Taille du marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité par application (raffinage du pétrole, industrie du ciment, production de métaux lourds, industrie chimique), par produit (cycle de Rankine à vapeur, cycle de Rankine organique, cycle de Kalina), par puissance de sortie (≤ 1 Mwe, > 1 – 5 Mwe, > 5 – 10 Mwe, > 10 Mwe), par portée géographique et prévisions

Taille et prévisions du marché de la conversion de chaleur résiduelle en électricité ORC

La taille du marché de la conversion de chaleur résiduelle en électricité ORC a été évaluée à 25,32 milliards USD en 2024 et devrait atteindre 63,54 milliards USD d'ici 2031, avec un TCAC de 12,19 % au cours de la période de prévision 2024-2031.

• La technologie du cycle organique de Rankine (ORC) fonctionne de manière similaire à une turbine à vapeur traditionnelle, mais avec une distinction essentielle. Au lieu de la vapeur d'eau, le système ORC utilise un fluide organique de masse moléculaire élevée.
• Cet ajustement conduit à des performances électriques supérieures dans un cycle thermodynamique en boucle fermée, ce qui le rend particulièrement bien adapté à la production décentralisée. Le procédé ORC exploite la chaleur résiduelle des opérations industrielles pour produire de l'électricité.
• Dans un système ORC, la chaleur résiduelle chauffe un fluide organique, ce qui provoque sa vaporisation et son expansion. Cette vapeur entraîne ensuite une turbine pour produire de l'électricité, qui peut être utilisée sur place ou injectée dans le réseau.
• La technologie convertit l'énergie électrique et thermique provenant de diverses sources, notamment des ressources renouvelables comme la biomasse, l'énergie géothermique et l'énergie solaire, ainsi que des combustibles traditionnels et la chaleur résiduelle des processus industriels, des incinérateurs, des moteurs et des turbines à gaz.
• Contrairement aux cycles Rankine classiques, qui utilisent l'eau pour générer de la vapeur, le système ORC utilise des fluides organiques ayant des masses moléculaires plus élevées, comme le butane, le pentane, l'hexane et l'huile de silicone.
• Ces fluides ont des points d'ébullition plus bas que l'eau, ce qui entraîne une rotation plus lente de la turbine, une pression réduite et une érosion minimisée des pièces métalliques et des pales. Cette approche améliore l'efficacité et la longévité du système tout en convertissant efficacement la chaleur perdue en énergie utile.

Dynamique du marché mondial de la conversion de la chaleur perdue en électricité ORC

Les principales dynamiques du marché qui façonnent le marché mondial de la conversion de la chaleur perdue en électricité ORC comprennent 

