Markt für Windturbinen mit Direktantrieb Größe und Ausblick, 2024-2032

Marktübersicht

Der weltweite Markt für direkt angetriebene Windturbinen wurde im Jahr 2023 auf 14,65 Milliarden USD geschätzt . Bis 2032 soll er schätzungsweise 41,81 Milliarden USD erreichen und im Prognosezeitraum (2024–2032) eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 12,36 % aufweisen. Der weltweite Vorstoß zur Reduzierung der CO2-Emissionen und zur Eindämmung des Klimawandels hat die Nachfrage nach sauberen Energiequellen wie Windkraft angeheizt. Direkt angetriebene Windturbinen bieten eine nachhaltige Lösung mit höherer Effizienz und geringerem Wartungsaufwand, was ihre weltweite Verbreitung vorantreibt. Darüber hinaus steigern technologische Fortschritte, wie Verbesserungen bei Generatordesign und Materialien, die Leistung und Zuverlässigkeit dieser Systeme und schaffen so Möglichkeiten für das Wachstum des globalen Marktes.

Eine Windturbine mit Direktantrieb ist eine Art Windturbine, bei der der Rotor direkt mit dem Generator verbunden ist, ohne dass ein Getriebe erforderlich ist. Bei dieser Konstruktion sind die Rotorblätter mit einer langsam laufenden Welle verbunden, die direkt mit dem Generator verbunden ist, wodurch das Zwischengetriebe entfällt. Dies vereinfacht die mechanische Struktur der Turbine, verringert den Wartungsbedarf und verbessert die Effizienz, da die mit dem Getriebe verbundenen Energieverluste entfallen. Direktantriebsturbinen sind für ihre Zuverlässigkeit und Langlebigkeit bekannt, da sie weniger bewegliche, verschleißanfällige Teile haben. Außerdem erzeugen sie tendenziell weniger Lärm und Vibrationen als Turbinen mit Getriebe. Während Direktantriebssysteme zunächst teurer sein können, bieten sie langfristige Vorteile in Form geringerer Wartungskosten und höherer Energieausbeute, was sie zu einer beliebten Wahl bei modernen Windturbinen macht.

Highlights

• Permanentmagnet-Synchrongenerator (PMSG) dominiert das Anwendungssegment
• Asien-Pazifik ist der größte Anteilseigner auf dem Weltmarkt

Marktdynamik

Globale Markttreiber für Windkraftanlagen mit Direktantrieb:

Wachsende Nachfrage nach sauberer Energie

Die steigende Nachfrage nach sauberer Energie ist ein wichtiger Treiber für die Expansion des Marktes für direkt angetriebene Windturbinen. Angesichts des steigenden weltweiten Bewusstseins für Umweltprobleme und der dringenden Notwendigkeit, die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren, gibt es eine deutliche Verlagerung hin zu erneuerbaren Energiequellen wie Windkraft. Direkt angetriebene Windturbinen bieten eine nachhaltige Lösung, indem sie Windenergie effizient nutzen, ohne auf fossile Brennstoffe angewiesen zu sein, und tragen so zur Eindämmung des Klimawandels bei.

Darüber hinaus verzeichnete die Windenergie laut IEA im Jahr 2022 einen deutlichen Anstieg bei der Stromerzeugung und erreichte insgesamt 265 TWh, was einem Wachstum von 14 % entspricht. Mit dieser Wachstumsrate ist die Windenergie die zweithöchste aller Stromerzeugungsmethoden. Windenergie ist nach wie vor die dominierende nicht-wasserkraftbasierte erneuerbare Technologie und produzierte im Jahr 2022 über 2.100 TWh und übertrifft damit die kombinierte Produktion aller anderen Quellen. Daher wird geschätzt, dass die steigende Nachfrage nach sauberen Energiequellen wie Windenergie das globale Marktwachstum vorantreiben wird.

Globale Marktbeschränkung für Windkraftanlagen mit Direktantrieb:

Hohe Anfangsinvestition

Eine wesentliche Einschränkung auf dem Markt für direkt angetriebene Windturbinen sind die hohen Anfangsinvestitionen, die für die Herstellung und Installation erforderlich sind. Zwar bieten direkt angetriebene Turbinen langfristige Vorteile wie eine verbesserte Effizienz und geringere Wartungskosten, doch die anfänglichen Investitionsausgaben können für Investoren und Projektentwickler abschreckend sein. Die Kosten für Materialien, Komponenten und Spezialausrüstung tragen zu den erheblichen Anfangsinvestitionen bei, insbesondere bei großen Windkraftprojekten. Standortspezifische Faktoren wie Gelände, Zugänglichkeit und Netzanbindung können die Projektkosten weiter in die Höhe treiben. Diese finanzielle Barriere kann einige Interessengruppen davon abhalten, in direkt angetriebene Windkraftprojekte zu investieren, insbesondere in Regionen mit begrenzten Finanzierungsmöglichkeiten oder Anreizen für die Entwicklung erneuerbarer Energien.

