Marktbericht für digitale Umspannwerke: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Komponenten (Umspannwerksautomatisierungssystem, Kommunikationsnetz, elektrisches System, Transformator, Sammelschiene, Schutzsystem, Überwachungs- und Steuergerät, Mensch-Maschine-Schnittstelle, speicherprogrammierbare Steuerung, Sonstige), Architektur (Prozess, Feld, Station), Anwendung (Übertragung, Verteilung), Endnutzung (Energieversorger, Industrie), Konnektivität (550 kV), Spannungsebene (Hoch, Mittel, Niedrig), Installationsart (Neu, Saniert) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktoren des Marktes für digitale Umspannwerke

Alternde Infrastruktur

Viele Stromnetze weltweit verfügen über eine veraltete Infrastruktur, die umfangreiche Sanierungen und Wartungsarbeiten erfordert. Traditionelle Umspannwerke, die Teil dieser veralteten Infrastruktur sind, nutzen häufig ältere Technologien und Anlagen, die den modernen Anforderungen an die Stromverteilung nicht mehr gerecht werden. Digitale Umspannwerke bieten eine kostengünstige Alternative, um diese Probleme zu beheben, indem sie die Leistung steigern und die Wartungskosten senken. Der Verfall der Strominfrastruktur in den Vereinigten Staaten ist ein großes Problem. Viele Umspannwerke und Netzkomponenten wurden vor Jahrzehnten errichtet und erreichen bald das Ende ihrer Betriebsdauer.

Der Infrastrukturbericht 2021 der American Society of Civil Engineers (ASCE) bewertete das US-amerikanische Stromnetz mit „C-“ und wies auf die veraltete Infrastruktur als Hauptproblem hin. Er unterstrich die Bedeutung der Netzmodernisierung und des Einsatzes digitaler Technologien. Bund und Länder der USA haben erhebliche Mittel für Netzmodernisierungsprojekte bereitgestellt. So stellte beispielsweise das US-Energieministerium (DOE) 2021 47 Millionen US-Dollar für Forschung und Entwicklung im Bereich der Netzmodernisierung bereit. Infolgedessen wird der Markt für digitale Umspannwerke durch die weltweite Digitalisierung beeinflusst.

Marktbeschränkungen

Hohe Anfangskosten

Die beträchtlichen Vorabinvestitionen stellen eine der größten Hürden für den Einsatz digitaler Umspannwerke dar. Diese Investitionen umfassen die Kosten für den Austausch oder die Modernisierung bestehender analoger Anlagen, die Installation moderner Sensoren, den Aufbau zuverlässiger Kommunikationsnetze und die Implementierung von Automatisierungssystemen. Die Kosten für die Installation eines digitalen Umspannwerks können je nach Größe des Umspannwerks, Umfang der Infrastrukturerneuerung und Komplexität des Kommunikationsnetzes stark variieren. Sie können zwischen mehreren Millionen und mehreren zehn Millionen Dollar liegen.

Laut Branchenanalysten und Studien können die Kosten für die Einführung eines digitalen Umspannwerks je nach Größe und Komplexität zwischen 2 und 5 Millionen US-Dollar für ein kleines und über 10 Millionen US-Dollar für ein größeres, komplexeres Umspannwerk liegen. Größe und Komplexität des Umspannwerks beeinflussen die Kosten maßgeblich. Daher wird erwartet, dass diese Faktoren das Wachstum des Marktes für digitale Umspannwerke bremsen.

Wichtigste Marktchancen

Globale Elektrifizierung

Der weltweite Trend zur Elektrifizierung, der den zunehmenden Einsatz von Elektrizität als Energiequelle in zahlreichen Sektoren umfasst, bietet der Branche der digitalen Umspannwerke enorme Chancen. Die Nachfrage nach zuverlässigen und effizienten Stromnetzen, einschließlich digitaler Umspannwerke, wird voraussichtlich steigen, da immer mehr Gebiete und Sektoren elektrifiziert werden. Indien beispielsweise unternimmt große Anstrengungen, seinen Transportsektor zu elektrifizieren, insbesondere durch die Einführung von …Elektrobusseund elektrische Eisenbahnen. In mehreren indischen Städten, darunter Delhi, Mumbai und Bangalore, werden Elektrobusse im öffentlichen Nahverkehr eingesetzt. Der Einsatz von Elektrobussen trägt zur Reduzierung der Luftverschmutzung und der Treibhausgasemissionen bei. Diese Entwicklung ebnet den Weg für digitale Umspannwerke.

Laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird der weltweite Strombedarf aufgrund der Elektrifizierung vieler Sektoren schneller steigen als der Bedarf an anderen Energieträgern. Bis 2040 wird Strom mehr als 40 % des gesamten Energieverbrauchs ausmachen. Die Nationale Institution für die Transformation Indiens (NITI Aayog) der indischen Regierung hat sich ehrgeizige Ziele für die Elektrifizierung des Verkehrssektors gesetzt. Zu diesen Zielen gehören die Elektrifizierung aller Stadtbusse bis 2030 und die vollständige Elektrifizierung der indischen Eisenbahn.

