"رؤى عملية لتغذية نموك"
بلغت قيمة السوق العالمية لمحطات تحويل HVDC 12.82 مليار دولار أمريكي في عام 2023. ومن المتوقع أن ينمو السوق من 13.68 مليار دولار أمريكي في عام 2024 إلى 30.41 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 10.50٪ خلال الفترة المتوقعة.
تعتبر محطات تحويل HVDC ضرورية لدمج مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، في الشبكة. أنها تمكن من نقل الطاقة بكفاءة عبر مسافات طويلة، وربطها عن بعدالطاقة المتجددةمواقع التوليد إلى المراكز الحضرية والمناطق الصناعية. يعتمد السوق بشكل أساسي على الطلب المتزايد على نقل الطاقة لمسافات طويلة بأقل الخسائر ودمج مصادر الطاقة المتجددة في شبكات الطاقة الحالية.
تستثمر العديد من البلدان في تحديث شبكات الطاقة لديها لتعزيز الكفاءة والموثوقية والمرونة. تلعب تقنية HVDC دورًا حيويًا في تحديث الشبكات من خلال تمكين التوصيلات البينية غير المتزامنة بين المناطق المختلفة، وتحسين استقرار الشبكة ومرونتها. على سبيل المثال، في أكتوبر 2023، منحت وزارة الطاقة الأمريكية منحة بقيمة 50 مليون دولار أمريكي لشركة مينيسوتا باور لتجديد نظام نقل التيار المباشر عالي الجهد. وبالتالي، فهي جاهزة لتلبية متطلبات الطاقة المستقبلية مع تعزيز مرونة الشبكة الإقليمية واعتماديتها.
أدى الانكماش الاقتصادي الناجم عن جائحة كوفيد-19 إلى تأخير أو تأجيل استثمارات المرافق في مشاريع خطوط نقل التيار المستمر عالية الجهد (HVDC) الجديدة. على سبيل المثال، تم إعاقة مشروع خط الكهرباء بين المملكة العربية السعودية ومصر بسبب جائحة كوفيد-19. وتأخر مشروع الربط الكهربائي بين مصر والسعودية بسبب الوباء. قررت الشركة المصرية لنقل الكهرباء تأجيل قبول عطاءات مشروع خط الكهرباء لمدة تصل إلى 60 يومًا. وكان من المقرر توقيع جميع العقود قبل نهاية مايو 2020. وقد أثرت مثل هذه المشاريع بشكل مباشر على نمو السوق.
التوسع في الطاقة المتجددة لدفع نمو السوق
غالبًا ما تتطلب مصادر الطاقة المتجددة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية، نقلها عبر مسافات طويلة من المواقع النائية ذات إمكانات الموارد العالية إلى المراكز الحضرية أو المناطق الصناعية حيث يرتفع الطلب على الكهرباء. تعتبر محطات تحويل HVDC مناسبة تمامًا لنقل الطاقة عبر مسافات طويلة بأقل قدر من الخسائر مقارنة بخطوط نقل التيار المتردد التقليدية. مع زيادة قدرة الطاقة المتجددة، يزداد الطلب على البنية التحتية للتيار المستمر عالي الجهد (HVDC) لنقل هذه الطاقة بكفاءة.