Globale Marktchancen für Windturbinen mit Direktantrieb:

Technologische Fortschritte

Kontinuierliche Innovationen und technologische Fortschritte schaffen Wachstumschancen für den globalen Markt. Die Hersteller sind ständig bestrebt, die Leistung, Zuverlässigkeit und Effizienz von Turbinen durch Forschungs- und Entwicklungsinitiativen zu verbessern. Ein bemerkenswerter Fortschritt ist die Verbesserung des Generatordesigns mit Innovationen wie Permanentmagnetgeneratoren (PMGs) und direkt angetriebenen Synchrongeneratoren (DDSGs), die eine höhere Effizienz und weniger Wartungsaufwand bieten als herkömmliche Getriebesysteme.

Darüber hinaus haben Fortschritte in der Materialwissenschaft zur Entwicklung leichter und langlebiger Komponenten geführt, die die Zuverlässigkeit der Turbinen weiter verbessern und die Betriebskosten senken. Darüber hinaus ermöglicht die Integration von Digitalisierungs- und Predictive-Maintenance-Technologien eine Echtzeitüberwachung und -optimierung der Turbinenleistung, wodurch Energieertrag und Lebensdauer maximiert werden. Diese technologischen Durchbrüche treiben das Marktwachstum voran und tragen zur Wettbewerbsfähigkeit und Nachhaltigkeit der Windenergie als saubere Energiequelle bei.

Regionalanalyse

Asien-Pazifik dominiert den Weltmarkt

Regional ist der globale Markt für Windturbinen mit Direktantrieb in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Lateinamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Der asiatisch-pazifische Raum ist der weltweit bedeutendste Marktteilnehmer für direktgetriebene Windturbinen und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich stark wachsen. Der Markt für direktgetriebene Windturbinen in der Region wächst, und er ist geprägt durch eine schnelle Industrialisierung, einen steigenden Energiebedarf und unterstützende staatliche Initiativen. Als weltweit größter Emittent von Treibhausgasen investiert China aggressiv in erneuerbare Energien, darunter Windkraft , um die Umweltverschmutzung einzudämmen und seine ehrgeizigen Klimaziele zu erreichen. Im Jahr 2022 behauptete China seine Position als weltweit führender Anbieter beim Ausbau der Windkapazität und baute insgesamt 37 GW aus, darunter 7 GW aus Offshore-Windparks. Der 2022 vorgestellte 14. Fünfjahresplan für erneuerbare Energien legt ehrgeizige Ziele für die Umsetzung erneuerbarer Energien fest, die in den kommenden Jahren den weiteren Einsatz ankurbeln dürften.

Darüber hinaus prognostiziert IRENA, dass China seine beherrschende Stellung in der Onshore-Windkraftbranche beibehalten wird und bis 2050 über fünfzig Prozent aller weltweiten Installationen ausmachen wird. Darüber hinaus hat sich Indien mit seiner ausgedehnten Küstenlinie und seinen reichlichen Windressourcen zu einem wichtigen Akteur in der Windenergielandschaft der Region entwickelt, unterstützt durch staatliche Anreize und Richtlinien, die die Nutzung erneuerbarer Energien vorantreiben. Auch Länder wie Australien, Japan und Südkorea nutzen Windenergie zunehmend als saubere und nachhaltige Alternative zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen. Die dynamischen Marktbedingungen, günstigen regulatorischen Rahmenbedingungen und wachsenden Investitionen im asiatisch-pazifischen Raum machen ihn zu einem bedeutenden Treiber des globalen Wachstums im Markt für direkt angetriebene Windturbinen.

Nordamerika ist eine bedeutende Marktregion für direkt angetriebene Windturbinen, die sich durch ein starkes Engagement für erneuerbare Energien und günstige regulatorische Rahmenbedingungen auszeichnet. Vor allem die USA sind mit ihren umfangreichen Windressourcen und einer ausgereiften Windenergiebranche führend in der Region. Die US-Regierung hat dem Ausbau der Windenergieerzeugung Priorität eingeräumt, insbesondere aufgrund ihrer Umweltvorteile. Im Jahr 2020 verhinderten Windprojekte den Ausstoß von 319 Millionen Tonnen CO2, ähnlich den Emissionen von 69 Millionen Autos in den USA.

Darüber hinaus gibt es laut dem US-Energieministerium im Land mehrere Offshore-Windkraftprojekte in unterschiedlichen Entwicklungsstadien. Stand Mai 2021 sind in New York Windkraftprojekte mit einer Leistung von etwa 9,8 Gigawatt (GW) und in North Carolina über 2 GW geplant. Darüber hinaus umfassen bemerkenswerte Windkraftinitiativen, die sich derzeit im Regulierungsprozess befinden, 4,3 GW in New York, 1,1 GW in Connecticut und 1,1 GW in New Jersey. Diese Initiativen dürften dem Markt für direkt angetriebene Windturbinen im gesamten Prognosezeitraum erhebliche Wachstumschancen eröffnen.

Segmentanalyse

Der globale Markt für Windturbinen mit Direktantrieb ist in die Branchen Kapazität, Anwendung und Endverbraucher unterteilt.

