Рынок авиационных газовых турбин — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по мощности (до 500 кВт, от 500 кВт до 1 МВт, от 1 МВт до 30 МВт, свыше 30 млн), по технологии (открытый цикл, комбинированный цикл), по применению (электростанции, технологические установки, авиация, судостроение), по региону и по конкуренции на 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок авиационных газовых турбин является динамичным и жизненно важным компонентом более широкого энергетического и авиационного секторов. Авиационно-производные газовые турбины представляют собой универсальный тип газотурбинного двигателя, известный своей адаптивностью, высоким отношением мощности к весу и возможностями быстрого реагирования. Они находят применение в широком спектре отраслей, включая производство электроэнергии, авиацию, промышленные процессы и морские двигатели.

Одним из ключевых движущих факторов доминирования авиационных газовых турбин является их ключевая роль в секторе производства электроэнергии. Эти турбины используются на электростанциях по всему миру как в конфигурациях открытого цикла, так и в конфигурациях комбинированного цикла. Турбины открытого цикла предпочтительны для пиковых электростанций, обеспечивая быстрое реагирование на колебания спроса на электроэнергию. С другой стороны, электростанции комбинированного цикла работают непрерывно и эффективно, удовлетворяя потребности в базовой нагрузке в производстве электроэнергии. Их эффективность и меньшее воздействие на окружающую среду сделали их все более привлекательными по мере перехода мировых энергетических рынков к более чистым и устойчивым решениям.

Помимо сектора производства электроэнергии, авиационные газовые турбины играют важную роль в авиации. Они приводят в действие различные типы самолетов, включая региональные самолеты, бизнес-джеты, военные транспортные самолеты и вертолеты. Авиационная промышленность полагается на эти турбины из-за их легкой конструкции, высокой выходной тяги и способности надежно работать в различных условиях.

Кроме того, морской сектор извлекает выгоду из компактных размеров и эффективности авиационных газовых турбин, используя их для военных судов, быстрых пассажирских судов и паромов. Их быстрое ускорение и адаптируемость к меняющимся эксплуатационным требованиям делают их предпочтительным выбором для морских пропульсивных систем.

Ключевые движущие силы рынка

Усилия по переходу на новые источники энергии и декарбонизации

Одним из основных движущих сил рынка авиационных газовых турбин является глобальный толчок к переходу на новые источники энергии и декарбонизации. Правительства и отрасли по всему миру все больше внимания уделяют сокращению выбросов углерода и переходу на более чистые источники энергии. Авиационно-производные газовые турбины играют жизненно важную роль в этом переходе, предоставляя эффективные и гибкие решения для генерации электроэнергии. Их способность быстро наращивать или снижать мощность делает их идеальными для интеграции возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца, в сеть и обеспечения стабильности сети.

Растущий спрос на распределенную генерацию энергии

Спрос на распределенную генерацию энергии растет, что обусловлено такими факторами, как надежность сети, энергетическая безопасность и потребность в бесперебойном электроснабжении в отдаленных районах. Авиапроизводные газовые турбины хорошо подходят для распределенных энергетических приложений благодаря своим компактным размерам, мобильности и возможностям быстрого запуска. Они обычно используются в системах комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), микросетях и промышленных предприятиях, удовлетворяя потребность в локализованной надежной генерации электроэнергии.

Расширение промышленных и производственных секторов

Промышленный и производственный секторы являются основными потребителями авиационных газовых турбин. Поскольку эти секторы продолжают расширяться во всем мире, спрос на надежные и эффективные решения для генерации электроэнергии растет синхронно. Авиапроизводные газовые турбины используются в различных промышленных процессах, включая производство стали, химическое производство и пищевую промышленность. Их способность обеспечивать как электроэнергию, так и технологическое тепло делает их важнейшими компонентами в этих энергоемких отраслях.