Principaux moteurs du marché

• Demande croissante en énergie renouvelable les systèmes ORC, une technologie d'énergie renouvelable, convertissent efficacement la chaleur perdue en électricité, aidant ainsi les industries à réduire leur dépendance aux combustibles fossiles et aux sources d'énergie conventionnelles. Cette transition contribue non seulement à réduire les émissions de carbone, mais favorise également la durabilité environnementale. De plus, les systèmes ORC de récupération de chaleur résiduelle pour alimenter en électricité offrent des avantages économiques substantiels en aidant les industries à réduire leurs coûts énergétiques, à améliorer l'efficacité énergétique et à accroître la rentabilité globale.
• Atténuation du changement climatique l'urgence croissante de s'attaquer au changement climatique et aux problèmes environnementaux pousse les pays à adopter des technologies de production d'énergie plus propres et vertes. Alors que les nations s'efforcent de minimiser leur empreinte carbone, la demande de systèmes ORC, qui facilitent la production d'énergie plus propre, augmente. La capacité des systèmes ORC à exploiter la chaleur résiduelle de divers processus industriels s'aligne bien sur les objectifs mondiaux de durabilité, stimulant davantage la croissance du marché.
• Avantages opérationnels les avantages opérationnels des systèmes ORC contribuent à leur popularité croissante. Les fluides organiques utilisés dans la technologie ORC, tels que le butane, le pentane et l'hexane, ont des points d'ébullition plus bas que l'eau. Cette caractéristique se traduit par une pression de vapeur plus élevée et une efficacité du cycle améliorée. De plus, les systèmes ORC fonctionnent efficacement à des températures plus basses, ce qui contribue à prolonger la durée de vie de l'équipement et à réduire les besoins de maintenance. Ces facteurs améliorent collectivement les performances et la fiabilité des systèmes ORC de récupération de chaleur résiduelle, favorisant leur adoption croissante et contribuant à l'expansion du marché.
• Augmentation des prix de l'énergie L'augmentation des prix de l'énergie rend la récupération de chaleur résiduelle et la production d'électricité de plus en plus attrayantes. Alors que le coût des sources d'énergie traditionnelles continue d'augmenter, les industries recherchent des solutions alternatives pour atténuer leurs dépenses énergétiques. Les systèmes ORC, qui convertissent la chaleur résiduelle en électricité, présentent un moyen rentable de réduire la dépendance aux combustibles fossiles coûteux et de réduire les coûts énergétiques globaux.
• Mandats d'efficacité énergétique L'imposition de mandats d'efficacité énergétique plus stricts par les gouvernements et les industries accélère l'adoption des systèmes ORC. Les cadres réglementaires du monde entier sont de plus en plus axés sur l'amélioration de l'efficacité énergétique et la réduction des impacts environnementaux. Les systèmes ORC s'alignent sur ces mandats en offrant un moyen efficace de capturer et d'utiliser la chaleur résiduelle, contribuant ainsi au respect des réglementations en matière d'efficacité énergétique et des objectifs de durabilité.
• Amélioration de l'efficacité du système ORC Les progrès de la technologie ORC stimulent la croissance du marché. Les efforts continus de recherche et développement améliorent en permanence les performances et l'efficacité des systèmes ORC. Les innovations dans les matériaux, la dynamique des fluides et la conception des systèmes rendent les systèmes ORC plus efficaces et plus rentables. Ces améliorations renforcent l'attrait des systèmes ORC et étendent leur applicabilité à divers processus industriels, propulsant encore davantage leur adoption sur le marché mondial.

Principaux défis

• Intensité de capital l'un des principaux défis des systèmes ORC est leur investissement initial important. Les coûts élevés associés à l'achat, à l'installation et à la maintenance des systèmes ORC peuvent constituer un obstacle majeur pour de nombreuses industries, en particulier les petites entreprises ou celles qui ont des ressources financières limitées. Les dépenses initiales requises peuvent dissuader les adoptants potentiels et limiter la pénétration du marché.
• Période de récupération  une autre contrainte notable est la période de récupération relativement longue associée aux systèmes ORC. Le temps nécessaire pour récupérer l'investissement initial grâce aux économies d'énergie et à l'amélioration de l'efficacité peut être prolongé, ce qui peut dissuader certains utilisateurs potentiels de s'engager dans la technologie. La période de retour sur investissement prolongée peut être un facteur critique dans la prise de décision pour les industries qui envisagent des systèmes ORC.
• Puissance de sortie limitée  les systèmes ORC produisent généralement une puissance de sortie inférieure à celle des méthodes de production d'énergie traditionnelles, telles que les turbines à vapeur ou à gaz. Cette limitation peut restreindre leur applicabilité, en particulier dans les environnements industriels à grande échelle qui nécessitent des quantités importantes d'électricité. La capacité de production d'énergie relativement modeste des systèmes ORC peut ne pas répondre aux besoins énergétiques des industries à forte consommation d'énergie.
• Applications à plus petite échelle  les systèmes ORC sont souvent plus adaptés aux applications à plus petite échelle ou à des marchés de niche spécifiques. Leur efficacité et leur efficience sont généralement optimisées pour les installations plus petites, qui peuvent ne pas correspondre aux besoins énergétiques des opérations à grande échelle. Cela limite leur utilisation dans les grands contextes industriels, où des solutions de production d'énergie alternatives pourraient être plus appropriées.
• Sources de chaleur incohérentes  les performances et l'efficacité des systèmes ORC dépendent fortement de la cohérence et de la température de la chaleur résiduelle disponible. Les variations de la disponibilité des sources de chaleur peuvent affecter la capacité du système à produire efficacement de l'électricité. Des sources de chaleur irrégulières ou fluctuantes peuvent entraîner des inefficacités et une réduction de la production d'électricité globale.
• Fiabilité de la source de chaleur la fiabilité de la source de chaleur utilisée dans les systèmes ORC est essentielle pour maintenir une production d'électricité constante. Des sources de chaleur peu fiables ou instables peuvent avoir un impact sur les performances et la capacité globales du système, ce qui peut entraîner des interruptions de la production d'électricité et une réduction de l'efficacité opérationnelle.

