Mercado combinado de calor e energia

Mercado Combinado de Calor e Energia

O tamanho do mercado global combinado de calor e energia foi registrado em US$ 25,35 bilhões em 2023, estimado em US$ 26,73 bilhões em 2024 e projetado para atingir US$ 40,68 bilhões até 2031, crescendo a um CAGR de 6,18% de 2024 a 2031. Em No escopo do trabalho, o relatório inclui serviços oferecidos por empresas como Kawasaki Heavy Industries, Ltd., General Electric, Viessmann Vietnam Company Limited, Bosch Industriekessel GmbH, Wartsila, Veolia, Siemens AG, 2G Energy, Inc., MAN Energy Solutions SE , INDÚSTRIAS PESADAS MITSUBISHI, LTD. e outros.

A integração com redes inteligentes e o surgimento de sistemas microcombinados de calor e energia estão impulsionando o crescimento do mercado combinado de calor e energia. Integração de sistemas combinados de calor e energia comredes inteligentesrepresenta uma tendência crucial no setor energético. As redes inteligentes facilitam a comunicação bidirecional entre fornecedores de energia e consumidores, permitindo uma distribuição e utilização mais eficientes da eletricidade. Os sistemas CHP, que geram eletricidade e capturam simultaneamente o calor residual para fins de aquecimento ou arrefecimento, alinham-se bem com os objetivos da integração da rede inteligente.

Ao coordenar-se com tecnologias de redes inteligentes, os operadores de CHP otimizam a sua produção de energia com base na procura em tempo real e nos sinais de preços. Esta integração melhora a estabilidade da rede, reduz as perdas de transmissão e apoia a integração das energias renováveis, fornecendo energia flexível e despachável. Além disso, permite que os sistemas CHP participem em programas de resposta à procura, onde ajustam a sua produção para corresponder à flutuação da procura de electricidade, contribuindo assim para a fiabilidade e resiliência globais da rede.

A combinação de calor e energia (CHP), também conhecida como cogeração, refere-se à geração simultânea de eletricidade e energia térmica útil (como vapor ou água quente) a partir de uma única fonte de combustível. Os sistemas CHP são alimentados por uma variedade de fontes, incluindo gás natural, biomassa, carvão e calor residual de processos industriais. Estes sistemas variam muito em escala, desde unidades micro-CHP de pequena escala utilizadas em edifícios residenciais até grandes instalações de escala industrial.

A tecnologia por detrás dos sistemas CHP envolve a captura do calor residual produzido durante a produção de electricidade e a sua utilização para fins de aquecimento ou arrefecimento, aumentando assim significativamente a eficiência energética global em comparação com a produção separada de electricidade e calor. As aplicações de CHP são diversas e incluem processos industriais, sistemas urbanos de aquecimento e resfriamento, edifícios comerciais e complexos residenciais. Os principais benefícios da CHP incluem a redução dos custos de energia, a redução das emissões de gases com efeito de estufa, o reforço da segurança energética e a melhoria da resiliência energética.

Revisão do analista

No mercado combinado de calor e energia, os principais intervenientes estão estrategicamente focados na expansão das suas capacidades tecnológicas e da sua presença geográfica para capitalizar a crescente procura de soluções energeticamente eficientes. As empresas estão a investir cada vez mais em investigação e desenvolvimento para melhorar a eficiência e a flexibilidade dos seus sistemas CHP, com o objetivo de satisfazer regulamentações ambientais rigorosas e as exigências dos clientes por soluções energéticas sustentáveis. As actuais estratégias de crescimento incluem parcerias com serviços públicos e agências governamentais para alavancar incentivos e subsídios que promovam a adopção de CHP.

• Por exemplo, em julho de 2023, a Mitsubishi Power garantiu um contrato abrangente da Chiba-Sodegaura Power Co., Ltd., apoiada pela TOKYO GAS CO., LTD, para construir três turbinas a gás de ciclo combinado (GTCC) alimentadas a gás natural da classe 650 MW. usinas de energia na cidade de Sodegaura, província de Chiba.

