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市場調査レポート
商品コード
1558353
風力タービン用ローターブレードの2030年までの市場予測:材料別、長さ別、用途別、地域別の世界分析Wind Turbine Rotor Blade Market Forecasts to 2030 - Global Analysis By Material, Length, Application and By Geography |
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カスタマイズ可能
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風力タービン用ローターブレードの2030年までの市場予測:材料別、長さ別、用途別、地域別の世界分析 |
出版日: 2024年09月06日
発行: Stratistics Market Research Consulting
ページ情報: 英文 200+ Pages
納期: 2~3営業日
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Stratistics MRCによると、世界の風力タービン用ローターブレード市場は2024年に129億米ドルを占め、予測期間中のCAGRは23.4%で成長し、2030年には456億米ドルに達する見込みです。
風力タービン用ローターブレードは、風の運動エネルギーを捉えて機械エネルギーに変換するために設計された、風力タービンの重要な部品です。一般的に、ガラス繊維や炭素繊維複合材料などの軽量で耐久性のある材料で構成され、これらのブレードは効率と性能を最適化するために空気力学的に成形されています。各ブレードはローターハブに取り付けられ、風によって回転すると発電機を駆動して電気を生み出します。ブレードの設計は、エネルギーを最大限に取り込み、抵抗を最小限に抑えるために不可欠であり、ねじれや先細りなどの特徴を持つことで、スムーズな気流と効果的な発電を保証します。
インドの新・再生可能エネルギー省によると、2021年現在、同国の風力発電設備容量は世界で4番目に高く、総設備容量は40.08GWです。
カスタマイズされた柔軟な風力タービンソリューションへの需要の高まり
カスタマイズされた柔軟な風力タービンソリューションに対する需要の高まりは、風力タービン用ローターブレードの開発を大幅に前進させています。風力エネルギーが持続可能な発電にとってますます重要な要素になるにつれ、特定の風況や運転要件に合わせてカスタマイズできるローターブレードが求められています。カスタマイズされたブレードは、さまざまな風速や乱流に合わせて形状、長さ、材料構成を調整することで、エネルギー捕捉を最適化することができます。このような柔軟性は効率を向上させるだけでなく、機械的ストレスを軽減することでタービンの運転寿命を延ばすことにもつながります。
規制とコンプライアンスの制約
規制やコンプライアンス上の制約は、風力タービン用ローターブレードの開発や導入に大きな影響を与える可能性があります。これらの制約は、風力エネルギーシステムの信頼性と持続可能性を確保するために規制機関が課す厳しい安全、環境、性能基準から生じることが多いです。例えば、国際電気標準会議(IEC)などの国際規格に準拠するためには、大規模な試験と認証が必要であり、これには時間とコストがかかります。また、環境規制により、ブレードの材料や製造工程が生態系への影響を最小限に抑えることが義務付けられているため、製造の遅延や製造コストの増加につながる可能性があります。
インフラ開発
材料科学と製造プロセスにおける革新は、この進化の最前線にあります。先進的な炭素繊維や樹脂などの強化された複合材料は、ブレードをより軽量で耐久性のあるものにし、より過酷な環境条件に耐えながら、風からより多くのエネルギーを取り込むことを可能にしています。さらに、より大型で精密な製造設備など、製造インフラの改善により、空気力学を最適化したより長いブレードの製造が可能になった。このようなインフラは、生産工程におけるより良い品質管理と効率も支えています。
環境と美観への配慮
風力タービン用ローターブレードは、環境と美観の両面から大きな課題に直面しています。環境面では、ブレードの製造と廃棄は、リサイクルが困難で廃棄物の原因となる複合材料に依存しているため、問題を引き起こす可能性があります。サイズが大きく、運転中に発生する騒音は、地域の野生生物や生態系、特にブレードと衝突する可能性のある鳥やコウモリの個体数に影響を与える可能性があります。風力タービンのそびえ立つ存在感や回転するブレードは、自然の景観や眺望を破壊する可能性があります。そのため、景観の価値を優先する地域社会や利害関係者からの抵抗につながっています。