تلعب محطات تحويل HVDC دورًا حاسمًا في ربط موارد الطاقة المتجددة عبر المناطق أو البلدان. من خلال ربط مشاريع الطاقة المتجددة المتوزعة جغرافيًا، تتيح أنظمة HVDC استخدامًا أفضل للموارد المتجددة وتساعد في موازنة التقلبات في التوليد بسبب عوامل مثل التغيرات المناخية. كما أن ربط الموارد المتجددة يعزز استقرار الشبكة وموثوقيتها. وبشكل عام، من المتوقع أن يستمر التوسع في الطاقة المتجددة في دفع نمو سوق محطات تحويل التيار المستمر عالي الجهد (HVDC)، مع زيادة الاستثمارات في البنية التحتية للنقل لتسهيل دمج الموارد المتجددة في الشبكة ودعم الانتقال نحو مستقبل طاقة أكثر استدامة. على سبيل المثال، في 25 يناير 2023، اختارت Invenergy تقنية Siemens HVDC لأكبر مشروع لنقل الرياح في الولايات المتحدة. وتعطي الاتفاقية زخماً للمرحلة الأولية من مشروع Grain Belt Express الذي تبلغ تكلفته 7 مليارات دولار أمريكي، والذي سيوفر طاقة نظيفة من كانساس الغنية بالرياح إلى ميسوري. وسوف يدعم التصميم المتكامل النهائي لمحطة تحويل HVDC الموجودة في مقاطعة فورد، مونرو، الولايات المتحدة.
التقدم التكنولوجي في محطة تحويل HVDC لدفع تنمية السوق
توفر محطات تحويل HVDC القائمة على VSC العديد من المزايا مقارنة بمحطات تحويل الخط التقليدية (LCC)، بما في ذلك إمكانية التحكم بشكل أفضل، والتشوه التوافقي الأقل، والقدرة على الاتصال بأنظمة التيار المتردد الضعيفة. أدى التقدم في تكنولوجيا VSC إلى تحسينات في الكفاءة والموثوقية والأداء، مما أدى إلى زيادة اعتماد أنظمة نقل HVDC. اكتسبت تقنية MMC مكانة بارزة في محطات تحويل HVDC نظرًا لقدرتها على التعامل مع الفولتية والتيارات الأعلى، وتحسين تحمل الأخطاء، وتقليل التشوه التوافقي. توفر أنظمة HVDC المستندة إلى MMC استقرارًا محسنًا للشبكة، وقدرة متزايدة على نقل الطاقة، وتحكمًا أكثر سلاسة في الجهد، مما يؤدي إلى نمو السوق، خاصة بالنسبة لتطبيقات الجهد العالي.
تلعب أنظمة التحكم والمراقبة الرقمية المتقدمة دورًا حاسمًا في تحسين تشغيل وأداء محطات تحويل HVDC. تتيح الابتكارات في خوارزميات التحكم والمراقبة في الوقت الفعلي والصيانة التنبؤية للمشغلين تحسين استقرار الشبكة وزيادة الكفاءة وتقليل وقت التوقف عن العمل. تسهل الرقمنة أيضًا تكامل أنظمة HVDC مع مصادر الطاقة المتجددة والشبكة الذكيةالتقنيات، مما يدفع نمو السوق.
طلب عينة مجانية لمعرفة المزيد عن هذا التقرير.
الطلب المتزايد على HVDC لنقل الطاقة لمسافات طويلة يقود نمو السوق
إحدى الفوائد الرئيسية لـ HVDC هي كفاءة نقل الطاقة عبر مسافات طويلة. إذا كان مسار خط النقل أطول من مسافة التعادل، فإن التيار المستمر هو بديل أفضل، حيث أن خطوط التيار المتردد لديها خسائر في الخطوط أكثر من التيار المستمر لنقل الطاقة بالجملة.
بالإضافة إلى ذلك، يتمتع نقل HVDC بمزايا كبيرة مقارنة بخطوط التيار المتردد التقليدية (AC)، مع احتساب كفاءة أكبر على المسافات الطويلة، وانخفاض التكاليف على المسافات، والقدرة على إرفاق أنظمة غير متزامنة. علاوة على ذلك، فإن أحد العوامل الرئيسية التي تجعل فقدان الطاقة في التيار المستمر عالي الجهد أقل عبر خطوط النقل هو أن التيار المتردد عالي الجهد لديه خسائر "سعوية" أكبر بكثير من طاقة التيار المستمر، خاصة عندما تكون الموصلات أقرب إلى الأرض. ومن ثم، فإن طاقة التيار المستمر هي بطبيعتها أكثر كفاءة في النقل، خاصة تحت الماء وتحت الأرض، من كهرباء التيار المتردد.
