Tamaño del mercado de energía a gas, participación y análisis de la industria, por tecnología (electrólisis y metanación), por capacidad (hasta 100 KW, 100 KW -1000 KW y más de 1000 KW), por usuario final (servicio público, comercial e industrial) y Pronóstico Regional, 2024-2032

El tamaño del mercado mundial de energía a gas se valoró en 36,70 millones de dólares en 2023 y se prevé que valga 40,39 millones de dólares en 2024 y alcance los 89,37 millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 10,44% durante el período previsto. América del Norte dominó la industria de la energía a gas con una participación de mercado del 36,53% en 2023.

Power-to-gas transforma la electricidad en gases sintéticos como hidrógeno y metano. Esta tecnología juega un papel crucial en la transición hacia sistemas de energía renovable, sustituyendo los combustibles fósiles en los sectores industrial, de transporte y de calefacción. Estos gases sintéticos contribuyen significativamente a la descarbonización, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles, reduciendo así las emisiones de gases de efecto invernadero y combatiendo eficazmente el cambio climático global. Los gobiernos y las industrias de todo el mundo están invirtiendo cada vez más en P2G como parte de sus estrategias para lograr objetivos climáticos y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Este creciente interés global y la inversión en exceso de tecnologías de energía renovable, junto con políticas e incentivos de apoyo, están impulsando la expansión del mercado P2G a escala global.

El impacto global de COVID-19 en las tendencias del mercado de energía a gas fue moderado, ya que obstaculizó el crecimiento del consumo en muchas industrias de uso final debido a la interrupción de la cadena de suministro de servicios y tecnología y los obstáculos en las actividades debido a las normas de distanciamiento social. . Además, China, Estados Unidos y la India se encuentran entre los países importantes que procesan e implementan tecnología de conversión de energía a gas. Estos países atravesaron varios cierres de operaciones industriales a nivel regional y nacional para contener la propagación de esta infección viral, lo que provocó una caída en la demanda de procesos de conversión de energía a gas.

Tendencias del mercado de energía a gas

El desarrollo de tecnologías innovadoras con apoyo gubernamental crea oportunidades comerciales

Los gobiernos de todo el mundo están proporcionando importantes incentivos financieros, subvenciones y subsidios para apoyar la investigación y el desarrollo de tecnologías P2G. Estos fondos reducen los riesgos financieros asociados con las nuevas tecnologías pioneras y alientan la inversión del sector privado. Por ejemplo, el programa Horizonte 2020 de la Unión Europea asignó importantes fondos a proyectos de hidrógeno y P2G, fomentando la innovación y permitiendo la comercialización de nuevas tecnologías.

El gobierno de Japón ha sido un importante defensor de la tecnología del hidrógeno, incluido el P2G. La Estrategia Básica de Hidrógeno del gobierno japonés tiene como objetivo establecer una "sociedad del hidrógeno" para 2050, lo que implica inversiones sustanciales en producción de hidrógeno, infraestructura y desarrollo tecnológico. El apoyo gubernamental incluye financiación para proyectos piloto, subsidios para infraestructura de hidrógeno y colaboración con empresas privadas. Por ejemplo, el Campo de Investigación de Energía de Hidrógeno de Fukushima (FH2R) es un proyecto respaldado por el gobierno que utiliza energía renovable para producir hidrógeno mediante electrólisis y metanación, lo que demuestra la viabilidad y el potencial de la tecnología P2G a gran escala.

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Factores de crecimiento del mercado de energía a gas

Disposiciones para promover tecnologías de producción de hidrógeno para desbloquear nuevos potenciales para la industria

Los gobiernos están ofreciendo subsidios, créditos fiscales y subvenciones para reducir los costos iniciales asociados con las tecnologías de producción de hidrógeno. Por ejemplo, la Unión Europea implementó la Estrategia del Hidrógeno, que incluye financiación para aumentar la producción de hidrógeno verde. Al reducir las barreras financieras, estos incentivos fomentan la inversión en proyectos P2G, acelerando su implementación y avances tecnológicos.

La asignación de fondos para investigación y desarrollo ayuda a superar los desafíos técnicos en la producción y almacenamiento de hidrógeno. En los EE. UU., la Oficina de Tecnologías de Pilas de Combustible e Hidrógeno del Departamento de Energía apoya la investigación para mejorar electrolizador eficiencia y reducir costos. Una mayor I+D conduce a soluciones innovadoras, lo que hace que P2G sea más viable y rentable.

