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煤气化市场规模、份额和行业分析,按进料类型(浆料进料类型和干进料类型)、气化炉(固定床、流化床和气流床)以及应用(化肥、发电、制氢、化工)等),以及 2024-2032 年区域预测

最近更新时间: December 02, 2024 | 格式: PDF | 报告编号: FBI109966

 

主要市场洞察

2023年全球煤气化市场规模为131.7亿美元。预计该市场将从2024年的138.7亿美元增长到2032年的224.4亿美元,预测期内复合年增长率为6.20%。

煤气化市场在全球(特别是亚太地区)化肥、化学品和氢气生产方面提供了出色的成果。航空和混合动力汽车中使用的甲醇燃料的数量不断增加也将加速未来市场的增长。大多数煤炭在传统燃煤发电厂中燃烧,但也可以转化为天然气、电力、氢气和其他能源产品。煤气化是一种热化学过程,其中热量和压力将煤分解为其主要化学成分。所得合成气主要由一氧化碳和氢气组成,有时还含有其他气态化合物。合成气可用于发电、节能燃料电池技术,或作为工业用途的化学“构件”。还可以提取氢气以增加氢气节约。这些改进正在进行中,研究人员继续专注于改进煤气化技术,以实现这些和其他潜在的未来应用。

COVID-19 大流行对煤气化厂的发展产生了负面影响。疫情扰乱了世界各地的供应链,影响了加工过程中使用的原材料(主要是干煤和煤浆化合物)的生产和销售。

煤炭气化市场趋势

专注于生产可再生能源以增加煤炭气化工艺的需求

气化被认为是用于从碳基原材料或化石燃料热化学生产气体燃料的最成熟的技术之一。作为直接燃烧的替代方案,它可以将固体燃料转化为具有更高热值的气体燃料。这减少了有害排放,也有利于进一步的运输和使用。原料通常在气化炉中用蒸汽和氧气或空气进行高温(>700°C)处理,在限氧环境中发生不完全燃烧。气化产物为燃气,根据原料的不同,含有大量的合成气(CO和H2),不含二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、水蒸气(H2O)和氮气。产品范围包括氢气、合成天然气 (SNG)、液体运输燃料、煤油和化学品。因此,气化比直接燃烧更通用。它可以应用于不同的细分市场,响应市场变化,为可持续能源转型提供有效途径。

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煤炭气化市场增长因素

IGCC 发电厂的发展推动市场增长

整体煤气化联合循环(IGCC)发电厂的进步代表了最先进的火力发电系统,预计将创造绝佳的市场机会。这是因为IGCC电厂将气化与燃气轮机联合循环(GTCC)技术相结合,具有较高的能源生产效率和环保水平。与传统燃煤发电厂相比,更大的 IGCC 系统可将发电效率提高约 15%,同时减少二氧化碳排放。效率的提高减少了每千瓦时发电的氮氧化物、硫氧化物和粉尘排放。

例如,2021 年 11 月,以三菱重工株式会社为首的企业协会在福岛县双叶区广野町完成了整体煤气化联合循环 (IGCC) 工厂的建设。新工厂正式移交给Hirono IGCC Power GK。广野 IGCC 工厂拥有集成蒸汽和燃气轮机的高效燃气轮机联合循环 (GTCC) 系统。煤在气化炉中在高温高压下气化。硫、灰分等被去除和分离,精制后的气体被用作驱动燃气轮机的燃料。发电效率为48%。其效率高于传统燃煤发电,从而减少碳排放。

地下煤炭气化工艺需求不断增长,推动市场增长

煤炭地下气化(UCG)技术是煤炭开发技术,是利用煤炭的热力和化学作用将煤炭转化为成品煤气,实现煤炭清洁开发利用的工业过程。它在煤炭地下气化领域增添了有前景的优势。该过程涉及现场燃烧煤炭以产生可用气体,这为各种应用提供了潜力,包括发电、蒸汽产生和化学原料。 UCG通过试点项目和正在进行的研究展示了其能力,从而创造了一种利用煤炭发电和制氢潜力的新方法。将 UCG 与固体氧化物燃料电池 (SOFC) 等技术相结合,有望实现高效的能源生产和碳中和过程。

例如,2021 年 11 月,NeuRizer 认可了中国的两个煤制氢生产基地。原位煤炭气化开发商 NeuRizer 及其中国合作伙伴美金能源投资在中国和蒙古选定了两个地点,利用地下煤炭生产氢气。两家公司认为,这些地点非常适合利用 NeuRizer 在南澳大利亚前 Leigh Creek 煤田建立的地下气化技术。

