MARCHé COMBINé DE LA CHALEUR ET DE L'éLECTRICITé (CHP) ANALYSIS

La taille combinée du marché de la chaleur et de l'électricité est estimée à 250 millions de dollars en 2022 et devrait dépasser environ 445,6 dollars Mn d'ici 2030, devrait afficher un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 7,5 % entre 2023 et 2030. Le CHP, également connu sous le nom de cogénération, est la production simultanée d'électricité et de chaleur à partir d'une source unique de combustible comme le gaz naturel, la biomasse, le biogaz, le charbon, la chaleur résiduelle ou le pétrole. La technologie peut entraîner des économies d'énergie substantielles en utilisant la chaleur résiduelle qui est normalement rejetée dans l'atmosphère dans les systèmes classiques de production d'électricité. Les systèmes CHP sont très efficaces et utilisent ces flux d'énergie thermique capturés à des fins de chauffage ou de refroidissement dans les applications résidentielles, commerciales et industrielles. Le marché combiné de la chaleur et de l'électricité est segmenté en type de carburant, capacité, technologie, application et région. Par type de combustible, le segment du gaz naturel détenait la plus grande part du marché en 2022. Les systèmes de CHP alimentés au gaz naturel sont largement adoptés en raison de leurs faibles émissions, de leur rendement élevé, de leur facilité de disponibilité et de leur faible coût.

Perspectives régionales du marché de la chaleur et de l'énergie combinées

• Amérique du Nord devrait être le deuxième marché en importance pour le marché combiné de la chaleur et de l'électricité au cours de la période de prévision, représentant plus de 30 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché en Amérique du Nord est due à l'adoption de plus en plus fréquente de systèmes de PCC dans les applications commerciales, institutionnelles et industrielles grâce à des mesures incitatives, à l'appui des politiques et à une sensibilisation croissante à l'efficacité énergétique.
• Les Asie-Pacifique Le marché de la chaleur et de l'électricité devrait représenter le plus grand marché, représentant plus de 45 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché dans la région est due à l'industrialisation et à l'urbanisation rapides, à l'augmentation de la demande d'énergie et aux politiques gouvernementales favorables à l'adoption du PSC.
• Les Moyen-Orient et Afrique Le marché de la chaleur et de l'électricité devrait connaître la croissance la plus rapide, avec un TCAC de plus de 15 % au cours de la période de prévision. La croissance du marché dans la région est due à l'augmentation des investissements dans les nouvelles capacités de production d'électricité et à l'accent mis sur l'amélioration de l'efficacité et de la sécurité énergétiques.

Graphique 1. Part de marché combinée de la chaleur et de l'électricité (PCC) (%), par région, 2023

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Chaleur et puissance combinées (CHP) Pilotes du marché :

• Accroître l'efficacité énergétique et les économies d'énergie: Les systèmes CHP peuvent atteindre des rendements allant jusqu'à 90 %, ce qui permet de réaliser des économies substantielles par rapport aux systèmes thermiques et électriques distincts. La hausse des prix de l'énergie à l'échelle mondiale encourage les industries et le secteur commercial à adopter des systèmes CHP. Dans certains cas, selon le gouvernement des États-Unis, le CHP peut réaliser des économies pouvant aller jusqu'à 40 % et un remboursement de l'investissement de 2 à 3 ans, et les réductions de coûts projetées pour les contribuables américains de l'inclusion du CHP dans une norme d'énergie propre dépassent d'ici 2035 500 milliards de dollars américains.
• Politiques et incitations gouvernementales favorables: Les gouvernements de grands pays tels que l'Inde américaine, la Chine, la Russie fournissent des incitations financières, des fonds et des politiques bénéfiques pour stimuler l'adoption du PCS. Cela comprend les subventions à l'investissement, les réductions d'impôt, les prêts à faible taux d'intérêt et d'autres. Par exemple, selon le gouvernement fédéral américain, le 13 novembre 2023. Plusieurs gouvernements des États et des collectivités locales ont mis en œuvre des politiques et des mesures incitatives visant à surmonter les obstacles et à déployer plus efficacement les PSC.
• Problèmes environnementaux croissants: Les systèmes CHP réduisent considérablement les émissions de dioxyde de carbone et de gaz à effet de serre par rapport à la production d'électricité conventionnelle. L'accent mis sur la réduction de l'empreinte carbone énergie renouvelable les sources influent positivement sur la croissance du marché.
• Industrialisation rapide dans les économies émergentes: L'industrialisation rapide et le développement commercial en cours dans les économies émergentes telles que la Chine, l'Inde, l'Indonésie et d'autres pays augmentent la demande de technologies d'énergie et de chauffage fiables et efficaces, comme le CHP.

