Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias de las centrales térmicas por tipo de combustible (carbón, gas natural, nuclear), por capacidad (400 MW, 400-800 MW, más de 800 MW), por tipo de turbina (ciclo simple, ciclo combinado) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el periodo 2025-2033.

Factores que impulsan el crecimiento del mercado de centrales térmicas

Creciente demanda mundial de energía

Uno de los principales factores que impulsan la expansión de la industria de las centrales térmicas es la creciente necesidad de energía en todo el mundo. El aumento de la población, la urbanización y la mejora de las condiciones económicas impulsan esta demanda, especialmente en los países en desarrollo. El carbón, el gas natural, el petróleo, la biomasa yenergía nuclearLas centrales térmicas son ejemplos de plantas de energía esenciales para satisfacer la creciente demanda energética. Habrá una mayor demanda de energía para abastecer a la población mundial en expansión. La urbanización incrementa aún más esta necesidad, ya que las ciudades requieren mucha energía para el funcionamiento de hogares, negocios y fábricas. El consumo de electricidad per cápita es mayor en las zonas urbanas que en las rurales, debido a que las ciudades suelen ser centros de actividad económica.

Según las proyecciones de la ONU, la población mundial alcanzará los 9.700 millones de personas en 2050, y gran parte de este aumento se producirá en las ciudades. Como ejemplo, se prevé que la triplicación de la población urbana de África para 2050 provoque un incremento significativo en el consumo de electricidad. El consumo masivo de energía ha sido consecuencia de la rápida urbanización de China. Entre 2021 y 2022, la población urbana china creció un 1,66%, hasta alcanzar los 897.578.430 habitantes. Se estima que en 2023 el 65,2% de los ciudadanos chinos residían en zonas urbanas, frente al 55,75% en 2014. En consecuencia, en 2023, 933 millones de ciudadanos chinos vivían en zonas urbanas, mientras que 477 millones residían en zonas rurales. Este cambio ha impulsado la construcción de varias centrales térmicas para satisfacer la creciente demanda de energía. Como ejemplo de la dependencia de la energía térmica para sostener la urbanización, consideremos la adición de 47,4 GW de capacidad de generación de energía a partir de carbón en China en 2023. Esto representa aproximadamente dos tercios del aumento de la capacidad operativa mundial de generación de energía a partir de carbón.

Factor restrictivo del mercado

Preocupaciones medioambientales y regulación estricta

Las centrales térmicas, en particular las que utilizan combustibles fósiles como el carbón, el petróleo y el gas natural, emiten cantidades significativas de gases de efecto invernadero (GEI) y contaminantes como el dióxido de azufre (SO₂), los óxidos de nitrógeno (NOx) y las partículas en suspensión. Estas emisiones contribuyen de manera importante al cambio climático, la contaminación atmosférica y otros problemas de salud. Por ello, los gobiernos y las organizaciones internacionales han impuesto leyes ambientales estrictas para gestionar y minimizar las emisiones de estas centrales. El cumplimiento de estos requisitos suele implicar inversiones considerables en tecnologías de control de la contaminación, la modificación de las centrales existentes o, en ciertos casos, el cierre de unidades antiguas y menos eficientes.

Además, la UE aprobó recomendaciones para reducir las emisiones netas de gases de efecto invernadero en al menos un 55 % para 2030 con respecto a 1990. Esto permitiría a la UE convertirse en el primer continente climáticamente neutro para 2050. La directiva actualizada UE/2023/2413 eleva el objetivo de energías renovables de la UE para 2030 a al menos un 42,5 %, frente al 32 % actual. Esto casi cuadruplicaría la proporción actual de energías renovables en la Unión Europea. En consecuencia, la tasa de crecimiento del mercado se reduciría durante el período de proyección.

Además, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) aplica las leyes de la Ley de Aire Limpio, como las Normas sobre Mercurio y Sustancias Tóxicas en el Aire (MATS) y la Norma sobre Contaminación Atmosférica Interestatal (CSAPR). El 6 de marzo de 2023, la EPA publicó una norma definitiva para mejorar y actualizar las Normas sobre Mercurio y Sustancias Tóxicas en el Aire (MATS) para centrales termoeléctricas de carbón. Esta norma exige el uso de equipos de monitoreo continuo de emisiones en todas las centrales de carbón, lo que incrementa el umbral de emisiones de metales peligrosos en un 67 %.

Oportunidad de mercado

Integración de energías renovables

Las centrales térmicas desempeñan un papel fundamental en la integración de las energías renovables a la red eléctrica, al mitigar la intermitencia propia de fuentes como la eólica y la solar. Complementan las fuentes de energía renovable proporcionando energía de base y estabilidad al sistema, lo que garantiza un suministro eléctrico constante incluso cuando la generación renovable fluctúa. Esta integración mejora la resiliencia de la red y facilita una transición más fluida hacia un sistema energético con bajas emisiones de carbono.

