Mercado de simuladores de sistemas de energía: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, 2018-2028 segmentado por módulo (flujo de carga, armónicos, cortocircuito, selectividad de coordinación de dispositivos y otros), por componente (hardware, software y servicios), por usuario final (energía, petróleo y gas y otros), por región, competencia

Descripción general del mercado

El mercado global de simuladores de sistemas de energía alcanzó un valor de USD 1.08 mil millones en 2022 y se proyecta que alcance los USD 1.95 mil millones para el año 2028, lo que refleja una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 5,81% durante el período de pronóstico. El mercado de simuladores de sistemas de energía globales está preparado para un crecimiento sustancial, impulsado por las capacidades en expansión de generación de energía y la rápida expansión del sector energético a escala global. Se espera que factores como la creciente adopción y preferencia por Internet de las cosas (IoT) y las plataformas en la nube, junto con la creciente demanda de simuladores de sistemas de energía para reducir el tiempo y el costo del proyecto, impulsen el crecimiento del mercado. Además, los gobiernos de las naciones en desarrollo están realizando inversiones significativas en simuladores de sistemas de energía, lo que contribuye aún más al potencial del mercado. Además, la utilización de análisis de Big Data mejora la eficiencia operativa y permite la comprensión precisa de los estados del sistema, lo que impulsa aún más el crecimiento del mercado de simuladores de sistemas de energía.

Impulsores clave del mercado

Creciente necesidad de modernización de la red e integración de energías renovables

El mercado global de simuladores de sistemas de energía está impulsado por la creciente necesidad de modernización de la red y la integración de fuentes de energía renovables en los sistemas de energía. Los sistemas de energía tradicionales se diseñaron inicialmente para dar cabida a la generación centralizada a partir de combustibles fósiles. Sin embargo, el cambio hacia fuentes de energía más limpias y descentralizadas requiere cambios operativos sustanciales en los sistemas de energía. A medida que las fuentes de energía renovables como la solar y la eólica se vuelven más frecuentes, la variabilidad e intermitencia de estas fuentes plantean desafíos para la estabilidad y la confiabilidad de la red. Los simuladores de sistemas de energía desempeñan un papel fundamental en el modelado y análisis del comportamiento de la integración de fuentes de energía renovables. Ayudan a los operadores y planificadores a comprender el impacto de estas fuentes en las operaciones de la red e identificar posibles soluciones para garantizar la estabilidad de la red. Además, los simuladores de sistemas de energía son valiosos en los esfuerzos de modernización de la red, incluidas las actualizaciones de infraestructura y la implementación de tecnologías avanzadas. Estos simuladores facilitan la prueba de nuevas tecnologías, optimizan las configuraciones del sistema y predicen el comportamiento de redes interconectadas complejas. La creciente demanda de una integración eficiente de las energías renovables y la modernización de la red es un factor principal que impulsa el crecimiento del mercado de simuladores de sistemas eléctricos.

Cada vez más atención a la resiliencia y la ciberseguridad

El creciente énfasis en la resiliencia de la red y la ciberseguridad está impulsando la adopción generalizada de simuladores de sistemas eléctricos. Las redes eléctricas enfrentan diversas vulnerabilidades, incluidos desastres naturales, ataques físicos y amenazas cibernéticas. Los simuladores permiten a los operadores y planificadores modelar y evaluar la resiliencia de los sistemas eléctricos frente a estas amenazas, lo que permite el desarrollo de estrategias para minimizar las interrupciones y garantizar una recuperación rápida. En el ámbito de la ciberseguridad, los simuladores de sistemas eléctricos desempeñan un papel crucial en la prueba y evaluación del impacto de las amenazas cibernéticas en las operaciones de la red. Al simular ciberataques y vulnerabilidades, los operadores pueden identificar debilidades del sistema e implementar medidas sólidas de ciberseguridad. Además, los gobiernos y los organismos reguladores están otorgando cada vez más importancia a la resiliencia de la red y la ciberseguridad. El cumplimiento de las regulaciones y el imperativo de mantener un suministro de energía confiable y seguro impulsan aún más la adopción de simuladores de sistemas de energía.

