全球 ORC 废热发电市场规模按应用(石油精炼、水泥工业、重金属生产、化学工业)、按产品(蒸汽朗肯循环、有机朗肯循环、卡林纳循环)、按功率输出(≤ 1 Mwe、> 1 – 5 Mwe、> 5 – 10 Mwe、> 10 Mwe)、按地理范围和预测划分

Published Date: October - 2024 | Publisher: MIR | No of Pages: 220 | Industry: latest trending Report | Format: Report available in PDF / Excel Format

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全球 ORC 废热发电市场规模按应用(石油精炼、水泥工业、重金属生产、化学工业)、按产品(蒸汽朗肯循环、有机朗肯循环、卡林纳循环)、按功率输出(≤ 1 Mwe、> 1 – 5 Mwe、> 5 – 10 Mwe、> 10 Mwe)、按地理范围和预测划分

ORC 废热发电市场规模及预测

2024 年,ORC 废热发电市场规模价值 253.2 亿美元,预计到 2031 年将达到 635.4 亿美元,在 2024-2031 年预测期内,复合年增长率为 12.19%

  • 有机朗肯循环 (ORC) 技术的运行方式与传统蒸汽轮机类似,但有一个关键区别。ORC 系统采用高分子量有机流体,而不是水蒸气。
  • 这种调整可在闭环热力循环中实现卓越的电气性能,使其特别适合分布式发电。 ORC 工艺利用工业生产产生的废热来发电。
  • 在 ORC 系统中,废热加热有机流体,使其蒸发并膨胀。然后,蒸汽驱动涡轮机发电,这些电能可在现场使用或输入电网。
  • 该技术可转换来自各种来源的电能和热能,包括生物质、地热能和太阳能等可再生资源,以及传统燃料和工业生产、焚化炉、发动机和燃气轮机产生的废热。
  • 与使用水产生蒸汽的传统朗肯循环不同,ORC 系统使用分子量较大的有机流体,如丁烷、戊烷、己烷和硅油。
  • 这些流体的沸点低于水,因此涡轮机旋转速度较慢,压力降低,金属部件和叶片的腐蚀程度也降至最低。这种方法提高了系统的效率和使用寿命,同时有效地将废热转化为有用能量。

全球 ORC 废热发电市场动态

塑造全球 ORC 废热发电市场的关键市场动态包括:

关键市场驱动因素

  • 对可再生能源的需求不断增加:ORC 系统是一种可再生能源技术,可有效地将废热转化为电能,从而支持各行各业减少对化石燃料和传统能源的依赖。这种转变不仅有助于降低碳排放,而且还促进了环境可持续性。此外,ORC 废热发电系统可帮助行业降低能源成本、提高能源效率并提升整体盈利能力,从而带来巨大的经济效益。
  • 气候变化缓解:应对气候变化和环境问题的紧迫性日益增加,促使各国采用更清洁、更绿色的发电技术。随着各国努力减少碳足迹,对促进更清洁能源生产的 ORC 系统的需求正在增长。ORC 系统利用各种工业过程产生的废热的能力与全球可持续发展目标相一致,进一步推动了市场增长。
  • 运营优势:ORC 系统的运营优势使其越来越受欢迎。ORC 技术中使用的有机流体(如丁烷、戊烷和己烷)的沸点低于水。这一特性可提高蒸汽压力并提高循环效率。此外,ORC 系统可在较低温度下有效运行,有助于延长设备的使用寿命并减少维护需求。这些因素共同提高了 ORC 废热发电系统的性能和可靠性,支持其日益普及并促进市场扩张。
  • 能源价格上涨:能源价格上涨使废热回收和发电越来越有吸引力。随着传统能源成本不断攀升,各行各业都在寻求替代解决方案来降低能源开支。将废热转化为电能的 ORC 系统提供了一种经济有效的方式,可以减少对昂贵化石燃料的依赖并降低总体能源成本。
  • 能源效率要求:政府和行业实施更严格的能源效率要求,加速了 ORC 系统的采用。全球监管框架越来越注重提高能源效率和减少环境影响。ORC 系统符合这些要求,提供了一种捕获和利用废热的有效方法,从而有助于遵守能源效率法规和可持续发展目标。
  • 提高 ORC 系统效率: ORC 技术的进步正在推动市场增长。持续的研究和开发工作不断提高 ORC 系统的性能和效率。材料、流体动力学和系统设计方面的创新使 ORC 系统更加高效、更具成本效益。这些改进提高了 ORC 系统的吸引力,扩大了其在各种工业过程中的适用性,进一步推动了其在全球市场的采用。

