MERCADO DE CONVERSOR DE ENERGIA DE ONDA ANÁLISE DE TAMANHO E PARTICIPAÇÃO - TENDÊNCIAS DE CRESCIMENTO E PREVISÕES (2024-2031)

O conversor de energia de onda Tamanho do mercado é valorizado US$ 19,52 bilhões em 2024 e é esperado alcançar US$ 26.15 Bn por 2031, crescer em um taxa de crescimento anual composto (CAGR) de 4,3% de 2024 a 2031. Conversores de energia de ondas são dispositivos que são implantados nos oceanos para aproveitar a energia cinética de ondas de superfície do oceano e convertê-lo para poder elétrico utilizável. Existem alguns tipos principais de conversores de energia de onda, incluindo absorventes de ponto, atenuadores e dispositivos de overtopping.

Análise Regional:

• Europa: Com uma quota de mercado de 38% em 2020, a Europa conduziu o mercado de conversores de energia de onda . Durante o período de projeção, também se espera que haja um aumento considerável no mercado. A expansão do mercado é atribuída a muitos fatores como políticas governamentais, leis ou mandatos que incentivam o desenvolvimento ou comercialização de energia de onda, o aumento na instalação de projetos de energia de onda, e outros. O mercado pode crescer como resultado da expansão das instalações de energia das ondas, aumentando as metas de capacidade da tecnologia da energia oceânica e uma transição crescente para fontes de energia sustentáveis. As tecnologias energéticas oceânicas, como as ondas e as maré, deverão impactar significativamente os sistemas e a indústria da energia da Europa até 2030, de acordo com o projecto de plano da UE da Comissão Europeia.
• América do Norte estabeleceu-se como o segundo maior mercado regional para conversores de energia de onda. A região representa mais de 25% da capacidade instalada global devido a fortes iniciativas de apoio do governo e a presença de principais agentes da indústria. Países como os EUA e Canadá introduziram incentivos financeiros e políticas favoráveis para impulsionar investimentos em tecnologias de energia oceânica ao longo da última década. Isso permitiu às empresas locais desenvolver e testar rapidamente suas soluções.
• Além disso, a região abriga líderes globais como a Universidade Estadual de Oregon e Columbia Tecnologias de Energia que contribuíram significativamente para a pesquisa e desenvolvimento de novos projetos de energia de onda. Seus esforços contínuos facilitaram melhorias na eficiência de conversão e sobrevivência em ambientes marinhos severos. Isso faz soluções da América do Norte algumas das mais amplamente testadas e mais otimizadas no mercado. Vários projetos de demonstração também ajudaram a construir confiança entre os potenciais clientes sobre a confiabilidade dessas ofertas.
• Ásia Pacífico surgiu como o mercado regional mais rápido crescimento para conversores de energia de onda. Países com longas costas e ambiciosos alvos renováveis como China, Japão, Coreia do Sul e Austrália estão apoiando ativamente o estabelecimento de uma base de fabricação local. Seu foco é a utilização de recursos de ondas indígenas abundantes para atender às crescentes demandas de energia de forma sustentável.
• Os governos da região fornecem incentivos fiscais para projetos de energia de onda e políticas promocionais para atrair fornecedores de componentes e desenvolvedores de tecnologia. Além disso, os acordos de compra de energia a preços favoráveis pelos utilitários nacionais incentivam os investimentos privados. Isso levou os fornecedores globais a criar fábricas de fabricação locais e centros de montagem na região para capitalizar em oportunidades emergentes. Os esforços de localização também estão reduzindo o custo de propriedade para projetos de energia de ondas na Ásia Pacífico. Esses fatores podem acelerar o ritmo das implantações comerciais nos próximos anos.

Figura 1. Wave Energy Converter Market Share (%), por Região, 2024

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Wave Energy Converter Market Analyst’s Views:

O mercado de conversores de energia de onda tem um potencial de crescimento significativo a longo prazo. Os principais impulsionadores do crescimento são a crescente necessidade de fontes renováveis de energia e crescente foco na redução da dependência de combustíveis fósseis globalmente. As regiões costeiras com forte atividade de onda são locais ideais para aproveitar o poder das ondas. Os avanços tecnológicos serão um ativador chave para o aumento da comercialização de conversores de energia de onda. Os fabricantes estão investindo fortemente em R&D para desenvolver soluções mais eficientes e econômicas.