حتى الآن، يقوم العديد من كبار الموردين بنشر محطات تحويل HVDC لتحسين إمدادات الطاقة في خطوط النقل. على سبيل المثال، في 29 مارسذفي عام 2023، حصلت شركة Siemens Energy، في اتحاد مع FATA، وهي جزء من مجموعة Danieli، على عقد تبلغ قيمته حوالي 1.07 مليار دولار أمريكي من مشغل نظام النقل الإيطالي (TSO) Terna لتزويد أربع محطات تحويل لمشروع Tyrrhenian Link في إيطاليا. .
يهدف المشروع إلى نقل الكهرباء بين جزيرتي صقلية وسردينيا والبر الرئيسي الإيطالي عبر كابل مزدوج تحت الماء عالي الجهد بطول 970 كيلومترًا. ستوفر شركة Siemens Energy تقنية نقل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) لوصلة الطاقة، والتي يمكن أن تتبادل ما يصل إلى 1 جيجاوات لكل توصيل بيني.
ارتفاع مشاريع النقل عبر الحدود يقود نمو السوق
لقد زاد تنفيذ HVDC في السنوات الأخيرة بسبب الحاجة إلى توليد الطاقة في العديد من الاقتصادات. تعقد العديد من البلدان شراكات استراتيجية مع بعضها البعض من أجل فرص مستقبلية أفضل. تشهد المشاريع الثقيلة ازدهارًا لتسهيل استيراد وتصدير الكهرباء بين الدول المجاورة. وقد تم استخدام هذه الممارسة منذ عقود. على سبيل المثال، وقعت جمهوريات رابطة جنوب آسيا للتعاون الإقليمي (SAARC) على اتفاقية SAARC الإطارية للتعاون في مجال الطاقة (الكهرباء) في عام 2014، والتي تتيح للدول الأعضاء تنفيذ تجارة الكهرباء عبر الحدود وفقًا لقوانين وقواعد ولوائح الاتحاد الأوروبي. الدول الأعضاء المعنية.
في السنوات الأخيرة، تم تنفيذ هذا بشكل كبير في بعض البلدان، مما دفع نمو السوق. ويؤدي هذا أيضًا إلى العديد من الفوائد مثل تعزيز أمن الطاقة من خلال تقاسم الموارد وتحسين استقرار الشبكة من خلال ربط مصادر الطاقة المتنوعة. وتُعَد التجارة في شمال غرب أوروبا أحد النماذج التي أدت فيها زيادة عمليات النقل عبر الحدود إلى خفض تكاليف النظام بالكامل وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون، واستفاد منها منتجو الطاقة النظيفة في الشمال.
علاوة على ذلك، في الآونة الأخيرة، في عام 2023، أعلنت شركة هيتاشي للطاقة، وهي شركة عالمية رائدة في مجال التكنولوجيا، أنها فازت بطلبية من شركة Electricity Interconnection France-Spain، وهو المشروع المشترك الذي يضم مشغلي شبكات نقل الكهرباء الإسبانية الفرنسية (RTE) و (Red Eléctrica). المسؤول عن بناء وتشغيل جميع الاتصالات عبر الحدود بين البلدين، لتزويد أربع محطات تحويل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) لربط فرنسا وإسبانيا عبر كابل تحت البحر عبر البحر الأبيض المتوسط. خليج بيسكاي.
ارتفاع تكاليف الاستثمار الأولية والتنظيمية الصارمة بمثابة قيود على نمو السوق
تعد محطة تحويل HVDC إحدى تلك التقنيات التي تتطلب تكلفة أولية أعلى بسبب نشر النظام بأكمله. يتضمن نظام HVDC العديد من الأدوات والأجهزة المطلوبة على المدى الطويل. تعتبر الأجهزة مثل وحدات التحويل وصمامات المحولات ومحولات المحولات والمرشحات وغيرها من هذه الأدوات التي تكلف الكثير. إنه يعزز التكلفة الأولية لمشاريع محولات محطات HVDC الشاملة.
