WAVE ENERGY CONVERTER MARKET SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2024-2031)

Il convertitore di energia onda La dimensione del mercato è apprezzata US$ 19.52 Bn nel 2024 e si prevede di raggiungere US$ 26.15 Bn entro il 2031, crescere in un tasso di crescita annuale (CAGR) 4,3% dal 2024 al 2031. Convertitori di energia d'onda sono dispositivi che vengono impiegati negli oceani per sfruttare l'energia cinetica dalle onde di superficie dell'oceano e convertirlo in energia elettrica utilizzabile. Ci sono alcuni tipi principali di convertitori di energia d'onda tra cui ammortizzatori, attenuatori e dispositivi di sovrapposizione.

Analisi regionale:

• Europa: Con una quota di mercato del 38% nel 2020, l'Europa ha condotto il mercato dei convertitori di energia onda . Durante il periodo di proiezione, ci si aspetta anche un notevole aumento del mercato. L'espansione del mercato è attribuita a molti fattori come le politiche governative, le leggi o i mandati che incoraggiano lo sviluppo o la commercializzazione dell'energia d'onda, l'aumento dell'installazione di progetti di energia d'onda, e altri. Il mercato può crescere a causa dell'espansione degli impianti energetici delle onde, dell'aumento degli obiettivi della capacità energetica dell'oceano e della crescente transizione verso fonti energetiche sostenibili. Le tecnologie dell'energia oceanica, come l'onda e il marea, dovrebbero influenzare significativamente i sistemi energetici e l'industria dell'Europa entro il 2030, secondo il progetto della Commissione europea.
• Nord America si è affermata come il secondo più grande mercato regionale per i convertitori di energia d'onda. La regione rappresenta oltre il 25% della capacità installata globale a causa di forti iniziative di sostegno del governo e della presenza di attori chiave del settore. Paesi come gli Stati Uniti e il Canada hanno introdotto incentivi finanziari e politiche favorevoli per aumentare gli investimenti nelle tecnologie dell'energia oceanica nell'ultimo decennio. Ciò ha permesso alle aziende locali di sviluppare e testare rapidamente le loro soluzioni.
• Inoltre, la regione ospita leader globali come Oregon State University e Columbia Tecnologie energetiche che hanno contribuito significativamente alla ricerca e sviluppo di nuovi progetti di energia onda. I loro sforzi continui hanno facilitato il miglioramento dell'efficienza di conversione e della sopravvivenza in ambienti marini difficili. Questo rende le soluzioni del Nord America alcune delle più ampiamente testate e ottimizzate nel mercato. Diversi progetti dimostrativi hanno anche contribuito a costruire fiducia tra i potenziali clienti circa l'affidabilità di queste offerte.
• Asia Pacifico è emerso come il più veloce mercato regionale in crescita per i convertitori di energia ondulata. Paesi con lunghe coste e ambiziosi obiettivi rinnovabili come Cina, Giappone, Corea del Sud e Australia stanno sostenendo attivamente la creazione di una base di produzione locale. Il loro obiettivo è quello di utilizzare abbondanti risorse ondate indigene per soddisfare le crescenti esigenze energetiche in modo sostenibile.
• I governi della regione forniscono incentivi fiscali per progetti di energia ondulata e politiche promozionali per attirare fornitori di componenti e sviluppatori di tecnologia. Inoltre, gli accordi di acquisto di energia a prezzi favorevoli da parte delle utenze nazionali incoraggiano gli investimenti privati. Ciò ha spinto i fornitori globali a creare impianti di produzione locale e centri di assemblaggio nella regione a capitalizzare sulle opportunità emergenti. Gli sforzi di localizzazione stanno anche riducendo i costi di proprietà per i progetti di energia ondulata in Asia Pacifico. Questi fattori sono suscettibili di accelerare il ritmo delle distribuzioni commerciali nei prossimi anni.

Figura 1. Wave Energy Converter Market Share (%), per Regione, 2024

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Wave Energy Converter Market Analyst’s Views:

Il mercato dei convertitori di energia d'onda ha un potenziale di crescita significativo nel lungo termine. I principali fattori di crescita sono la crescente necessità di fonti rinnovabili di energia e la crescente attenzione alla riduzione della dipendenza dai combustibili fossili a livello globale. Le regioni costiere con una forte attività ondulare sono luoghi ideali per sfruttare il potere delle onde. I progressi tecnologici saranno un fattore chiave per una maggiore commercializzazione dei convertitori di energia da onda. I produttori stanno investendo fortemente in R&D per sviluppare soluzioni più efficienti e convenienti.

