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Die globale Marktgröße für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wurde im Jahr 2023 auf 16,84 Milliarden US-Dollar geschätzt. Es wird erwartet, dass der Markt von 17,90 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 auf 30,38 Milliarden US-Dollar im Jahr 2032 wachsen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 6,84 % entspricht Prognosezeitraum.
Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) bietet eine produktive und saubere Möglichkeit, Strom und Wärme aus einer einzigen Brennstoffquelle zu erzeugen. KWK-Kraftwerke befinden sich häufig in der Nähe des Standorts des Endverbrauchers, sodass die bei der Stromerzeugung freigesetzte Wärme zur Deckung des Wärmebedarfs des Nutzers genutzt werden kann, während der erzeugte Strom den gesamten oder einen Teil des Energiebedarfs des Standorts deckt. Anwendungen mit konstantem Strom- und Wärmeenergiebedarf sind große finanzielle Schwerpunkte für den Einsatz von KWK. Industrielle Anwendungen, insbesondere in Betrieben mit konstanter Handhabung und hohem Dampfbedarf, sind außerordentlich kostenintensiv und decken heute einen großen Teil der vorhandenen KWK-Kapazität ab. Darüber hinaus eignen sich Krankenhäuser, Pflegeheime, Wäschereien und Unterkünfte mit großem Warmwasserbedarf gut für den kommerziellen Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplungssystemen. Institutionelle Anwendungen wie Universitäten und Schulen, Gefängnisse sowie Privat- und Sportbüros bieten unglaubliche Möglichkeiten für den Einsatz von KWK.
Der Ausbruch von COVID-19 und die Lockdowns wirkten sich negativ auf den globalen Markt für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) aus. Viele KWK-Stakeholder berichteten, dass mehrere wichtige KWK-Projekte aufgrund von Störungen aufgrund der COVID-19-Krise hinter dem Zeitplan zurückblieben. Beispielsweise gab Virt Energy GmbH, der in Deutschland ansässige Franchisegeber von Virt-Biogassystemen, im November 2020 die Inbetriebnahme der Biogas-Demonstrationsanlage Virt Mobile in Sri City, Andhra Pradesh, Indien, bekannt. Aufgrund pandemiebedingter Lockdowns meldete das Unternehmen Verzögerungen von etwa sechs Monaten, da etwa 80 % der Arbeiten bereits vor der Pandemie abgeschlossen waren.
Die wachsende Neigung zu intelligenten Heizsystemen ist der neueste Trend
Die zunehmende Tendenz zu intelligenten Heizsystemen und die steigenden Investitionen in Forschung und Entwicklung von Technologieprogrammen gelten als die neuesten Trends in dieser Branche. In der Branche ist in Ländern auf der ganzen Welt ein zunehmender Einsatz von gasbetriebenen Systemen zu beobachten, die aus Nebenprodukten mit geringem fossilen Brennstoffgehalt hergestellt werden, verbunden mit einer zunehmenden Neigung der Kunden zu Sauberkeit. Es wird erwartet, dass der Ersatz konventioneller Energieerzeugungssysteme durch hocheffiziente Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen die Geschäftsentwicklung in allen Ländern fördern wird.
Darüber hinaus investiert die Regierung in den USA erheblich in Forschung und Entwicklung für verschiedene Antriebstechnologien, um die Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) wirtschaftlich zu betreiben. Die nationale US-Verwaltung hat den Kunden mehrere wirtschaftliche Vorteile geboten, um die Installation aufrechtzuerhalten. Beispielsweise sieht Abschnitt 48 des U.S. Internal Revenue Code (IRC) eine Investitionssteuergutschrift (Investment Tax Credit, ITC) für bestimmte energiebezogene Investitionen vor. Ziel der Regierung ist es, nachhaltige Energieentwicklungsprogramme zu unterstützen, indem sie Investoren und Bürgern Subventionen und Steuergutschriften für die Nutzung effizienter und sauberer Energiequellen anbietet. Im Rahmen des ITC-Programms gibt es einen dauerhaften Anrechnungssatz von 30 % für Solarenergie, während für Kraft-Wärme-Kopplung bis 2022 ein Anrechnungssatz von 10 % gilt.