Além disso, os líderes de mercado estão a dar prioridade a abordagens centradas no cliente, oferecendo soluções personalizadas adaptadas às necessidades energéticas específicas das indústrias e comunidades. Os imperativos para os principais intervenientes no mercado incluem navegar em cenários regulatórios complexos, otimizar a eficiência operacional e promover a inovação em tecnologias CHP para manter a vantagem competitiva em meio à dinâmica do mercado em evolução.

Fatores combinados de crescimento do mercado de calor e energia

A ascensão dos sistemas micro-CHP representa uma tendência significativa no mercado combinado de calor e energia, particularmente nos setores residenciais e pequenos setores comerciais. Os sistemas micro-CHP são unidades compactas que geram eletricidade e calor, normalmente usando gás natural ou propano como combustível. Estes sistemas são projetados para atender às necessidades energéticas de edifícios individuais ou pequenas comunidades, oferecendo maior eficiência energética em comparação com os métodos tradicionais de geração separada. Um dos principais impulsionadores da popularidade dos sistemas micro-CHP é a sua capacidade de reduzir custos de energia e melhorarsegurança energéticapara usuários finais.

Ao gerar eletricidade no local, os sistemas de micro-CHP compensam as compras de eletricidade da rede, reduzindo assim as contas de serviços públicos e fornecendo uma fonte confiável de energia durante interrupções na rede. Além disso, os avanços na tecnologia tornaram os sistemas micro-CHP mais eficientes e acessíveis, tornando-os uma opção viável para aplicações residenciais e comerciais de pequeno porte.

Os elevados custos de investimento inicial representam um desafio significativo para a adoção generalizada de sistemas combinados de calor e energia. Esses custos normalmente incluem compra de equipamentos, instalação e integração com a infraestrutura existente. Embora os sistemas CHP ofereçam poupanças de custos e benefícios ambientais a longo prazo, as despesas de capital iniciais são proibitivas para muitos potenciais adoptantes, especialmente pequenas empresas e utilizadores residenciais. A mitigação deste desafio requer um planeamento financeiro estratégico e o aproveitamento dos incentivos e opções de financiamento disponíveis.

As empresas estão a explorar soluções de financiamento, tais como subvenções, subsídios e empréstimos a juros baixos oferecidos por governos ou empresas de serviços públicos para compensar os custos de investimento inicial. Além disso, as parcerias com empresas de serviços energéticos (ESCO) ou fornecedores de equipamentos que oferecem contratos de locação ou de compra de energia (PPAs) estão a servir como mecanismos de financiamento alternativos. Além disso, demonstrar o retorno do investimento (ROI) através de poupanças de energia e eficiências operacionais ajuda a justificar os custos iniciais para as partes interessadas e os decisores, o que está a estimular a aceitação do produto.

Tendências combinadas do mercado de calor e energia

A crescente preferência pela biomassa,biogáse utilização de calor residual em sistemas combinados de calor e energia, impulsionados pela crescente ênfase na sustentabilidade e nas fontes de energia renováveis. A biomassa e o biogás são materiais orgânicos derivados de resíduos agrícolas, resíduos florestais ou gases de aterros, que são convertidos em combustível para sistemas de cogeração.

O calor residual, um subproduto de processos industriais ou de geração de energia, é capturado e utilizado para gerar energia adicional, melhorando a eficiência geral. Esta tendência está alinhada com os esforços globais para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa e mitigar os impactos das alterações climáticas através da utilização de recursos renováveis ​​para a produção de energia. Além disso, os avanços na tecnologia melhoraram a eficiência e a fiabilidade dos sistemas CHP baseados em biomassa e biogás, tornando-os alternativas competitivas à geração convencional baseada em combustíveis fósseis.

Análise de Segmentação

O mercado global é segmentado com base em combustível, capacidade, tecnologia, aplicação e geografia.

Por Combustível

Com base no combustível, o mercado é categorizado em gás natural, carvão, biomassa, entre outros. O segmento do gás natural capturou a maior quota de mercado combinado de calor e energia de 40,15% em 2023. O gás natural está amplamente disponível e é considerado um combustível fóssil relativamente limpo em comparação com o carvão e o petróleo, alinhando-se com os esforços globais em direcção a soluções energéticas mais limpas.