Marché combiné de la chaleur et de l'électricité (CHP) Possibilités :

• Récupération de chaleur des déchets: Récupération de chaleur résiduelle Les systèmes CHP offrent d'énormes possibilités d'améliorer l'efficacité énergétique dans les industries à forte intensité énergétique. Cela permet de capter les déchets énergie thermique de sources telles que les gaz d'échappement, les gaz de combustion et d'autres. et la convertir en énergie utile. Par exemple, selon les États-Unis, la cogénération de la chaleur et de l'énergie permet généralement une efficacité électrique efficace de 50 à 70 %. La quantité de chaleur résiduelle récupérable disponible à haute température aux États-Unis est estimée à 7 600 mégawatts d'énergie électrique.
• Passage de la phase classique combustibles: La transition des combustibles fossiles classiques aux combustibles renouvelables, comme la biomasse, crée des possibilités considérables d'intégration des systèmes de PCC à partir de sources renouvelables avec les industries qui ont des flux de déchets de biomasse.
• Systèmes de micro-PCC résidentiels: L'émergence d'unités micro-CHP spécialement conçues pour les petits bâtiments résidentiels et les ménages offre des possibilités de pénétration plus large dans le secteur résidentiel.
• Stabilité et résilience du réseau: Les systèmes CHP améliorent la stabilité du réseau électrique, fournissent une production d'énergie de secours et améliorent la résilience en période de pannes. Cela crée des possibilités d'adoption de la PCS par des établissements essentiels comme les hôpitaux, les centres de données et d'autres.

Marché combiné de la chaleur et de l'électricité (CHP) Tendances :

• Systèmes CHP hybrides: Tendance croissante à utiliser la technologie hybride CHP qui combine deux ou plusieurs méthodes de production d'énergie en un seul système intégré, offre plus d'efficacité et de flexibilité.
• Systèmes CHP intelligents: Intégration de technologies numériques telles que l'intelligence artificielle, Internet des objets, l'analyse des mégadonnées, etc. dans les systèmes CHP pour développer des systèmes CHP intelligents et connectés qui assurent une meilleure surveillance, contrôle et optimisation.
• Production distribuée en culture: Le passage à des modèles de production d'électricité distribuée conduit les établissements commerciaux et industriels à adopter des systèmes de CHP pour répondre à leurs besoins énergétiques locaux.
• CHP à base de biomasse: L'utilisation de la biomasse et des déchets comme combustible pour les systèmes CHP est de plus en plus concentrée car elle fournit une production d'énergie propre et renouvelable.

Restrictions du marché de la chaleur et de l'électricité combinées :

• Coûts initiaux élevés: L'investissement initial important nécessaire pour installer des systèmes de CHP constitue un obstacle majeur, en particulier pour les petites entités commerciales et industrielles.
• Manque d'infrastructures: L'insuffisance des infrastructures telles que les réseaux de chauffage urbain, les gazoducs, les chaînes d'approvisionnement en biomasse et d'autres dans plusieurs régions entrave l'adoption de la technologie CHP et l'augmentation des capacités.
• Incertitude réglementaire: L'incohérence des réglementations relatives aux normes d'interconnectivité des réseaux, aux modèles de revenus, etc., crée un environnement défavorable pour les nouveaux investissements dans les projets CHP.

Contrebalance Les gouvernements et les organismes pourraient offrir des subventions, des subventions, des incitations fiscales ou des prêts à faible taux d ' intérêt pour compenser le coût initial de l ' investissement et encourager une adoption plus large.