Im Oktober 2020 kündigte die britische Regierung die Einführung einer neuen Biomassestrategie für das Jahr 2022 an, um die Nutzung von Bioenergie zur Unterstützung erneuerbarer Revolutionen voranzutreiben. Die neue Veröffentlichung wurde vom Ministerium für Wirtschaft, Energie und Industriestrategie (BEIS) des Vereinigten Königreichs gemäß den Ergebnissen des Fortschrittsberichts des Ausschusses für Klimaänderungen (CCC) verfasst. In seiner Veröffentlichung aus dem Jahr 2018 wies CCC auf das Potenzial für die Nutzung von Biomasse, Holz und Abfall bis 2050 hin. Darüber hinaus prognostizierte die National Renewable Energy Association (REA), dass Bioenergiequellen bis zu 16 % der gesamten Primärenergie decken können Generation bis 2032.
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Enorme Nachfrage nach Wärme und Strom zur Steigerung des Marktwachstums für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)
Energie ist von entscheidender Bedeutung, um den Weg für eine wachsende Wirtschaft zu ebnen. Es sorgt nicht nur für kontinuierliche Investitionen, Innovation und Expansion der Industrie, sondern schafft auch Beschäftigung, integratives Wachstum und gemeinsamen Wohlstand für ganze Volkswirtschaften. Es besteht also ein enormer Bedarf an Wärme und Strom, um die wirtschaftlichen Ziele zu erreichen. Blockheizkraftwerke (KWK) werden unter anderem in mehreren IT-Parks, Krankenhäusern, Schulen, Universitäten, Flughäfen, Einkaufszentren und Gewerbeflächen eingesetzt, um Wärme und Strom wirtschaftlich zu erzeugen und so unabhängige Energieerzeuger zu generieren. Die wachsenden kommerziellen Sektoren könnten aufgrund der Inflation der Volkswirtschaften die Nachfrage nach Wärme und Strom erhöhen, was die Nachfrage nach KWK beschleunigen dürfte. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur stieg der weltweite Absatz von Wärmepumpen im Jahr 2022 aufgrund des steigenden Bedarfs an Wärme und Kühlung weltweit um rund 11 %. Europäische Länder, die USA und China waren weltweit die größten Marktführer beim Verkauf von Wärmepumpen.
Entwicklung hin zu einer nachhaltigen Energieentwicklung zur Eindämmung steigender Treibhausgasemissionen, um das Marktwachstum anzukurbeln
Der Bedarf an Energie und Strom wächst weltweit aufgrund des Bevölkerungswachstums und der Ausweitung des Wohn-, Gewerbe- und Industriesektors kontinuierlich. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) ist der Gesamtenergieverbrauch weltweit auf etwa 2 % im Jahr 2023 gestiegen und wird voraussichtlich weiter auf etwa 3,3 % im Jahr 2024 ansteigen. Um diesen wachsenden Strombedarf einzudämmen, haben Regierungen verschiedener Länder wie z Indien, Saudi-Arabien, China, Brasilien und andere ergreifen verschiedene Initiativen und investieren in den Ausbau ihrer Stromerzeugungskapazitäten. Beim Ausbau der Stromerzeugungskapazitäten setzen die Regierungen der Länder vor allem auf erneuerbare Energiequellen, um bis 2050 Netto-CO2-Null-Emissionen zu erreichen, wie im Pariser Abkommen vorgesehen.
Laut der Internationalen Agentur für Erneuerbare Energien belief sich die gesamte installierte erneuerbare Kapazität Ende 2022 auf rund 3.372 GW, was einem Anstieg von rund 295 GW gegenüber dem Vorjahr entspricht, was einem Wachstum von etwa 9,6 % entspricht. Darüber hinaus dienen Kraft-Wärme-Kopplungs- oder Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen auch als Medium zur Reduzierung der CO2-Emissionen in einem viel größeren Ausmaß als die thermische Stromerzeugung und herkömmliche Wärmeerzeugungstechnologien.
Eingeschränkte Anwendung und hohe Anfangsinvestitionen können das Marktwachstum behindern
Die Einführung eines Systems zur Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) erfordert eine enorme Kapitalinvestition, die ohne staatliche Mittel oder finanzielle Unterstützung, die das Wachstum des Marktes für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) behindern könnte, nicht realisierbar ist. Darüber hinaus führen die unterschiedlichen Preise zwischen den verschiedenen Haupttechnologien dazu, dass die Kunden zögern, sich von bestehenden Alternativen abzuwenden. KWK wird hauptsächlich in dicht besiedelten Gebieten eingesetzt, um die Systeme in großem Maßstab zu integrieren und die Gesamtinstallationskosten zu verwalten. Allerdings zögern die dünn besiedelten Einwohner aufgrund der hohen anfänglichen Installationskosten, moderne Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) zu integrieren.