Os avanços nas tecnologias de cogeração baseadas em gás natural melhoraram significativamente a eficiência e reduziram as emissões, tornando-as atraentes para aplicações industriais, comerciais e residenciais. Políticas governamentais favoráveis ​​e incentivos que promovem a utilização do gás natural para geração de energia estimularam investimentos em projetos de cogeração a gás natural. Além disso, a fiabilidade e a relação custo-eficácia do fornecimento de gás natural em comparação com outros combustíveis apoiaram assim a expansão segmental.

Por tecnologia

Com base na tecnologia, o mercado é dividido em turbina a gás, turbina a vapor, motor alternativo e célula de combustível. O segmento de células de combustível está preparado para registrar um CAGR impressionante de 7,68% durante o período de previsão. As células de combustível, que convertem energia química diretamente em eletricidade através de reações eletroquímicas, oferecem diversas vantagens, como alta eficiência, baixas emissões e operação silenciosa. Isto os torna particularmente adequados para aplicações onde a geração de energia limpa e confiável é crucial, incluindo os setores residencial, comercial e automotivo.

A crescente ênfase nas metas de sustentabilidade e descarbonização em todo o mundo estimulou o aumento dos investimentos em pesquisa e desenvolvimento em tecnologias de células de combustível. Além disso, os avanços na durabilidade, no desempenho e na relação custo-benefício das células de combustível reforçaram sua competitividade em relação às tecnologias tradicionais de CHP. Além disso, as políticas governamentais de apoio e os incentivos que promovem a adopção de células de combustível para aplicações de cogeração aceleraram ainda mais o crescimento do segmento.

Por aplicativo

Com base na aplicação, o mercado combinado de calor e energia é classificado em residencial, comercial, industrial e utilitário. O segmento industrial obteve a maior receita de 11,74 mil milhões de dólares em 2023. As indústrias têm exigências energéticas significativas para processos de fabrico, aquecimento e arrefecimento, tornando os sistemas CHP altamente benéficos devido à sua eficiência na utilização do calor residual.

Os sistemas CHP ajudam as indústrias a reduzir os custos de energia, aumentar a confiabilidade energética e melhorar a eficiência operacional, que são fatores críticos que impulsionam a adoção. As indústrias operam frequentemente em grandes escalas e têm necessidades energéticas contínuas, tornando os sistemas CHP soluções economicamente viáveis ​​em comparação com as fontes de energia convencionais.

Além disso, regulamentações ambientais rigorosas e iniciativas de sustentabilidade empresarial obrigaram as indústrias a adoptar tecnologias energéticas mais limpas e eficientes, como os sistemas CHP. Além disso, o apoio governamental através de incentivos e subsídios para instalações industriais de cogeração incentivou ainda mais a adoção.

Análise regional do mercado combinado de calor e energia

Com base na região, o mercado global é classificado em América do Norte, Europa, Ásia-Pacífico, MEA e América Latina.

A quota de mercado combinado de calor e energia da Europa foi registada em 36,28% e foi avaliada em 9,20 mil milhões de dólares em 2023. A região estabeleceu objectivos climáticos ambiciosos e regulamentações ambientais rigorosas, impulsionando a procura de tecnologias energeticamente eficientes e de baixas emissões, o que está a impulsionar o uso de sistemas CHP.

A infra-estrutura madura da Europa e as extensas redes de aquecimento urbano proporcionam um ambiente propício à implantação de CHP nos sectores residencial, comercial e industrial. As políticas e os incentivos de apoio das iniciativas da União Europeia, como a Diretiva de Eficiência Energética e o Pacote Energia Limpa para Todos os Europeus, estão a incentivar os investimentos em projetos de cogeração.

• Por exemplo, em Maio de 2024, a Comissão Europeia aprovou uma iniciativa checa, em conformidade com os regulamentos da UE em matéria de auxílios estatais, para fornecer um regime de 3,46 mil milhões de dólares para apoiar o desenvolvimento da produção de electricidade a partir de instalações combinadas de calor e electricidade de elevada eficiência, recém-criadas e modernizadas. Esta medida está alinhada com os objetivos do Plano Nacional de Energia e Clima da Chéquia.