ANALYSE

Le marché combiné de la chaleur et de l'électricité demeure un secteur attrayant pour l'investissement en raison du soutien continu de l'État par des subventions et des incitations fiscales sur les principaux marchés. Toutefois, les coûts d'installation initiaux élevés et les longues périodes de récupération posent toujours des difficultés à l'adoption plus généralisée des technologies de CHP. Parmi les diverses sources de carburant utilisées dans les systèmes de CHP, le gaz naturel devrait dominer le marché en raison de sa grande disponibilité, de ses faibles coûts de transport et de ses qualités de combustion relativement propres. L'Asie-Pacifique représente la zone d'opportunité la plus importante pour les fournisseurs de systèmes de cogénération, car la région connaît une urbanisation et une industrialisation rapides. Des pays comme la Chine et l'Inde devraient voir une demande croissante de solutions d'énergie fiables et efficaces sur place pour répondre à leurs besoins énergétiques croissants. De plus, des normes d'émissions rigoureuses dans les grands centres industriels pourraient entraîner des déploiements accrus de CHP. Le secteur industriel reste le segment le plus important des utilisateurs finals et des verticales importantes comme la fabrication et l'alimentation et les boissons sont prêtes à stimuler l'utilisation des systèmes de récupération de chaleur. Parmi les différentes technologies, les turbines à gaz suivies par les moteurs alternatifs seront probablement le témoin d'une augmentation des ventes au cours des prochaines années. Cependant, la catégorie des micro-PCC modulaires peut enregistrer une croissance plus rapide au dos de l'amélioration de l'efficacité de la conception et de la baisse des coûts d'équipement. D'autres progrès technologiques visant à intégrer les sources d'énergie renouvelables, comme l'énergie solaire, pourraient étendre les applications viables des systèmes CHP.

Faits nouveaux

Lancement de nouveaux produits

• En mars 2022, 2G Énergie AG a lancé une nouvelle série d'usines CHP nommée BiogasMaster pour des applications optimisées de biogaz jusqu'à une puissance électrique de 463 kWe. Il offre un rendement énergétique élevé jusqu'à 90 %.(2G Energy AG est une entreprise allemande qui opère dans le secteur de l'énergie. Il est l'un des principaux fabricants internationaux d'installations de production de chaleur et d'électricité (CHP) pour la production et l'approvisionnement décentralisés en énergie.)
• En janvier 2022, Yanmar a lancé deux nouveaux systèmes CHP à grande échelle de 1,8 MW et 2,8 MW respectivement. Ils ont une grande efficacité totale du système et de faibles émissions. (Yanmar est un constructeur japonais de machines lourdes et de moteurs diesel.
• En juin 2021, Fabricant Clarke Energy et le partenaire INNIO lancent un système de CHP de 2 MW fonctionnant sur un mélange de combustible mélangé à l'hydrogène. Cela démontre la viabilité des usines de PCH prêtes à l'hydrogène.( Clarke Energy fait partie de la société Kohler et est un spécialiste multinational de la vente, de l'ingénierie, de l'installation et de l'entretien de centrales qui utilisent des moteurs à gaz & INNIO Jenbacher conçoit et fabrique des moteurs à gaz et des modules de cogénération dans la ville autrichienne de Jenbach au Tyrol. Il fait partie du portefeuille de produits INNIO et est l'une de leurs technologies de moteurs à gaz, l'autre étant Waukesha Engines.)

Acquisition et partenariats

• En juin 2022, FuelCell Energy a acquis Projet de 5,7 MW incluant l'usine CHP de Pfizer. Cette capacité accrue de CombustibleCell Energy permet l'utilisation de la technologie CHP pour fournir de la vapeur et de l'énergie.
• En novembre 2021, la Capstone Green Energy Corporation s'est associée à Biogas Fuel Cell Energy pour favoriser l'adoption de CHP en utilisant des biogaz renouvelables provenant de stations de traitement des eaux usées en Italie.
• En avril 2021, Aurèle et Attero NH ont acquis Econergy, un exploitant de biomasse et de centrales à biogaz. L'acquisition a contribué à accroître la présence dans les solutions énergétiques durables

Graphique 2. Part de marché combinée de la chaleur et de l'électricité (PCC) (%), par type de combustible, 2023

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Meilleures entreprises du marché de la chaleur et de l'énergie combinées (CHP)

• Wärtsilä
• Siemens
• ÉG
• 2G Énergie
• Aegis Energy Services
• La thermotechnologie Bosch
• Kawasaki Industries lourdes
• Viessmann Werke
• Énergie Combustible
• Veolia
• Clarke Énergie
• TURBINE DE CAPSTONE
• Pilier
• Yanmar
• ABB
• Édina
• Wolf GmbH
• Atlas Copco
• Tecogen Inc.
• Technologies de vapeur innovantes

Définition: La chaleur et l'énergie combinées (CHP) qui est également connue sous le nom de cogénération, fait référence à la production simultanée d'électricité et d'énergie thermique utile à partir d'une source unique de combustible comme le gaz naturel, la biomasse, le biogaz, le charbon, le pétrole, etc. Les systèmes de cogénération utilisent la chaleur qui est normalement gaspillée dans la production d'électricité conventionnelle et la recyclent pour assurer le chauffage ou le refroidissement des applications résidentielles, commerciales et industrielles.