ERWARTUNGSSYSTEME MARKT SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Erwartungssysteme Markt Size and Trends

Der Markt für Anregungssysteme wird geschätzt auf 3,24 Milliarden USD in 2024 und wird voraussichtlich erreichen 4,28 Milliarden USD bis 2031, Wachstumsrate (CAGR) von 4,1% von 2024 bis 2031.

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Der Markt für Anregungssysteme wird voraussichtlich im Voraus deutlich wachsen. Die steigende Nachfrage nach zuverlässiger Stromversorgung und die zunehmende Investition in die Modernisierung bestehender Stromnetze sind wichtige Faktoren, die die Einführung von Anregungssystemen vorantreiben. Darüber hinaus wird durch die zunehmende Betonung der Integration erneuerbarer Energien auch die Nachfrage nach Anregungssystemen verstärkt, die dazu beitragen, Stromnetze mit intermittierenden Energiequellen zu stabilisieren.

Erregung Systemeffizienz

Neue digitale statische Anregungssysteme bieten fortschrittliche Feldstärken-Funktionen, die es Generatoren ermöglichen, näher an ihrer maximalen Dauerleistung zu arbeiten. Dies verbessert sich Generator Kapazitäten ohne zusätzliche Investitionsaufwendungen für die Erzeugungseinheit selbst. Statische Systeme erleichtern auch die lastabhängige Spannungsregelung und die transiente Stabilitätsunterstützung, die die Gesamtanlageneffizienz erhöht. Technologien wie bürstenlose Erreger und voll gesteuerte Siliziumdioden verbessern die Leistungsübertragungseffizienz von der Hilfsenergiequelle auf das Generatorfeld weiter. Insgesamt ergeben sich Effizienzgewinne aus hochmodernen statischen Anregungssystemen von 1% bis 3% je nach Generatorgröße und Belastungsbedingungen.

Für Versorgungsbetriebe mit Hunderten von Generatoren in ihrer Flotte können solche kleinen Effizienzverbesserungen zu massiven Einsparungen führen. Nicht nur in Bezug auf reduzierte Kraftstoffkosten, sondern auch geringere Wartungsanforderungen und verlängerte Lebensdauer der Bauteile. Die neuesten statischen Systeme ermöglichen auch die Integration von Condition Monitoring-Funktionen, um geplante Ausfälle und Ersatzteile Inventar zu optimieren. Es wird festgestellt, dass die Renditen aus der Investition in das Erregungssystem ihre Kosten wesentlich überwiegen, insbesondere wenn man bedenkt, dass die Vermögenswerte seit Jahrzehnten funktionieren werden. Dies ist ein entscheidender Faktor, um Endbenutzer kontinuierlich auf neuere und fortschrittlichere Anregungssteuerungstechnologien zu aktualisieren.

So gewann ABB im November 2020 einen Vertrag, um Anregungssysteme und Geschwindigkeitsregelungen für vier Generatoreinheiten im Wasserkraftwerk Governador José Richa am Iguazu-Fluss bereitzustellen. Die Lösung half Copel (Companhia Paranaense de Energia) die Sichtbarkeit seiner operativen Daten durch prädiktive Diagnostik zu verbessern.

Market Concentration and Competitive Landscape

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Die zunehmende Präsenz von intermittierenden erneuerbaren Energiequellen wie Solar und Wind stellt neue operative Herausforderungen für konventionelle Generatoren und Netzbetreiber vor. Die variable und manchmal irritierende Leistung aus Erneuerbare muss sofort mit veränderlichen "versandbaren" Ressourcen ausgeglichen werden, um die Netzstabilität jederzeit zu gewährleisten. Hier spielen Anregungssysteme eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung kritischer Frequenz- und Spannungsunterstützung, um Schwankungen der Erneuerbaren Energien auszugleichen.

Solar- und Windparks sind bereits in vielen Regionen weltweit ein wichtiger Bestandteil des Energiemixes. Darüber hinaus steigt auch der individuelle und kumulative Einfluss verteilter Dach-Solaranlagen auf Niederspannungsverteilungsgitter deutlich an. Die Einhaltung von Netzcode-Konformitäts- und Leistungsqualitätsnormen unter diesen dynamischen Bedingungen erfordert Generatoren, ihre Blindleistungs- und Klemmenspannungsfähigkeit schnell einzustellen.