Além disso, o compromisso da região em reduzir a dependência de fontes de energia importadas e em aumentar a segurança energética está a promover a adopção de sistemas CHP.

O mercado combinado de calor e energia da Ásia-Pacífico está preparado para crescer no maior CAGR de 6,79% nos próximos anos. A rápida industrialização e urbanização em países como a China, a Índia e as nações do Sudeste Asiático aumentaram a procura de energia, provocando uma mudança em direcção a soluções energéticas eficientes, nomeadamente sistemas CHP.

A crescente consciencialização sobre os objectivos de eficiência energética e sustentabilidade entre os governos e as indústrias da região está a promover investimentos em infra-estruturas de cogeração. Além disso, a melhoria das condições económicas e o aumento dos investimentos em projectos de infra-estruturas em toda a região Ásia-Pacífico estão a criar oportunidades para a implantação de CHP em aplicações residenciais, comerciais e industriais.

Cenário Competitivo

O relatório global do mercado combinado de calor e energia fornecerá informações valiosas com ênfase na natureza fragmentada da indústria. Atores proeminentes estão se concentrando em diversas estratégias de negócios importantes, como parcerias, fusões e aquisições, inovações de produtos e joint ventures para expandir seu portfólio de produtos e aumentar suas participações de mercado em diferentes regiões. Os fabricantes estão a adoptar uma série de iniciativas estratégicas, incluindo investimentos em actividades de I&D, a criação de novas instalações de produção e a optimização da cadeia de abastecimento, para fortalecer a sua posição no mercado.

Lista das principais empresas no mercado combinado de calor e energia

• Kawasaki Indústrias Pesadas, Ltd.
• Elétrica Geral
• Viessmann Vietnã Company Limited
• Bosch Industriekessel GmbH
• Wartsila
• Veólia
• Siemens AG
• 2G Energia, Inc.
• MAN Energy Solutions SE
• INDÚSTRIAS PESADAS MITSUBISHI, LTD.

Principais desenvolvimentos da indústria

• Junho de 2024 (Colaboração):A Rolls-Royce iniciou uma colaboração com um consórcio de cinco empresas e instituições de pesquisa para ser pioneira em tecnologias avançadas para um motor de combustão de hidrogênio altamente eficiente para acionar sistemas combinados de calor e energia (CHP). Financiado pelo governo alemão no âmbito do projecto Phoenix, o consórcio pretende alcançar capacidades de produção de energia eléctrica e térmica equivalentes às unidades convencionais de cogeração a gás natural, concentrando-se na gama de potências mais elevadas, até 2,5 MW.
• Agosto de 2023 (Acordo):A Kawasaki Heavy Industries divulgou que sua subsidiária tailandesa, Kawasaki Heavy Industries (Thailand) Co., Ltd. (KHIT), celebrou um Memorando de Entendimento (MoU) com a PTT Global Chemical Public Company Ltd. construção e operação de uma instalação de geração de energia com turbina a gás hidrogênio. Esta iniciativa teve como objetivo utilizar a avançada tecnologia de turbina a gás hidrogênio da Kawasaki.

O mercado global combinado de calor e energia é segmentado como:

Por Combustível

• Gás natural
• Carvão
• Biomassa
• Outros

Por capacidade

• Até 10 MW
• 11-150 MW
• 151-300 MW
• Acima de 300 MW

Por tecnologia

• Turbina a Gás
• Turbina a Vapor
• Motor Alternativo
• Célula de Combustível

Por aplicativo

• residencial
• Comercial
• Industrial
• Utilitário

Por região

• América do Norte
  • NÓS.
  • Canadá
  • México
• Europa
  • França
  • Reino Unido
  • Espanha
  • Alemanha
  • Itália
  • Rússia
  • Resto da Europa
• Ásia-Pacífico
  • China
  • Japão
  • Índia
  • Coréia do Sul
  • Resto da Ásia-Pacífico
• Oriente Médio e África
  • CCG
  • Norte da África
  • África do Sul
  • Resto do Médio Oriente e África
• América latina
  • Brasil
  • Argentina
  • Resto da América Latina