Mercado de turbinas de gas: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por capacidad (200 MW, >200 MW), por tecnología (servicio pesado, industria ligera, aeroderivada), por ciclo (ciclo simple, ciclo combinado), por sector (servicios públicos de energía, petróleo y gas, fabricación, aviación, otros), por región y por competencia 2018-2028

El mercado mundial de turbinas de gas se caracteriza por un crecimiento dinámico impulsado por una gran cantidad de factores que configuran el panorama energético. Las turbinas de gas, que sirven como componentes integrales en la generación de energía, han sido objeto de una adopción generalizada a nivel mundial. La trayectoria del mercado está significativamente influenciada por la creciente demanda de soluciones de generación de energía confiables, eficientes y flexibles. Un factor clave es el aumento de la población mundial y la rápida industrialización, que obliga a las naciones a expandir su infraestructura energética. La región de Asia y el Pacífico domina notablemente el mercado, impulsada por el crecimiento económico, la urbanización y un aumento en el consumo de electricidad. Las consideraciones ambientales desempeñan un papel fundamental, impulsando un cambio hacia tecnologías energéticas más limpias y sostenibles. Las turbinas de gas, con su eficiencia y versatilidad, están bien posicionadas para satisfacer estas demandas. Los gobiernos de todo el mundo, reconociendo la necesidad de diversificar la energía, están implementando políticas e incentivos de apoyo, impulsando aún más el crecimiento del mercado. Las turbinas de gas de servicio pesado, en particular las que superan los 200 MW, surgen como segmentos dominantes debido a su escalabilidad, ganancias de eficiencia y aplicabilidad a proyectos industriales y de servicios públicos a gran escala. La evolución del mercado está marcada por los avances en la tecnología, con una investigación y desarrollo en curso centrados en mejorar los procesos de combustión, los materiales y los controles digitales. Las turbinas de gas de ciclo combinado, caracterizadas por su mayor eficiencia a través del uso del calor residual, lideran el mercado, proporcionando una solución convincente para la generación de energía sostenible. La adopción de turbinas de gas en diversas aplicaciones, desde plantas de energía a escala de servicios públicos hasta operaciones industriales, subraya su versatilidad para abordar un espectro de necesidades energéticas. A pesar de los desafíos, como las regulaciones de emisiones y las consideraciones económicas, el mercado de turbinas de gas sigue siendo un eje en el panorama energético mundial, asegurando un suministro de energía confiable y eficiente para satisfacer las crecientes demandas energéticas del mundo.

Principales impulsores del mercado

Creciente demanda de generación de energía flexible

El mercado mundial de turbinas de gas está impulsado por la creciente demanda de soluciones de generación de energía flexible. A medida que el panorama energético experimenta un cambio de paradigma con la integración de fuentes de energía renovables, la necesidad de sistemas de energía que puedan responder rápidamente a las fluctuaciones en la demanda se vuelve primordial. Las turbinas de gas desempeñan un papel fundamental en este escenario, reconocidas por su flexibilidad inherente y sus capacidades de arranque rápido. Surgen como activos esenciales para respaldar la integración de energía renovable, proporcionando estabilidad de la red como plantas de pico que pueden aumentar o disminuir rápidamente para adaptarse a la producción variable de energías renovables. Además, las turbinas de gas se destacan en las operaciones de seguimiento de carga, ajustando su producción en tiempo real para adaptarse a los cambios en la demanda de electricidad. Esta adaptabilidad garantiza un suministro de energía estable y confiable, lo que hace que las turbinas de gas sean indispensables para las industrias con requisitos operativos dinámicos y para abordar los desafíos que plantea la naturaleza intermitente de la energía renovable.

Aumento del consumo mundial de energía e industrialización

La creciente demanda de energía a escala mundial, impulsada por la rápida industrialización, es un factor clave para el mercado de turbinas de gas. A medida que las naciones experimentan un crecimiento industrial y una urbanización sustanciales, la necesidad de soluciones de generación de energía eficientes y escalables se vuelve primordial. Las turbinas de gas, en particular las turbinas de servicio pesado, desempeñan un papel crucial para satisfacer las necesidades energéticas de los complejos industriales a gran escala y las plantas de energía a escala de servicios públicos. Su capacidad para proporcionar una salida de energía sustancial las hace indispensables para abordar los requisitos energéticos de los centros urbanos y los centros industriales en crecimiento. Este factor resalta el papel de las turbinas de gas en el suministro de energía confiable y eficiente para sostener el proceso de industrialización y satisfacer las demandas energéticas de una población mundial en crecimiento.