主要挑战

  • 资本密集型:ORC 系统面临的主要挑战之一是其大量的前期资本投资。购买、安装和维护 ORC 系统的高成本可能是许多行业的主要障碍,尤其是小型企业或财务资源有限的企业。所需的初始支出可能会阻止潜在的采用者并限制市场渗透。
  • 投资回收期:另一个值得注意的限制是与 ORC 系统相关的相对较长的投资回收期。通过节能和提高效率收回初始投资所需的时间可能会延长,这可能会阻止一些潜在用户使用该技术。对于考虑使用 ORC 系统的行业来说,延长投资回报期可能是决策的关键因素。
  • 有限的功率输出:与传统发电方法(例如蒸汽轮机或燃气轮机)相比,ORC 系统通常产生较低的功率输出。这种限制可能会限制其适用性,特别是在需要大量电力的大型工业环境中。ORC 系统相对适中的发电能力可能无法满足高耗能行业的能源需求。
  • 小规模应用:ORC 系统通常更适合小规模应用或特定的利基市场。它们的效率和有效性通常针对较小的安装进行了优化,这可能与大规模运营的能源需求不一致。这限制了它们在大型工业环境中的使用,而替代发电解决方案可能更适合大型工业环境。
  • 不一致的热源:ORC 系统的性能和效率高度依赖于可用废热的一致性和温度。热源可用性的变化会影响系统有效发电的能力。不一致或波动的热源会导致效率低下和总功率输出降低。
  • 热源可靠性:ORC 系统中使用的热源的可靠性对于保持稳定的发电量至关重要。不可靠或不稳定的热源会影响系统的整体性能和容量,可能导致发电中断和运营效率降低。

主要趋势

  • 增强流体选择:全球有机朗肯循环 (ORC) 废热发电市场的一个重要趋势是开发先进的工作流体。研究人员和工程师正致力于创造针对各种温度范围优化的新型有机流体,以提高系统效率。这些创新流体可通过提高效率和扩大操作范围来增强 ORC 系统的性能,使其更适应各种工业应用和废热源。
  • 改进的热交换器:另一个重要趋势是热交换器技术的进步。正在开发增强的热交换器设计,以提高传热速率和整体系统性能。这些创新旨在最大限度地提高热回收过程的效率,确保 ORC 系统能够更有效地捕获和利用废热。更好的热交换器有助于提高发电效率,并有助于降低 ORC 系统的运营成本。
  • 与可再生能源的整合: ORC 系统与太阳能、风能或生物质等可再生能源的整合正在获得关注。通过将 ORC 技术与可再生能源相结合,行业可以创建利用多种能源的混合发电系统。这一趋势不仅增强了发电的可持续性,而且还提高了能源生产的整体效率和可靠性。混合系统可以提供更一致、更稳定的能源供应,同时减少对化石燃料的依赖。
  • 智能 ORC 系统:数字技术的采用正在将 ORC 系统转变为“智能”解决方案。智能 ORC 系统使用先进的传感器、物联网设备和数据分析来实时监控系统性能。这种集成可以实现主动优化运营、预测性维护和增强系统管理。通过利用数字技术,行业可以提高其 ORC 系统的效率和可靠性,同时最大限度地减少停机时间和维护成本。
  • 数据驱动的决策:数据分析在优化 ORC 系统中发挥着至关重要的作用。使用数据驱动的决策工具可以更好地分析系统性能、识别效率低下的情况并找到降低成本的机会。通过利用数据,各行各业可以做出明智的决策,从而提高 ORC 系统的效率、改进运营策略,并最终实现更大的能源节约。

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全球 ORC 废热发电市场区域分析

以下是全球 ORC 废热发电市场更详细的区域分析:

亚太地区

  • 亚太地区正在成为全球有机朗肯循环 (ORC) 废热发电市场的主导地区,这得益于多种因素的共同作用,使其成为采用 ORC 技术的理想场所。
  • 该地区的快速工业化显著增加了制造业、发电、石油和天然气等不同行业的废热产生量。
  • ORC 技术提供了一种引人注目的解决方案来利用这些多余的热量,将其转化为有价值的电能,从而在优化运营效率的同时解决能源需求激增的问题。
  • 能源安全和降低成本是各行各业的首要关注点,这些行业正在努力应对日益增长的能源需求。燃料成本和对可持续能源解决方案的需求。ORC 系统通过利用废热产生额外电力来帮助缓解这些挑战,从而有助于降低总体能源消耗和运营费用。
  • 此外,该地区各国政府实施严格的环境法规反映了对抗击空气污染和气候变化的更广泛承诺。通过利用废热,ORC 技术在减少温室气体排放和减少对化石燃料的依赖方面发挥着至关重要的作用。
  • 政府的支持进一步加速了该地区对 ORC 技术的应用。各国都在提供激励措施和补贴来推广可再生和清洁能源解决方案,从而增强市场的增长潜力。
  • 中国作为世界上最大的工业中心,引领亚太地区 ORC 市场,这得益于其对清洁能源计划的关注以及丰富的废热源供应。
  • 在印度,快速的工业扩张和不断增长的能源需求正在推动 ORC 市场增长,这得益于政府强调可再生能源和能源效率的政策。
  • 以先进工业部门而闻名的日本和韩国是 ORC 技术的早期采用者,专注于提高现有发电厂的效率并减少碳排放。
  • 与此同时,泰国、印度尼西亚和马来西亚等东南亚国家也因其工业增长和政府对可再生能源的支持政策而对 ORC 技术越来越感兴趣。

北美

  • 北美正迅速成为全球增长最快的有机朗肯循环 (ORC) 废热发电市场。
  • 该地区的长期以来,严格遵守环保法规在鼓励行业采用更清洁技术方面发挥了关键作用。
  • ORC 系统与这些法规高度契合,因为它们通过将废热转化为可用电能,有助于大幅减少温室气体排放,从而支持更广泛的环保目标。
  • 除了监管压力外,北美各行业也非常重视能源效率。各公司越来越多地寻求提高能源效率和降低运营成本的解决方案。
  • ORC 技术通过回收各种工业过程中的废热并将其转化为额外电能,有效地满足了这些需求。这不仅可以提高能源利用率,还可以节省成本。
  • 北美先进的工业基础进一步推动了 ORC 市场的增长。成熟的工业部门(包括石油和天然气、化学品和发电等关键行业)的存在创造了大量潜在的 ORC 应用。
  • 美国作为北美 ORC 市场的主导者,在各个行业都拥有大量安装。该国对清洁能源和工业效率的高度重视是市场扩张的主要驱动力。
  • 美国的油砂和地热能促进了市场的增长。该国的寒冷气候也为 ORC 在区域供热中的应用提供了独特的机会,进一步支持了市场发展。

全球 ORC 废热发电市场:细分分析

ORC 废热发电市场根据应用、产品、电力输出和地理位置进行细分。

按应用划分的 ORC 废热发电市场

  • 石油炼制
  • 水泥工业
  • 重金属生产
  • 化学工业

根据应用,全球 ORC 废热发电市场分为石油炼制、水泥工业、重金属生产和化学工业。石油炼制部门在全球 ORC 废热发电市场中显示出显着增长。炼油厂具有很高的废热潜力,在蒸馏、裂解和重整等过程中会产生大量热量。这种余热为通过有机朗肯循环 (ORC) 技术进行优化提供了重要机会。鉴于炼油作业的高能源成本,ORC 系统在炼油厂的经济可行性尤其引人注目。此外,ORC 技术的环境效益也相当可观。通过利用废热,炼油厂可以显著减少碳足迹,更好地遵守严格的环境法规,使其运营与经济和生态目标保持一致。

