KOMBINIERTER WäRME- UND ENERGIEMARKT (CHP) ANALYSIS

Die gemeinsame Marktgröße für Wärme und Strom (CHP) wird geschätzt, um US$ 250 Mn in 2022 und wird voraussichtlich um US$ 445.6 übertreffen Mn bis 2030, erwartet eine jährliche Wachstumsrate (CAGR) von 7,5% von 2023 bis 2030. CHP, die auch als KWK bekannt ist, ist die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme aus einer einzigen Brennstoffquelle wie Erdgas, Biomasse, Biogas, Kohle, Abwärme oder Öl. Die Technologie kann zu erheblichen Energieeinsparungen führen, indem die in konventionellen Stromerzeugungsanlagen üblicherweise an die Atmosphäre zurückgewiesene Abwärme genutzt wird. CHP-Systeme sind hocheffizient und nutzen diese erfassten Wärmeenergieströme für Heiz- oder Kühlzwecke in Wohn-, Gewerbe- und Industrieanwendungen. Der kombinierte Wärme- und Strommarkt wird in Kraftstoffart, Kapazität, Technologie, Anwendung und Region segmentiert. Das Erdgassegment hält nach Brennstofftyp 2022 den größten Marktanteil. Natürliche gasbefeuerte CHP-Systeme sind aufgrund ihrer niedrigen Emissionen, hoher Effizienz, einfacher Verfügbarkeit und niedriger Kosten weit verbreitet.

Kombinierte Wärme und Energie (CHP) Markt Regionale Einblicke

• Nordamerika erwartet wird, dass der zweitgrößte Markt für den kombinierten Wärme- und Strommarkt während der Prognoseperiode sein wird, was 2023 über 30% des Marktanteils ausmacht. Das Marktwachstum in Nordamerika ist auf die zunehmende Einführung von CHP-Systemen in kommerziellen, institutionellen und industriellen Anwendungen zurückzuführen, die durch Anreize, politische Unterstützung und zunehmendes Bewusstsein für Energieeffizienz angetrieben werden.
• Die Asien-Pazifik Der Markt dürfte der größte Markt für den kombinierten Wärme- und Strommarkt sein, der 2023 über 45 % des Marktanteils ausmacht. Das Marktwachstum in der Region ist auf eine rasche Industrialisierung und Urbanisierung, steigende Energienachfrage und Regierungspolitiken zur Unterstützung der KWK zurückzuführen.
• Die Naher Osten und Afrika Der Markt wird voraussichtlich der am schnellsten wachsende Markt für den kombinierten Wärme- und Strommarkt sein, während der Prognosezeit ein CAGR von über 15% beträgt. Das Marktwachstum in der Region ist darauf zurückzuführen, dass Investitionen in neue Stromerzeugungskapazitäten steigen und sich auf die Steigerung der Energieeffizienz und der Sicherheit konzentrieren.

Abbildung 1. Kombinierte Wärme und Energie (CHP) Marktanteil (%), Nach Region, 2023

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Kombination von Wärme und Leistung (CHP) Markttreiber:

• Steigerung der Energieeffizienz und Kosteneinsparung: KWK-Systeme können Wirkungsgrade von bis zu 90% erreichen, was erhebliche Kosteneinsparungen im Vergleich zu separaten Wärme- und Stromsystemen ermöglicht. Die weltweit steigenden Energiepreise fördern die Industrie und den Handelssektor, um KWK-Systeme zu übernehmen. So kann CHP laut US-Regierung Einsparungen von bis zu 40% und eine Rückzahlung auf Investitionen von 2-3 Jahren bereitstellen, und die projizierten Kostensenkungen für US-Ratenzahler von einschließlich CHP in einem sauberen Energiestandard von mehr als 500 Milliarden US-Dollar bis 2035.
• Fördernde Regierungspolitiken und Anreize: Regierungen in den wichtigsten Ländern wie U.S. Indien, China, Russland bieten finanzielle Anreize, Gelder und günstige Politiken, um die Annahme von CHP zu fördern. Dazu gehören Investitionssubventionen, Steuersenkungen, Zinsvergünstigungen und andere. Zum Beispiel, laut US-Bundesregierung am 13. November 2023. Mehrere staatliche und lokale Regierungen haben Politiken und Anreize umgesetzt, die dazu dienen sollen, Barrieren zu überwinden und KWK effektiver einzusetzen.
• Wachsende Umweltbelange: CHP-Systeme reduzieren Kohlenstoffdioxid und Treibhausgasemissionen im Vergleich zur herkömmlichen Stromerzeugung deutlich. Die Betonung der Verringerung des CO2-Fußabdrucks und der Verschiebung in Richtung erneuerbare Energien Quellen beeinflussen das Marktwachstum positiv.
• Schnelle Industrialisierung in Schwellenländern: Die anhaltende rasche Industrialisierung und kommerzielle Entwicklung in Schwellenländern wie China, Indien, Indonesien und anderen treibt die Nachfrage nach zuverlässigen und effizienten Strom- und Heiztechnologien wie CHP zu.