No entanto, os altos custos iniciais de instalação permanecem uma grande restrição à adoção de conversores de energia de onda. O mercado ainda está nas fases iniciais do desenvolvimento e alcançar economias significativas de escala tem sido desafiador. As preocupações ambientais relacionadas com o impacto nos ecossistemas marinhos são outra barreira. Concorrência de tecnologias renováveis relativamente maduras, como solar e vento, também representa uma ameaça. Os recursos de onda flutuantes representam problemas de confiabilidade que precisam ser resolvidos.

A Europa, particularmente os países ao redor do Atlântico Norte, domina o atual mercado de conversores de energia de onda devido às políticas governamentais de apoio e à presença de principais desenvolvedores Em frente, Ásia Pacific é esperado para testemunhar o crescimento mais rápido, liderado por países como China, Japão e Coreia do Sul. Suas longas costas e foco no desenvolvimento de setores de energias renováveis indígenas tornam a região altamente adequada para a geração de energia das ondas. A América do Norte também verá aumento dos investimentos como preocupações sobre a participação do aumento da segurança energética dos jogadores privados.

Drivers para o Wave Energy Converter Market:

Aumentar o foco na transição de energia limpa: O foco crescente em fontes renováveis e limpas de energia globalmente é um grande impulsionador para o crescimento do mercado de conversores de energia de onda. Há um reconhecimento crescente do papel das atividades humanas, como as emissões de gases com efeito de estufa em trazer mudança climática e aquecimento global. Isso levou os esforços dos governos e órgãos internacionais para a transição de combustíveis fósseis para fontes renováveis de energia que não poluem o ambiente. Muitos países comprometeram-se agora a reduzir a sua pegada de carbono e a dependência do carvão e do petróleo através da adoção de ambiciosos alvos de energia renovável para o futuro.

A transição para a energia limpa também se tornou mais necessária, dado o ambiente e os impactos de saúde da dependência contínua dos combustíveis fósseis. A queima de carvão, petróleo e gás natural libera poluentes nocivos no ar como óxidos de nitrogênio, dióxido de enxofre e partículas finas. Isso leva ao aumento da poluição do ar que afeta a saúde pública e também prejudica os ecossistemas. Os custos das questões de saúde causadas pela poluição atmosférica têm aumentado rapidamente. Além disso, a dependência dos combustíveis fósseis importados também afeta a segurança energética para muitos países. Isto tem incentivizado pesquisa e desenvolvimento de várias tecnologias renováveis que podem substituir usinas de carvão e gás ao longo do tempo. Por exemplo, o Departamento de Energia dos EUA selecionou quatro tecnologias avançadas de energia de onda para receber cerca de US$ 8 milhões sob seu programa de teste e validação em 2022.

Avanços em tecnologias de energia de ondas: Os avanços significativos estão sendo feitos em tecnologias de conversão de energia de onda, que é outro condutor chave para o crescimento do mercado. A energia das ondas ainda está em um estágio comercial relativamente nascente em comparação com outras fontes renováveis. No entanto, extensos esforços de pesquisa por universidades e empresas privadas levaram ao desenvolvimento de novos e inovadores dispositivos de energia de onda com características de desempenho melhoradas ao longo da última década. Dispositivos anteriores dependiam principalmente de colunas de água oscilante simples e designs baseados em buoy. Agora várias tecnologias de segunda e terceira geração estão surgindo que podem capturar mais eficientemente a energia das ondas oceânicas.

Alguns exemplos incluem dispositivos de absorvente de ponto, conversores de onda oscilante, atenuadores e dispositivos de overtopping. Diferentes projetos otimizam aspectos como absorção de ondas, potência elétrica, sobrevivência em ambientes marinhos severos e facilidade de operação e manutenção. A pesquisa de materiais também permitiu a criação de componentes mais leves e duráveis. Os gigantes da tecnologia estão trabalhando ativamente na integração de detecção avançada, Internet das Coisas IoT, análise de dados e funcionalidades autônomas em usinas de energia de onda para monitorar remotamente o desempenho do equipamento. Os avanços recentes em conversores eletrônicos de energia e integração de redes offshore ampliaram ainda mais o potencial para implantar grandes fazendas de ondas em escala de utilidade.

