Mercado de generadores de vapor con recuperación de calor: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, 2018-2028, segmentado por diseño (unidades de tambor horizontal, unidades de tambor vertical), por aplicación (cogeneración, calor y energía combinados), por potencia nominal (hasta 30 MW, 31 MW - 100 MW), por usuario final (servicios públicos, productos

Descripción general del mercado

El mercado global de generadores de vapor de recuperación de calor alcanzó un tamaño de USD 890,61 millones en 2022 y se proyecta que crezca a USD 1317,59 millones para 2028, con una CAGR del 3,16% hasta 2028. La rápida urbanización y el crecimiento industrial han aumentado significativamente la demanda de energía, impulsando el mercado global de generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG). La necesidad de una gestión energética eficiente para optimizar la utilización de los recursos ha surgido como un factor destacado. Además, el mercado se ha visto impulsado por el aumento de los precios de la electricidad y la demanda de procesos de generación de energía más efectivos. Además, la implementación de estrictas regulaciones gubernamentales para reducir la huella de carbono y la creciente conciencia ambiental han contribuido a la adopción generalizada de HRSG en todas las industrias. La popularidad de los generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG) entre los sectores de eficiencia energética se puede atribuir a su capacidad para generar energía limpia.

Principales impulsores del mercado

Uno de los impulsores clave que impulsa el mercado mundial de generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG) es la creciente demanda mundial de eficiencia energética y sostenibilidad en los procesos industriales y la generación de energía. Con las crecientes preocupaciones sobre el cambio climático, el impacto ambiental y la escasez de recursos, las industrias y las centrales eléctricas están buscando activamente formas de optimizar la utilización de la energía y reducir las emisiones. Los HRSG desempeñan un papel fundamental en la consecución de estos objetivos al permitir la recuperación del calor residual de varias fuentes y convertirlo en valiosa energía de vapor. El concepto de eficiencia energética se extiende más allá de la conservación de recursos; también abarca la maximización de la producción de energía a partir de una entrada dada. A través de la integración en plantas de energía de ciclo combinado o procesos industriales, los HRSG facilitan la utilización del calor residual que de otro modo se perdería. Esto da como resultado una mejor eficiencia general del sistema, un menor consumo de combustible y una disminución de las emisiones de gases de efecto invernadero. Además, el aspecto de la sostenibilidad subraya la importancia de los HRSG. Al recuperar el calor residual y generar energía adicional sin un consumo adicional de combustible, los generadores de vapor de recuperación de calor contribuyen a una combinación energética más sostenible. Esto se alinea con los esfuerzos globales para dejar de usar combustibles fósiles y reducir la huella de carbono de las operaciones con uso intensivo de energía. Los gobiernos y los organismos reguladores de todo el mundo están implementando políticas e incentivos para promover la adopción de tecnologías energéticamente eficientes. Los acuerdos internacionales como el Acuerdo de París han creado un sentido de urgencia, lo que impulsa a las industrias a explorar soluciones como los generadores de vapor de recuperación de calor que no solo mejoran la eficiencia sino que también se alinean con los objetivos de sostenibilidad. A medida que las industrias y la generación de energía continúan priorizando la eficiencia energética y la sostenibilidad, se espera que la demanda de tecnología de generadores de vapor de recuperación de calor siga siendo fuerte, impulsando el crecimiento del mercado.

El crecimiento del mercado mundial de generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG) está fuertemente influenciado por la creciente adopción de la generación de energía de ciclo combinado. Las plantas de energía de ciclo combinado, que comprenden turbinas de gas y turbinas de vapor, son muy valoradas por su eficiencia y flexibilidad. Los generadores de vapor de recuperación de calor desempeñan un papel crucial en estas plantas al capturar el calor residual de las turbinas de gas y convertirlo en vapor, que impulsa una turbina de vapor secundaria para la generación de energía adicional. La eficiencia de las centrales eléctricas de ciclo combinado se basa en la extracción de energía tanto del escape de la turbina de gas como del condensador de la turbina de vapor. Los generadores de calor de recuperación de calor contribuyen a esta eficiencia convirtiendo el calor desperdiciado en energía útil, lo que da como resultado una mayor eficiencia térmica y un menor consumo de combustible en comparación con las centrales eléctricas tradicionales. La expansión de la generación de energía de ciclo combinado está impulsada por múltiples factores. En primer lugar, la flexibilidad de estas plantas les permite adaptarse tanto a la generación de energía de carga base como a la de pico, acomodándose a las fluctuaciones en la demanda de electricidad. En segundo lugar, el uso creciente de la generación de energía a gas, en particular en regiones como América del Norte, crea un entorno favorable para las plantas de ciclo combinado y la tecnología de generadores de calor de recuperación de calor. Además, se está explorando la integración de fuentes de energía renovables, como la energía solar y eólica, con turbinas de gas para crear sistemas de energía híbridos. Los generadores de calor de recuperación de calor pueden complementar las energías renovables intermitentes al proporcionar una generación de vapor constante y confiable, mejorando así la eficiencia y confiabilidad generales de la combinación energética. A medida que la demanda de generación de energía eficiente y flexible continúa aumentando, se espera que la adopción de plantas de ciclo combinado y generadores de vapor de alta temperatura impulse la expansión del mercado de generadores de vapor de alta temperatura.