Darüber hinaus kann mangelndes Bewusstsein sowie mangelndes technisches Wissen über die Vorteile von KWK das Marktwachstum einschränken. Nach Angaben der US-amerikanischen Umweltschutzbehörde EPA liegen die Installationskosten für verschiedene mit Biomasse betriebene Antriebsmaschinen beispielsweise zwischen 350 USD pro kW und 10.000 USD pro kW. Die Preise hängen stark vom Demonstrations-, Einführungs- und Kommerzialisierungsstatus sowie den verfügbaren Modellen auf dem Markt ab. Darüber hinaus kann die Verfügbarkeit von Antriebstechnologien, die mit anderen Kraftstoffen wie Erdgas, Öl, Diesel und Wasserstoff betrieben werden, ebenfalls ein hemmender Faktor für das Marktwachstum sein.
Erdgasbasierte KWK-Einheiten dominieren den Markt aufgrund der zunehmenden Einführung sauberer Brennstoffe
Basierend auf der Brennstoffart ist der Markt in Erdgas, Kohle, Biomasse und andere unterteilt.
Erdgas dominiert den Markt aufgrund seiner hohen Effizienz und niedrigen Kosten im Vergleich zu anderen Kraftstoffarten. Darüber hinaus dürfte eine Erhöhung der Finanzierung und Unterstützung von staatlichen und privaten Akteuren für die Entwicklung hocheffizienter Erdgaskraftwerksprojekte den realistischen Einsatz von gasbasierten KWK-Anlagen fördern.
Die kontinuierliche Einführung sauberer Brennstoffe und die Besorgnis über steigende Kohlenstoffemissionen bei der Verbrennung von Kohle zur Dampferzeugung haben zu einem Rückgang der Nutzung von kohlebasierten KWK-Anlagen geführt. Ein erheblicher Teil der kohlebefeuerten Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) wurde mit Low-NOX-Brennern ausgestattet, um die NOX-Emissionen zu minimieren, und einige Anlagen wurden mit Rauchgasentschwefelungsanlagen ausgestattet.
Der Bedarf an Biomasse-Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird im Prognosezeitraum voraussichtlich deutlich steigen. Die Einrichtung neuer Projekte mit Holz- und Agrarbrennstoffen, hoher Heizwert, etablierte Akzeptanz, effiziente Abläufe und erhebliche Energieproduktion sind einige der Schlüsselmerkmale, die das Wachstum des Segments begünstigen.
Auch der Sektor der Kohleverstromung hat seine älteren Kraftwerke nach und nach geschlossen, da effizientere Kraftwerke in Betrieb genommen wurden.
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Kombi-Zyklus-Segment wird aufgrund höherer elektrischer Effizienz dominieren
Auf der Grundlage der Technologie wird der Markt für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in Kombikraftwerke, Dampfturbinen, Gasturbinen, Kolbenmotoren und andere kategorisiert.
Es wird erwartet, dass das Kombizyklus-Segment im Prognosezeitraum den weltweiten KWK-Markt anführen wird. Diese Systeme verwenden typischerweise eine Gasturbine, um einen elektrischen Generator anzutreiben und die Abwärme aus dem Abgas der Turbine zurückzugewinnen, um Dampf zu erzeugen. Dampf aus der Abwärme wird durch eine Dampfturbine geleitet, um zusätzliche Leistung bereitzustellen. Der elektrische Gesamtwirkungsgrad eines kombinierten Kraft-Wärme-Kopplungssystems liegt typischerweise im Bereich von 50–60 %, was eine deutliche Verbesserung gegenüber dem etwa 33 %igen Wirkungsgrad einer einfachen Kraft-Wärme-Kopplungsanwendung mit offenem Kreislauf darstellt.
Das Dampfturbinensegment hält auch nach dem kombinierten Zyklus einen erheblichen Marktanteil. Das größte Hindernis für das Segmentwachstum besteht jedoch darin, dass es sich bei der Dampf-Kraft-Wärme-Kopplung um eine Hochtemperatur-Heiz-, Lüftungs- und Klimatechnik handelt, die eine hohe Nutzung und Nachfrage erfordert, um praktikabel zu sein.