Zum Beispiel im März 2020, Nidec Leroy-Somer Elektromotoren Hersteller, gestartet TAL 0473. TAL 0473 liefert eine Nennleistung zwischen 400 kVA und 660 kVA bei 50 Hz (von 495 kVA bis 825 kVA bei 60 Hz). Der Generator verfügt standardmäßig über ein SHUNT-Anregungssystem und einen R150-Regler.

Key Takeaways von Analyst:

Der Markt für Anregungssysteme wird in den kommenden Jahren deutlich wachsen. Die steigenden Investitionen in die Modernisierung von alternden Stromnetzen in Regionen werden die Nachfrage nach Anregungssystemen erhöhen. Darüber hinaus soll die zunehmende Installation erneuerbarer Kraftwerke, die an Netzen angeschlossen sind, Chancen für Anregungsanlagenanbieter schaffen. Die Volatilität der Rohstoffpreise bleibt jedoch für die Hersteller ein Anliegen.

Nordamerika dominiert derzeit den Markt und wird voraussichtlich seine Führung fortsetzen, unterstützt durch Netzmodernisierungsprogramme in den USA und den Austausch bestehender Systeme. Europa ist auch eine große Region, die Investitionen zur Erreichung von Klimaschutzzielen reitet. In der Zwischenzeit wird die Region Asien-Pazifik das schnellste Wachstum erleben, das durch den wachsenden Energiebedarf Chinas, Indiens sowie ASEAN-Ländern hervorgerufen wird.

Auf der Technologiefront haben statische Anregungssysteme aufgrund ihrer Zuverlässigkeit und Effizienz deutlich bürstenlose und bürstenartige Systeme übertroffen. Ihr wartungsfreundliches Design hat die Installationen auf der Erzeugungs- und Verteilungsebene von Nutzen weiter verbessert. Gleichzeitig gewinnen synchrone Kondensatoranregungssysteme Zugkraft, um Spannungen für instabile Netze zu regeln, die durch intermittierende erneuerbare Energiequellen geplagt werden.

Während die ursprünglichen Gerätehersteller ihre Position festigen wollen, müssen die Zulieferer Partnerschaften und Fusionen erkunden, um Zugang zu neueren Geographien und Anwendungen zu erhalten. Insgesamt eröffnet die zunehmende Dezentralisierung von Stromerzeugungsportfolios vielversprechende Möglichkeiten für Lieferanten, maßgeschneiderte dezentrale Anregungslösungen zu entwickeln.

Marktherausforderung: Rising Costs, Technological Obsolescence und steigende Anforderungen

Hersteller müssen mit steigenden Rohstoffkosten inmitten globaler Supply Chain-Probleme rechnen. Kunden suchen zunehmend auch effizientere und umweltfreundlichere Lösungen. Technologische Veränderungen stellen auch eine Herausforderung dar, da ältere Systeme veraltet werden. Ein Gleichgewicht zwischen Preis und Leistung kann schwierig sein. Darüber hinaus schwankt die Nachfrage in Anwendungsbereichen wie Automotive, Marine und erneuerbare Energien. Weitere Herausforderungen ergeben sich aus der Entwicklung der elektrischen Netzinfrastruktur und intermittierenden erneuerbaren Energiequellen.

Marktchance: Übergang zu Cleaner Energy Driving Nachfrage nach Spannsystemen

Der kontinuierliche Übergang zu sauberer Energie bedeutet eine erhöhte Nachfrage nach Anregungssystemen, die die Integration erneuerbarer Energien unterstützen. Das Wachstum von Elektrofahrzeugen und die Investitionen in intelligentere Netznetze werden die Chance nutzen. Fortschritte in der Leistungselektronik, im IoT und in der digitalen Steuerung ermöglichen innovativere Produktdesigns. Partnerschaften in allen Branchen können dabei helfen, neue Anwendungsanforderungen anzugehen. Die steigenden Investitionen in die Infrastruktur des Eisenbahn- und Seeverkehrs zeigt auch die Möglichkeit, dass der Markt weiter wächst.

