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电转气市场规模、份额和行业分析,按技术(电解和甲烷化)、按容量(高达 100 KW、100 KW -1000KW 和 1000KW 以上)、按最终用户(公用事业、商业和工业) ,以及 2024-2032 年区域预测

最近更新时间: October 09, 2024 | 格式: PDF | 报告编号: FBI109916

 

主要市场洞察

2023 年全球电转气市场规模为 3670 万美元。预计 2024 年市场价值为 4039 万美元,到 2032 年将达到 8937 万美元,预测期间复合年增长率为 10.44%期间。

电转气将电能转化为氢气和甲烷等合成气体。该技术在向可再生能源系统过渡、替代工业、交通和供暖领域的化石燃料方面发挥着至关重要的作用。这些合成气体极大地有助于脱碳,减少对化石燃料的依赖,从而降低温室气体排放,有效应对全球气候变化。世界各地的政府和行业越来越多地投资 P2G,作为实现气候目标和减少对化石燃料依赖的战略的一部分。全球对过剩可再生能源技术的兴趣和投资不断增长,加上支持性政策和激励措施,正在推动 P2G 市场在全球范围内的扩张。

COVID-19 对电转气市场趋势的全球影响不大,因为服务和技术供应链中断,以及活动受阻,阻碍了许多最终用途行业的消费增长。社交距离规范。此外,中国、美国和印度是处理和部署电转气技术的重要国家之一。这些国家经历了各种区域和国家层面的工业运营关闭,以遏制这种病毒感染的传播,从而导致对电力转天然气工艺的需求下降。

电转气市场趋势

在政府支持下开发创新技术创造商业机会

世界各国政府正在提供大量财政激励、赠款和补贴,以支持 P2G 技术的研究和开发。这些资金降低了与开拓新技术相关的金融风险,并鼓励私营部门投资。例如,欧盟的“地平线 2020”计划为氢能和 P2G 项目分配了大量资金,以促进创新并实现新技术的商业化。

日本政府一直是氢技术的重要支持者,其中包括 P2G。日本政府的氢能基本战略目标是到 2050 年建立“氢能社会”,其中涉及对氢生产、基础设施和技术开发的大量投资。政府支持包括试点项目资金、氢基础设施补贴以及与私营公司的合作。例如,福岛氢能研究场(FH2R)是一个政府支持的项目,利用可再生能源通过电解和甲烷化生产氢气,展示了P2G技术大规模的可行性和潜力。

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电转气市场增长因素

关于推广制氢技术释放行业新潜力的规定

各国政府正在提供补贴、税收抵免和赠款,以降低与制氢技术相关的初始成本。例如,欧盟实施了氢战略,其中包括为扩大绿色氢生产提供资金。通过减少财务障碍,这些激励措施鼓励对 P2G 项目的投资,加速其部署和技术进步。

分配研发资金有助于克服氢气生产和储存方面的技术挑战。在美国,能源部氢和燃料电池技术办公室支持提高电解槽效率和降低成本的研究。加强研发带来创新解决方案,使 P2G 更加可行且更具成本效益。

实施碳定价机制,例如碳税或限额与交易体系,使得基于化石燃料的能源相对于更清洁的替代能源更加昂贵。欧盟的排放交易体系(ETS)就是一个例子,该体系的碳排放成本激励了绿色氢的采用。这种经济动态的转变鼓励各行业采用电转气系统来降低碳成本。

蓬勃发展可再生能源促进市场发展

在电转气技术中积极使用可再生能源,将剩余的可再生能源(例如太阳能和风能)转化为氢气或合成甲烷。这一过程提供了一种能量存储方法,还有助于平衡电网、减少温室气体排放、促进可再生能源融入能源系统。

风能和太阳能等可再生能源本质上是间歇性的,只有在阳光照射或有风吹过时才会产生能量。 P2G提供了一种解决方案,将生产高峰期产生的多余电力转化为氢气,可以储存起来供以后使用。这种转换有助于解决间歇性挑战,使可再生能源更加可靠并增加其在能源结构中的份额。

丹麦计划利用其丰富的风能资源生产绿色氢气。丹麦的绿色氢中心项目旨在利用多余的风力发电产生氢气,将其储存起来并用于各个领域。该项目增强了能源存储能力,并支持丹麦雄心勃勃的可再生能源和脱碳目标。

限制因素

低效率和能源损失会阻碍市场增长

转化过程的效率直接影响生产氢气或合成甲烷的成本。效率低意味着生产相同量的气体需要输入更多的能量,从而导致生产成本更高。与其他能源存储和转换技术(例如电池或抽水蓄能)相比,这可能会降低电转气的竞争力,而后者可以提供更高的效率。