Kombinierter Wärme- und Strommarkt (CHP) Möglichkeiten:

• Abwärmerückgewinnungsanwendungen: Abfallwärmerückgewinnung CHP-Systeme bieten enorme Gelegenheit, die Energieeffizienz in energieintensiven Industrien zu verbessern. Dies ermöglicht die Erfassung von Abfällen thermische Energie aus Quellen wie Abgasen, Rauchgasen und anderen. und sie in nützliche Energie umwandeln. So erreicht z.B. nach den USA die Kraft-Wärme-Kopplung in der Regel effektive elektrische Wirkungsgrade von 50% bis 70%. Die bei hohen Temperaturen in den USA verfügbare Menge an erstattungsfähigen Abwärme wird auf 7.600 Megawatt elektrischer Leistung geschätzt.
• Übergang von konventionellen Kraftstoffe: Der Übergang von konventionellen fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Brennstoffen wie Biomasse schafft wesentliche Möglichkeiten für die Integration erneuerbarer KWK-Systeme in Industrien mit Biomasseabfällen.
• Residential micro-CHP-Systeme: Die Entstehung von Mikro-CHP-Einheiten, die speziell für kleine Wohngebäude und Haushalte konzipiert ist, bietet Möglichkeiten für eine breitere Durchdringung im Wohnbereich.
• Grid Stabilität und Widerstandsfähigkeit: CHP-Systeme verbessern die Stromnetzstabilität, bieten Backup-Stromerzeugung und verbessern die Widerstandsfähigkeit in Zeiten von Stromausfall. Dies schafft Chancen für die Übernahme von CHP durch kritische Einrichtungen wie Krankenhäuser, Rechenzentren und andere.

Kombinierter Wärme- und Energiemarkt (CHP) Trends:

• Hybride CHP-Systeme: Wachstumstrend der Verwendung von Hybrid-KWK-Technologie, die zwei oder mehr Energieerzeugungsmethoden in ein integriertes System vereint, bietet höhere Effizienz und Flexibilität.
• Smart CHP Systeme: Integration der digitalen Technologie wie künstliche Intelligenz, Internet der Dinge, Big Data Analytics und andere in CHP-Systeme, um intelligente und vernetzte CHP-Systeme zu entwickeln, die eine bessere Überwachung, Kontrolle und Optimierung bieten.
• Wachsende verteilte Generation: Die Umstellung auf verteilte Stromerzeugungsmodelle treibt die Einführung von KWK-Systemen durch kommerzielle und industrielle Betriebe an, um ihren lokalen Energiebedarf zu decken.
• Biomassbasiertes CHP: Die Verwendung von Biomasse und Abfallstoffen als Brennstoff für KWK-Systeme gewinnt zunehmenden Fokus, da sie eine saubere und erneuerbare Energieerzeugung ermöglicht.

Kombinierte Wärme und Energie (CHP) Marktrückhaltungen:

• Hohe Anfangskosten: Die bedeutenden Investitionen im Vorfeld der Investitionen, die zur Installation von KWK-Systemen erforderlich sind, sind vor allem für kleinere gewerbliche und industrielle Unternehmen eine große Barriere.
• Mangel an Infrastruktur: Unzureichende Infrastrukturen wie Fernwärmenetze, Gaspipelines, Biomasseversorgungsketten und andere in mehreren Regionen behindern die Einführung von CHP-Technologie und die Skalierung von Kapazitäten.
• Regelunsicherheit: Unstimmigkeiten in Regelungen im Zusammenhang mit Netz-Interkonnektivitätsstandards, Umsatzmodellen und anderen in verschiedenen Staaten schaffen ein ungünstiges Umfeld für neue Investitionen in KWK-Projekte.

Gegengewicht Regierungen und Agenturen könnten Subventionen, Zuschüsse, steuerliche Anreize oder Niedrigzinsdarlehen anbieten, um die anfänglichen Investitionskosten zu kompensieren und eine breitere Annahme zu fördern.