Desafíos clave del mercado

Complejidad de los sistemas de energía e integración de energías renovables

El mercado global de simuladores de sistemas de energía enfrenta un desafío significativo en la gestión de la creciente complejidad de los sistemas de energía modernos, particularmente con la integración de fuentes de energía renovables. Los sistemas de energía están haciendo la transición de modelos de generación centralizados a redes descentralizadas, incorporando fuentes renovables intermitentes y variables como la solar y la eólica. Integrar estas diversas fuentes de energía al tiempo que se garantiza la estabilidad y confiabilidad de la red presenta una tarea compleja. Los simuladores de sistemas de energía deben modelar con precisión las interacciones entre diferentes fuentes de generación, sistemas de almacenamiento de energía y patrones de demanda. Esta complejidad se ve agravada aún más por la necesidad de considerar factores como las condiciones climáticas, las fluctuaciones de voltaje y las consideraciones de potencia reactiva. Garantizar que las simulaciones reflejen con precisión el comportamiento real de estos intrincados sistemas plantea un desafío sustancial. Para abordar este desafío es necesario desarrollar técnicas de modelado avanzadas capaces de manejar las complejidades de los sistemas de generación mixta. Además, implica incorporar datos en tiempo real y algoritmos predictivos para simular de manera efectiva el comportamiento dinámico de la integración de energía renovable y las interacciones con la red.

Calidad y accesibilidad de los datos

Un desafío importante en el mercado global de simuladores de sistemas de energía es la calidad y la accesibilidad de los datos necesarios para simulaciones precisas. Los simuladores de sistemas de energía dependen en gran medida de datos extensos, que incluyen información en tiempo real sobre generación, consumo, condiciones climáticas y estado del equipo. Sin embargo, la disponibilidad, precisión y consistencia de los datos pueden variar significativamente entre regiones y empresas de servicios públicos. Obtener datos de alta calidad puede ser complejo debido a problemas como la fragmentación de datos, la falta de formatos estandarizados y las preocupaciones por la privacidad. Los datos inexactos o incompletos pueden generar resultados de simulación poco confiables, lo que en última instancia afecta los procesos de toma de decisiones y las estrategias operativas. Los esfuerzos para abordar este desafío implican iniciativas de colaboración con las empresas de servicios públicos y los proveedores de datos para mejorar el intercambio y la estandarización de datos. Además, el aprovechamiento de técnicas avanzadas de análisis de datos y aprendizaje automático puede ayudar a cerrar las brechas de datos y mejorar la precisión de la simulación al generar modelos predictivos basados en la información encontrada.

Tendencias clave del mercado

Integración de inteligencia artificial y aprendizaje automático

El mercado global de simuladores de sistemas de energía está siendo testigo de un cambio notable hacia la integración de técnicas de inteligencia artificial (IA) y aprendizaje automático (ML). Estas tecnologías avanzadas se están aprovechando para mejorar las capacidades de los simuladores de sistemas de energía, haciéndolos más adaptables, predictivos y receptivos a las condiciones dinámicas de la red. Los algoritmos de IA y ML tienen la capacidad de analizar grandes cantidades de datos en tiempo real de los sistemas de energía y generar información que antes era difícil de obtener con los métodos tradicionales. Esta tendencia es particularmente relevante a medida que los sistemas de energía se vuelven cada vez más complejos con la integración de fuentes de energía renovables, almacenamiento de energía y mecanismos de respuesta a la demanda. Los simuladores de sistemas de energía mejorados con IA y ML pueden pronosticar fallas potenciales de la red, optimizar las estrategias de gestión del lado de la demanda e identificar oportunidades para mejorar la eficiencia energética. Además, pueden ayudar a los operadores a tomar decisiones basadas en datos al proporcionar información en tiempo real sobre el comportamiento de la red y sugerir estrategias operativas óptimas. A medida que esta tendencia continúa, es probable que el mercado global de simuladores de sistemas de energía sea testigo de un mayor énfasis en el desarrollo de modelos de simulación impulsados por IA que faciliten una gestión de la red más precisa y eficiente.

Información segmentaria

Información del módulo

Se espera que el segmento de flujo de carga domine el mercado durante el período de pronóstico. El análisis del flujo de carga, también conocido como análisis del flujo de potencia, constituye un componente fundamental de la simulación del sistema de energía. Su propósito es determinar las características de estado estable de un sistema de energía realizando cálculos sobre voltajes, corrientes y flujos de potencia dentro de la red. La importancia del análisis del flujo de carga radica en su capacidad para identificar posibles problemas relacionados con la estabilidad del voltaje, la carga de la línea y las pérdidas de potencia. Como resultado, se convierte en una herramienta crucial para la planificación, operación y optimización de la red. El segmento de Flujo de Carga desempeña un papel integral dentro del Mercado Global de Simuladores de Sistemas de Energía más amplio, impulsado por factores como la creciente complejidad de los sistemas de energía, la integración de fuentes de energía renovables y el imperativo de una operación de red confiable y eficiente. Las empresas de servicios públicos, los operadores de la red y las compañías de energía confían en las simulaciones de flujo de carga para garantizar que los sistemas de energía permanezcan dentro de límites operativos aceptables, así como para facilitar futuras expansiones y actualizaciones. Los simuladores de sistemas de energía modernos ofrecen capacidades avanzadas de análisis de flujo de carga que se extienden más allá de los simples cálculos de estado estable, lo que permite a los usuarios investigar el comportamiento dinámico del sistema de energía durante perturbaciones y eventos de falla.