转换过程中的高能量损失导致可再生能源的浪费。例如,如果 P2G 中使用的电解槽仅以 60% 的效率运行,则 40% 的输入能量会以热量的形式损失掉。这种低效率破坏了最大限度地利用可再生能源的目标,降低了对寻求投资可持续能源解决方案的利益相关者的吸引力。

尽管电转气行业的目标是支持可再生能源整合并减少温室气体排放,但低效率会降低这些环境效益。补偿损失所需的额外能源通常来自不可再生能源,导致总体碳排放量更高。由于 P2G 相对于传统化石燃料系统的环境优势,这降低了全球电转气市场的增长。

电转气市场细分分析

按技术分析

电解因其高效率和广泛可用性而占据市场主导地位

根据技术,市场分为电解和甲烷化。

电解因其高效率和广泛的可用性而占据市场主导份额。现代电解槽,例如质子交换膜 (PEM) 和固体氧化物电解槽,已实现 70-80% 的效率,使该工艺在经济上可行。此外,电解技术已经成熟且广泛应用,促进了其在从工业用途到运输和能源存储的各种应用中的采用。这种便利性和效率使电解成为电转气市场的首选。

甲烷化在全球市场中占有第二大份额,但效率低于直接制氢。它受益于现有的天然气基础设施,并提供了一种以与当前天然气网络兼容的形式存储可再生能源的方法。这种兼容性和利用 CO2 的能力使甲烷化成为 P2G 领域中至关重要的补充技术。

按容量分析

由于燃料生产需求不断增长,100 KW -1000KW 占据市场主导地位

根据容量,市场分为100千瓦以下、100千瓦-1000千瓦和1000千瓦以上。

由于燃料生产的需求不断增加,100 kW 至 1000 kW 的容量范围在电转气市场份额中占据主导地位。该系列非常适合工业应用和分散式能源系统,可在可扩展性、效率和成本之间实现平衡。随着各行业寻求脱碳和采用氢气等清洁燃料,这些中型 P2G 系统满足了可再生能源存储、电网平衡和本地氢气生产日益增长的需求,从而推动了市场的发展。

100 kW 以下的细分市场是市场上的第二大细分市场,因为它适合小规模和试点项目、住宅应用和本地化能源系统。这些较小的装置对于测试和演示 P2G 技术至关重要,有助于早期采用,并为大型装置铺平道路,从而推动全球电转气市场规模。

通过最终用户分析

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公用事业对氢消耗的需求不断增长,推动电转气技术的采用

根据最终用户,市场分为公用事业、商业和工业。

由于对氢作为清洁能源的需求不断增长,公用事业公司正在主导市场。公用事业公司迫使 P2G 技术将剩余的可再生电力转化为氢气,促进大规模能源存储、电网平衡和可再生能源的整合。此功能支持向可持续能源系统的过渡,符合监管和环境目标。

化工、炼油和钢铁生产等行业的各种流程需要大量氢气。随着这些行业努力减少碳排放并转向绿色运营,P2G 技术为现场制氢提供了可靠且可扩展的解决方案。对可持续制氢方法的需求推动了工业在 P2G 市场的重要存在。

区域见解

对五个主要地区的市场进行了地理研究:北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲以及中东和非洲。

North America Power-to-Gas Market Size, 2023 (USD Million)

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在全球范围内,北美主导着市场,并占据了电转气 (P2G) 的大部分。北美在可再生能源领域处于领先地位,其中风能和太阳能发电能力一直在迅速扩大。这提供了充足的可再生电力,可用于 P2G 流程,支持该地区向可持续能源解决方案的过渡。在美国,能源部氢计划等举措以及公用事业公司和可再生能源开发商之间的合作伙伴关系正在推动 P2G 项目。例如,加利福尼亚州的先进清洁能源存储项目旨在展示通过电解大规模生产可再生氢气。

亚太地区是市场第二大领先地区。该地区的经济快速增长和城市化进程推动了巨大的能源需求。这种需求,加上日益增长的环境问题和减少碳排放的承诺,敦促对包括 P2G 在内的可再生能源技术进行投资。韩国的氢经济路线图概述了对氢生产基础设施、燃料电池和 P2G 技术的投资。此类举措凸显了该地区推动 P2G 市场增长的承诺和能力。

欧洲的市场规模已经为氢气生产奠定了强大的基础,欧盟氢气战略以及德国和法国等国家的国家氢气战略等举措。这些战略促进了制氢技术(包括 P2G)的发展,以支持工业、交通和供暖等各个部门。欧盟在《欧洲绿色协议》下制定了雄心勃勃的目标,旨在到 2050 年实现气候中和。这包括对风能和太阳能等可再生能源的大量投资,这些能源为 P2G 流程提供必要的电力。