على سبيل المثال، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة الأمريكية، تعتمد تكلفة نظام نقل التيار المستمر عالي الجهد (HVDC) على عدة عوامل مثل نوع وسيط النقل (أرضي أو بحري)، وسعة الطاقة المراد نقلها، والوصول إلى حقوق الارتفاق (ROWs) )، والاعتبارات البيئية، وتكلفة محطات التحويل والمعدات ذات الصلة. بناءً على مراجعة المقترحات الأخيرة والملفات التنظيمية ذات الصلة (2017)، تتراوح تكلفة مشاريع HVDC بين 1.17 مليون دولار أمريكي و8.62 مليون دولار أمريكي لكل ميل. علاوة على ذلك، فإن إحدى أكبر التحديات في تطبيق HVDC هي المشكلات التنظيمية الحكومية. بشكل عام، من الصعب تحديد التسعير المشترك لـ HVDC بسبب المشاريع الفريدة والتأخيرات التنظيمية والتقلبات في تكاليف المواد وما إلى ذلك.
لقد دفع نقل الكهرباء لمسافات طويلة إلى اعتماد المحولات ثنائية القطب
بناءً على النوع، يتم تقسيم السوق إلى أحادي القطب، وثنائي القطب، ومتتالي، ومتعدد المحطات.
الجزء ثنائي القطب يهيمن على السوق. تشهد العديد من المناطق جهود تحديث الشبكة لتحسين الكفاءة والموثوقية وتكامل مصادر الطاقة المتجددة. غالبًا ما يتم استخدام أنظمة HVDC، بما في ذلك المحولات ثنائية القطب، لتسهيل نقل الكهرباء لمسافات طويلة مع تقليل الخسائر مقارنة بأنظمة التيار المتردد التقليدية. تتيح محولات HVDC ثنائية القطب التوصيل البيني لشبكات التيار المتردد غير المتزامنة، والتي قد يكون لها ترددات أو مراحل مختلفة. تتيح الشبكات المترابطة استخدامًا أفضل للموارد، وتحسين استقرار الشبكة، وتعزيز المرونة في مواجهة الاضطرابات.
الجزء المتتالي هو الجزء الرائد الثاني في السوق. ومن المتوقع أن يهيمن في السنوات القادمة حيث تقوم العديد من المشاريع بنشر محطات تحويل B-to-B HVDC. على سبيل المثال، تقوم شركة ABB بتأمين الطلبيات من شركة Chubu Electric Power في اليابان. ستقوم ABB بتزويد هندسة الأنظمة الخاصة بها، وتقنية VSC التي تسمى HVDC Light، والحلول الرقمية مع نظام التحكم والحماية ABBability MACH. وبسعة 300 ميجاوات لكل منهما، سيتم إنشاء الكتلتين الجديدتين المتتاليتين على موقع حالي مع وجود نظام HVDC متتاليًا.
[جلكبوجكب8ج]
تهيمن المحولات المخففة على السوق بسبب استخدامها في أنظمة HVDC نظرًا لموثوقيتها وأدائها
استنادا إلى التكنولوجيا، يتم تقسيم السوق إلى محولات تبديل الخط ومحولات مصادر الجهد.
تمتلك المحولات المبدلة الخطية (LCC) الحصة المهيمنة في السوق حيث تم استخدامها على نطاق واسع في أنظمة HVDC لعدة عقود ولديها سجل حافل من الموثوقية والأداء. قد يفضل مشغلو المرافق والشبكات تقنية LCC نظرًا لموثوقيتها الراسخة، خاصة بالنسبة لمشاريع النقل واسعة النطاق لمسافات طويلة. وبشكل عام، فإن الاعتماد المتزايد لمحطات التحويل القائمة على LCC في سوق HVDC مدفوع بموثوقيتها المثبتة، وقدرة الجهد العالي، وفعالية التكلفة، وفوائد استقرار الشبكة، والتوافق مع البنية التحتية الحالية.