151-300-MW-Segment dominiert aufgrund der großen Präferenz für industrielle Anwendungen
Basierend auf der Kapazität ist der Markt für Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) in bis zu 10 MW, 10–150 MW, 151–300 MW und über 300 MW unterteilt.
Das 151–300 MW-Segment ist unter den anderen Kapazitätstypen das dominierende Segment, da 151–300 MW vor allem für kommerzielle, industrielle und Versorgungsanwendungen bevorzugt werden. Dieser Kapazitätsbereich bietet erhebliche Skaleneffizienzen und ist im Vergleich zu größeren Systemen dennoch hinsichtlich Installation und Betrieb überschaubar. Industrien und Fernwärmeanwendungen benötigen häufig KWK-Systeme in diesem Leistungsbereich, um ihren kombinierten Strom- und Wärmebedarf effizient zu decken.
Das Segment bis 10 MW dürfte im Prognosezeitraum das am schnellsten wachsende Segment sein. Die Kapazität spielt vor allem im Anwendungsbereich eine spezifische Rolle. KWK-Technologien können Produktionsstätten, Bundes- und anderen Regierungseinrichtungen, Gewerbegebäuden, institutionellen Einrichtungen und Gemeinden dabei helfen, Energiekosten und Emissionen zu senken und widerstandsfähigere und zuverlässigere Strom- und Wärmeenergie bereitzustellen.
Ausbau des kommerziellen Sektors zur Steigerung des Wachstums des kommerziellen und industriellen Segments
Je nach Anwendung ist der Markt in Versorgungsunternehmen, Wohngebäude sowie Gewerbe und Industrie unterteilt.
Das Handels- und Industriesegment hält den dominierenden Marktanteil aufgrund der Expansion des Handelssektors, die durch die Industrialisierung zur Generierung eines hohen BIP in Ländern auf der ganzen Welt gestützt wird. Die Regierungen mehrerer Länder auf der ganzen Welt haben sich auf die Expansion dieser Sektoren konzentriert, indem sie enorme Investitionen getätigt und Initiativen ins Leben gerufen haben, um hohe ausländische Direktinvestitionen anzuziehen.
Das Versorgungssegment hat im Jahr 2023 ebenfalls einen beachtlichen Marktanteil erobert, da Versorgungsunternehmen besonders gut geeignet sind, den Einsatz von KWK-Anlagen voranzutreiben, da sie in einzigartiger Weise in der Lage sind, langfristige, kostengünstige Investitionen zu tätigen und zu fördern die höhere Effizienz des Netzes.
Darüber hinaus erlebt auch das Wohnsegment eine stetige Expansion aufgrund der zunehmenden Einführung von KWK-Systemen für Notstrom-Backup-Einheiten im Wohnsektor. Ein ähnlicher Trend ist in Europa zu erwarten, da mehrere Länder auf saubere und energieeffiziente Technologien zur Beheizung und Stromversorgung ihrer Wohngebäude setzen.
Basierend auf der Region ist der Markt in Nordamerika, den asiatisch-pazifischen Raum, Europa, den Nahen Osten und Afrika sowie Lateinamerika unterteilt.
Europe Combined Heat and Power (CHP) Market Size, 2023 (USD Billion)
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Europa hatte im historischen Zeitraum einen dominanten Anteil am Marktanteil der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK). Aufgrund der strengen Regeln und Vorschriften in dieser Region in Bezug auf Kohlenstoffemissionen und Nachhaltigkeit wird erwartet, dass es auch in den prognostizierten Jahren weiterhin dominieren wird. Europas Richtlinien zur Energieeffizienz und zur Förderung erneuerbarer Energien sowie Einspeisetarife und CO2-Bepreisungsmechanismen haben erheblichen Einfluss auf den Einsatz von KWK. Beispielsweise hat das Vereinigte Königreich seine Mehrwertsteuer auf die inländische KWK-Installation von 20 % auf 5 % gesenkt, während Deutschland KWKG-Zuschüsse zur Förderung der Kraft-Wärme-Kopplung gewährt.