ORC 废热发电市场,按产品

  • 蒸汽朗肯循环
  • 有机朗肯循环
  • 卡林纳循环

根据产品,全球 ORC 废热发电市场分为蒸汽朗肯循环、有机朗肯循环和卡林纳循环。有机朗肯循环部分在全球 Orc 废热发电市场中显示出显着增长。有机朗肯循环 (ORC) 技术的进步(包括工作流体和系统设计的改进)扩大了其应用范围并提高了其效率。低温废热源的日益普及进一步推动了 ORC 系统的采用。政府对可再生能源和能源效率的支持性政策和财政激励措施正在推动市场增长。此外,能源成本的上升使废热回收的经济效益日益明显,从而推动了人们对 ORC 技术的进一步兴趣和投资。

按功率输出划分的 ORC 废热发电市场

  • ≤ 1 MWe
  • 1 – 5 MWe
  • 5 – 10 MWe
  • 10 Mwe

根据功率输出,全球 ORC 废热发电市场分为 ≤ 1 Mwe、1-5 Mwe、5-10 Mwe、10 Mwe。≤ 1 Mwe 部分在全球 ORC 废热发电市场中占据主导地位。小规模运营越来越关注能源效率,再加上可再生能源的日益普及,推动了市场增长。ORC 技术为这些应用提供了多种优势,包括更低的资本投资要求、更简单的安装流程和更大的灵活性。这些优势使得 ORC 系统对于寻求提高能源效率和整合可再生能源解决方案的小规模运营特别有吸引力。

按地区划分的 ORC 废热发电市场

  • 北美
  • 欧洲
  • 亚太地区
  • 世界其他地区

根据地理位置,ORC 废热发电市场分为北美、欧洲、亚太地区和世界其他地区。亚太地区正成为全球有机朗肯循环 (ORC) 废热发电市场的主导地区,这是由于多种因素的汇合使其成为采用 ORC 技术的理想场所。该地区的快速工业化显著增加了制造业、发电、石油和天然气等不同行业的废热产生量。 ORC 技术提供了一种引人注目的解决方案,可以利用这些多余的热量,将其转化为有价值的电能,从而解决能源需求激增的问题,同时优化运营效率。能源安全和降低成本是行业应对燃料成本上升和可持续能源解决方案需求的首要问题。ORC 系统通过利用废热产生额外电力来帮助缓解这些挑战,从而有助于降低总体能源消耗和运营费用。

主要参与者

“ORC 废热发电市场”研究报告将提供有价值的见解,重点关注全球市场,包括一些主要参与者,如 Turboden Sp A、Kaishan USA、西门子股份公司、Boustead International Heaters、TransPacific Energy, Inc.、通用电气、Strebl Energy Pvt Ltd、三菱日立电力系统有限公司、Climeon AB 和 IHI Corporation。

我们的市场分析还包括一个专门针对这些主要参与者的部分,其中我们的分析师提供了对所有主要参与者财务报表的洞察,以及产品基准和 SWOT 分析。竞争格局部分还包括上述参与者在全球的关键发展战略、市场份额和市场排名分析。

全球 ORC 废热发电市场最新发展

  • 2022 年 9 月,三菱重工使用 ORC 技术创建了一个二元发电系统。该技术回收无硫燃料燃烧发动机的废热并将其转化为有用的能量。该产品组合包含三种变体,额定输出范围从 200 kW 到 700 KW,可为各种类型的船舶提供动力。
  • 2021 年 11 月,阿法拉伐远程开发并销售了他们的 ORC 解决方案作为一整套船舶设备。该公司提供用于净化、净化和回收资源以及提高现有资产效率的尖端产品。
  • 2022 年 9 月,三菱重工船舶机械设备有限公司 (MHI-MME) 开发了一种采用有机朗肯循环技术 (WHR-ORC 系统) 的尖端二元发电系统。该系统旨在回收无硫燃料燃烧发动机的废热,这种发动机在向低碳和脱碳社会过渡的过程中越来越受欢迎。该产品有三种型号,额定输出功率从 200kW 到 700kW 不等,适用于各种船舶类型。
  • 2022 年 4 月,Climeon AB 在迈阿密的 Seatrade Cruise Global 上向邮轮行业推出了 Climeon HeatPower 300 Marine。这是该公司最新的热力发电产品。Climeon HeatPower 300 Marine是一款废热回收产品,旨在产生可再生能源,在海洋条件下在船上产生低温废热。
  • 2021年2月12日,西门子能源宣布与加拿大TC Energy Corporation合作,并签署了一份合同。

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