Principales tendances

• Sélection améliorée des fluides l'une des tendances majeures du marché mondial de la conversion de la chaleur résiduelle en électricité à partir du cycle organique de Rankine (ORC) est le développement de fluides de travail avancés. Les chercheurs et les ingénieurs se concentrent sur la création de nouveaux fluides organiques optimisés pour différentes plages de température afin d'améliorer l'efficacité du système. Ces fluides innovants peuvent améliorer les performances des systèmes ORC en augmentant leur efficacité et en élargissant leur plage de fonctionnement, les rendant ainsi plus adaptables à diverses applications industrielles et sources de chaleur perdue.
• Échangeurs de chaleur améliorés  Une autre tendance clé est l'avancement de la technologie des échangeurs de chaleur. Des conceptions d'échangeurs de chaleur améliorées sont en cours de développement pour améliorer les taux de transfert de chaleur et les performances globales du système. Ces innovations visent à maximiser l'efficacité des processus de récupération de chaleur, garantissant que les systèmes ORC peuvent capturer et utiliser la chaleur perdue plus efficacement. De meilleurs échangeurs de chaleur contribuent à une production d'énergie plus efficace et peuvent aider à réduire les coûts d'exploitation des systèmes ORC.
• Intégration aux énergies renouvelables  L'intégration des systèmes ORC aux sources d'énergie renouvelables telles que le solaire, l'éolien ou la biomasse gagne du terrain. En combinant la technologie ORC aux énergies renouvelables, les industries peuvent créer des systèmes de production d'énergie hybrides qui exploitent plusieurs sources d'énergie. Cette tendance améliore non seulement la durabilité de la production d'énergie, mais améliore également l'efficacité et la fiabilité globales de la production d'énergie. Les systèmes hybrides peuvent fournir un approvisionnement énergétique plus constant et plus stable tout en réduisant la dépendance aux combustibles fossiles.
• Systèmes ORC intelligents l'adoption des technologies numériques transforme les systèmes ORC en solutions « intelligentes ». Les systèmes ORC intelligents utilisent des capteurs avancés, des appareils IoT et des analyses de données pour surveiller les performances du système en temps réel. Cette intégration permet une optimisation proactive des opérations, une maintenance prédictive et une gestion améliorée du système. En tirant parti des technologies numériques, les industries peuvent améliorer l'efficacité et la fiabilité de leurs systèmes ORC tout en minimisant les temps d'arrêt et les coûts de maintenance.
• Prise de décision basée sur les données l'analyse des données joue un rôle crucial dans l'optimisation des systèmes ORC. L'utilisation d'outils de prise de décision basés sur les données permet une meilleure analyse des performances du système, l'identification des inefficacités et des opportunités de réduction des coûts. En exploitant les données, les industries peuvent prendre des décisions éclairées qui améliorent l'efficacité de leurs systèmes ORC, améliorent les stratégies opérationnelles et, en fin de compte, réalisent de plus grandes économies d'énergie.