El proyecto Noor Energy 1 en Dubái es una central solar híbrida que utiliza energía solar concentrada (CSP) y tecnología fotovoltaica (PV). Es la central CSP más grande del mundo en un solo emplazamiento y una de las primeras en emplear tres tecnologías solares distintas. Noor Energy 1 se distingue por su enorme capacidad de almacenamiento térmico, que minimiza significativamente la intermitencia del suministro eléctrico a la red. A diferencia de la energía eólica y la solar fotovoltaica, que solo pueden generar electricidad cuando hay viento o luz solar, Noor Energy 1 puede suministrar energía previamente almacenada a la red durante gran parte del año.

Además, en India, el Ministerio de Energía (MoP) emitió una resolución el 27 de febrero para implementar un nuevo concepto de "Obligación de Generación Renovable (RGO)" para los productores de energía. Cualquier nueva central termoeléctrica comercial que utilice carbón o lignito deberá generar parte de su energía a partir de fuentes renovables. El nuevo mandato de RGO exige que las futuras centrales termoeléctricas generen al menos el 40% de su producción total a partir de fuentes renovables. Sin embargo, tendrán libertad para generar energía renovable por sí mismas u obtenerla de otras fuentes.

Análisis segmentario

Por tipo de combustible

En 2023, el carbón representó una parte significativa del mercado de centrales térmicas, ya que es una fuente vital de generación de energía debido a su abundante disponibilidad y bajo costo en comparación con otros procesos de generación. El carbón ha sido durante mucho tiempo un combustible popular y de uso común para la generación de energía térmica debido a su abundancia y bajo precio. Al quemarse, el carbón emite energía que calienta el agua en las calderas para producir vapor, el cual impulsa las turbinas para generar electricidad.

Sin embargo, la quema de carbón produce cantidades considerables de gases de efecto invernadero, dióxido de azufre y partículas contaminantes, lo que contribuye a la contaminación atmosférica y al cambio climático. A pesar de las preocupaciones medioambientales, las centrales eléctricas de carbón siguen generando cantidades significativas de electricidad en muchas partes del mundo, especialmente en países con extensos yacimientos de carbón y acceso limitado a fuentes de energía alternativas.

Además, la rápida urbanización e industrialización en mercados en crecimiento como Asia-Pacífico y América Central y del Sur han incrementado la demanda de energía para uso residencial y comercial. Se prevé que esto aumente la demanda de carbón procedente de centrales térmicas durante el período pronosticado.

El gas natural es un combustible más adaptable y de combustión más limpia que el carbón o el petróleo, lo que lo convierte en la opción preferida para la generación de energía térmica. Al quemarse, el gas natural emite menos contaminantes y gases de efecto invernadero, lo que reduce su impacto ambiental. Las centrales eléctricas de gas natural también son más adaptables y eficientes, con tiempos de arranque más cortos y menores costos operativos.

Como resultado, el gas natural se ha convertido en el combustible preferido para el desarrollo de nuevas centrales térmicas, especialmente en países con grandes reservas de gas natural. Además, los avances en la tecnología de turbinas de gas han aumentado la eficiencia y el rendimiento de las centrales eléctricas alimentadas con gas natural.

Por capacidad

Las centrales de más de 800 megavatios lideran el mercado mundial de centrales térmicas. Estas centrales se clasifican como instalaciones a gran escala y suelen caracterizarse por el uso de tecnología de vanguardia e infraestructuras importantes. Son fundamentales para la estabilidad de la red eléctrica y suministran una cantidad considerable de electricidad a una región. Las centrales con capacidades superiores a 800 MW pueden generar electricidad a un menor coste y están estratégicamente ubicadas para abastecer zonas densamente pobladas o centros industriales. Sin embargo, la construcción y operación de reactores de esta magnitud requiere inversiones significativas y una planificación precisa para abordar las preocupaciones ambientales y regulatorias.

Además, este aumento está vinculado a una mayor demanda de aproximadamente 800 MW de energía en diversos sectores. La rápida industrialización y el drástico incremento de la demanda mundial de energía han propiciado el auge de este mercado durante la última década. Es probable que el aumento de las inversiones en la modernización de las economías en desarrollo impulse la expansión de este segmento y del mercado general de centrales térmicas en breve.