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Principales desafíos del mercado

Un desafío principal radica en diseñar generadores de vapor de alta temperatura que puedan capturar y transferir eficientemente el calor residual y, al mismo tiempo, minimizar las pérdidas de energía. Esto implica diseñar sistemas de intercambio de calor complejos, seleccionar materiales apropiados y gestionar la dinámica de fluidos dentro del generador. Lograr una transferencia de calor óptima y minimizar la pérdida de calor requiere un profundo conocimiento de la termodinámica y la mecánica de fluidos, lo que lleva a diseños complejos que requieren experiencia especializada. Además, los generadores de vapor de alta temperatura deben adaptarse a condiciones operativas variables, incluidos cambios de carga, fluctuaciones en la composición del combustible y variaciones de temperatura. Esto requiere sistemas de control avanzados capaces de ajustar dinámicamente los parámetros de generación de vapor para mantener un rendimiento eficiente. Equilibrar las demandas de flexibilidad, eficiencia y estabilidad operativa presenta un desafío constante para los fabricantes y operadores de generadores de vapor de alta temperatura. La búsqueda constante de la mejora de la eficiencia es otro aspecto de este desafío. A medida que las industrias y las plantas de energía se esfuerzan por maximizar el uso de energía y minimizar las emisiones, los generadores de vapor de recuperación de calor deben evolucionar continuamente para lograr niveles más altos de eficiencia térmica. La incorporación de materiales innovadores, diseños avanzados de intercambiadores de calor y estrategias de control mejoradas es imperativa para mantenerse al día con las expectativas de eficiencia y los requisitos regulatorios.

Tendencias clave del mercado

El uso de sistemas de energía híbridos e integración flexible está remodelando el mercado global de generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG). A medida que el panorama energético evoluciona y se diversifica, los HRSG se están integrando cada vez más en plantas de energía híbridas que combinan múltiples fuentes de energía, como energías renovables y combustibles fósiles convencionales. Los sistemas de energía híbridos ofrecen ventajas como mayor flexibilidad operativa, mayor eficiencia y menor impacto ambiental. Los HRSG desempeñan un papel crucial en estos sistemas al utilizar de manera efectiva el calor residual generado por turbinas de gas u otras fuentes, lo que contribuye a la mejora general de la eficiencia. Una manifestación de esta tendencia es la integración de los HRSG con fuentes de energía renovables, como la energía solar y eólica. Estas fuentes de energía variables pueden complementarse con los HRSG, que proporcionan una generación de vapor estable para complementar las energías renovables intermitentes. Esta sinergia mejora la fiabilidad del suministro eléctrico y minimiza la necesidad de sistemas de respaldo adicionales. Otro aspecto implica el acoplamiento de los generadores de recuperación de calor con tecnologías de almacenamiento de energía. Las soluciones avanzadas de almacenamiento de energía, como las baterías y los sistemas de almacenamiento térmico, pueden amortiguar la naturaleza fluctuante de las fuentes de energía renovables. Los generadores de recuperación de calor pueden convertir de manera eficiente la energía térmica almacenada en vapor, lo que proporciona una generación de energía continua incluso cuando las energías renovables no producen energía. Los sistemas de energía híbridos requieren estrategias de control sofisticadas para optimizar el funcionamiento de los diferentes componentes. La capacidad de realizar una transición fluida entre fuentes de energía manteniendo la estabilidad y la eficiencia de la red es un desafío crítico para hacer realidad el potencial de esta tendencia. A medida que la tendencia de la integración flexible y los sistemas de energía híbridos gana impulso, el mercado de los generadores de recuperación de calor experimentará una demanda de diseños adaptables, sistemas de control avanzados y experiencia integral en ingeniería. Las colaboraciones entre los fabricantes de HRSG, las empresas de energía renovable y los desarrolladores de sistemas de control serán esenciales para maximizar los beneficios de los sistemas de energía híbridos.

Información segmentaria

Se espera que el segmento de unidades de tambor horizontal domine el mercado durante el período de pronóstico. Los HRSG de tambor horizontal están diseñados con una orientación horizontal de los tambores de vapor, a diferencia de la disposición vertical que se encuentra en los HRSG de tambor vertical. Esta opción de diseño ofrece varias ventajas, incluida la circulación natural mejorada de agua y vapor, una eficiencia de transferencia de calor mejorada y el potencial de una tensión estructural reducida. La configuración del tambor horizontal permite una distribución más uniforme de la mezcla de vapor y agua, lo que ayuda a una mejor separación de las fases de vapor y agua. Estos HRSG constan de varios componentes de presión, como economizadores, evaporadores y sobrecalentadores, interconectados por cabezales horizontales. Esta configuración facilita el intercambio de calor y la generación de vapor eficientes, lo que contribuye a una mayor eficiencia térmica general. El diseño de tambor horizontal promueve una transferencia de calor eficiente debido a la circulación natural del agua y el vapor, lo que da como resultado una mejor conversión de energía y una mayor eficiencia térmica general. Los generadores de calor de tambor horizontal son reconocidos por su flexibilidad para adaptarse a diversas condiciones de funcionamiento y cambios de carga, lo que los hace adecuados tanto para la generación de energía de carga base como para la de pico. Encuentran aplicación en una variedad de industrias y escenarios de generación de energía, y se utilizan comúnmente en plantas de energía de ciclo combinado para recuperar el calor residual de las turbinas de gas y generar vapor para la generación de electricidad adicional. Además, se emplean en plantas de cogeneración, procesos industriales y aplicaciones de calefacción urbana.