Por exemplo, a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), em 2020, as nações gastaram mais de US$ 30 bilhões em pesquisa, desenvolvimento e demonstração de energias renováveis (RD).

Wave Energy Converter Oportunidades de mercado

• Desenvolver soluções eficazes de custos: Desenvolver soluções eficazes de custo pode ser uma grande oportunidade no mercado de conversores de energia de onda. A tecnologia de conversores de energia de ondas ainda está em um estágio nascente e a viabilidade comercial tem sido um grande desafio até agora. O custo nivelado de energia dos conversores de energia de onda ainda é significativamente maior em comparação com outras fontes renováveis como solar eólica. No entanto, com contínua pesquisa e desenvolvimento, os custos têm vindo a diminuir gradualmente. Focando em projetos modulares, uso de materiais avançados, sistemas de retirada de energia simplificados e soluções inovadoras de mooring podem ajudar a aumentar a eficiência e reduzir drasticamente as despesas de capital nos próximos anos. Por exemplo, conforme o relatório do Ministério do Meio Ambiente 2021, o projeto demonstrou bons rendimentos energéticos com os buoys avançados e foi capaz de fornecer energia limpa para a rede nacional a um custo de cerca de US$0.15/k O que marca uma redução significativa em comparação com projetos anteriores do parque de ondas.
• Colaborações entre instituições de pesquisa e jogadores industriais: Colaborações entre instituições de pesquisa e jogadores industriais oferecem uma grande oportunidade para o crescimento no mercado de conversores de energia de onda. Quando pesquisadores acadêmicos e empresas privadas trabalham em conjunto, ele permite que tecnologias inovadoras progredir mais rapidamente para a comercialização. Cada partido traz habilidades e recursos cruciais, mas diferentes para empurrar avanços técnicos e de engenharia ainda mais. Universidades e laboratórios nacionais podem se concentrar na aplicação de ciência fundamental e pesquisa exploratória, enquanto as empresas industriais se destacam no desenvolvimento de produtos, fabricação, implantação de projetos e financiamento. Juntar estas forças complementares em parcerias maximiza as chances de demonstração e validação de tecnologia bem sucedidas.

Mercado de conversor de energia de onda Evolução:

Cada vez mais foco em sistemas pequenos e modulares: O foco crescente em sistemas pequenos e modulares está tendo uma influência significativa no mercado de conversores de energia de onda. Há um reconhecimento crescente de que sistemas maiores e mais monolíticos enfrentam desafios historicamente em termos de altos custos e longos prazos de desenvolvimento. Em contraste, os projetos modulares e escaláveis permitem melhorias e implantação incrementais, o que ajuda a reduzir custos ao longo do tempo. Os fabricantes e desenvolvedores de projetos estão cada vez mais optando por set-ups modulares que podem ser testados, validados e melhorados em escalas piloto menores antes do lançamento comercial completo.

Os sistemas modulares também oferecem mais flexibilidade em termos de instalação e manutenção. Os raios de dispositivos de energia de ondas menores podem ser colocados mais perto da costa em locais com climas de onda variáveis e condições do mar. Eles podem ser instalados e servidos individualmente usando embarcações menores e guindastes, trazendo economia de custo significativa em comparação com a manutenção de sistemas de unidade única maior. Por exemplo, o Mocean Energy Wave Converter implantado na costa de Leith na Escócia usa dispositivos modulares "Blue X" que têm 10 metros de comprimento cada um e pode ser instalado e mantido de forma independente. Esta abordagem modular e escalável foi um fator chave no projeto que recebeu uma bolsa de £ 4 milhões da Wave Energy Scotland em 2022. Por exemplo, a AWS Ocean Energy, uma empresa de conversores de energia de onda, anunciou planos para prosseguir uma implantação de matrizes comerciais multi-MW na costa de Portugal usando múltiplos módulos independentes.