La implementación de mecanismos de fijación de precios del carbono, como impuestos al carbono o sistemas de límites máximos y comercio, encarece la energía basada en combustibles fósiles en relación con alternativas más limpias. El Sistema de Comercio de Emisiones (ETS) de la Unión Europea es un ejemplo de un sistema en el que el costo de las emisiones de carbono incentiva la adopción del hidrógeno verde. Este cambio en la dinámica económica alienta a las industrias a adoptar sistemas de conversión de energía a gas para mitigar los costos del carbono.

Prosperar las fuentes de energía renovables para promover el desarrollo del mercado

El uso activo de fuentes de energía renovables en tecnologías de conversión de energía a gas convierte el excedente de energía renovable, como la solar y la eólica, en hidrógeno o metano sintético. Este proceso proporciona un método para el almacenamiento de energía y también ayuda a equilibrar la red, reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y facilitar la integración de las energías renovables en el sistema energético. .

Las fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar, son intermitentes por naturaleza y producen energía sólo cuando brilla el sol o sopla el viento. P2G proporciona una solución al convertir el exceso de electricidad generado durante los períodos pico de producción en hidrógeno, que puede almacenarse y utilizarse más tarde. Esta conversión ayuda a abordar el desafío de la intermitencia, haciendo que la energía renovable sea más confiable y aumentando su participación en la combinación energética.

Dinamarca planea aprovechar sus abundantes recursos eólicos para producir hidrógeno verde. El Green Hydrogen Hub, un proyecto en Dinamarca, tiene como objetivo utilizar el exceso de energía eólica para generar hidrógeno, que será almacenado y utilizado en diversos sectores. Este proyecto mejora las capacidades de almacenamiento de energía y también apoya el ambicioso proyecto de Dinamarca. energía renovable y objetivos de descarbonización.

FACTORES RESTRICTIVOS

La baja eficiencia y la pérdida de energía pueden obstaculizar el crecimiento del mercado

La eficiencia del proceso de conversión afecta directamente el costo de producir hidrógeno o metano sintético. Una baja eficiencia significa que se requiere una mayor cantidad de energía para producir la misma cantidad de gas, lo que genera mayores costos de producción. Esto puede hacer que la conversión de energía a gas sea menos competitiva en comparación con otras tecnologías de conversión y almacenamiento de energía, como las baterías o el almacenamiento hidráulico por bombeo, que pueden ofrecer mayores eficiencias.

Las altas pérdidas de energía durante el proceso de conversión dan como resultado un desperdicio de energía renovable. Por ejemplo, si un electrolizador utilizado en P2G funciona con solo un 60% de eficiencia, el 40% de la energía de entrada se pierde en forma de calor. Esta ineficiencia socava el objetivo de maximizar la utilización de recursos energéticos renovables, haciéndolos menos atractivos para las partes interesadas que buscan invertir en soluciones energéticas sostenibles.

Aunque la industria de la energía a gas tiene como objetivo apoyar la integración de las energías renovables y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la baja eficiencia puede reducir estos beneficios ambientales. La energía adicional necesaria para compensar las pérdidas a menudo proviene de fuentes no renovables, lo que genera mayores emisiones generales de carbono. Esto reduce el crecimiento del mercado global de energía a gas con la ventaja ambiental del P2G sobre los sistemas tradicionales basados ​​en combustibles fósiles.

Análisis de segmentación del mercado de energía a gas

Por análisis de tecnología

La electrólisis domina el mercado debido a su alta eficiencia y amplia disponibilidad

Según la tecnología, el mercado se segmenta en electrólisis y metanación.

La electrólisis ocupa una parte dominante del mercado debido a su alta eficiencia y amplia disponibilidad. Los electrolizadores modernos, como los de membrana de intercambio de protones (PEM) y los electrolizadores de óxido sólido, han logrado eficiencias del 70-80%, lo que hace que el proceso sea económicamente viable. Además, la tecnología de electrólisis está madura y ampliamente disponible, lo que facilita su adopción en diversas aplicaciones, desde uso industrial hasta transporte y almacenamiento de energía. Esta accesibilidad y eficiencia hacen de la electrólisis la opción preferida en el mercado de energía a gas.

La metanización ocupa la segunda mayor participación en el mercado global y es menos eficiente que la producción directa de hidrógeno. Se beneficia de lo existente gas natural infraestructura y ofrece una manera de almacenar energía renovable en una forma compatible con las redes de gas actuales. Esta compatibilidad y la capacidad de utilizar CO2 hacen de la metanización una tecnología complementaria crucial en el panorama P2G.