Tuttavia, i costi iniziali di installazione elevati rimangono un importante restringimento per l'adozione di convertitori di energia d'onda. Il mercato è ancora nelle prime fasi di sviluppo e il raggiungimento di economie significative di scala è stato difficile. Le preoccupazioni ambientali relative all'impatto sugli ecosistemi marini sono un'altra barriera. La concorrenza di tecnologie rinnovabili relativamente mature come il solare e il vento pone anche una minaccia. Le risorse d'onda fluttuanti pongono problemi di affidabilità che devono essere affrontati.

L'Europa, in particolare i paesi dell'Atlantico settentrionale, domina l'attuale mercato dei convertitori di energia ad onda grazie alle politiche governative di sostegno e alla presenza di importanti sviluppatori Andando avanti, Asia Pacifico è previsto per assistere alla crescita più rapida, guidata da paesi come Cina, Giappone e Corea del Sud. Le lunghe coste e l'attenzione sullo sviluppo di settori energetici rinnovabili indigeni rendono la regione altamente adatta per la produzione di energia da onda. L'America del Nord vedrà anche un aumento degli investimenti per quanto riguarda la sicurezza energetica aumentare la partecipazione dei giocatori privati.

Driver per il mercato di Convertitore di energia d'onda:

Aumentare la concentrazione sulla transizione energetica pulita: Il crescente focus sulle fonti rinnovabili e pulite di energia a livello globale è un importante driver per la crescita del mercato dei convertitori di energia onda. C'è un crescente riconoscimento del ruolo delle attività umane come le emissioni di gas a effetto serra nel portare avanti cambiamento climatico e riscaldamento globale. Ciò ha portato agli sforzi dei governi e degli organismi internazionali di allontanarsi dai combustibili fossili alle fonti rinnovabili di energia che non inquinano l'ambiente. Molti paesi si sono impegnati a ridurre l'impronta di carbonio e la dipendenza dal carbone e dal petrolio adottando obiettivi energetici rinnovabili ambiziosi per il futuro.

Anche la transizione all'energia pulita è diventata più necessaria in quanto l'ambiente e gli impatti sulla salute continuano a dipendere dai combustibili fossili. La combustione di carbone, petrolio e gas naturale rilascia inquinanti nocivi nell'aria come ossidi di azoto, anidride solforosa e particelle fini. Ciò comporta un aumento dell'inquinamento atmosferico che colpisce la salute pubblica e danneggia anche gli ecosistemi. I costi della salute causati dall'inquinamento atmosferico sono aumentati rapidamente. Inoltre, la dipendenza dai combustibili fossili importati influisce anche sulla sicurezza energetica per molti paesi. Ciò ha incentivato la ricerca e lo sviluppo di varie tecnologie rinnovabili che possono sostituire le centrali elettriche a carbone e a gas nel tempo. Ad esempio, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha selezionato quattro tecnologie avanzate di energia da onda per ricevere circa 8 milioni di dollari sotto il suo programma di test e validazione nel 2022.

Avanzamenti nelle tecnologie dell'energia d'onda: Sono in corso progressi significativi nelle tecnologie di conversione dell'energia d'onda, un altro fattore chiave per la crescita del mercato. L'energia d'onda è ancora in una fase commerciale relativamente nascente rispetto ad altre fonti rinnovabili. Tuttavia, numerosi sforzi di ricerca da parte delle università e delle imprese private hanno portato allo sviluppo di nuovi e innovativi dispositivi di energia da onda con migliori caratteristiche di prestazione nel corso degli ultimi dieci anni. I dispositivi precedenti si basavano principalmente su semplici colonne d'acqua oscillanti e disegni basati su buoy. Ora stanno emergendo diverse tecnologie di seconda e terza generazione che possono catturare più efficacemente l'energia dalle onde oceaniche.

Alcuni esempi includono dispositivi di assorbimento dei punti, convertitori di onda oscillante, attenuatori e dispositivi di sovrapposizione. Diversi progetti ottimizzano aspetti come l'assorbimento dell'onda, l'uscita elettrica, la sopravvivenza in ambienti marini difficili e la facilità di funzionamento e manutenzione. La ricerca dei materiali ha anche permesso la creazione di componenti più leggeri e più durevoli. I giganti tecnologici stanno attivamente lavorando sull'integrazione del rilevamento avanzato, L'Internet of Things IoT, l'analisi dei dati e le funzionalità autonome in impianti di energia d'onda per monitorare da remoto le prestazioni delle apparecchiature. I recenti progressi nei convertitori elettronici di potenza e l'integrazione della rete offshore hanno ulteriormente ampliato il potenziale per la distribuzione di grandi aziende d'onda su scala di utilità.