Emergência de tecnologias de observação oceânica: O surgimento de tecnologias avançadas de observação oceânica está influenciando muito o mercado de conversores de energia de onda, permitindo uma previsão mais precisa e capacidades de avaliação do local. Novas tecnologias como buoys oceano equipados com sensores de onda, medidores atuais e dispositivos de monitoramento de tempo estão fornecendo dados hidrodinâmicos em tempo real de locais remotos offshore. Esses dados são valiosos para os desenvolvedores de tecnologia de energia de onda durante as fases de projeto, teste e otimização de seus produtos. Os desenvolvedores podem entender melhor os perfis de clima de onda em locais de instalação potenciais que ajudam a minimizar os riscos para projetos de demonstração.

Um desses exemplos é o Centro Europeu de Energia Marinha (EMEC) localizado na costa das Ilhas Orkney, Escócia, que tem sido um dos líderes na facilitação de testes de onda e maré. A EMEC opera uma extensa rede de monitoramento do oceano de mais de 20 buoys de onda e medidores atuais em águas costeiras ao redor das ilhas. A onda de alta fidelidade e os dados atuais coletados desde 2004 tem suportado mais de 80 projetos de onda e maré hospedados em suas instalações de teste. Estes dados estão disponíveis publicamente para os desenvolvedores e têm sido amplamente utilizados na validação de ferramentas de projeto de conversão de energia de onda e modelos de desempenho contra condições reais do mar. As melhores habilidades de caracterização do site reforçaram a confiança do desenvolvedor em tecnologias de ondas e aceleraram o pipeline de projetos de conversores de energia de onda que se movem de modelos de escala para protótipos em escala completa. Por exemplo, o Departamento de Energia dos EUA estima que a capacidade de energia de onda ao longo das costas dos EUA só poderia atender a mais de 20% das necessidades atuais de eletricidade da nação.

Ondas Energia Conversor Mercado restrições

• Custos iniciais elevados de investimento: Os altos custos iniciais de investimento necessários para o estabelecimento de infraestruturas de conversores de energia de onda têm sido uma grande barreira que impede o desenvolvimento e dimensionamento do mercado de conversores de energia de onda. Configurar fazendas de conversores de energia de onda de escala comercial envolve enormes custos iniciais para a aquisição e instalação de equipamentos especializados necessários para aproveitar a energia de ondas oceânicas. Isso inclui dispositivos caros como buoys, atenuadores, absorventes de ponto, etc., que são amarrados ao fundo do mar e conectados através de cabos submarinos para transmitir energia gerada de volta para grades onshore. Além disso, investir em embarcações especializadas, máquinas de implantação e serviços de engenharia oceânica também impulsiona a capitalização inicial do projeto. Por exemplo, de acordo com um relatório de 2021 do Departamento de Energia dos EUA, de 28 projetos de energia de onda apoiados durante 2010-2015 sob o programa de financiamento da agência, até 15 projetos não poderiam garantir o acompanhamento de financiamento privado ou deslizado em atrasos devido a questões de financiamento relacionadas com altos custos de capital.
• Contrapeso: Juntar-se com outros jogadores da indústria, como fabricantes, empresas de energia ou instituições de pesquisa, pode ajudar a distribuir a carga de custos. As joint ventures também podem levar ao desenvolvimento de tecnologia compartilhada, reduzindo as despesas gerais de R&D.
• Intermitência na disponibilidade de recursos de energia de onda: A intermitência na disponibilidade de recursos energéticos de ondas representa um desafio significativo para o crescimento do mercado conversor de energia de onda. As ondas são formadas devido ao vento soprando sobre a superfície do oceano e a força e periodicidade das ondas depende muito das condições meteorológicas, tais como a velocidade do vento e direção. Ao contrário da energia solar e eólica que têm alguma previsibilidade, as condições de onda são bastante variáveis e intermitentes na natureza. As ondas podem ser fortes em uma parte do dia e quase inexistentes durante outras partes dependendo das mudanças nas frentes do tempo. Isso faz com que a saída de energia a partir de conversores de energia de onda também variável e não-despacheável para corresponder à demanda. Abordar a questão da intermitência requer desenvolver soluções de armazenamento de energia de grande escala econômica ou ter outras fontes de geração flexíveis para compensar a variabilidade na geração de energia de onda. Ambas as opções aumentam o custo global da energia das ondas, tornando-a menos competitiva em relação a outras fontes renováveis no momento. Por exemplo, segundo o relatório da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA) publicado em 2022, o potencial total de energia de onda recuperável de apenas os 10 estados costeiros densos de poder de onda é estimado em mais de 726 TWh/ano, que é equivalente à demanda anual de eletricidade de países como o México.
• Contrapeso: Emparelhar conversores de energia de onda com outras fontes de energia renováveis, como vento ou energia solar para criar um sistema híbrido. A natureza complementar de diferentes recursos renováveis pode fornecer um fornecimento de energia mais contínuo.