يعد قطاع محولات مصادر الجهد هو القطاع الرائد الثاني في السوق. توفر أنظمة HVDC المستندة إلى VSC إمكانية تحكم محسنة مقارنةً بأنظمة Line Commutated Converter (LCC). يمكن لـ VSCs التحكم بشكل مستقل في الطاقة النشطة والمتفاعلة، مما يسمح باستجابة ديناميكية أفضل لظروف الشبكة، وتقلبات الجهد، وتغيرات التردد. تعد إمكانية التحكم المتزايدة هذه مفيدة بشكل خاص لدمج مصادر الطاقة المتجددة وتحسين استقرار الشبكة.
فئة الطاقة العالية في الريادة نظراً لقدرتها على نقل كميات كبيرة من الكهرباء لمسافات طويلة
بناءً على تصنيف الطاقة، يتم تقسيم السوق إلى طاقة منخفضة (أقل من 1000 ميجاوات) وطاقة عالية (أعلى من 1000 ميجاوات).
يهيمن قطاع الطاقة العالية (فوق 1000 ميجاوات) على السوق. تعد أنظمة HVDC عالية الطاقة حلاً مثاليًا لنقل الكهرباء لمسافات طويلة بأقل قدر من الخسائر. وبالتالي، فإن تركيبها لربط مصادر الطاقة المتجددة النائية، مثل مزارع الرياح البحرية، بالمناطق الحضرية أو الصناعية يكتسب زخمًا في السنوات الأخيرة.
الطاقة المنخفضة (أقل من 1000 ميجاوات) هي القطاع الرائد الثاني في السوق. ومع تزايد اعتماد تقنيات التوليد الموزعة، مثل الألواح الشمسية على الأسطح وتوربينات الرياح صغيرة الحجم، هناك حاجة متزايدة لدمج مصادر الطاقة اللامركزية هذه في الشبكة بكفاءة. تتيح محطات تحويل HVDC منخفضة الطاقة تكامل التوليد الموزع من خلال تسهيل تبادل الطاقة بين وحدات التوليد المحلية والشبكة الرئيسية.
وقد تم تحليل السوق العالمية في خمس مناطق رئيسية، بما في ذلك أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.
Asia Pacific HVDC Converter Station Market Size, 2023 (USD Billion)
للحصول على مزيد من المعلومات حول التحليل الإقليمي لهذا السوق، طلب عينة مجانية
سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ على الحصة السوقية لمحطات تحويل HVDC. تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ، بما في ذلك دول مثل الصين والهند واليابان وكوريا الجنوبية ودول جنوب شرق آسيا، نموًا اقتصاديًا سريعًا وتصنيعًا. وقد أدى هذا النمو إلى زيادة الطلب على الكهرباء لصناعات الطاقة والبنية التحتية ومشاريع التحضر، مما أدى إلى زيادة الحاجة إلى بنية تحتية لنقل الطاقة تتسم بالكفاءة والموثوقية، مثل محطات تحويل التيار المستمر عالي الجهد (HVDC).
أوروبا هي المنطقة الثانية المهيمنة في السوق. وتتجه أوروبا بقوة نحو مصادر الطاقة المتجددة لتحقيق أهدافها المناخية. تلعب محطات تحويل HVDC دورًا حاسمًا في دمج مشاريع الطاقة المتجددة واسعة النطاق، مثل مزارع الرياح البحرية في بحر الشمال ومزارع الطاقة الشمسية في جنوب أوروبا، في الشبكة. تتيح محطات التحويل هذه النقل الفعال للطاقة المتجددة عبر مسافات طويلة إلى المراكز السكانية.
من المرجح أن تهيمن أمريكا الشمالية على سوق محطات تحويل التيار المستمر عالي الجهد (HVDC) في السنوات القادمة، مدفوعة بمشاريع خطوط النقل المتزايدة في الولايات المتحدة وكندا. وتعمل العديد من الدول والمدن النامية أيضًا على تحسين مصادر توزيع الطاقة من خلال التكامل مع المصادر المتجددة.