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Typisch wird erwartet, dass statische Anregungssysteme 2024 aufgrund verschiedener technologischer Vorteile gegenüber Rotationssystemen den höchsten Anteil von 69,1 % beibringen. Statische Anregungssysteme nutzen Halbleiterbauelemente wie Thyristoren und Transistoren, um Gleichstromanregungsstrom an Generatoren bereitzustellen, die eine genauere Spannungsregelung gegenüber rotierenden Erregern bieten. Damit eignet sich die statische Anregung für Anwendungen, die Netzverschaltung und Netzstabilisierung erfordern.

Die statische Anregung bietet auch eine einfachere, kompaktere und leichtere Konstruktion gegenüber älteren rotierenden Erregern, die Bürsten, Schleifringe und rotierende Dioden benötigen. Der Mangel an bewegten Teilen in statischen Systemen beseitigt Verschleißprobleme und verbessert die Zuverlässigkeit. Zusätzlich reagiert die statische Anregung viel schneller auf Spannungsschwankungen als Drehsysteme. Diese schnelle Reaktionszeit ermöglicht statische Systeme, die Netzfrequenz effektiv zu unterstützen und macht sie zu einer wesentlichen Technologie für die Integration erneuerbarer Energiequellen wie Solar und Wind.

Technologische Verbesserungen erweitern weiterhin die Fähigkeiten statischer Anregungssysteme. Die Fortschritte in der Leistungselektronik haben die Conversion-Effizienz erhöht, während die Größe und Kosten reduziert werden. Die Verwendung von isolierten Gate-Bipolartransistoren (IGBTs) und Gate-Abschaltthyristoren (GTOs) anstelle herkömmlicher Thyristoren sorgt für schnelleres Ansprechen und geringere Verlustleistungen. Darüber hinaus hat die Annahme von voll gesteuerten Geräten wie IGBTs erweiterte Spannungsregelung Funktionen durch unabhängige Steuerung des Feldstroms ermöglicht. Moderne statische Anregungssysteme nutzen auch die digitale Signalverarbeitung für verbesserte Regelkreise.

Die zunehmende Rolle verteilter Energieressourcen ist ein wichtiger Treiber für statische Systeme. Ihre schnelle Reaktion, geringe Größe, flexible Kontrollen und reduzierte Emissionen machen sie gut geeignet, um die Intermittent von erneuerbaren Quellen in Mikrogittern und verteilten Anwendungen der Generation zu unterstützen. Auch staatliche Anreize und regulatorische Mandate für eine sauberere Stromerzeugung treiben Investitionen in die statische Anregungstechnologie. Mit einer kontinuierlichen Technologieverfeinerung, die ihre Fähigkeiten erweitert, werden statische Anregungssysteme wahrscheinlich den dominanten Anteil am Markt für Anregungssysteme halten.

Durch Controller-Typ - Digitale Controller treiben Innovation in Spannsystemen

Im Hinblick auf den Controller-Typ wird erwartet, dass digitale Steuerungen im Jahr 2024 74,7% des Marktanteils ausmachen, da die Leistung durch digitale Technologiefortschritte überlegen ist. Digitale Anregung ermöglicht eine schnellere, flexiblere Steuerung im Vergleich zu analogen Mechanismen. Digitale Spannungsregler verarbeiten Anregungssignale durch Mikroprozessoren anstatt herkömmliche elektronische Bauelemente. Dies ermöglicht anspruchsvollere Closed-Loop-Spannungsregelalgorithmen, die nicht hardwarebegrenzt softwaredefiniert sind.

Digitale Regler bieten Abtastraten von 1.000 mal pro Sekunde, verglichen mit etwa 10-30 mal für analoge Systeme. Ihre Hochgeschwindigkeitsverarbeitung sorgt für eine schnelle, präzise Reaktion auf Spannungsschwankungen auf Stromnetzen. Digitale Regler können auch erweiterte Funktionen wie automatische Spannungsregelung, Netzstabilisatoren, Lastteilung und Leistungsschwingungsdämpfung einbinden - die mit analogen Ausführungen herausfordern oder unmöglich sind. Diese erweiterte Funktionalität unterstützt die komplexe Koordination zwischen mehreren Erzeugungseinheiten in modernen vernetzten Netzen.