Analyse régionale du marché mondial de la conversion de la chaleur résiduelle en électricité par cycle organique de Rankine (ORC)

Voici une analyse régionale plus détaillée du marché mondial de la conversion de la chaleur résiduelle en électricité par cycle organique de Rankine (ORC) 

Asie-Pacifique

• La région Asie-Pacifique est en train de devenir une région dominante sur le marché mondial de la conversion de la chaleur résiduelle en électricité par cycle organique de Rankine (ORC), grâce à une confluence de facteurs qui en font un domaine attrayant pour l'adoption de la technologie ORC.
• L'industrialisation rapide dans la région a considérablement augmenté la production de chaleur résiduelle dans divers secteurs tels que la fabrication, la production d'électricité et le pétrole et le gaz.
• La technologie ORC offre une solution convaincante pour exploiter cet excès de chaleur, la convertir en électricité précieuse et répondre ainsi à la forte augmentation de la demande énergétique tout en optimisant l'efficacité opérationnelle.
• Sécurité énergétique et réduction des coûts sont des préoccupations majeures pour les industries qui doivent faire face à la hausse des coûts du carburant et au besoin de solutions énergétiques durables. Les systèmes ORC contribuent à atténuer ces défis en générant de l'énergie supplémentaire à partir de la chaleur résiduelle, ce qui contribue à réduire la consommation énergétique globale et les dépenses opérationnelles.
• De plus, la mise en œuvre de réglementations environnementales strictes par les gouvernements de la région reflète un engagement plus large dans la lutte contre la pollution de l'air et le changement climatique. En utilisant la chaleur résiduelle, la technologie ORC joue un rôle crucial dans la minimisation des émissions de gaz à effet de serre et la réduction de la dépendance aux combustibles fossiles.
• Le soutien du gouvernement accélère encore davantage l'adoption de la technologie ORC dans la région. Divers pays offrent des incitations et des subventions pour promouvoir les solutions énergétiques renouvelables et propres, améliorant ainsi le potentiel de croissance du marché.
• La Chine, en tant que plus grand pôle industriel du monde, est leader du marché ORC de la région Asie-Pacifique, grâce à son orientation vers les initiatives en matière d'énergie propre et à une offre abondante de sources de chaleur résiduelle.
• En Inde, l'expansion industrielle rapide et la demande croissante en énergie propulsent la croissance du marché ORC, soutenue par les politiques gouvernementales mettant l'accent sur les énergies renouvelables et l'efficacité énergétique.
• Le Japon et la Corée du Sud, connus pour leurs secteurs industriels avancés, sont les premiers à adopter la technologie ORC, en se concentrant sur l'amélioration de l'efficacité des centrales électriques existantes et sur la réduction des émissions de carbone.
• Pendant ce temps, les pays d'Asie du Sud-Est tels que la Thaïlande, l'Indonésie et la Malaisie s'intéressent également de plus en plus à la technologie ORC en raison de leur croissance industrielle et de leurs politiques gouvernementales favorables aux énergies renouvelables.

Amérique du Nord

• L'Amérique du Nord émerge rapidement comme le pays mondial qui connaît la croissance la plus rapide en matière de production d'énergie à partir de la chaleur résiduelle du cycle organique de Rankine (ORC). marché.
• L'engagement historique de la région envers des réglementations environnementales strictes a joué un rôle essentiel pour encourager les industries à adopter des technologies plus propres.
• Les systèmes ORC sont bien alignés avec ces réglementations, car ils contribuent à des réductions significatives des émissions de gaz à effet de serre en convertissant la chaleur résiduelle en électricité utilisable, soutenant ainsi des objectifs environnementaux plus larges.
• Outre les pressions réglementaires, l'accent est mis sur l'efficacité énergétique dans les industries nord-américaines. Les entreprises recherchent de plus en plus de solutions pour améliorer l'efficacité énergétique et réduire les coûts d'exploitation.
• La technologie ORC répond efficacement à ces besoins en récupérant la chaleur résiduelle de divers processus industriels et en la convertissant en énergie supplémentaire. Cela améliore non seulement l'utilisation de l'énergie, mais contribue également à la réduction des coûts.
• La base industrielle avancée de l'Amérique du Nord stimule davantage la croissance du marché ORC. La présence d'un secteur industriel mature, comprenant des industries critiques telles que le pétrole et le gaz, les produits chimiques et la production d'électricité, crée un bassin substantiel d'applications potentielles de l'ORC.
• Les États-Unis, en tant qu'acteur dominant sur le marché nord-américain de l'ORC, disposent d'un nombre important d'installations dans divers secteurs. L'accent mis par le pays sur l'énergie propre et l'efficacité industrielle est un moteur majeur de l'expansion du marché.
• Les sables bitumineux et l'énergie géothermique aux États-Unis contribuent à la croissance du marché. Français Le climat froid du pays offre également des opportunités uniques pour les applications ORC dans le chauffage urbain, soutenant davantage le développement du marché.

Marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité analyse de segmentation

Le marché de la chaleur résiduelle ORC en électricité est segmenté en fonction de l'application, du produit, de la puissance de sortie et de la géographie.

Marché de la chaleur résiduelle ORC en électricité, Par application

• Raffinage du pétrole
• Industrie du ciment
• Production de métaux lourds
• Industrie chimique

En fonction de l'application, le marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité est divisé en raffinage du pétrole, industrie du ciment, production de métaux lourds et industrie chimique. Le segment du raffinage du pétrole affiche une croissance significative sur le marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité. Les raffineries ont un potentiel de chaleur résiduelle élevé et une grande quantité de chaleur est générée au cours du processus tel que la distillation, le craquage et le reformage. Cette chaleur excédentaire présente une opportunité significative d'optimisation grâce à la technologie du cycle organique de Rankine (ORC). La viabilité économique des systèmes ORC dans les raffineries est particulièrement convaincante compte tenu des coûts énergétiques élevés associés aux opérations de raffinage. De plus, les avantages environnementaux de la technologie ORC sont considérables. En exploitant la chaleur résiduelle, les raffineries peuvent réduire considérablement leur empreinte carbone et mieux respecter les réglementations environnementales strictes, alignant leurs opérations sur les objectifs économiques et écologiques.

Marché de la chaleur résiduelle ORC en électricité, par produit

• Cycle de Rankine à vapeur
• Cycle de Rankine organique
• Cycle de Kalina

Sur la base du produit, le marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité est divisé en cycle de Rankine à vapeur, cycle de Rankine organique et cycle de Kalina. Le segment du cycle organique de Rankine affiche une croissance significative sur le marché mondial de la chaleur résiduelle Orc en électricité. Les progrès de la technologie du cycle organique de Rankine (ORC), y compris les améliorations des fluides de travail et de la conception des systèmes, ont élargi sa gamme d'applications et amélioré son efficacité. La disponibilité croissante de sources de chaleur résiduelle à basse température a encore favorisé l'adoption des systèmes ORC. Les politiques gouvernementales de soutien et les incitations financières en faveur des énergies renouvelables et de l'efficacité énergétique alimentent la croissance du marché. De plus, la hausse des coûts de l'énergie a rendu les avantages économiques de la récupération de chaleur résiduelle de plus en plus évidents, suscitant un intérêt et des investissements accrus dans la technologie ORC.

Marché de la chaleur résiduelle ORC en électricité, par puissance de sortie

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

Sur la base de la puissance de sortie, le marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité est divisé en ≤ 1 Mwe, 1-5 Mwe, 5-10 Mwe, 10 Mwe. Le segment ≤ 1 Mwe domine le marché mondial de la chaleur résiduelle ORC en électricité. L'accent croissant mis sur l'efficacité énergétique dans les opérations à petite échelle, combiné à l'adoption croissante de sources d'énergie renouvelables, alimente la croissance du marché. La technologie ORC offre plusieurs avantages pour ces applications, notamment des besoins d'investissement en capital moindres, des processus d'installation plus simples et une plus grande flexibilité. Ces avantages rendent les systèmes ORC particulièrement attrayants pour les opérations à petite échelle cherchant à améliorer l'efficacité énergétique et à intégrer des solutions d'énergie renouvelable.