يتبنى اللاعبون الرائدون في السوق الابتكار التكنولوجي لتحسين الكفاءة والموثوقية
تعد شركات Hitachi Energy و General Electric و Siemens و Mitsubishi وغيرها من الشركات الرائدة في سوق محطات تحويل HVDC. وقد انغمست هذه الشركات في الابتكار التكنولوجي لتحسين كفاءة وموثوقية المنتج، والشراكات الاستراتيجية لتوسيع الوصول إلى السوق، والتركيز على تكامل الطاقة المتجددة لتلبية الطلب المتزايد على حلول الطاقة المستدامة. وتشارك هذه الشركات أيضًا في مشاريع البنية التحتية واسعة النطاق والشبكات العالمية لتقديم حلول HVDC شاملة للنقل عبر الحدود واستقرار الشبكة.
تعد شركة هيتاشي للطاقة أحد اللاعبين الرئيسيين النشطين في السوق. لقد كانت رائدة في مجال تكنولوجيا HVDC التجارية منذ حوالي 70 عامًا وقد قامت بتلبية احتياجات نصف مشاريع HVDC في العالم. فيما يلي بعض التطورات الأخيرة لشركة Hitachi Energy: في 09 نوفمبر 2023، أعلنت شركة Hitachi Energy، وهي شركة عالمية رائدة في مجال التكنولوجيا، عن فوزها بمشروع لتزويد Taesa، إحدى أكبر مجموعات نقل الطاقة الكهربائية الخاصة في البرازيل، بترقية واسعة النطاق محطة تحويل التيار المباشر عالي الجهد (HVDC) جارابي في البرازيل. يمكن لرابط المشروع أن ينقل ما يصل إلى 2200 ميجاوات من الكهرباء، مما يجعله أقوى نظام HVDC "متتالي" في العالم.
بالإضافة إلى ذلك، يشمل المشاركون الرئيسيون الآخرون العاملون في الصناعة سيمنز، وتوشيبا، وجنرال إلكتريك، من بين آخرين.
يقدم التقرير تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الرئيسية، مثل الشركات الرائدة والنوع والتكنولوجيا وتصنيف قوة المنتج. بالإضافة إلى ذلك، يقدم التقرير نظرة ثاقبة لأحدث اتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الرئيسية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عدة عوامل ساهمت في نمو السوق في السنوات الأخيرة.
[بوجويد2]
يصف | تفاصيل |
فترة الدراسة | 2019-2032 |
سنة الأساس | 2023 |
السنة المقدرة | 2024 |
فترة التنبؤ | 2024-2032 |
الفترة التاريخية | 2019-2022 |
معدل النمو | معدل نمو سنوي مركب 10.50% من 2024 إلى 2032 |
وحدة | القيمة (مليار دولار أمريكي) |
التقسيم | بالنوع
|
بواسطة التكنولوجيا
| |
حسب تصنيف الطاقة
| |
حسب المنطقة
|
تظهر دراسة Fortune Business Insights أن السوق العالمية بلغت 12.82 مليار دولار أمريكي في عام 2023.
من المتوقع أن يسجل السوق العالمي معدل نمو سنوي مركب قدره 10.50٪ خلال الفترة المتوقعة.
بلغ حجم سوق منطقة آسيا والمحيط الهادئ 8.04 مليار دولار أمريكي في عام 2023.
استنادًا إلى التكنولوجيا، يمتلك قطاع المحولات المبدلة للخط حصة مهيمنة في السوق العالمية.
ومن المتوقع أن يصل حجم السوق العالمية إلى 30.41 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032.
الطلب المتزايد على HVDC لنقل الطاقة لمسافات طويلة يقود نمو السوق.
تعد شركات General Electric وSiemens وNR Electric Co. وBHEL من بين أفضل الشركات العاملة بنشاط في السوق.
التقارير ذات الصلة