Darüber hinaus haben auch Nordamerika und der asiatisch-pazifische Raum der Kontrolle der Kohlenstoffemissionen Priorität eingeräumt und verschiedene Initiativen zu deren Kontrolle umgesetzt. Die Installation von KWK-Anlagen hat aufgrund der Ausweitung des Gewerbe-, Wohn- und Industriesektors in diesen Regionen weiter zugenommen. In Nordamerika sind die USA das führende Land auf dem KWK-Markt, was unter anderem auf die zunehmenden Investitionen in die Entwicklung von Großprojekten, die Schaffung eines robusten politischen Rahmens und die Verfügbarkeit einer riesigen Infrastruktur zurückzuführen ist. Darüber hinaus vergab die kanadische Regierung im Jahr 2023 einen Auftrag über 35 Millionen US-Dollar für die Entwicklung einer 6,5-MW-KWK-Anlage und deren Anschluss an ein lokales Diesel-Mikronetz.
Die Region Naher Osten und Afrika gewinnt auch allmählich an Bedeutung für den Einsatz von Kraft-Wärme-Kopplung in Sektoren wie Ölraffinerien, Petrochemie und Fernkühlsystemen. Regierungspolitische Maßnahmen zur Diversifizierung der Energieversorgung, zu Zielen für erneuerbare Energien und zur Verbesserung der Energieeffizienz fördern die Einführung von KWK in ausgewählten Branchen.
Unternehmen konzentrieren sich darauf, auf spezifische Anforderungen der Endverbrauchsindustrie einzugehen, um ihre Position zu stärken
Der globale KWK-Markt ist stark in zahlreiche Akteure fragmentiert, die unterschiedliche Produkte und Dienstleistungen entlang der globalen Wertschöpfungskette anbieten. Zahlreiche Unternehmen sind in der Region aktiv, um den spezifischen Anforderungen der Endverbrauchsindustrie gerecht zu werden, vor allem in der Stromerzeugung.
Siemens AG und General Electric dürften über einen erheblichen Marktanteil verfügen, da sie schon lange in der Branche tätig sind und das operative Potenzial des Portfolios verbessert wurde. Darüber hinaus betreibt das Unternehmen weltweit Hunderte von Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, die die Vorteile sowohl von Hochleistungsgasturbinen als auch von Gasmotoren bieten. Zu den weiteren wichtigen Teilnehmern zählen neben vielen anderen auch Kawasaki Heavy Industries, Mitsubishi Power, Wärtsilä und Cummins, die mit verschiedenen Technologien in der gesamten Branche vertreten sind, um mit den leistungsstärksten Akteuren in Kontakt zu bleiben.
Der Bericht bietet eine detaillierte Analyse des Marktes und konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie führende Unternehmen, Produkt-/Dienstleistungstypen und führende Anwendungen des Produkts. Darüber hinaus bietet der Bericht Einblicke in die Markttrends und beleuchtet wichtige Branchenentwicklungen. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst der Bericht mehrere Faktoren, die zum Wachstum des Marktes in den letzten Jahren beigetragen haben.
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ATTRIBUT | DETAILS |
Studienzeitraum | 2019–2032 |
Basisjahr | 2023 |
Geschätztes Jahr | 2024 |
Prognosezeitraum | 2024–2032 |
Historischer Zeitraum | 2019–2022 |
Wachstumsrate | CAGR von 6,84 % von 2024 bis 2032 |
Einheit | Wert (Milliarden USD) |
Segmentierung | By Kraftstofftyp
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Nach Technologie
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Nach Kapazität
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Nach Anwendung
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Nach Region
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Fortune Business Insights schätzt, dass die globale Marktgröße im Jahr 2021 14,98 Milliarden US-Dollar betrug und bis 2029 voraussichtlich 23,83 Milliarden US-Dollar erreichen wird.
Mit einer CAGR von 6,4 % wird der Markt im Prognosezeitraum (2022-2029) voraussichtlich ein erstaunliches Wachstum aufweisen.
Im Jahr 2021 belief sich die Region auf 7,12 Mrd. USD.
Das Segment der Erdgasbrennstoffe wird im Prognosezeitraum voraussichtlich den größten Marktanteil halten.
Die ungeheure Nachfrage nach Strom und Energie und die Entwicklung hin zu einer nachhaltigen Energieentwicklung zur Minderung steigender Treibhausgasemissionen sind einige der wesentlichen Faktoren, die das Marktwachstum antreiben.
Siemens Energy, Mitsubishi Power, ABB, Bosch Thermotechnik GmbH, Viessmann Werke, FuelCell Energy und GE sind die wichtigsten Akteure der Branche.
Europa dominierte den Markt im Jahr 2021 in Bezug auf den Anteil.
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