COVID-19の大流行は、世界のサプライチェーンの混乱と製造の遅れを通じて、風力タービン用ローターブレード産業に大きな影響を与えました。操業停止や制限により、必要不可欠な部品や原材料の生産が妨げられ、不足とコスト増につながった。労働力の制限と健康への懸念は、製造工程とメンテナンス活動を遅らせた。パンデミックによる経済的打撃は、投資の減少や風力発電プロジェクトの延期・中止にもつながり、ローターブレードの需要に影響を与えました。こうした課題は、新規風力発電所の展開を遅らせただけでなく、進行中のプロジェクトにも影響を及ぼし、非効率と運営コストの増加につながった。
予測期間中、カーボン複合材セグメントが最大になる見込み
カーボン複合材料分野は、先端材料による性能と耐久性の向上により、予測期間中に最大となる見込みです。卓越した強度対重量比で知られる炭素複合材料は、効率と寿命を向上させるため、ローターブレードへの採用が増加しています。これらの材料は、従来のグラスファイバーに比べて大幅な軽量化を実現し、より長く、より空気力学的なブレード設計を可能にします。これにより、エネルギー捕捉とタービン全体の性能が向上します。さらに、炭素複合材料は疲労や環境劣化に対する優れた耐性を備えており、メンテナンスコストの削減と運転寿命の延長につながります。
予測期間中、オフショア風力タービン分野のCAGRが最も高くなる見込み
オフショア風力タービン分野は、予測期間中に最も高いCAGRが見込まれます。ブレード設計と材料の進歩は、より安定した強いオフショア風からのエネルギー捕捉を最適化することを目的としています。革新的な技術には、腐食に強くメンテナンスの必要性を減らす、より軽量で耐久性のある複合材料の使用が含まれます。より長く、より空気力学的に洗練されたブレードは、低風速でもより多くの風力エネルギーを捕捉するために開発されています。また、ブレードの角度をリアルタイムで調整し、効率を最大化し、摩耗を最小限に抑えるために、高度なセンサーと制御システムを統合した設計も強化されています。
この地域の国々が再生可能エネルギー容量の拡大に取り組むにつれて、より効率的で大型の風力タービンの需要が高まっており、欧州地域は予測期間中に有利な成長を維持する見通しです。この動きは、ローターブレード技術の革新を促し、メーカー各社は、より多くの風力エネルギーを取り込み、性能を向上させるために、設計、材料、空気力学の強化に注力しています。先進技術には、より軽量で強度の高い複合材料の使用、ブレード形状の最適化、リアルタイム性能監視用の統合センサーなどがあります。こうした改良は、風力タービンの効率と寿命を向上させるだけでなく、地域全体の風力エネルギーコストの削減にも貢献しています。
欧州地域が、予測される期間にわたって市場で最大のシェアを占めると予測されます。政府の規制がブレードの設計と製造における革新と効率化を促進し、企業はこの地域全体で耐久性と空力効率を高める最先端の技術と材料の採用を余儀なくされています。例えば、欧州連合(EU)は二酸化炭素排出量の削減に重点を置いており、研究開発への投資に拍車をかけ、風力エネルギーをより多く取り込み、コストを削減する長くて軽いブレードの開発につながった。
According to Stratistics MRC, the Global Wind Turbine Rotor Blade Market is accounted for $12.9 billion in 2024 and is expected to reach $45.6 billion by 2030 growing at a CAGR of 23.4% during the forecast period. A wind turbine rotor blade is a crucial component of a wind turbine, designed to capture the kinetic energy of the wind and convert it into mechanical energy. Typically constructed from lightweight, durable materials such as fiberglass or carbon fiber composites, these blades are aerodynamically shaped to optimize efficiency and performance. Each blade is attached to the rotor hub, which, when turned by the wind, drives the generator to produce electricity. The design of the blade is essential for maximizing energy capture and minimizing resistance, with features like twist and tapering to ensure smooth airflow and effective power generation.