Гибкость и стабильность сети

Гибкость и стабильность сети, обеспечиваемые авиационными газовыми турбинами, являются важнейшими факторами роста их рынка. С ростом интеграции непостоянных возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце, способность сбалансировать спрос и предложение электроэнергии становится первостепенной. Авиационно-производные газовые турбины могут быстро реагировать на колебания спроса на электроэнергию, помогая поддерживать стабильность сети. Они часто используются для пиковой мощности и приложений, отслеживающих нагрузку, обеспечивая надежное электроснабжение даже в периоды высокого спроса.

Технологические достижения

Постоянные технологические достижения стимулируют внедрение авиационных газовых турбин. Производители турбин инвестируют в исследования и разработки для повышения эффективности, надежности и экологических характеристик своей продукции. Достижения в области материалов, технологий сгорания и систем управления привели к созданию более эффективных и более чистых турбин. Кроме того, интеграция цифровых технологий, таких как аналитика данных и предиктивное обслуживание, повышает производительность турбин и сокращает время простоя, что еще больше повышает их привлекательность для конечных пользователей.

Доступность природного газа и инфраструктура

Доступность природного газа, основного источника топлива для авиационных газовых турбин, является критически важным фактором роста рынка. Регионы с богатыми запасами природного газа, такие как Соединенные Штаты, увидели значительное расширение установок газовых турбин. Кроме того, развитие инфраструктуры природного газа, включая трубопроводы и терминалы сжиженного природного газа (СПГ), облегчает транспортировку и поставку этого источника топлива на электростанции.

Основные проблемы рынка

Экологическое регулирование и соблюдение норм выбросов

Одной из основных проблем, с которой сталкивается рынок авиационных газовых турбин, является постоянно меняющийся ландшафт экологических норм и соблюдения норм выбросов. Правительства по всему миру вводят все более строгие стандарты выбросов для борьбы с изменением климата и снижения загрязнения воздуха. Авиационные газовые турбины должны соответствовать строгим ограничениям выбросов оксидов азота (NOx), оксида углерода (CO) и твердых частиц (PM). Достижение этих стандартов требует значительных инвестиций в исследования и разработки в области технологий сокращения выбросов, таких как системы обедненного сгорания и усовершенствованные каталитические нейтрализаторы.

Интеграция прерывистой возобновляемой энергии

Растущее внедрение прерывистых возобновляемых источников энергии, таких как энергия ветра и солнца, представляет собой проблему для авиационных газовых турбин. Эти турбины часто служат резервными или пиковыми источниками энергии, обеспечивая электроэнергией, когда возобновляемой энергии недостаточно. Однако управление прерывистой природой возобновляемых источников энергии и плавный переход между источниками энергии при сохранении стабильности сети могут быть сложными. Производители турбин должны разрабатывать передовые системы управления и решения по интеграции сети для эффективного решения этих проблем.

Конкуренция со стороны других источников энергии

Авиационные газовые турбины сталкиваются с конкуренцией со стороны различных других источников энергии, включая традиционные угольные и атомные электростанции, а также новых технологий, таких как системы хранения энергии и топливные элементы. Снижение стоимости возобновляемой энергии и решений по хранению энергии в сочетании с государственными стимулами стимулируют принятие альтернативных методов генерации энергии. Производители турбин должны постоянно внедрять инновации и повышать эффективность и рентабельность своей продукции, чтобы оставаться конкурентоспособными в этой меняющейся среде.

Нестабильность цен на природный газ

Рынок авиационных газовых турбин сильно зависит от доступности и цены на природный газ, основной источник топлива. Нестабильность цен на природный газ может представлять значительные проблемы как для производителей, так и для конечных пользователей. Операторам турбин приходится бороться с колебаниями эксплуатационных расходов, влияющими на рентабельность газотурбинной генерации. Чтобы смягчить эту проблему, производители разрабатывают турбины с большей топливной гибкостью, что позволяет использовать альтернативные виды топлива и снижает зависимость от природного газа.