Por análisis de capacidad

100 KW -1000 KW domina el mercado debido a su creciente demanda en la producción de combustible

Según la capacidad, el mercado se segmenta en hasta 100 KW, 100 KW -1000 KW y más de 1000 KW.

El rango de capacidad de 100 kW a 1000 kW domina la cuota de mercado de energía a gas debido a la creciente demanda de producción de combustible. Esta gama es óptima para aplicaciones industriales y sistemas de energía descentralizados, ofreciendo un equilibrio entre escalabilidad, eficiencia y costo. A medida que las industrias buscan descarbonizar y adoptar combustibles limpios como el hidrógeno, estos sistemas P2G de tamaño mediano satisfacen las crecientes necesidades de almacenamiento de energía renovable, equilibrio de la red y producción localizada de hidrógeno, impulsando el mercado.

El segmento de hasta 100 kW es el segundo segmento dominante en el mercado debido a su idoneidad para proyectos piloto y de pequeña escala, aplicaciones residenciales y sistemas de energía localizados. Estas unidades más pequeñas son cruciales para probar y demostrar tecnologías P2G, facilitando la adopción temprana y allanando el camino para que instalaciones más grandes impulsen el tamaño del mercado global de energía a gas.

Por análisis del usuario final

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La creciente demanda de consumo de hidrógeno por parte de las empresas de servicios públicos para impulsar la adopción de la tecnología Power-to-Gas

Según los usuarios finales, el mercado se segmenta en servicios públicos, comerciales e industriales.

Las empresas de servicios públicos están dominando el mercado debido a la creciente demanda de hidrógeno como fuente de energía limpia. Las empresas de servicios públicos obligan a las tecnologías P2G a convertir el excedente de electricidad renovable en hidrógeno, facilitando el almacenamiento de energía a gran escala, el equilibrio de la red y la integración de fuentes de energía renovables. Esta capacidad respalda la transición hacia un sistema energético sostenible, alineándose con los objetivos regulatorios y ambientales.

Industrias como la química, la refinación y la producción de acero requieren grandes cantidades de hidrógeno para diversos procesos. Mientras estos sectores se esfuerzan por reducir las emisiones de carbono y hacer la transición a operaciones más ecológicas, las tecnologías P2G brindan una solución confiable y escalable para la producción de hidrógeno in situ. Esta demanda de métodos sostenibles de producción de hidrógeno alimenta la importante presencia industrial en el mercado P2G.

PERSPECTIVAS REGIONALES

El mercado se ha estudiado geográficamente en cinco regiones principales: América del Norte, Europa, Asia Pacífico, América Latina y Oriente Medio y África.

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A nivel mundial, América del Norte domina el mercado y representa la mayor parte del Power-to-Gas (P2G). América del Norte lidera un sólido sector de energía renovable, donde la capacidad de energía eólica y solar se ha expandido rápidamente. Esto proporciona abundante electricidad renovable que puede utilizarse para procesos P2G, apoyando la transición de la región hacia soluciones energéticas sostenibles. En Estados Unidos, iniciativas como el Programa de Hidrógeno del Departamento de Energía y asociaciones entre empresas de servicios públicos y desarrolladores de energía renovable están promoviendo proyectos P2G. Por ejemplo, el proyecto de Almacenamiento Avanzado de Energía Limpia en California tiene como objetivo demostrar la producción de hidrógeno renovable a gran escala mediante electrólisis.

Asia Pacífico es la segunda región líder en el mercado. La región ha sido testigo de un rápido crecimiento económico y urbanización, lo que ha impulsado una importante demanda de energía. Esta demanda, junto con las crecientes preocupaciones ambientales y los compromisos para reducir las emisiones de carbono, ha impulsado inversiones en tecnologías de energía renovable, incluido P2G. La hoja de ruta para la economía del hidrógeno de Corea del Sur describe las inversiones en infraestructura de producción de hidrógeno, pilas de combustible y tecnologías P2G. Estas iniciativas subrayan el compromiso y la capacidad de la región para impulsar el crecimiento del mercado P2G.