Die programmierbare Natur digitaler Steuerungen hat auch mehr Innovation in der Anregungsproduktdesign vorangetrieben. Software-Konfigurationen ermöglichen maßgeschneiderte Regulierungsstrategien für unterschiedliche Generator-/Turbinen-OEM-Spezifikationen sowie das Nachrüsten bestehender Einheiten. Über Software-Updates gewinnen digitale Systeme neue Fähigkeiten während ihrer gesamten Lebensdauer ohne Hardware-Änderungen. Demgegenüber unterliegen analoge Regler einen aufwendigen Umgestaltungsprozess für Leistungssteigerungen. Durch die konsequente digitale Elektronikskalierung machen die Hersteller Anregungssysteme kleiner, zuverlässiger und erschwinglich durch standardisierte digitale Designs.

Insgesamt, günstige Flexibilität, Skalierbarkeit und Zukunftssicherheit machen digitale Anregungen gut positioniert, um die digitale Transformation der Energieindustrie auszurichten. Utilities und unabhängige Stromproduzenten werden wahrscheinlich eine digitale Anregung mit höheren Raten annehmen, um die sich entwickelnden Anforderungen an intelligentere, verteilte Netzoperationen zu unterstützen. Diese Vorteile digitaler Steuerungen unterstreichen ihre wachsende Dominanz im Bereich Anregungssysteme.

Durch Anwendung - Synchrone Generatoren führen das Anwendungssegment aufgrund von Skalen und Effizienz

Unter Anregungssystemanwendungen wird erwartet, dass der Synchrongenerator den größten Marktanteil von 68,4% im Jahr 2024 ausmacht. Synchrone Generatoren bleiben aufgrund ihrer enormen Größe und hohen Effizienz die Arbeitspferde zentralisierter Stromerzeugung weltweit. Fast alle großen thermischen und hydroelektrischen Kraftwerke verlassen sich auf synchrone Maschinen, um das primäre Bewegungsmoment in elektrische Leistung umzuwandeln.

Die charakteristische große Größe von Nutzgeneratoren, die von je zehn bis hundert Megawatt reicht, treibt hohe Anregungsleistungsanforderungen an, um die Synchrondrehzahl bei unterschiedlichen Belastungen zu halten. Die richtige Feldanregung ist für Synchrongeneratoren kritisch, um glatte sinusförmige Spannungswellenformen in Synchronisation mit der Netzfrequenz zu erzeugen. Dadurch wird die Netzstabilität und Leistungsqualität in Übertragungs- und Verteilernetzen gewährleistet.

Darüber hinaus können Synchrongeneratoren durch synchronen Betrieb mit Nullschlupf zwischen Statormagnetfeld und Rotor Wirkungsgrade bis zu 99 % erzielen. Keine andere elektrische Maschine kommt nah an der Anpassung ihrer immensen Leistungsfähigkeiten oder Umwandlungseffizienzen in Gebrauchswaagen. Der robuste Heavy-Duty-Building bietet auch lange Betriebszeiten von 40 Jahren oder mehr. Keine andere Generation Technologie hat so umfassend dominiert Massenstromversorgung weltweit seit über einem Jahrhundert.

Während Anwendungen wie die Erneuerbare-Energie-Integration und die verteilte Generation andere Motor-Generator-Typen übernehmen, werden die Ubiquität und die immensen Kapazitäten herkömmlicher zentralisierter Synchrongenerator-Flotten ihren Vorrang im Anregungs-Anwendungssegment erhalten. Auch wenn der Generationsmix langfristig abwechslungsreich ist, werden synchrone Maschinen in Basislast-, Zwischen- und Spitzenkraftwerken, die Basislastanlagen für Jahrzehnte definieren, gelenkig entwickelt. Die synchrone Erregung umfasst daher den Anteil des Löwen an diesem Erregungssystemmarkt.