Ad esempio, l'International Renewable Energy Agency (IRENA), nel 2020, le nazioni hanno speso oltre 30 miliardi di dollari per la ricerca, lo sviluppo e la dimostrazione di energia rinnovabile (RD) a livello globale.

Opportunità di mercato del Convertitore di energia Wave

• Sviluppo di soluzioni efficaci sui costi: Lo sviluppo di soluzioni efficaci dei costi potrebbe essere una grande opportunità nel mercato dei convertitori di energia d'onda. La tecnologia dei convertitori di energia d'onda è ancora in una fase nascente e la redditività commerciale è stata una sfida importante finora. Il costo livellato di energia da convertitori di energia da onda è ancora significativamente più alto rispetto ad altre fonti rinnovabili come solare e vento. Tuttavia, con la continua ricerca e sviluppo, i costi sono scesi gradualmente. Concentrandosi su progetti modulari, l'uso di materiali avanzati, sistemi semplificati di rimozione della potenza e soluzioni innovative di ormeggio possono contribuire a migliorare l'efficienza e ridurre drasticamente le spese di capitale nei prossimi anni. Per esempio, secondo il rapporto del Ministero dell'Ambiente 2021, il progetto ha dimostrato buone rese energetiche con le boe avanzate ed è stato in grado di fornire energia pulita alla rete nazionale a un costo di circa US$0.15/k Wh che segna una significativa riduzione rispetto ai precedenti progetti di parco ondulato.
• Collaborazioni tra istituti di ricerca e attori industriali: Le collaborazioni tra istituti di ricerca e operatori industriali offrono una grande opportunità di crescita nel mercato dei convertitori di energia ondulata. Quando i ricercatori accademici e le aziende private lavorano insieme, consente alle tecnologie innovative di progredire più rapidamente verso la commercializzazione. Ogni partito porta competenze e risorse cruciali ma diverse per spingere i progressi tecnici e ingegneristici ulteriormente. Università e laboratori nazionali possono concentrarsi sull'applicazione della scienza fondamentale e della ricerca esplorativa, mentre le imprese industriali eccellono nello sviluppo di prodotti, produzione, distribuzione di progetti e finanziamento. Mettendo insieme questi punti di forza complementari in partenariati, massimizza le possibilità di una dimostrazione e una validazione tecnologica di successo.

Wave Energy Converter Market Tendenze:

Maggiore attenzione ai sistemi piccoli e modulari: L'attenzione crescente sui sistemi piccoli e modulari sta avendo una significativa influenza sul mercato dei convertitori di energia d'onda. C'è un crescente riconoscimento che i sistemi più grandi e monolitici hanno storicamente affrontato sfide in termini di costi elevati e tempi di sviluppo lunghi. Al contrario, i progetti modulari e scalabili consentono un miglioramento e una distribuzione incrementali, che aiutano a ridurre i costi nel tempo. Produttori e sviluppatori di progetti stanno sempre più optando per le configurazioni modulari che possono essere testate, convalidate e migliorate a scale pilota più piccole prima del pieno roll-out commerciale.

I sistemi modulari offrono anche maggiore flessibilità in termini di installazione e manutenzione. Gli argini di dispositivi energetici a onde più piccole possono essere posizionati più vicino alla riva a siti con climi d'onda variabili e condizioni di mare. Possono essere installati e serviti individualmente utilizzando navi e gru più piccole, portando significativi risparmi sui costi rispetto alla manutenzione di sistemi di unità singola più grandi. Ad esempio, il Mocean Energy Wave Converter schierato al largo della costa di Leith in Scozia utilizza dispositivi modulari 'Blue X' che sono lunghi 10 metri ciascuno e possono essere installati e mantenuti indipendentemente. Questo approccio modulare e scalabile è stato un fattore chiave nel progetto ricevendo una sovvenzione di 4 milioni di sterline da Wave Energy Scotland nel 2022. Per esempio, AWS Ocean Energy, una società di convertitori di energia ondulata, ha annunciato i piani per perseguire una distribuzione multi-MW di array commerciali al largo della costa del Portogallo utilizzando più moduli indipendenti.