主要行业参与者

公司专注于项目扩展以满足最终用途行业的特定需求,以巩固其地位

全球电转气市场高度分散,主要参与者和一些中型区域参与者在整个价值链的地方和国家层面提供广泛的电力技术。许多公司正在不同的国家积极开展业务,以满足客户的特定需求。

McPhy 向中国河北省建投燕山(固原)风能公司交付了 4 兆瓦制氢平台。该紧凑型系统包括两个 McLyzer 400-30 电解模块,可将 200 MW 风电场的剩余电力转化为清洁氢气。

顶级电转气公司名单:

  • Nel ASA(挪威)
  • ITM Power(英国)
  • McPhy Energy(法国)
  • 西门子(德国)
  • MAN Energy Solutions(德国)
  • Hitachi Zosen Inova AG(瑞士)
  • 蒂森克虏伯(德国)
  • 电毛虫(德国)
  • ENTSOG AISBL(比利时)
  • GRTgaz(法国)

主要行业发展:

  • 2024 年 6 月:西门子能源为沙特阿拉伯的两座燃气发电厂赢得了价值 15 亿美元的长期维护协议。这份为期 25 年的合同包括西门子提供发电厂技术,总计将为该国发电近 4GW。这两个发电厂分别名为 Taiba 2 和 Qassim 2,计划于未来几年在沙特阿拉伯西部和中部地区建设。
  • 2024 年 5 月:Nel ASA 的全资子公司 Nel Hydrogen Electrolyser AS 与 Reliance Industries Limited (RIL) 签署了技术许可协议。根据该协议,RIL 获得在印度使用 Nel 碱性电解槽的独家权利。此外,RIL 还被授权在全球范围内生产 Nel 的碱性电解槽以供内部使用。
  • 2024 年 3 月:ITM Power 宣布与住友商事株式会社合作,在东京燃气有限公司的横滨技术站交付和安装 NEPTUNE 电解槽。这标志着在国外制造并进口到日本的兆瓦级质子交换膜电解槽的首次部署。
  • 2024 年 3 月:蒂森克虏伯与天然气输送系统运营商 Nowega、OGE 和 Thyssengas 达成协议,到 2028 年将其位于德国杜伊斯堡的钢铁厂连接至 GET H2 氢气管道网络,作为其脱碳努力的一部分。 GET H2 管道项目旨在将绿色氢生产中心与下萨克森州和北莱茵-威斯特法伦州地区的工业消费者连接起来。
  • 2023 年 9 月:欧洲领先的电池回收商 Fortum Battery Recycling 获得了芬兰商业投资局 450 万美元的资助,用于在芬兰伊卡利宁开发其回收设施。富腾电池回收公司旨在扩大该工厂的机械加工能力,从而提高其位于 Harjavalta 的湿法冶金工厂的运营。
  • 2021 年 10 月:ITM Power 宣布其加油站和电转气设备已实现亚秒级响应时间。 InnovateUK 支持的电力电子项目的完成证明了系统“开启”响应时间为 800 毫秒(40 个周期),“关闭”响应时间为 140 毫秒(7 个周期)。这一成就使 ITM Power 的电解槽系统能够提供比当前主要电网平衡支付结构更严格的频率响应服务。由于潜在的响应能力增强,他们还可以获得更高的可用性付款。

报告覆盖范围

该报告对市场进行了详细分析,重点关注领先公司、产品/服务流程和领先电池来源等关键方面。此外,该报告还提供了对市场趋势的洞察,并重点介绍了行业的关键发展。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10.44%

单位

价值(百万美元)

细分

按技术

  • 电解
  • 甲烷化

按容量

  • 高达 100 千瓦
  • 100千瓦-1000千瓦
  • 1000KW以上

最终用户

  • 实用程序
  • 商业
  • 工业

按地区

  • 北美(按技术、容量、最终用户和国家/地区)
    • 美国(由最终用户)
    • 加拿大(按最终用户)
  • 欧洲(按技术、容量、最终用户和国家/地区)
    • 德国(按最终用户)
    • 英国(按最终用户)
    • 法国(按最终用户)
    • 西班牙(按最终用户)
    • 意大利(按最终用户)
    • 俄罗斯(按最终用户)
    • 欧洲其他地区(按最终用户)
  • 亚太地区(按技术、容量、最终用户和国家/地区)
    • 中国(按最终用户)
    • 印度(按最终用户)
    • 日本(按最终用户)
    • 澳大利亚(按最终用户)
    • 东南亚(按最终用户)
    • 亚太地区其他地区(按最终用户)
  • 拉丁美洲(按技术、容量、最终用户和国家/地区)
    • 巴西(按最终用户)
    • 墨西哥(按最终用户)
    • 拉丁美洲其他地区(按最终用户)
  • 中东和非洲(按技术、容量、最终用户和国家/地区)
    • GCC(最终用户)
    • 南非(按最终用户)
    • 中东和非洲其他地区(按最终用户)
  • 2019-2032
  • 2023
  • 2019-2022
  • 210

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