Устаревание инфраструктуры и расходы на техническое обслуживание

Многие авиационные газовые турбины эксплуатируются десятилетиями, что приводит к проблемам со старением инфраструктуры и обслуживанием. По мере старения турбин они требуют более частого обслуживания, что может быть дорогостоящим и приводить к простоям. Производители и операторы должны инвестировать в программы модернизации и восстановления, чтобы продлить срок службы существующих турбин и повысить их эффективность. Кроме того, в некоторых регионах может быть сложно найти квалифицированный персонал для выполнения технического обслуживания и ремонта.

Основные тенденции рынка

Переход на более чистые источники энергии

Глобальный рынок авиационных газовых турбин наблюдает заметную тенденцию к принятию более чистых источников энергии. Поскольку страны и отрасли стремятся сократить свой углеродный след и соблюдать строгие экологические нормы, авиационные газовые турбины все чаще используются в электростанциях с комбинированным циклом и системах когенерации. Эти турбины хорошо подходят для применений, требующих высокой эффективности и быстрого отслеживания нагрузки, что обеспечивает более плавный переход от ископаемого топлива к более чистому природному газу и возобновляемым источникам энергии, таким как биогаз и водород.

Децентрализованная генерация энергии

Растущей тенденцией на рынке авиационных газовых турбин является переход к децентрализованной генерации энергии. Турбины на основе авиационных двигателей предпочитают для проектов распределенной энергетики из-за их компактного размера, мобильности и возможности быстрого запуска. Они обычно используются в удаленных местах, на промышленных предприятиях и в микросетевых установках. Эта тенденция соответствует растущей потребности в надежном электроснабжении в районах с ограниченной сетевой связью, обеспечивая бесперебойную работу и снижая зависимость от централизованных электростанций.

Цифровизация и интеграция IoT

Интеграция цифровых технологий и Интернета вещей (IoT) трансформирует рынок газовых турбин на основе авиационных двигателей. Производители турбин внедряют в свои продукты передовые датчики и инструменты анализа данных для улучшения мониторинга производительности, предиктивного обслуживания и общей эффективности эксплуатации. Данные с газовых турбин в реальном времени собираются и анализируются для оптимизации процессов сгорания, сокращения простоев и продления срока службы этих критически важных активов. Эта тенденция не только улучшает производительность турбины, но и снижает эксплуатационные расходы.

Совместимость с водородом

Водород приобретает все большую популярность как чистый энергоноситель, и рынок авиационных газовых турбин адаптируется к этой тенденции. Производители турбин разрабатывают совместимые с водородом модели, которые могут работать на смеси природного газа и водорода или даже чистом водороде без ущерба для эффективности или стандартов выбросов. Это делает авиационные газовые турбины жизненно важным компонентом при переходе к экономике на основе водорода, особенно в таких отраслях, как химическое производство и производство электроэнергии.

Глобальное расширение и выход на рынок

Расширение рынка и выход на рынки стран с развивающейся экономикой являются ключевыми тенденциями на рынке авиационных газовых турбин. Поскольку развивающиеся страны стремятся укрепить свои мощности по производству электроэнергии и промышленные возможности, растет спрос на гибкие и эффективные энергетические решения. Авиационно-производные газовые турбины хорошо подходят для таких сценариев, что приводит к росту международного партнерства и сотрудничества. Производители турбин укрепляют свое присутствие на мировом рынке, предлагая локализованную поддержку и услуги для удовлетворения конкретных потребностей различных рынков.

Сегментные данные

Сведения о мощности

Сегмент до 500 кВт

Сегмент мощности от 500 кВт до 1 МВт представляет собой значительную часть рынка авиационных газовых турбин. Турбины в этом диапазоне часто используются для крупных коммерческих и промышленных объектов, включая больницы, университеты и производственные предприятия. Их ценят за их способность обеспечивать как электроэнергию, так и тепловую энергию, что делает их эффективными для комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ). Кроме того, они играют решающую роль в поддержке сети, особенно в регионах с непостоянными источниками возобновляемой энергии. Их средняя мощность делает их подходящими для генерации электроэнергии в соответствии с нагрузкой и пиковой нагрузки, способствуя стабильности сети.