ANALYST VIEW

Der kombinierte Wärme- und Strommarkt ist nach wie vor ein attraktiver Investitionssektor, der auf eine fortgesetzte staatliche Unterstützung durch Subventionen und steuerliche Anreize in großen Märkten zurückzuführen ist. Allerdings stellen hohe Erstinstallationskosten und lange Rückzahlungsfristen immer noch Herausforderungen für eine stärkere Einführung von CHP-Technologien. Von den verschiedenen Brennstoffquellen, die in CHP-Systemen verwendet werden, wird erwartet, dass Erdgas aufgrund seiner breiten Verfügbarkeit, geringen Transportkosten und relativ sauberen Brennqualitäten den Markt dominiert. Asien-Pazifik ist der bedeutendste Gelegenheitsraum für CHP-Systemanbieter, da die Region eine schnelle Urbanisierung und Industrialisierung erlebt. Länder wie China und Indien erwarten eine wachsende Nachfrage nach zuverlässigen und effizienten Stromlösungen vor Ort, um ihren wachsenden Energiebedarf zu unterstützen. Darüber hinaus könnten strenge Emissionsnormen in großen Industriezentren verstärkte CHP-Einsätze antreiben. Der Industriesektor bleibt das größte Endverbrauchersegment und prominente Vertikalen wie Herstellung und Lebensmittel & Getränke sind bereit, um die Nutzung von Abwärmerückgewinnungssystemen zu steigern. Unter verschiedenen Technologien dürften Gasturbinen, gefolgt von Hubmotoren, in den kommenden Jahren höhere Absatzbeiträge verzeichnen. Die modulare Mikro-CHP-Kategorie kann jedoch am schnellsten Wachstum auf der Rückseite der Verbesserung der Designeffizienz und sinkenden Gerätekosten registrieren. Weitere technologische Fortschritte bei der Integration erneuerbarer Energiequellen wie Solar könnten die tragfähigen Anwendungen von CHP-Systemen erweitern.

Neueste Entwicklungen

Neue Produktstarts

• Im März 2022, 2G Energy AG startete eine neue CHP-Anlagenserie namens BiogasMaster für optimierte Biogasanwendungen bis zu einer elektrischen Leistung von 463 kWe. Die2G Energy AG ist ein in Deutschland ansässiges Unternehmen, das im Energiesektor tätig ist. Es ist ein führender internationaler Hersteller von kombinierten Wärme- und Stromanlagen (CHP) für dezentrale Erzeugung und Energieversorgung.)
• Im Januar 2022 startete Yanmar zwei neue Großgasmotor-CHP-Systeme mit einer Leistung von 1,8 MW bzw. 2,8 MW. Sie haben eine hohe Gesamtsystemeffizienz und geringe Emissionen. (Yanmar ist ein japanischer Dieselmotor, schwere Maschinen und Landmaschinenhersteller, gegründet 1912 in Osaka, Japan)
• Im Juni 2021, Hersteller Clarke Energy und Partner INNIO starten ein 2 MW CHP-System, das auf einem Wasserstoffgemisch-Brennstoffgemisch arbeitet. Dies zeigt die Lebensfähigkeit von wasserstoffbereiten KWK-Anlagen.( Clarke Energy ist Teil der Kohler Company und ist ein multinationaler Spezialist für Verkauf, Engineering, Installation und Wartung von Kraftwerken, die Gasmotoren & INNIO Jenbacher entwirft und produziert Gasmotoren und KWK-Module in der österreichischen Stadt Jenbach in Tirol. Es ist Teil des INNIO-Portfolios von Produkten und ist eine ihrer Gasmotortechnologien; das andere ist Waukesha Engines.)

Erwerb und Partnerschaften

• Im Juni 2022 erwarb FuelCell Energy 5.7 MW Projekt inklusive KWK-Anlage von Pfizer. Diese erweiterte FuelCell Energy Kapazität und ermöglicht die Verwendung von CHP-Technologie, um Dampf und Strom zu bieten.
• Im November 2021 hat die Capstone Green Energy Corporation mit Biogas Fuel Cell Energy zusammengearbeitet, um die Übernahme von CHP durch die Nutzung von erneuerbaren Biogasen aus Kläranlagen in Italien voranzutreiben.
• Im April 2021 erwarb Aurelius zusammen mit Attero NH Econergy, einem Betreiber von Biomasse- und Biogaskraftwerken. Der Erwerb half bei der Erweiterung der Präsenz in nachhaltigen Energielösungen

Abbildung 2. Kombinierte Wärme und Leistung (CHP) Marktanteil (%), nach Kraftstoffart, 2023

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Top-Unternehmen in Combined Heat And Power (CHP) Markt

• Wärtsilä
• Siemens
• GESAMT
• 2G Energie
• Aegis Energy Services
• Bosch Thermotechnik
• Kawasaki Heavy Industries
• Viessmann Werke
• Kraftstoffverbrauch
• Veolia
• Clarke Energy
• CAPSTONE TURBINE
• Raupen
• Yanmar
• ABB
• Edina
• Wolf GmbH
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• Tecogen Inc.
• Innovativ Steam Technologies

Begriff: Kombinierte Wärme und Energie (CHP), die auch als KWK bekannt ist, bezieht sich auf die gleichzeitige Erzeugung von Strom und nützlicher Wärmeenergie aus einer einzigen Brennstoffquelle wie Erdgas, Biomasse, Biogas, Kohle, Öl und anderen. CHP-Systeme nutzen die Wärme, die in der konventionellen Stromerzeugung normalerweise verschwendet wird, und recyceln sie, um Heizung oder Kühlung über Wohn-, Gewerbe- und Industrieanwendungen bereitzustellen.