Compromiso con la sostenibilidad ambiental

El énfasis creciente en la sostenibilidad ambiental es un factor importante que configura el mercado de turbinas de gas. Los gobiernos y los organismos reguladores de todo el mundo incentivan cada vez más la adopción de tecnologías más limpias para abordar el cambio climático y reducir la contaminación del aire. Las turbinas de gas, especialmente en configuraciones de ciclo combinado, ofrecen beneficios ambientales al optimizar la eficiencia y reducir las emisiones. Se alinean con los esfuerzos globales para la transición hacia soluciones energéticas más limpias y sostenibles. La viabilidad económica de las turbinas de gas subraya aún más su papel en el logro de los objetivos de sostenibilidad, creando una sinergia entre la gestión ambiental y la generación eficiente de energía. Este impulsor refleja el papel fundamental de las turbinas de gas en la contribución a un panorama energético más sostenible y ecológico.

Avances tecnológicos continuos

El mercado de turbinas de gas se caracteriza por avances tecnológicos continuos que impulsan la innovación y la eficiencia. Los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso se centran en mejorar los procesos de combustión, los materiales y los controles digitales, lo que garantiza que las turbinas de gas permanezcan a la vanguardia del progreso tecnológico. La adaptabilidad de las turbinas de gas a nuevas fuentes de combustible muestra su versatilidad para abordar las cambiantes necesidades energéticas. Los avances tecnológicos desempeñan un papel crucial en la mejora de la eficiencia, la fiabilidad y el rendimiento medioambiental de las turbinas de gas, haciéndolas más competitivas y alineadas con las demandas de un panorama energético que cambia rápidamente. Este factor subraya la naturaleza dinámica del mercado de las turbinas de gas, donde la innovación es un diferenciador clave.

Dominancia de las configuraciones de ciclo combinado

Un factor fundamental en el mercado de las turbinas de gas es el predominio de las configuraciones de ciclo combinado. Estos sistemas, que integran turbinas de gas y vapor, mejoran significativamente la eficiencia general al utilizar el calor residual del ciclo de la turbina de gas para impulsar una turbina de vapor secundaria. Este proceso de dos etapas maximiza la extracción de energía del combustible, lo que da como resultado una mayor potencia de salida para una cantidad dada de combustible consumido en comparación con las configuraciones de ciclo simple. Las ventajas económicas de los sistemas de ciclo combinado contribuyen a su dominio del mercado, ya que la inversión de capital inicial se compensa con ahorros de costos operativos a largo plazo y una mayor eficiencia. Además, estas configuraciones se alinean con los esfuerzos globales para reducir las emisiones, lo que las hace ambientalmente atractivas. El predominio de las turbinas de gas de ciclo combinado subraya su papel fundamental a la hora de proporcionar una eficiencia optimizada y reducir el impacto medioambiental de la generación de energía.

Principales desafíos del mercado

Regulaciones estrictas sobre emisiones

Un desafío importante al que se enfrenta el mercado mundial de turbinas de gas es la imposición de estrictas regulaciones sobre emisiones. Los gobiernos y las agencias medioambientales de todo el mundo se centran cada vez más en reducir la contaminación del aire y mitigar el cambio climático. Las turbinas de gas, aunque son eficientes en la generación de energía, emiten contaminantes como óxidos de nitrógeno (NOx) y dióxido de carbono (CO2). Cumplir con las estrictas normas sobre emisiones exige que los fabricantes de turbinas de gas inviertan en tecnologías avanzadas para el control de emisiones, lo que añade complejidad y coste al proceso de producción. Cumplir con estos requisitos regulatorios sin comprometer la viabilidad económica de las turbinas de gas plantea un desafío sustancial para la industria, que requiere una innovación continua en tecnologías de reducción de emisiones y procesos de combustión.

Viabilidad económica y costos iniciales de capital

La viabilidad económica de las turbinas de gas plantea un desafío considerable, particularmente en términos de los costos iniciales de capital asociados con su implementación. Si bien las turbinas de gas ofrecen eficiencia operativa a largo plazo y ahorros de costos, la inversión inicial puede ser sustancial. Este desafío es particularmente relevante para las economías emergentes o proyectos con restricciones presupuestarias. Equilibrar la necesidad de turbinas de alto rendimiento con las limitaciones financieras de los compradores potenciales sigue siendo un obstáculo crítico para el mercado de turbinas de gas. Los fabricantes y las partes interesadas deben afrontar estos desafíos económicos para garantizar que las turbinas de gas sigan siendo competitivas y accesibles en diversos mercados globales.