Marché de la chaleur résiduelle en électricité ORC, par géographie

• Amérique du Nord
• Europe
• Asie-Pacifique
• Reste du monde

En fonction de la géographie, le marché de la chaleur résiduelle en électricité ORC est classé en Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique et reste du monde. La région Asie-Pacifique émerge comme une région dominante sur le marché mondial de la chaleur résiduelle en électricité à cycle organique de Rankine (ORC) en raison d'une confluence de facteurs qui en font une arène attrayante pour l'adoption de la technologie ORC. L'industrialisation rapide dans la région a considérablement augmenté la production de chaleur résiduelle de divers secteurs tels que la fabrication, la production d'électricité et le pétrole et le gaz. La technologie ORC offre une solution convaincante pour exploiter cet excès de chaleur, la convertir en électricité précieuse et répondre ainsi à la forte demande énergétique tout en optimisant l'efficacité opérationnelle. La sécurité énergétique et la réduction des coûts sont des préoccupations primordiales pour les industries aux prises avec la hausse des coûts du carburant et le besoin de solutions énergétiques durables. Les systèmes ORC aident à atténuer ces défis en générant de l'énergie supplémentaire à partir de la chaleur perdue, ce qui contribue à réduire la consommation énergétique globale et les dépenses opérationnelles.

Principaux acteurs

Le rapport d'étude « ORC Waste Heat to Power Market » fournira des informations précieuses en mettant l'accent sur le marché mondial, y compris certains des principaux acteurs tels que Turboden Sp A, Kaishan USA, Siemens AG, Boustead International Heaters, TransPacific Energy, Inc., General Electric, Strebl Energy Pvt Ltd Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Climeon AB et IHI Corporation.

Notre analyse de marché comprend également une section uniquement dédiée à ces acteurs majeurs dans laquelle nos analystes donnent un aperçu des états financiers de tous les principaux acteurs, ainsi qu'une analyse comparative des produits et une analyse SWOT. La section sur le paysage concurrentiel comprend également des stratégies de développement clés, des parts de marché et une analyse du classement du marché des acteurs mentionnés ci-dessus à l'échelle mondiale.

Évolution récente du marché mondial de la conversion de la chaleur résiduelle en électricité ORC

• En septembre 2022, Mitsubishi Heavy Industries a créé un système de production d'énergie binaire utilisant la technologie ORC. Cette technologie recycle la chaleur résiduelle des moteurs à combustion de carburant sans soufre et la transforme en énergie utile. Le portefeuille contient trois variantes avec des puissances nominales allant de 200 kW à 700 kW, qui peuvent alimenter une variété de types de navires.
• En novembre 2021, Alfa Laval a développé et vendu à distance ses solutions ORC sous la forme d'une suite complète d'équipements marins. L'entreprise fournit des produits de pointe pour la décontamination, la purification et le recyclage des ressources, et pour accroître l'efficacité des actifs existants.
• En septembre 2022, Mitsubishi Heavy Industries Marine Machinery & Equipment Co., Ltd. (MHI-MME) a développé un système de production d'énergie binaire de pointe utilisant la technologie du cycle de Rankine organique (système WHR-ORC). Le système est conçu pour récupérer la chaleur résiduelle des moteurs à combustion de carburant sans soufre, qui deviennent de plus en plus populaires dans la transition vers une société à faible émission de carbone et décarbonée. Le produit est disponible en trois variantes avec des puissances nominales allant de 200 kW à 700 kW, ce qui le rend adapté à divers types de navires.
• En avril 2022, Climeon AB a présenté le Climeon HeatPower 300 Marine à l'industrie des croisières lors du Seatrade Cruise Global à Miami. Il s'agit de la dernière génération d'énergie thermique de l'entreprise. Le Climeon HeatPower 300 Marine est un produit de récupération de chaleur perdue conçu pour générer de l'énergie renouvelable. La chaleur perdue à basse température est générée à bord dans des conditions marines.
• Le 12 février 2021, Siemens Energy a annoncé une collaboration avec TC Energy Corporation (une société canadienne) et a signé un contrat