Komponenten-Einblicke

Die Komponente ist weiter unterteilt in ein Stationsautomatisierungssystem, ein Kommunikationsnetzwerk, ein elektrisches System, einen Transformator, eine Sammelschiene, ein Schutzsystem, ein Überwachungs- und Steuergerät, eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, eine speicherprogrammierbare Steuerung und andere.

Das Stationsautomatisierungssystem ist der größte Marktteilnehmer. Es ist das zentrale Steuerungs- und Überwachungssystem digitaler Umspannwerke. Es besteht aus Hardware- und Softwarekomponenten, die Echtzeitüberwachung, -steuerung und Datenerfassung innerhalb des Umspannwerks ermöglichen. Intelligente elektronische Geräte (IEDs) und ein SCADA-System (Supervisory Control and Data Acquisition) kommen häufig zum Einsatz.

Prozess-Einblicke

Der Markt ist nach Prozess-, Feld- und Stationsarchitektur unterteilt. Die Stationsarchitektur trug maßgeblich zum Marktwachstum bei. Sie beschreibt die übergeordnete Organisation der verschiedenen Felder und Betriebsabläufe innerhalb eines Umspannwerks. Sie legt die Verbindungen, Kommunikationsnetze und die Koordination zwischen Feldern und Umspannwerken fest. Die Stationsarchitektur befasst sich mit dem Gesamtbetrieb und der Steuerung des Umspannwerks.

Anwendungseinblicke

Basierend auf der Anwendung ist der Markt in Übertragung und Verteilung unterteilt. Die Verteilung hat das Marktwachstum beeinflusst. Sie umfasst die Installation digitaler Umspannwerke im Niederspannungsverteilungssegment des Stromnetzes. Diese Umspannwerke befinden sich häufig in der Nähe von Endverbrauchern wie privaten Haushalten, Gewerbebetrieben und Industrieunternehmen und sind für die lokale Energieversorgung zuständig.

Endnutzer-Einblicke

Basierend auf der Endnutzung lässt sich das Segment weiter in Versorgungs- und Industriesektor unterteilen. Der Versorgungssektor hielt den größten Marktanteil. Die Bereitstellung digitaler Umspannwerke durch Versorgungsunternehmen, die für die Erzeugung, Übertragung und Verteilung von elektrischer Energie an Endkunden zuständig sind, wird als Versorgungssektor bezeichnet. Diese Umspannwerke sollen die Netzstabilität verbessern, die Energieversorgung maximieren und die Infrastruktur des Stromnetzes effizient verwalten.

Einblicke in die Konnektivität

Basierend auf der Konnektivität ist der Markt in die Segmente <33 kV, 33 kV bis 110 kV, 110 kV bis 550 kV und >550 kV unterteilt. Das Segment <33 kV hält den größten Marktanteil. Dieses Segment umfasst digitale Umspannwerke mit Spannungen unter 33.000 Volt (33 kV). Diese Umspannwerke befinden sich zumeist in Verteilnetzen und an Standorten in der Nähe von Endkunden, wie beispielsweise Wohngebieten, Gewerbegebieten und kleineren Industrieanlagen.

Einblicke in die Spannungspegel

Der Markt wird anhand der Spannungsebene in Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze unterteilt. Mittelspannung ist die höchste im Markt eingesetzte Spannungsebene. Mittelspannungs-Umspannwerke (MS-Umspannwerke) sind digitale Umspannwerke, die mit Mittelspannung arbeiten. Mittelspannungsnetze werden häufig in Verteilungsnetzen eingesetzt und variieren typischerweise zwischen 1 kV und 33 kV.

Installationshinweise

Basierend auf der Installation,Der Markt ist in Neuinstallationen und Modernisierungen unterteilt. Neuinstallationen generieren die höchsten Umsätze. Neuinstallationen bezeichnen die Errichtung digitaler Umspannwerke an völlig neuen Standorten. In manchen Fällen wird das Umspannwerk komplett neu gebaut, anstatt ein bestehendes zu ersetzen. Neuinstallationen sind typisch für den Ausbau des Stromnetzes zur Deckung eines erhöhten Bedarfs oder den Bau neuer Umspannwerke zur Versorgung neuer Gebiete oder Sektoren.

Regionale Einblicke

Nordamerika: Dominante Region mit einer Wachstumsrate von 7,4 %

Nordamerika hält den größten Anteil am Weltmarkt und wird voraussichtlich im Prognosezeitraum ein jährliches Wachstum von 7,4 % aufweisen. Fortschrittliche Steuerungs- und Überwachungsfähigkeiten auf Verteilnetzebene sind aufgrund des Wachstums dezentraler Energiequellen wie z. B. Solaranlagen auf Hausdächern notwendig.Energiespeichersystemeund Ladestationen für Elektroautos. Dank digitaler Umspannwerke können Energieversorger diese dezentralen Ressourcen effektiv regulieren.