限制因素

煤炭气化厂建设成本高昂,阻碍市场进步

煤气化厂建设的高成本将阻碍煤气化市场的增长。尽管使用传统的燃煤电厂,但由于资本和生产成本较高,燃煤热化学工艺的产能并未按预期增加。整体煤气化联合循环(IGCC)燃煤电厂是该发电技术的主要用户。该技术预计比传统煤炭技术贵 35%。

例如,根据 IRENA 的数据,气化技术(包括流化床和固定床解决方案)的安装资本成本约为 2,000 美元 - 6,700 美元/千瓦。

煤炭气化市场细分分析

按 Feed type 分析

煤气化技术呈上升趋势,浆料进料领域占据主导地位

根据饲料type,市场分为浆料饲料和干饲料。浆料饲料type 细分市场主导市场。浆料进料是以煤浆为原料,以氧气或空气为气化剂,在高温高压下生产合成气的伴流气化工艺。合成气的主要成分是一氧化碳、二氧化碳和氢气。煤浆进料-type采用先进的气流床反应器的加压气化已成为煤气化技术的主要趋势之一,在现代煤化工技术的发展中也越来越受到重视。随着市场对气体燃料的需求增加,煤浆的供应量也随之增加。

在干进料系统中,焦炭或煤与熔体在滚筒中一起被粉碎和干燥,它由类似于传统煤粉发电厂的热气干燥回路组成。

通过气化炉分析

固定床成本低廉且易于维护,有助于提高市场份额

根据气化炉,市场分为固定床、流化床和气流床。固定床部分占据了市场份额,因为它们易于建造和操作,具有高碳转化率和固体停留时间、低灰分携带和低气速。这个type 气化器有一个固体燃料颗粒床,气化器和气体通过该床向上或向下移动。这是最简单的type化油器,通常由供油装置的圆柱形空间、除灰装置和出气口组成。

流化床气化炉将原料颗粒悬浮在富氧气体中,使气化炉内的床层充当液体。这些化油器采用返混技术,有效地将预充电的碳颗粒与已充气的碳颗粒混合。

按应用分析

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由于全球煤炭供应充足,煤气化作为一种​​发电技术越来越受欢迎< /p>

根据应用,市场分为化肥、发电、制氢、化学品等。由于煤气化是一种古老而方便的电力生产方法,发电领域将在市场中占据主导地位,并在 2023 年占据最大的煤气化市场份额。大多数国家都有煤炭供应,而且随着环保技术的不断进步,发电正在引领市场。

随着能源市场对氢气的需求不断增长,目前煤气化生产的氢气约占全球氢气总量的18%。它是第二大且最具成本效益的氢气生产方式。在中国,情况则完全不同。在那里,气化是主要生产方法,提供了该国 62% 的氢气。最显着的气候影响被认为是通过煤炭气化生产氢气,因为在此过程中,每 1 千克氢气产生 18-20 千克二氧化碳排放量,而每 1 千克氢气产生 8-12 千克二氧化碳排放量。 H2,同时用蒸汽重整甲烷。

区域见解

我们对五个关键地区的全球市场进行了分析:北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲以及中东和非洲。

Asia Pacific Coal Gasification Market Size, 2023 (USD Billion)

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亚太地区在全球市场占据主导地位,主要是中国、印度、澳大利亚、日本和印度尼西亚,由于其煤炭储量巨大,积极参与多个煤炭气化项目。中国已实施多个煤制甲醇项目和煤化工项目。例如,中国和印度尼西亚于2021年10月签署了一份意向备忘录,对投资5.6亿美元的煤炭和甲醇工厂进行可行性研究。

在北美,页岩油气革命后美国天然气价格下降,这意味着用天然气发电的成本低于煤炭。由于美国石油和天然气储量丰富,石油和天然气产量充足,以及风能和太阳能等可再生能源费用下降,美国未来可能会像天然气一样将煤炭气化用于电力或化学品生产。有很多更便宜且技术成熟的替代品。

在中东和非洲,气化正在兴起,阿联酋和沙特阿拉伯对氢作为燃料的需求不断增加。

以欧洲为例,许多国家因有害气体排放而停止了气化燃煤电厂的运行。尽管如此,随着乌克兰战局的恶化,国内对能源的需求迫使这些国家重新开放气化厂。

在拉丁美洲,煤炭气化厂正处于起步阶段,需要更多投资来促进市场增长。

主要行业参与者

空气产品公司的突出表现得益于其煤气化技术的广泛应用

空气产品公司的煤气化技术可以定制以满足各种要求,例如提供用于生产化学品、润滑油和合成液体燃料的替代原料。它还可以用于发电,排放量比燃烧煤炭甚至天然气要少,并且可以选择高压碳捕获和储存。