Las centrales térmicas con capacidades de entre 400 y 800 MW se clasifican como instalaciones de tamaño medio y son más comunes en zonas con una demanda de electricidad de moderada a alta. Estas instalaciones suelen utilizar tecnología más moderna y eficiente, como calderas supercríticas y ultrasupercríticas, para maximizar la producción de energía y minimizar el impacto ambiental. Gracias a su mayor capacidad, las centrales de 400-800 MW satisfacen significativamente las necesidades energéticas de los consumidores industriales, comerciales y residenciales, y desempeñan un papel fundamental en el mantenimiento de la fiabilidad y la estabilidad de la red eléctrica.

Por tipo de turbina

Las turbinas de gas de ciclo simple son un tipo de generador de energía térmica que utiliza el ciclo Brayton. En este sistema, el aire se comprime, se mezcla con combustible y se enciende. Los gases calentados resultantes se expanden mediante una turbina, generando energía mecánica que acciona un generador, el cual produce electricidad. Las centrales de ciclo simple suelen tener un diseño sencillo y se pueden arrancar y detener rápidamente, lo que las hace excelentes para generar energía en horas pico y gestionar variaciones repentinas en la demanda de electricidad.

Por ejemplo, en Estados Unidos, las centrales de ciclo simple se utilizan con frecuencia para suministrar energía adicional durante los períodos de máxima demanda, como los días calurosos de verano cuando el aire acondicionado tiene una gran demanda. Según la Administración de Información Energética de EE. UU. (EIA), las centrales de ciclo simple pueden alcanzar eficiencias del 35-40%, inferiores a las de las centrales de ciclo combinado, pero suficientes para la estabilidad de la red y el control de la demanda máxima.

Las centrales eléctricas de ciclo combinado crean energía utilizando gas yturbinas de vaporEsto mejora considerablemente la eficiencia general. Una turbina de gas genera electricidad en un sistema de ciclo mixto, emitiendo gases de escape calientes. Estos gases se convierten en vapor en un generador de vapor de recuperación de calor (HRSG). El vapor impulsa una turbina de vapor, que produce más electricidad. Este método dual maximiza la extracción de energía del combustible, logrando una mayor eficiencia que las centrales de ciclo simple.

Análisis regional

Asia-Pacífico domina el mercado global.

La región de Asia-Pacífico es el principal actor del mercado mundial de centrales térmicas y se estima que crecerá a una tasa compuesta anual del 3,5 % durante el período previsto. Asia-Pacífico alberga a las principales empresas carboníferas del mundo, incluida Coal India Limited. Coal India es un importante proveedor de carbón a nivel mundial. La abundancia de carbón en la región de Asia-Pacífico ha propiciado la disponibilidad de carbón a bajo costo. Además, la creciente industrialización y urbanización en países como China, India, Corea del Sur e Indonesia han contribuido significativamente al aumento de la demanda de energía térmica en la región. China e India son centros manufactureros mundiales, y varias grandes empresas regionales han incrementado considerablemente su consumo de electricidad térmica.

Además, se prevé que el aumento de las inversiones gubernamentales en urbanización e industrialización impulse significativamente el crecimiento del mercado durante el período de pronóstico. Se espera que el aumento de las inversiones gubernamentales en la construcción de centrales térmicas, como la central eléctrica de carbón de Phulkari en Bangladesh, la central térmica de carbón de Patratu en India, la central eléctrica de Fuyang y la central eléctrica de HuadianLaizhou en China, impulse el mercado de centrales térmicas de Asia Pacífico durante el período de pronóstico.

Se prevé que Norteamérica experimente una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 3,3 % durante el período de pronóstico. El gas natural es el principal combustible utilizado para generar electricidad en centrales térmicas. La abundante oferta de gas proveniente de países como Rusia y Estados Unidos ha contribuido significativamente a la expansión del mercado de centrales térmicas. En Estados Unidos, el gas natural tiene una gran demanda para la generación de electricidad en centrales térmicas. Una infraestructura sólida y bien establecida impulsa principalmente el mercado de centrales térmicas. El aumento de la inversión en Estados Unidos para construir capacidad de generación térmica, junto con el creciente consumo de electricidad, probablemente impulsará la expansión del mercado de centrales térmicas en Norteamérica en los próximos años.

Se prevé que Europa también realice una contribución considerable durante el período de proyección. Con el desmantelamiento de centrales de carbón en varios países de la región, se espera que el mercado se vea impulsado por la generación de energía a partir de gas natural. Los próximos proyectos nucleares de Rusia y la enorme dependencia de Francia de la energía nuclear impulsarán el sector. Si bien se prevé que la energía del carbón y la nuclear disminuyan, el gas natural ofrecerá numerosas oportunidades en breve debido a los proyectos de desarrollo previstos. Se prevé que Rusia aumente su participación en los próximos años debido a su alta demanda de energía, el incremento de la producción de gas natural y los proyectos planificados.