخيرة.

نطاق التقرير وتقسيمه

يصف

تفاصيل

فترة الدراسة

2019-2032

سنة الأساس

2024

فترة التنبؤ

2025-2032

الفترة التاريخية

2019-2023

معدل النمو

معدل نمو سنوي مركب يبلغ 6.25% من عام 2025 إلى عام 2032

وحدة

القيمة (مليار دولار أمريكي)

التقسيم

حسب نوع الخلاصة

• نوع تغذية الطين


• نوع التغذية الجافة

بواسطة غازيفير

• سرير ثابت


• سرير مميع


• التدفق المتدفق

عن طريق التطبيق

• الأسمدة


• توليد الكهرباء


• إنتاج الهيدروجين


• كيميائي


• آحرون

حسب المنطقة

• أمريكا الشمالية (حسب نوع التغذية، والتغويز، والتطبيق، والبلد)
  
  
  • الولايات المتحدة (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • كندا (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  
  


• أوروبا (حسب نوع التغذية، وأجهزة التغويز، والتطبيق، والبلد)
  
  
  • المملكة المتحدة (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • إيطاليا (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • بولندا (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • تركيا (حسب نوع العلف)
  
  
  • روسيا (حسب نوع التغذية)
  
  
  • بقية أوروبا (حسب نوع التغذية)
  
  
  
  


• منطقة آسيا والمحيط الهادئ (حسب نوع التغذية، وأجهزة التغويز، والتطبيق، والبلد)
  
  
  • الصين (حسب نوع التغذية)
  
  
  • اليابان (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • الهند (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • جنوب شرق آسيا (حسب نوع العلف)
  
  
  • أستراليا (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • بقية دول آسيا والمحيط الهادئ (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  
  


• أمريكا اللاتينية (حسب نوع التغذية، وأجهزة التغويز، والتطبيق، والبلد)
  
  
  • البرازيل (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • المكسيك (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • بقية أمريكا اللاتينية (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  
  


• الشرق الأوسط وأفريقيا (حسب نوع التغذية، وأجهزة التغويز، والتطبيق، والدولة)
  
  
  • دول مجلس التعاون الخليجي (حسب نوع الخلاصة)
  
  
  • جنوب أفريقيا (حسب نوع العلف)
  
  
  • بقية دول الشرق الأوسط وأفريقيا (حسب نوع الخلاصة)