Intermitencia en la integración de energías renovables

El creciente énfasis en la integración de energías renovables presenta un desafío único para el mercado de turbinas de gas. Las fuentes renovables, como la solar y la eólica, exhiben intermitencia en su generación de energía, lo que crea una necesidad de sistemas de energía de respaldo para garantizar la estabilidad de la red. Si bien las turbinas de gas se destacan por brindar una generación de energía flexible, la naturaleza intermitente de las energías renovables puede afectar la utilización y la eficiencia generales de las turbinas de gas. Lograr un equilibrio entre la variabilidad de la energía renovable y el suministro de energía constante requerido por las turbinas de gas plantea un desafío complejo. La industria debe innovar para mejorar la compatibilidad e integración de las turbinas de gas dentro de los sistemas de energía híbridos.

Competencia de tecnologías alternativas

El mercado de turbinas de gas enfrenta una dura competencia de tecnologías alternativas que compiten por una participación en el cambiante panorama energético. Los sistemas avanzados de almacenamiento de energía, las celdas de combustible y las tecnologías emergentes en el sector de las energías renovables están ganando terreno como alternativas viables a las soluciones tradicionales de turbinas de gas. El desafío radica en posicionar las turbinas de gas como opciones competitivas en medio de una amplia gama de tecnologías innovadoras. Abordar este desafío requiere investigación y desarrollo continuos para mejorar la eficiencia, el desempeño ambiental y la versatilidad de las turbinas de gas, asegurando su relevancia y competitividad frente a las soluciones energéticas en evolución.

Inestabilidades geopolíticas y riesgos de la cadena de suministro

El mercado de turbinas de gas es susceptible a inestabilidades geopolíticas y riesgos de la cadena de suministro, que pueden afectar la disponibilidad y el costo de componentes críticos. Las tensiones políticas, las disputas comerciales y las interrupciones en la cadena de suministro debido a eventos como desastres naturales pueden provocar retrasos en la fabricación y la entrega. Estas incertidumbres plantean desafíos para los fabricantes de turbinas de gas a la hora de mantener una cadena de suministro confiable y rentable. Abordar los riesgos geopolíticos requiere planificación estratégica, diversificación de proveedores y esfuerzos de colaboración dentro de la industria para garantizar un mercado global resistente y estable para las turbinas de gas. Navegar por estos desafíos es crucial para sostener el crecimiento y la competitividad del mercado de turbinas de gas en un panorama geopolítico que cambia rápidamente.

Tendencias clave del mercado

Transición a combustibles de aviación sostenibles

Una tendencia destacada que da forma al mercado mundial de turbinas de gas es la transición a combustibles de aviación sostenibles (SAF). Con la industria de la aviación buscando reducir su huella de carbono, las turbinas de gas utilizadas en aeronaves están experimentando una transformación. Los fabricantes están explorando y adoptando cada vez más los SAF, que se derivan de materias primas renovables, como una alternativa a los combustibles de aviación tradicionales. Esta tendencia se alinea con los esfuerzos globales para descarbonizar el sector de la aviación y aborda las preocupaciones ambientales. A medida que crece la demanda de viajes aéreos más sostenibles, el mercado de turbinas de gas está presenciando un cambio hacia fuentes de combustible más limpias, promoviendo una industria de la aviación más ecológica y sostenible.

Digitalización e integración de tecnologías inteligentes

La digitalización y la integración de tecnologías inteligentes están surgiendo como tendencias transformadoras en el mercado de turbinas de gas. Se están incorporando sensores avanzados, análisis de datos e inteligencia artificial a los sistemas de turbinas de gas para mejorar la eficiencia operativa, el mantenimiento predictivo y el rendimiento general. Esta tendencia permite el monitoreo, diagnóstico y optimización en tiempo real de las operaciones de las turbinas de gas, lo que conduce a una mayor confiabilidad y una reducción del tiempo de inactividad. La implementación de la tecnología de gemelos digitales, que crea réplicas virtuales de turbinas físicas para simulación y análisis, contribuye aún más a la evolución de la industria hacia soluciones de turbinas de gas más inteligentes y basadas en datos.