Se espera que el segmento de servicios públicos domine el mercado durante el período de pronóstico. Los generadores de calor de tambor horizontal se utilizan ampliamente en la generación de energía a escala de servicios públicos, particularmente en plantas de energía de ciclo combinado. En una configuración de ciclo combinado, se emplean turbinas de gas para generar electricidad a través de la combustión de gas natural. El calor residual producido por estas turbinas es aprovechado por los generadores de calor de tambor horizontal, que lo convierten en vapor. Este vapor luego se utiliza para impulsar una turbina de vapor, generando así electricidad adicional. La relación simbiótica entre las turbinas de gas y de vapor en las plantas de ciclo combinado mejora significativamente la eficiencia general y reduce el consumo de combustible en comparación con las plantas de energía convencionales. Los generadores de calor de recuperación de calor desempeñan un papel crucial en el objetivo del segmento de servicios públicos de maximizar la eficiencia energética. Al recuperar el calor residual de las turbinas de gas y utilizarlo para la generación de vapor, los generadores de calor de recuperación de calor optimizan la conversión general de energía de combustible a electricidad. Esta eficiencia mejorada conduce a un menor consumo de combustible, lo que resulta en ahorros de costos para las empresas de servicios públicos. Los generadores de calor de recuperación de calor permiten a las empresas de servicios públicos generar más electricidad a partir de la misma cantidad de combustible, optimizando así los costos operativos.

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Información regional

Se espera que América del Norte domine el mercado durante el período de pronóstico. América del Norte desempeña un papel destacado en el mercado de generadores de calor de recuperación de calor, impulsado por su sector industrial bien establecido, su sólida infraestructura energética y su creciente enfoque en la eficiencia energética y la reducción de emisiones. Los generadores de calor de recuperación de calor son componentes esenciales de las plantas de energía de ciclo combinado, que prevalecen en el panorama de generación de energía de la región. Estas plantas integran turbinas de gas y turbinas de vapor para optimizar la conversión y la eficiencia de la energía. La región está experimentando un cambio hacia fuentes de energía más limpias y eficientes. Los generadores de calor de recuperación de calor (HRSG) son clave para esta transición, ya que permiten la recuperación del calor residual de las turbinas de gas, lo que reduce el consumo de combustible y las emisiones. Los abundantes recursos de gas natural de América del Norte han dado lugar a un aumento significativo de la generación de energía a gas. Los generadores de calor de recuperación de calor (HRSG) se utilizan para capturar el calor residual de estas turbinas de gas, lo que mejora la eficiencia general de las centrales eléctricas y contribuye a una combinación energética más sostenible. La integración de los generadores de calor de recuperación de calor con fuentes de energía renovables es una tendencia en aumento. Se están explorando sistemas de energía híbridos que combinan los generadores de calor de recuperación de calor con energía solar o eólica para mejorar la resiliencia energética y optimizar el uso de la energía.

Acontecimientos recientes

• El 13 de 2021, GE firmó un contrato EPC con Summit Meghnaghat-II Power Company Limited (SMPCL). Según el contrato EPC llave en mano, GE proporcionará una turbina de gas, un generador de vapor de recuperación de calor (HRSG) de tipo tambor de recalentamiento de nivel trifásico, una turbina de vapor y de gas, junto con el resto de soluciones de la planta. El 13 de enero de 2021, GE consiguió el pedido para entregar equipos de planta de energía para la planta de energía de ciclo combinado de Tongyeong en Corea del Sur. La empresa suministrará su turbina de vapor, turbina de gas, dos generadores de vapor de recuperación de calor (HRSG) y tres generadores G65. En noviembre de 2020, BHI Co. Ltd completó la compra de la tecnología del generador de vapor de recuperación de calor (HRSG) Forster de la subsidiaria de Wood. Esta adquisición fortalece la posición de BHI Co. Ltd como un importante proveedor de equipos de generación de energía. En noviembre de 2020, GE consiguió el pedido para suministrar equipos de generación de energía para la planta de calefacción de Naepo Green Energy Co. Ltd en la ciudad de Naepo, Corea del Sur. El pedido incluye el suministro de un generador de vapor con recuperación de calor (HRSG), una turbina de gas con generador H65, un condensador GE y el mantenimiento de los equipos durante 19 años.

Principales actores del mercado

• Thermax Limited
• Siemens AG
• Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
• AC BOILERS SpA
• Kelvion Holding GmbH
• General Electric Company
• Alfa Laval AB
• Mersen SA
• Sofinter SpA
• Alstom SA