Технологическая аналитика

Сегмент открытого цикла

Технология открытого цикла предпочтительна в приложениях, требующих быстрого реагирования и гибкости, таких как пиковые электростанции и поддержка сети. Технология комбинированного цикла, с другой стороны, преуспевает в приложениях, требующих высокой энергоэффективности и непрерывной работы, таких как крупномасштабная генерация электроэнергии и промышленные процессы.

Технология комбинированного цикла, как правило, более энергоэффективна благодаря использованию отработанного тепла. Это преимущество в эффективности делает ее привлекательной для электростанций, стремящихся снизить эксплуатационные расходы и воздействие на окружающую среду.

Региональная аналитика

Северная Америка доминирует на мировом рынке авиационных газотурбинных установок в 2022 году. Северная Америка, особенно Соединенные Штаты, находятся на переднем крае технологических инноваций и научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в газовой турбинной промышленности. Крупные производители турбин и аэрокосмические компании, базирующиеся в регионе, последовательно инвестируют в разработку передовых технологий авиационных газотурбинных установок. Эта приверженность инновациям привела к производству высокоэффективных, экологически чистых и надежных газовых турбин, которые подходят для широкого спектра применений.

Северная Америка может похвастаться надежной и обширной энергетической инфраструктурой, которая включает в себя хорошо развитую сеть поставок природного газа. Эта инфраструктура обеспечивает легкую доступность и транспортировку природного газа, основного источника топлива для авиационных газотурбинных установок. Обильные внутренние запасы природного газа в регионе в сочетании с хорошо налаженной цепочкой поставок сделали газовые турбины привлекательным выбором для выработки электроэнергии.

Нормативная среда в Северной Америке способствовала росту рынка авиационных газотурбинных установок. Политика и стимулы, способствующие чистой энергии, стабильности сети и интеграции возобновляемых источников энергии, способствовали развертыванию газовых турбин, которые могут быстро реагировать на изменения спроса на электроэнергию. Такие стимулы, как налоговые льготы для проектов комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), также способствовали внедрению этой технологии в промышленных и коммерческих секторах.

В Северной Америке наблюдается стабильно высокий спрос на энергию в различных секторах, включая производство, коммерцию и жилой сектор. Такое разнообразие спроса привело к широкому применению авиационных газовых турбин — от пиковых электростанций до распределенной генерации энергии в таких отраслях, как нефтегазовая, авиация и здравоохранение.

Последние разработки

• В мае 2022 года Capstone Green Energy Corporation объявила Cal Microturbine своим официальным дистрибьютором в Калифорнии, Гавайях, Орегоне, Вашингтоне и Неваде, а также о том, что она получила шесть заказов на микротурбины C65 по всему штату Калифорния. Эти 16 микротурбинных установок будут установлены для клиентов в нефтегазовой, гостиничной и сельскохозяйственной отраслях. Ожидается, что системы будут введены в эксплуатацию в начале 2030 года.
• В апреле 2022 года General Electric получила заказ на группу из шести энергетических решений LM2500XPRESS от Taiwan Power Company для проекта компании по обновлению электростанции Tung Hsiao. Это решение по энергоблоку создано с использованием проверенной технологии компании — газовой турбины LM2500 на основе авиационного двигателя, которая на 95% собирается на заводе с использованием упрощенных модулей для более простой и быстрой установки на месте. Эта установка мощностью 175 МВт будет удовлетворять дефицит электроэнергии, поддерживать рост возобновляемых источников энергии и стабилизировать сеть на Тайване.

Ключевые игроки рынка

• General Electric 
• Siemens Energy AG
• Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd.
• Ansaldo Energia SpA
• Rolls-Royce plc
• Raytheon Technologies Corporation
• Solar Turbines Incorporated (Caterpillar Inc.)
• Baker Hughes Company 
• Нанкинская турбина и Electric Machinery (Group) Co., Ltd.
• Kawasaki Heavy Industries, Ltd.