Desenvolvimentos recentes:

• Em janeiro de 2022, Tecnologias de Energia do Oceano Anunciou sua colaboração com a Eco Wave Power para trabalhar em vários projetos, incluindo compartilhamento de conhecimento, submissões de bolsas conjuntas e assistência colaborativa na entrada para novos mercados Além disso, soluções cooperativas podem ser criadas para os projetos aplicáveis da Eco Wave Power combinando as tecnologias offshore e onshore de cada empresa, bem como a engenharia offshore da OPT e as habilidades de robótica recentemente adquiridas. Ocean Power Technologies (OPT) é uma empresa de energia renovável de propriedade pública dos EUA que oferece soluções de energia elétrica e comunicações, serviços e tecnologias relacionadas para aplicações remotas offshore. A tecnologia de conversão de energia de onda PowerBuoy da empresa é teoricamente escalável para centenas de megawatts. OPT tem sido envolvido em vários grandes projetos PowerBuoy em todo o mundo, incluindo uma estação de energia de onda de 19 megawatts na Austrália e uma implementação bem sucedida na Escócia.
• Eco Wave Power (EWP) é uma empresa israelense que desenvolveu uma tecnologia inovadora para gerar eletricidade limpa das ondas do mar e do mar.
• Em Dezembro de 2021, Carnegie Clean Energy foi concedido um contrato pela EuropeWave PCP com um montante de financiamento de US$ 20 milhões. Sujeito à assinatura de contrato, a Carnegie Clean Energy recebeu US$ 294 mil para a fase 1 para fornecer uma campanha de testes de tanques CETO e um projeto de conceito CETO para sites na Escócia e no País Basco. A fase 1 começou em 3 de janeiro de 2022 e durará sete meses. Carnegie Clean Energy é uma empresa de tecnologia australiana focada no desenvolvimento e comercialização de sua tecnologia CETO, que captura energia de ondas oceânicas e converte-a em eletricidade. A empresa está listada no Australian Securities Exchange (ASX) sob o símbolo de ticker CCE e no mercado US OTC sob o símbolo de ticker CWGYF
• Em outubro de 2021, a Carnegie e a Hewlett Packard Enterprise Company (HPE) assinaram um acordo de colaboração sob o qual as partes colaborarão em um projeto para desenvolver um controlador baseado na aprendizagem de reforço para a tecnologia de energia de ondas CETO

Figura 2. Wave Energy Converter Market Share (%), por Aplicação, 2024

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Principais empresas no mercado Wave Energy Converter

• Sistemas de alimentação marinha
• Energia de onda ecológica
• SINN Power GmbH
• NEMOS GmbH
• INGINE Inc.
• Carnegie Clean Energy
• CorPower Ocean
• AW-Energy Oy
• AWS Ocean Energy
• Wello Oy
• Ter cuidado como
• Dragão de onda
• Wave Swell
• Poder do Aquanet

Definição: Um conversor de energia de onda é um dispositivo ou planta que converte energia de onda em energia útil, como eletricidade, ou fornece energia para outros fins, tais como a dessalinização da água do mar. É uma tecnologia que coleta a energia cinética e potencial associada a uma onda oceânica em movimento e converte-a em energia mecânica ou elétrica útil.