Información sobre componentes

Se espera que el segmento de Software domine el mercado durante el período de pronóstico. El software sirve como marco fundamental para todo el proceso de simulación del sistema de energía. Abarca una amplia gama de herramientas y plataformas que permiten a los usuarios modelar, simular, analizar y optimizar el comportamiento de los sistemas de energía. El software de simulación de sistemas de energía desempeña un papel fundamental en la comprensión de interacciones intrincadas dentro de la red, facilitando la toma de decisiones informada y asegurando el funcionamiento confiable de los sistemas de energía. El segmento de software actúa como un impulsor clave para el crecimiento del mercado global de simuladores de sistemas de energía. A medida que los sistemas de energía se vuelven cada vez más complejos, dinámicos e interconectados, existe una creciente demanda de software de simulación avanzado. Las empresas de servicios públicos, los operadores de la red, los investigadores y los ingenieros dependen en gran medida de las herramientas de software para modelar diversos recursos energéticos, evaluar la estabilidad de la red, predecir el comportamiento del sistema y optimizar las estrategias operativas. En particular, el software de simulación de sistemas de energía ahora se está integrando con tecnologías emergentes como la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML). Al aprovechar los algoritmos de IA y ML, las simulaciones se pueden mejorar en términos de precisión y eficiencia, lo que permite el análisis predictivo, la detección de anomalías y la optimización de las operaciones de la red.

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Perspectivas regionales

Se espera que la región de América del Norte domine el mercado durante el período de pronóstico. América del Norte tiene una participación significativa en el mercado global de simuladores de sistemas de energía debido a su infraestructura energética avanzada, innovación tecnológica y enfoque en la modernización de la red. El sector energético de la región, que abarca fuentes de energía tanto convencionales como renovables, impulsa la demanda de herramientas de simulación sofisticadas para optimizar la operación y la planificación de la red. Como nación tecnológicamente avanzada con una combinación energética diversa, Estados Unidos se erige como un mercado clave para los simuladores de sistemas eléctricos. El compromiso del país con la integración de fuentes de energía renovables, la mejora de la resiliencia de la red y la mejora de la eficiencia operativa crea un entorno favorable para las tecnologías de simulación. La extensa geografía de Canadá y sus amplios recursos energéticos requieren simulaciones robustas del sistema eléctrico para gestionar sus diversas redes de generación y distribución de energía. El énfasis del país en la energía limpia y el comercio transfronterizo de electricidad también contribuye a la demanda de herramientas de simulación. América del Norte está atravesando actualmente una transición significativa en su sector eléctrico, caracterizada por iniciativas de modernización de la red. Estas iniciativas tienen como objetivo incorporar tecnologías avanzadas, mejorar la flexibilidad de la red y mejorar la confiabilidad. Los simuladores de sistemas de energía desempeñan un papel crucial en el modelado de los impactos de la modernización de la red, la optimización de los recursos energéticos distribuidos y la evaluación de la integración de la energía renovable.

Desarrollos recientes

• En agosto de 2019, el F6150sv, un simulador de sistemas de energía, realiza una amplia gama de pruebas, desde simples hasta complejas. Cuenta con la corriente de salida más alta entre los equipos de prueba disponibles en el mercado, todo dentro de una sola caja. Este simulador versátil prueba de manera efectiva los sistemas basados en IEC 61850 tanto en el nivel de bus de proceso como en el de bus de estación, utilizando valores muestreados y mensajes GOOSE.
• En febrero de 2018, RTDS Technologies fue elegido como proveedor para un proyecto de expansión innovador en el laboratorio de simulación de sistemas de energía en tiempo real en NARI Group Corporation/State Grid Electric Power Research Institute en China. Este proyecto establece a NARI/SGEPRI como la instalación de simulación más grande y más capaz del mundo, capaz de simular más de 3600 buses trifásicos y 20 enlaces HVDC.

Actores clave del mercado

• Siemens AG
• PowerWorld Corporation
• Opal-RT Technologies, Inc.
• Eaton Corporation, Inc.
• RTDS Technologies, Inc.
• The MathWorks, Inc.
• Grupo ABB
• Schneider Electric SE
• RTDS Technologies Inc.
• Fuji Electric Co., Ltd.