Regional Insights

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Der Markt für Anregungssysteme ist für ein starkes Wachstum gesichert, wobei die Region Asien-Pazifik voraussichtlich sowohl im Marktanteil als auch in der Wachstumsrate im Jahr 2024 dominieren wird. Der größte Marktanteil von 36,17% hält Asien Pacific für den Weltmarkt. Das Marktwachstum in der Region wird durch eine rasche Industrialisierung, Erweiterung der Kapazitäten der Stromerzeugung und verstärkte Investitionen in erneuerbare Energieprojekte in Ländern wie China, Indien und Japan getrieben. Diese Dominanz wird durch Regierungsinitiativen weiter gestärkt, die darauf abzielen, die alternde Strominfrastruktur zu verbessern und die Netzsicherheit zu erhöhen.

Darüber hinaus wird die Region mit der höchsten jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 5,8% im Jahr 2024 wachsen. Diese beeindruckende Wachstumsrate kann auf die anhaltende Nachfrage nach Elektrizität aufgrund der Urbanisierung und der Besiedlungspopulation zurückgeführt werden, verbunden mit einem deutlichen Anstieg der Produktionsaktivitäten. Technologische Fortschritte und die Einführung von Smart-Grid-Technologien sind auch wichtige Faktoren, die zu diesem beschleunigten Wachstum beitragen. Da die Nachfrage nach einer effizienten und zuverlässigen Stromversorgung weiter ansteigt, wird erwartet, dass die Region Asien-Pazifik ihre führende Position im Markt für Anregungssysteme untermauert und ihre kritische Rolle in der globalen Energielandschaft unterstrich.

Naher Osten und Afrika präsentieren attraktive Aussichten, die durch die laufende Eisenbahnmodernisierung und neue Linienprojekte unter regionalen Entwicklungsprogrammen wie GCC Railway, East African Railway Master Plan und Transafrikanische Autobahnen getrieben werden. Die Länder, die prospektive Megaprojekte durchführen, umfassen Saudi-Arabien, die USA und Äthiopien neben Ägypten, um die regionale Vernetzung zu fördern. Während die Nachfrage derzeit durch Importe gedient wird, gewinnt die lokale Fertigung durch Technologietransferpartnerschaften an Traktion. Dies bietet eine Gelegenheit für globale Spieler, die Nischenanforderungen unterschiedlicher Verkehrsbedingungen zu erfüllen und Aftersales und Services zu erweitern. Auch die Entwicklung von Wirtschaften in den übrigen Ländern Asiens im Pazifischen Ozean und Lateinamerikas geht auf die hohen potenziellen Märkte zurück, die von Hochgeschwindigkeitsbahnprojekten bzw. Industrialisierungen geführt werden.