Centrales de energía híbridas e integración de almacenamiento de energía

La integración de turbinas de gas en centrales eléctricas híbridas, combinada con sistemas de almacenamiento de energía, está ganando impulso como tendencia en el mercado de turbinas de gas. Las centrales eléctricas híbridas combinan diferentes fuentes de energía, como energías renovables y turbinas de gas, para optimizar la generación de energía y la estabilidad de la red. Las turbinas de gas desempeñan un papel crucial en el suministro de energía flexible y de respuesta rápida, complementando la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables. Además, la integración de sistemas de almacenamiento de energía mejora la eficiencia y confiabilidad generales de la generación de energía. Esta tendencia refleja la respuesta de la industria al cambiante panorama energético, donde las soluciones híbridas ofrecen un enfoque equilibrado para abordar la variabilidad en la demanda y la oferta.

Mayor enfoque en la generación de energía descentralizada

Un enfoque cada vez mayor en la generación de energía descentralizada está influyendo en el mercado de turbinas de gas. Tradicionalmente, las plantas de energía centralizadas dominaban, pero hay un cambio creciente hacia sistemas de energía distribuida, donde las turbinas de gas juegan un papel vital. La generación de energía descentralizada, a menudo en forma de sistemas combinados de calor y energía (CHP), permite la producción de energía localizada, reduciendo las pérdidas de transmisión y mejorando la eficiencia energética general. Las turbinas de gas, con su escalabilidad y adaptabilidad, son adecuadas para aplicaciones descentralizadas, proporcionando generación de energía en el sitio para industrias, establecimientos comerciales y complejos residenciales. Esta tendencia refleja un cambio de paradigma más amplio hacia infraestructuras energéticas más resilientes y localizadas.

Avances en fabricación aditiva y materiales

Los avances en fabricación aditiva y materiales representan una tendencia significativa en el mercado de turbinas de gas. Las innovaciones en la tecnología de impresión 3D permiten la producción de componentes complejos y de alto rendimiento con mayor durabilidad y eficiencia. La fabricación aditiva permite diseños intrincados y una personalización precisa de las piezas de las turbinas, lo que contribuye a mejorar el rendimiento general de las turbinas de gas. Además, el uso de materiales avanzados, como aleaciones y cerámicas de alta temperatura, mejora la durabilidad y el rango de temperatura de funcionamiento de las turbinas de gas. Esta tendencia significa un esfuerzo continuo para ampliar los límites tecnológicos de las turbinas de gas, haciéndolas más resistentes, eficientes y adaptables a diversas condiciones de funcionamiento.

Información sobre segmentos

Información sobre capacidad

>Segmento de 200 MW

Un factor clave del predominio del segmento de >200 MW es la mejora de la eficiencia lograda con turbinas más grandes. Las turbinas de gas de mayor capacidad suelen mostrar una eficiencia térmica superior, convirtiendo una mayor proporción del combustible de entrada en electricidad. Esta ventaja de eficiencia no solo contribuye a la rentabilidad, sino que también se alinea con las iniciativas globales para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de carbono.

Además, las turbinas de gas de >200 MW son adecuadas para aplicaciones en las que la generación de energía a gran escala, continua y confiable es primordial. Sectores como la industria pesada, la fabricación y los servicios públicos requieren un suministro de energía sólido y constante para sostener sus operaciones. Las turbinas de gas en este rango de capacidad proporcionan una solución confiable para la generación de energía de carga base y sirven como activos críticos para garantizar la estabilidad de la red, particularmente en regiones con demanda de electricidad fluctuante.

El predominio del segmento de >200 MW también se ve reforzado por los avances en la tecnología de ciclo combinado, donde el calor residual del ciclo inicial de la turbina de gas se aprovecha para impulsar una turbina de vapor, lo que aumenta aún más la eficiencia general. Esta configuración de ciclo combinado es particularmente frecuente en plantas de energía con capacidades superiores a 200 MW, lo que enfatiza el papel integral que desempeñan estas turbinas para lograr un mejor rendimiento y ahorro de costos.

Información tecnológica

Segmento de servicio pesado

Uno de los principales impulsores del predominio del segmento de servicio pesado es su capacidad para proporcionar energía continua y estable durante períodos operativos prolongados. Diseñadas para la generación de energía de carga base, las turbinas de gas de servicio pesado son adecuadas para aplicaciones donde un suministro de energía constante y confiable es primordial. Su eficiencia operativa, junto con la capacidad de producción sostenida, las hace indispensables para satisfacer las demandas de las industrias de alto consumo energético y las centrales eléctricas a gran escala.