Emergenza delle tecnologie di osservazione dell'oceano: L'emergere di tecnologie avanzate di osservazione dell'oceano sta influenzando notevolmente il mercato dei convertitori di energia d'onda, consentendo più accurate capacità di previsione e valutazione del sito. Le nuove tecnologie come i booy oceanici dotati di sensori d'onda, i contatori attuali e i dispositivi di monitoraggio del tempo forniscono dati idrodinamici in tempo reale da posizioni remote offshore. Questi dati sono preziosi per gli sviluppatori di tecnologia energetica ondulata durante le fasi di progettazione, collaudo e ottimizzazione dei loro prodotti. Gli sviluppatori possono comprendere meglio i profili climatici ondulati nei potenziali siti di installazione che aiutano a ridurre al minimo i rischi per i progetti dimostrativi.

Uno di questi esempi è il Centro Europeo per l'Energia Marina (EMEC) situato al largo delle coste delle Isole Orcadi, in Scozia, che è stato uno dei leader nel facilitare le prove ondularistiche e mareali. EMEC gestisce una vasta rete di monitoraggio oceanico di oltre 20 buoi d'onda e metri attuali nelle acque costiere intorno alle isole. L'ondata di alta fedeltà e i dati attuali raccolti dal 2004 hanno sostenuto oltre 80 progetti ondulati e mareali ospitati presso le loro strutture di test. Questi dati sono pubblicamente disponibili per gli sviluppatori ed è stato ampiamente utilizzato per convalidare gli strumenti di progettazione di conversione dell'energia d'onda e modelli di prestazioni contro le condizioni reali del mare. Le migliori capacità di caratterizzazione del sito hanno rafforzato la fiducia degli sviluppatori nelle tecnologie delle onde e hanno accelerato la pipeline dei progetti di convertitori di energia da modelli di scala a prototipi su larga scala. Ad esempio, il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti stima che la potenza d'onda lungo le coste degli Stati Uniti solo potrebbe potenzialmente soddisfare oltre il 20% delle attuali esigenze di energia elettrica della nazione.

Convertitore di energia Wave Restrizioni di mercato

• Costi di investimento iniziali elevati: Gli alti costi iniziali di investimento dei capitali necessari per la creazione di infrastrutture di conversione dell'energia d'onda sono stati una grande barriera che ha ostacolato lo sviluppo e lo scalo del mercato dei convertitori di energia d'onda. Impostare su scala commerciale onda convertitori di energia fattorie comporta enormi costi upfront per l'approvvigionamento e l'installazione di attrezzature specializzate necessarie per sfruttare l'energia dalle onde oceaniche. Questo include dispositivi costosi come boe, attenuatori, ammortizzatori, ecc che sono ormeggiati al fondale e collegati tramite cavi sottomarini per trasmettere energia generata alle griglie onshore. Inoltre, investire in navi specializzate, macchinari di distribuzione e servizi di ingegneria oceanica spinge anche la capitalizzazione iniziale del progetto più alto. Ad esempio, come per un rapporto del 2021 del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, su 28 progetti di energia ondulata sostenuti nel corso del 2010-2015 sotto il programma di finanziamento dell'agenzia, fino a 15 progetti non potrebbero garantire il follow-on finanziamento privato o scivolare in ritardi a causa di problemi di finanziamento relativi ad alti costi di capitale.
• Bilancio controverso: Collaborare con altri attori del settore, come produttori, aziende energetiche o istituti di ricerca, può contribuire a distribuire il peso dei costi. Le joint venture possono anche portare allo sviluppo tecnologico condiviso, riducendo le spese generali di R&D.
• Intermittenza nella disponibilità di risorse energetiche d'onda: L'intermittenza nella disponibilità della risorsa energetica d'onda pone una sfida significativa per la crescita del mercato dei convertitori di energia d'onda. Le onde sono formate a causa del vento che soffia sulla superficie dell'oceano e la forza e la periodicità delle onde dipende molto dalle condizioni atmosferiche come la velocità del vento e la direzione. A differenza dell'energia solare ed eolica che hanno una certa prevedibilità, le condizioni d'onda sono piuttosto variabili e intermittenti in natura. Le onde potrebbero essere forti in una parte della giornata e quasi inesistenti durante altre parti a seconda dei turni nei fronti atmosferici. Questo rende l'uscita di potenza dai convertitori di energia d'onda anche variabile e non dispatchable per soddisfare la domanda. Affrontare il problema dell'intermittenza richiede lo sviluppo di soluzioni di storage su larga scala economicamente convenienti o di altre fonti di generazione flessibile per compensare la variabilità della generazione di energia a onde. Entrambe queste opzioni aumentano il costo complessivo dell'energia d'onda, rendendolo meno competitivo rispetto ad altre fonti rinnovabili al momento. Ad esempio, secondo il rapporto dell'Agenzia Internazionale per l'Energia Rinnovabile (IRENA) pubblicato nel 2022, si stima che il potenziale di potenza d'onda recuperabile totale di soli 10 stati costieri densi di potenza d'onda massima è superiore a 726 TWh/anno, che equivale alla domanda annuale di energia elettrica di paesi come il Messico.
• Bilancio controverso: Abbina convertitori di energia d'onda con altre fonti di energia rinnovabili come vento o energia solare per creare un sistema ibrido. La natura complementare delle diverse risorse rinnovabili può fornire un approvvigionamento energetico più continuo.