Darüber hinaus wies der US-amerikanische Markt für digitale Umspannwerke den größten Marktanteil auf, während die kanadische Branche in Nordamerika am schnellsten wuchs. Bezüglich des Marktanteils dominiert der US-amerikanische Markt Nordamerika. Der steigende Energieverbrauch in den USA treibt das Wachstum an, was auf die laufenden Entwicklungen der kommerziellen und industriellen Infrastruktur zurückzuführen ist. Dies dürfte die regionale Produktdurchdringung erhöhen. Mit der breiten Anwendung vonerneuerbare EnergienEs wurden neue Stromnetze entwickelt, und Unternehmen setzen verstärkt auf Spitzentechnologie, um die Stromversorgung zu verbessern und gleichzeitig Produktivität und Effizienz zu steigern.

Asien-Pazifik: Am schnellsten wachsende Region mit einer Wachstumsrate von 7,80 %

Asien-Pazifik Für die Branche der digitalen Umspannwerke wird im Prognosezeitraum ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 7,80 % erwartet. Im Prognosezeitraum wird der chinesische Markt bestehen bleiben und deutlich wachsen. Die Digitalisierung wichtiger Sektoren trägt maßgeblich zu diesem Wachstum bei. Die Stromversorgungsbranche in China befindet sich im digitalen Wandel und erweitert ihre Überwachungs- und Reaktionsmaßnahmen. Der asiatisch-pazifische Raum (APAC) dürfte aufgrund des steigenden Energiebedarfs und der zunehmenden Elektrifizierung ländlicher Gebiete eine vielversprechende Region für digitale Umspannwerke sein. Auch Indien verzeichnet ein rasantes Wachstum. Dieses Wachstum ist auf die Modernisierung der industriellen Infrastruktur zurückzuführen, die sich voraussichtlich fortsetzen wird. In Sichuan beispielsweise hat N.R. ein digitales 500-kV-Umspannwerk in Betrieb genommen. Die Erweiterung hat die Stromversorgung erhöht und gleichzeitig die Überwachungsprozesse verbessert.

Darüber hinaus hat die indische Regierung mehrere Projekte zur Modernisierung der Stromverteilung und der ländlichen Elektrifizierung initiiert. Die chinesische Regierung plant, bis 2020 31 Milliarden US-Dollar in intelligente Stromnetze zu investieren, wozu auch der Bau digitaler Umspannwerke gehört. Ähnliche Investitionen in die Modernisierung der Stromnetze werden in Ländern wie Indonesien, Malaysia, Südkorea, Japan und anderen südasiatischen Staaten getätigt. Diese Entwicklungen treiben das Wachstum des Marktes für digitale Umspannwerke in der Region voran. Die indische Regierung setzt das Konzept der intelligenten Infrastruktur um. Diese intelligente Strominfrastruktur umfasst die Digitalisierung der Stromnetze und trägt so zu einer unterbrechungsfreien Stromversorgung von Industrie-, Wohn- und Gewerbekunden bei.

Der Europäer Für die Branche der digitalen Umspannwerke wird ein rasantes Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 7,2 % während des gesamten Prognosezeitraums erwartet. Die Sanierung und der Ersatz der traditionellen Netzinfrastruktur sowie die zunehmenden Bedenken hinsichtlich Netzsicherheit und Versorgungssicherheit werden die regionale Produktnachfrage steigern. Förderprogramme und Anreize zur Integration von IT-Lösungen im gesamten Energiesektor werden den Ausbau der Netze deutlich beschleunigen und die Dynamik der Branche erheblich steigern. Die Auswirkungen der COVID-19-Pandemie auf die Energiewirtschaft der Region könnten den reibungslosen Lieferfluss jedoch bis zum zweiten Quartal 2022 beeinträchtigen.

Darüber hinaus werden laufende Impfprogramme und die Aufhebung der Lockdown-Maßnahmen im erwarteten Zeitraum die Produktpräferenz weiter steigern. Der Markt in Großbritannien expandierte enorm. Verbesserungen, Digitalisierung und effiziente Stromübertragung sind für diesen Aufschwung verantwortlich. Siemens Energy plant die Lieferung leistungsstarker digitaler Umspannwerke, die zu einer verbesserten Stromverteilung beitragen sollen. Heerema Marine errichtete das weltweit erste unbemannte Hochspannungs-Gleichstrom-Offshore-Umspannwerk im Windpark Doggerbank.

Die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) für den MEA-Markt (Naher Osten und Afrika) beträgt 6,70 %, während für den LATAM-Markt (Lateinamerika) ein Wachstum von 6,40 % prognostiziert wird.