Air Product 已投资煤炭气化,并宣布完成财务结算,并通过与阿美公司、ACWA Power 和 Air Product Qudra 位于吉赞经济城的 120 亿美元气化和电力合资企业 (JV) 转让另一组资产(“吉赞”),沙特阿拉伯。合资企业从 Jazan 购买第二组资产之前,第一组资产的收购和项目融资已于 2021 年 10 月底完成。

顶级煤炭气化公司名单:

  • 液化空气集团(法国)
  • 三菱重工公司(日本)
  • 空气产品公司(美国)
  • Sedin Engineering(印度尼西亚)
  • 印度煤炭公司(印度)
  • 麦克德莫特国际(美国)
  • 达科他气化公司(美国)
  • 金达尔钢铁电力有限公司(印度)
  • NeuRizer(澳大利亚)
  • ONGC(印度)

主要行业发展:

  • 2023 年 3 月:总部位于宾夕法尼亚州的空气化工产品公司 (Air Products and Chemicals) 宣布计划投资 150 亿美元在印度尼西亚建设煤气化项目。这是美国公司 2021 年底最大的海外煤炭投资之一。不到一年半后,即 2023 年 3 月,空气产品公司宣布将关闭其在印度尼西亚的所有煤炭项目,其中印尼煤炭项目占大部分其非中国煤炭气化投资组合。
  • 2022 年 4 月:金达尔钢铁厂有限公司 (Jindal Steel Plant Ltd.) 计划在其位于恰蒂斯加尔邦的 Raigarh 工厂建立一座煤气化厂,这是业内第二座煤气化厂。该公司已在奥里萨邦的安古利工厂使用这项技术生产钢铁。该工厂于 2018 年投产,年产能为 200 万吨,是印度第一家也是唯一一家采用气化技术以斯瓦德什煤为原料生产钢铁的工厂。
  • 2021 年 6 月:三菱电力的气化技术帮助 Woody Biomass 为定期航班提供可持续的喷气燃料。在 NEDO 委托的一个项目中,JERA、TOYO 和 JAXA 合作创建了一种强大的燃料生产方法。目的是增加可持续航空燃料的使用,并为实现 2050 年碳中和目标做出贡献。
  • 2021 年 4 月:由三菱重工 (MHI) 集团子公司三菱电力牵头的财团在福岛磐城完成了整体煤气化联合循环 (IGCC) 工厂的建设。随后正式移交给公司客户 Nakoso IGCC Power GK。新设施是一座高效、清洁的商业发电厂,采用世界上最先进的煤炭气化技术,已于 4 月开始运营。
  • 2021 年 2 月:GE 与天津君良陈电厂合作。 GE 为新的热电联产 (CHP) 燃气发电厂提供发电设备,该发电厂取代了旧的燃煤发电厂。

报告覆盖范围

该报告对市场进行了详细分析,并重点关注了关键方面,例如领先公司、饲料和气化器 types 以及领先产品应用。此外,它还提供了对最新市场趋势的见解并突出了关键的行业发展。除了上述因素外,报告还涵盖了近年来推动市场增长的几个因素。

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报告范围和细分

属性

详细信息

学习期限

2019-2032

基准年

2023

预计年份

2024

预测期

2024-2032

历史时期

2019-2022

增长率

2024 年至 2032 年复合年增长率为 6.20%

单位

价值(十亿美元)

细分

按 Feed type

  • 浆料饲料 type
  • 干饲料type

通过气化炉

  • 固定床
  • 流化床
  • 夹带流

按应用

  • 肥料
  • 发电
  • 氢气生产
  • 化学
  • 其他

按地区

  • 北美(按进料type、气化炉、应用和国家/地区)
    • 美国(来自 Feed type)
    • 加拿大(按 Feed type)
  • 欧洲(按饲料 type、气化炉、应用和国家/地区)
    • 英国(来自 Feed type)
    • 意大利(按 Feed type)
    • 波兰(按 Feed type)
    • 土耳其(按 Feed type)
    • 俄罗斯(来自 Feed type)
    • 欧洲其他地区(按 Feed type)
  • 亚太地区(按原料 type、气化炉、应用和国家/地区)
    • 中国(按 Feed type)
    • 日本(按 Feed type)
    • 印度(按 Feed type)
    • 东南亚(按 Feed type)
    • 澳大利亚(按 Feed type)
    • 亚太地区其他地区(按 Feed type)
  • 拉丁美洲(按饲料 type、气化炉、应用和国家/地区)
    • 巴西(按 Feed type)
    • 墨西哥(按 Feed type)
    • 拉丁美洲其他地区(按 Feed type)
  • 中东和非洲(按饲料type、气化炉、应用和国家/地区)
    • GCC(按 Feed type)
    • 南非(按 Feed type)
    • 中东和非洲其他地区(按 Feed type)
  • 2019-2032
  • 2023
  • 2019-2022
  • 210

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