Además, las turbinas de gas de servicio pesado desempeñan un papel fundamental en las centrales eléctricas de ciclo combinado, una configuración que mejora la eficiencia general al aprovechar el calor residual del ciclo de la turbina de gas para impulsar una turbina de vapor. Esta tecnología de ciclo combinado, a menudo asociada con la generación de energía a gran escala, amplifica aún más la viabilidad económica y el rendimiento ambiental de las turbinas de gas de servicio pesado.

El predominio del segmento de servicio pesado también se ve acentuado por su adaptabilidad a una variedad de fuentes de combustible, incluido el gas natural, el diésel y, cada vez más, un enfoque en combustibles alternativos. Esta versatilidad se alinea con los esfuerzos globales para diversificar las fuentes de energía y la transición hacia opciones de combustible más limpias y sostenibles. Las turbinas de gas de servicio pesado, con su flexibilidad en el uso del combustible, proporcionan una ventaja estratégica para abordar las preocupaciones ambientales y los requisitos regulatorios.

Además, el segmento de servicio pesado se beneficia de los avances continuos en tecnología, incluidas las mejoras en los materiales, los procesos de combustión y los controles digitales. Estas innovaciones mejoran la eficiencia, la confiabilidad y el desempeño ambiental de las turbinas de gas de servicio pesado, lo que refuerza su posición como la opción preferida para proyectos de generación de energía a gran escala.

Perspectivas regionales

Además, la región de Asia y el Pacífico alberga algunos de los países más poblados del mundo, incluidos China e India, donde las poblaciones en aumento contribuyen a un aumento sustancial en los requisitos de electricidad. Las turbinas de gas ofrecen una solución escalable que se puede implementar para adaptarse a los diferentes niveles de demanda, lo que las hace adecuadas para las necesidades energéticas dinámicas de las áreas urbanas densamente pobladas y los centros industriales.

Además, el compromiso de muchas naciones de Asia y el Pacífico de diversificar su combinación energética y reducir la dependencia de los combustibles fósiles tradicionales juega un papel fundamental. Los gobiernos de la región reconocen la importancia de adoptar tecnologías más limpias y eficientes para abordar las preocupaciones ambientales y alcanzar los objetivos de sostenibilidad. Las turbinas de gas, en particular en configuraciones de ciclo combinado, ofrecen una solución energéticamente eficiente con menores emisiones en comparación con algunas tecnologías de generación de energía convencionales.

Las inversiones estratégicas en el desarrollo de infraestructura y proyectos energéticos también contribuyen al predominio de la región de Asia y el Pacífico en el mercado de turbinas de gas. Los países de esta región están invirtiendo fuertemente en la modernización de su infraestructura de generación de energía, la construcción de nuevas plantas de energía y la modernización de las instalaciones existentes. Las turbinas de gas, con su capacidad de implementación rápida y adaptabilidad a diversas aplicaciones, se alinean con los objetivos de modernizar la infraestructura energética de manera eficiente.

Desarrollos recientes

• En marzo de 2023, la última turbina de gas de alta eficiencia de GE cubrirá menos gas natural, que se implementará en la central eléctrica Tallawarra de 435 megavatios en Sídney, Australia.
• Enero de 2023, Mitsubishi Power acepta un pedido de turbina de gas H-25 para el proyecto petroquímico Chang Chun de Taiwán; Además, la conversión del sistema de cogeneración de la fábrica de Miaoli en la ciudad de Miaoli a un sistema de gas de alta eficiencia energética para reducir las emisiones de CO2. En enero de 2022, el ajuste autónomo de GE Digital acelera la transición energética con aprendizaje automático e inteligencia artificial, lo que reducirá las emisiones nocivas y el consumo de combustible de las turbinas de gas. Además, esto costará menos maquinaria y brindará flexibilidad operativa. En marzo de 2021, General Electric declaró que entregaría las dos primeras turbinas de gas HA a los Emiratos Árabes Unidos, que probablemente serán la planta de energía más eficaz en el sector de servicios públicos de Oriente Medio. General Electric adquirirá en total tres turbinas a gas 9HA.01.

Principales actores del mercado

• Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.
• Siemens Energy AG
• General Electric (GE)
• Ansaldo Energia SpA
• Kawasaki Heavy Industries, Ltd.
• Baker Hughes Company
• Nanjing Turbine & Maquinaria eléctrica (grupo) Co., Ltd.
• Bharat Heavy Electricals Limited
• Solar Turbines Inc.
• Dongfang Electric Corporation Limited