Market Report Scope

Key Developments

• Im Dezember 2020 Hitachi ABB Netzteile eine Technologie Unternehmen, startete einen jährlichen Test der weltweit ersten Hybridlösung, die einen STATCOM (statischer Kompensator) mit einem Synchronkondensator, einem Vierpolmotor mit bürstenlosem Anregungssystem, der mit SP Energy Networks, der Universität Strathclyde und der Technischen Universität Dänemark arbeitet.
• Im November 2020 erhielt Emerson, ein Softwareunternehmen, einen Vertrag von Oklahoma Gas und Electric (OG&E) für die OG&E Redbud Kombi-Zyklus-Anlage, um neun verschiedene Kontrollsysteme über vier Einheiten zu aktualisieren und zu vereinheitlichen. Durch die Installation der Ovation-Technologie von Emerson in seinem kombinierten Kraftwerk Redbud hat Oklahoma Gas und Electric (OG&E) zahlreiche Vorteile realisiert, einschließlich der Fähigkeit, jede Einheit 25 bis 35 Minuten schneller zu starten, so dass das Dienstprogramm schneller Megawatt erzeugen und gleichzeitig die Kraftstoffkosten senken kann.
• Im September 2020 wurde GE Renewable Energy, ein Technologieunternehmen, in Auftrag gegeben und liefert 500MV Turbinenkapazität an das Kundah Wasserkraftwerk in Indien. GE war verantwortlich für die Planung, Herstellung und Überwachung von Lagerturbinen, Erregungssystemen, Steuerungs- und Schutzsystemen und anderen Anlagen.
• Im September 2020 stellte Basler Electric, Hersteller von Power-Systemen-Produkten, das DECS-450 bürstenlose digitale Anregungssteuerungssystem als neuestes Produkt in seiner Linie integrierter Anregungssysteme vor. DECS-450 ist auf der Mikroprozessor-basierten DECS-Plattform aufgebaut. Es bietet eine verbesserte Spannungsregelung Genauigkeit bei 0,10%, fünf Moden der Anregungssteuerung und integrierte programmierbare Logik.
• Im Mai 2020 unterzeichnete ANDRITZ, eine internationale Technologiegruppe, einen Vertrag mit Companhia Hidrelétrica do São Francisco (CHESF), um die vollständige Modernisierung und Digitalisierung des Sobradinho Wasserkraftwerks am Fluss São Francisco, Brasilien, durchzuführen. Der Lieferumfang umfasst mittlere & Niederspannungs-Kubik, Automatisierungs- & Steuersysteme, Spulway & Wasseraufnahme, Klimaüberwachungssystem, HIPASE Technologie für Synchronisation, Anregung, Turbinenregler und Schutz, Reparaturservice, Transformatoren, Kühlung und Lüftungsanlagen.
• Im Januar 2020, ABB Ltd ein Technologieunternehmen, gewann Antriebsaufträge für zwei verschiedene Sun Paper Projekte. Der erste Auftrag umfasst Antriebe für PM1 und PM2 (PM-Papiermaschine) in der Laos-Mühle. Der zweite Auftrag umfasst ein Synchronmotor- und Antriebsprojekt für die Zellstoffproduktionslinie in Shandong, China.

*Definition: Der Markt für Anregungssysteme wird für Stromerzeugungsanlagen verwendet, die in Versorgungs- und Industriebereichen eingesetzt werden. Anregungssysteme helfen, die von Generatoren/Generatoren erzeugte Spannung durch Steuerung des Feldstroms im Stator zu regeln. Sie erregen den Rotor von Generatoren in thermischen, hydro- und erneuerbaren Kraftwerken, um eine konstante Spannungsleistung zu erhalten. Der wachsende Sektor erneuerbare Energien und die Modernisierung der alternden Energieinfrastruktur wird das Marktwachstum für Produkte wie statische Erreger, bürstenlose Erreger und rotierende Erreger vorantreiben.

Market Segmentation

• Typ Insights (Revenue, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Statische
  • Rotation
• Controller Typ Insights (Revenue, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Analog
  • Digital
• Anwendungshinweise (Revenue, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Synchroner Generator
  • Synchronmotor
• Regionale Einblicke (Revenue, USD Bn, 2019 - 2031)
  • Nordamerika
    • US.
    • Kanada
  • Lateinamerika
    • Brasilien
    • Argentinien
    • Mexiko
    • Rest Lateinamerikas
  • Europa
    • Deutschland
    • U.K.
    • Spanien
    • Frankreich
    • Italien
    • Russland
    • Rest Europas
  • Asien-Pazifik
    • China
    • Indien
    • Japan
    • Australien
    • Südkorea
    • ASEAN
    • Rest von Asia Pacific
  • Naher Osten und Afrika
    • Südafrika
    • GCC Länder
    • Israel
    • Rest des Nahen Ostens & Afrika
• Schlüsselspieler Insights
  • ABB
  • Siemens Energie
  • General Electric
  • UNDRITZ Gruppe
  • Voith Group
  • Nidec Corporation
  • KONCAR Gruppe
  • Emerson
  • Melrose Industrien PLC
  • Mitsubishi Electric Corporation
  • WEG
  • Tenel S.R.O
  • Basler Elektro
  • Automatisierung Elektronik Indien
  • Amtech Power Ltd.
  • Reivax
  • Veto Oy
  • L & S Strom
  • PLUTON Gruppe
  • NR Electric Co. Ltd.
  • Birr Maschinen
  • SVEA Leistung
  • Forschung und Entwicklung Dienstleistungen
  • Nelumbo Icona Controls Pvt. Ltd
  • F&E PROZESSAUTOMATION GmbH