El tamaño del mercado europeo ha establecido una base sólida para la producción de hidrógeno, con iniciativas como la Estrategia de Hidrógeno de la UE y estrategias nacionales de hidrógeno en países como Alemania y Francia. Estas estrategias promueven el desarrollo de tecnologías de producción de hidrógeno, incluido el P2G, para apoyar a diversos sectores, como la industria, el transporte y la calefacción. La Unión Europea ha fijado objetivos ambiciosos en el marco del Pacto Verde Europeo, con el objetivo de lograr la neutralidad climática para 2050. Esto incluye importantes inversiones en fuentes de energía renovables como la eólica y la solar, que proporcionan la electricidad necesaria para los procesos P2G.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Las empresas se centran en la expansión de proyectos para satisfacer demandas específicas de la industria de uso final para fortalecer su posición

El mercado global de energía a gas está muy fragmentado, con actores clave y algunos actores regionales de mediana escala que ofrecen una amplia gama de tecnología energética a nivel local y nacional en toda la cadena de valor. Numerosas empresas operan activamente en diferentes países para satisfacer las demandas específicas de los clientes.

McPhy entregó una plataforma de producción de hidrógeno de 4 MW a Jiantou Yanshan (Guyuan) Wind Energy en la provincia china de Hebei. El sistema compacto incluye dos módulos de electrólisis McLyzer 400-30 y transforma el excedente de electricidad de un parque eólico de 200 MW en hidrógeno limpio.

Lista de las principales empresas de energía a gas:

• Nel ASA (Noruega)


• ITM Power (Reino Unido)


• McPhy Energía (Francia)


• Siemens (Alemania)


• Soluciones de energía MAN (Alemania)


• Hitachi Zosen Inova AG (Suiza)


• Thyssenkrupp (Alemania)


• electroquea (Alemania)


• ENTSOG AISBL (Bélgica)


• GRTgaz (Francia)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Junio ​​de 2024: Siemens Energy consiguió un acuerdo de mantenimiento a largo plazo valorado en 1.500 millones de dólares para dos centrales eléctricas de gas en Arabia Saudita. Este contrato de 25 años incluye el suministro de tecnologías de plantas de energía por parte de Siemens que, en conjunto, generarán casi 4 GW de electricidad para el país. Está previsto que las centrales eléctricas, denominadas Taiba 2 y Qassim 2, se construyan en las regiones occidental y central de Arabia Saudita en los próximos años. .


• Mayo de 2024: Nel Hydrogen Electrolyser AS, una subsidiaria de propiedad total de Nel ASA, firmó un acuerdo de licencia de tecnología con Reliance Industries Limited (RIL). En virtud de este acuerdo, RIL obtiene derechos exclusivos para utilizar los electrolizadores alcalinos de Nel en India. Además, RIL está autorizado a fabricar electrolizadores alcalinos de Nel a nivel mundial para uso interno.


• Marzo de 2024: ITM Power anunció su asociación con Sumitomo Corporation para la entrega e instalación de un electrolizador NEPTUNE en la estación Yokohama Techno de Tokyo Gas Co Ltd. Esto marca el despliegue inaugural de un electrolizador PEM de clase megavatio fabricado en el extranjero e importado a Japón.


• Marzo de 2024: Thyssenkrupp acordó con los operadores de sistemas de transmisión de gas Nowega, OGE y Thyssengas conectar su planta siderúrgica de Duisburg en Alemania a la red de gasoductos de hidrógeno GET H2 para 2028 como parte de sus esfuerzos de descarbonización. El proyecto del gasoducto GET H2 tiene como objetivo conectar los centros de producción de hidrógeno verde con los consumidores industriales en las regiones de Baja Sajonia y Renania del Norte-Westfalia.


• Septiembre de 2023: Fortum Battery Recycling, el reciclador de baterías líder en Europa, recibió una subvención de 4,5 millones de dólares de Business Finland para desarrollar su instalación de reciclaje en Ikaalinen, Finlandia. Fortum Battery Recycling tiene como objetivo ampliar la capacidad de procesamiento mecánico de esta planta, mejorando así las operaciones de su planta hidrometalúrgica en Harjavalta.


• Octubre de 2021: ITM Power anunció que había logrado tiempos de respuesta inferiores a un segundo tanto para su estación de servicio como para su equipo de conversión de energía a gas. La finalización del proyecto Power Electronics, respaldado por InnovateUK, demostró una respuesta de "encendido" del sistema de 800 milisegundos (40 ciclos) y "apagado" en 140 milisegundos (7 ciclos). Este logro califica los sistemas electrolizadores de ITM Power para servicios de respuesta de frecuencia que son más rigurosos que la actual estructura de pagos de equilibrio de la red primaria. También los posiciona para recibir pagos de mayor disponibilidad debido a su potencial capacidad de respuesta mejorada.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave como las empresas líderes, el proceso de producto/servicio y la fuente principal de batería. Además, el informe ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca desarrollos clave de la industria. Además de los factores anteriores, el informe abarca varios factores que contribuyeron al crecimiento del mercado en los últimos años.

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