Basierend auf der Kapazität ist der globale Markt für Windturbinen mit Direktantrieb in weniger als 1 MW, 1–3 MW und mehr als 3 MW unterteilt.

Während das Segment mit weniger als 1 MW Leistung traditionell von Turbinen mit mehr als 3 MW Leistung überschattet wird, gewinnt es aufgrund seiner Eignung für die dezentrale Energieerzeugung, insbesondere in abgelegenen oder ländlichen Gebieten, an Bedeutung. Diese Turbinen zeichnen sich durch ihre kompakte Größe, einfache Installation und Fähigkeit aus, Windenergie an unterschiedlichen geografischen Standorten zu nutzen. In Regionen mit eingeschränkter Netzinfrastruktur oder begrenzter Landverfügbarkeit bieten Turbinen mit weniger als 1 MW Leistung eine praktikable Lösung für die lokale Energieerzeugung und decken den Bedarf von Gemeinden, landwirtschaftlichen Betrieben und kleinen Industrieanlagen ab. Darüber hinaus führen technologische Fortschritte zu Effizienzsteigerungen und Kostensenkungen in diesem Segment, wodurch es auf dem breiteren Windenergiemarkt zunehmend wettbewerbsfähig wird.

Basierend auf der Technologie ist der globale Markt für Windturbinen mit Direktantrieb in permanentmagneterregte Synchrongeneratoren (PMSG) und elektrisch erregte Synchrongeneratoren (EESG) unterteilt.

Der Permanentmagnet-Synchrongenerator (PMSG) hat schätzungsweise den größten Marktanteil. Ein Permanentmagnet-Synchrongenerator (PMSG) ist ein elektromechanisches Gerät, das mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Anders als bei herkömmlichen Generatoren erzeugen Elektromagnete, die von einer externen Quelle gespeist werden, das Magnetfeld, und PMSGs verwenden Permanentmagnete, um das Magnetfeld im Rotor zu erzeugen. Durch dieses Design ist keine separate Stromquelle zur Erzeugung des Magnetfelds mehr erforderlich, wodurch PMSGs effizienter und zuverlässiger werden.

PMSGs werden in der erneuerbaren Energiebranche, insbesondere in Windkraftanlagen und Wasserkraftwerken, aufgrund ihrer außergewöhnlichen Effizienz, ihres minimalen Wartungsbedarfs und ihrer Fähigkeit, Strom mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu erzeugen, häufig eingesetzt. Ihr synchroner Betrieb gewährleistet eine stabile Ausgangsspannung und -frequenz, wodurch sie für netzgekoppelte Systeme geeignet sind. Darüber hinaus bieten PMSGs eine bessere Kontrolle über die Leistungsabgabe und können in rauen Umgebungen betrieben werden. Insgesamt spielen PMSGs eine entscheidende Rolle bei der Erzeugung sauberer und nachhaltiger Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen.

Basierend auf der Anwendung ist der globale Markt für Windturbinen mit Direktantrieb in Onshore und Offshore unterteilt.

Das Offshore-Segment des Marktes für direkt angetriebene Windturbinen wächst aufgrund mehrerer Faktoren rasant. Offshore-Windparks bieten mehrere Vorteile, darunter stärkere und gleichmäßigere Windgeschwindigkeiten, größere Turbinenkapazitäten und weniger Platzbeschränkungen im Vergleich zu Onshore-Anlagen. Darüber hinaus stoßen Offshore-Windprojekte häufig auf gesellschaftlichen und ökologischen Widerstand. Länder mit ausgedehnten Küsten wie Großbritannien, Deutschland und China sind führend auf dem Markt für Offshore-Windenergie.

Technologische Fortschritte wie schwimmende Turbinenplattformen und Anlagen in tieferen Gewässern erweitern das Potenzial für Offshore-Windparks in Regionen mit schwierigen Meeresbodenbedingungen. Trotz höherer Installations- und Wartungskosten bietet das Offshore-Segment erhebliche langfristige Vorteile hinsichtlich der Energieerzeugungskapazität und der Netzstabilität und ist daher eine attraktive Investitionsmöglichkeit für Entwickler und Regierungen, die ihre Ziele im Bereich erneuerbare Energien erreichen möchten.

jüngsten Entwicklungen

• Mai 2024 – Eine Zusammenarbeit zwischen der University of Alberta in Kanada und einem Industriedesign-Unternehmen führte zur Entwicklung von Winglets für Windturbinenblätter. Die 17,6 Fuß lange Nachrüstung soll nach der Fertigstellung an der Flügelspitze eines Rotorblatts angebracht werden. Sie ist von den aerodynamischen Flügeln von Kondoren inspiriert und ermöglicht es den Raubvögeln, über große Entfernungen zu gleiten, ohne mit den Flügeln schlagen zu müssen.
• November 2023 – In Fuqing in der Provinz Fujian im Südosten Chinas wurde eine Offshore-Windturbine mit einer Leistung von 18 Megawatt hergestellt, die leistungsstärkste der Welt. Die Offshore-Windturbine mit Direktantrieb verfügt über die höchste Anlagenleistung und das größte Laufrad der Welt und übertrifft alle anderen.