Recenti sviluppi:

• Nel gennaio 2022, Tecnologie energetiche oceaniche ha annunciato la sua collaborazione con Eco Wave Power per lavorare su una serie di progetti, tra cui la condivisione delle conoscenze, le sovvenzioni congiunte e l'assistenza collaborativa nell'ingresso ai nuovi mercati Inoltre, le soluzioni cooperative possono essere create per i progetti applicabili di Eco Wave Power combinando le tecnologie offshore e onshore di ogni azienda, nonché l'ingegneria offshore di OPT e le competenze di robotica recentemente acquisite. Ocean Power Technologies (OPT) è una società statunitense di energia rinnovabile di proprietà pubblica che fornisce soluzioni di energia elettrica e comunicazione, servizi e tecnologie correlate per applicazioni offshore remote. La tecnologia di conversione energetica PowerBuoy dell'azienda è teoricamente scalabile a centinaia di megawatt. OPT è stato coinvolto in diversi grandi progetti PowerBuoy in tutto il mondo, tra cui una centrale ad onda di 19 megawatt in Australia e una distribuzione di successo in Scozia.
• Eco Wave Power (EWP) è una società israeliana che ha sviluppato una tecnologia innovativa per generare elettricità pulita dalle onde oceaniche e marine.
• Nel dicembre 2021, Carnegie Energia pulita è stato assegnato un contratto da EuropeWave PCP con un finanziamento di 20 milioni di dollari. In base alla firma del contratto, Carnegie Clean Energy è stata concessa a 294 mila USD per la fase 1 per fornire una campagna di test del serbatoio CETO e un concept design CETO per i siti in Scozia e nei Paesi Baschi. La fase 1 è iniziata il 3 gennaio 2022 e durerà sette mesi. Carnegie Clean Energy è una società tecnologica australiana focalizzata sullo sviluppo e la commercializzazione della sua tecnologia CETO, che cattura l'energia dalle onde oceaniche e la converte in energia elettrica. L'azienda è quotata sull'Australian Securities Exchange (ASX) sotto il simbolo del ticker CCE e sul mercato statunitense OTC sotto il simbolo del ticker CWGYF
• Nell'ottobre del 2021, Carnegie e Hewlett Packard Enterprise Company (HPE) hanno firmato un accordo di collaborazione in base al quale le parti collaboreranno su un progetto per sviluppare un controller basato sull'apprendimento di rinforzo per la tecnologia energetica CETO

Figura 2. Wave Energy Converter Market Share (%), da Applicazione, 2024

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Le migliori aziende del mercato Wave Energy Converter

• Sistemi di alimentazione Marine
• Eco Wave Power
• SINN Power GmbH
• NEMOS GmbH
• INGINE Inc.
• Carnegie Energia pulita
• CorPower Oceano
• AW-Energy Oy
• AWS Ocean Energy
• Wello Oy
• HavKraft AS
• Drago d'Oro
• Punti positivi
• Potenza Aquanet

Definizione: Un convertitore di energia d'onda è un dispositivo o una pianta che converte l'energia d'onda in energia utile, come l'elettricità, o fornisce energia per altri scopi, come la desalinizzazione dell'acqua di mare. È una tecnologia che raccoglie l'energia cinetica e potenziale associata a un'onda oceanica in movimento e la converte in energia meccanica o elettrica utile.