According to India's Ministry of New and Renewable Energy, as of 2021 the country had the fourth-highest installed wind energy capacity in the world, with a total installed capacity of 40.08 GW.
Growing demand for customized and flexible wind turbine solutions
The growing demand for customized and flexible wind turbine solutions is substantially advancing the development of wind turbine rotor blades. As wind energy becomes an increasingly critical component of sustainable power generation, there is a push for rotor blades that can be tailored to specific wind conditions and operational requirements. Customized blades can optimize energy capture by adjusting their shape, length, and material composition to suit varying wind speeds and turbulence. This flexibility not only improves efficiency but also extends the operational lifespan of the turbines by reducing mechanical stress.
Regulatory and compliance constraints
Regulatory and compliance constraints can significantly impact the development and deployment of wind turbine rotor blades. These constraints often arise from stringent safety, environmental, and performance standards imposed by regulatory bodies to ensure the reliability and sustainability of wind energy systems. For instance, compliance with international standards such as those from the International Electrotechnical Commission (IEC) requires extensive testing and certification, which can be time-consuming and costly. Environmental regulations also mandate that blade materials and manufacturing processes minimize ecological impact, leading to potential delays and increased production costs.
Infrastructure development
Innovations in materials science and manufacturing processes are at the forefront of this evolution. Enhanced composite materials, such as advanced carbon fibers and resins, are making blades lighter and more durable, allowing them to capture more energy from the wind while withstanding harsher environmental conditions. Additionally, improvements in manufacturing infrastructure, including larger and more precise production facilities, enable the creation of longer blades with optimized aerodynamics. This infrastructure also supports better quality control and efficiency in the production process.
Environmental and aesthetic concerns
Wind turbine rotor blades face significant challenges from both environmental and aesthetic concerns. Environmentally, the production and disposal of these blades can pose issues due to their reliance on composite materials, which are difficult to recycle and can contribute to waste. Their large size and the noise they generate during operation can impact local wildlife and ecosystems, particularly bird and bat populations, which may collide with the blades. Aesthetically, the visual impact of wind turbines can be contentious, as their towering presence and rotating blades can disrupt natural landscapes and views. This has led to resistance from communities and stakeholders who prioritize scenic values.
The COVID-19 pandemic significantly impacted the wind turbine rotor blade industry through disruptions in global supply chains and manufacturing delays. Lockdowns and restrictions hindered the production of essential components and raw materials, leading to shortages and increased costs. Workforce limitations and health concerns slowed down manufacturing processes and maintenance activities. The pandemic's economic fallout also resulted in reduced investment and postponed or canceled wind energy projects, affecting demand for rotor blades. These challenges not only delayed the deployment of new wind farms but also impacted ongoing projects, leading to inefficiencies and increased operational costs.
The Carbon Composite segment is expected to be the largest during the forecast period
Carbon Composite segment is expected to be the largest during the forecast period by enhancing performance and durability through advanced materials. Carbon composites, known for their exceptional strength-to-weight ratio, are increasingly being used in rotor blades to improve their efficiency and longevity. These materials provide significant weight reduction compared to traditional fiberglass, allowing for longer and more aerodynamic blade designs. This, in turn, enhances energy capture and overall turbine performance. Additionally, carbon composites offer superior resistance to fatigue and environmental degradation, which translates to reduced maintenance costs and extended operational life.
The Offshore Wind Turbines segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
Offshore Wind Turbines segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period. Advances in blade design and materials are aimed at optimizing energy capture from the more consistent and stronger offshore winds. Innovations include the use of lighter, more durable composite materials that resist corrosion and reduce maintenance needs. Longer and more aerodynamically refined blades are being developed to capture more wind energy, even at lower wind speeds. Enhanced design also involves integrating advanced sensors and control systems to adjust blade angles in real-time, maximizing efficiency and minimizing wear.
As countries in the region commit to expanding their renewable energy capacities, the demand for more efficient and larger wind turbines grows, Europe region is poised to hold lucrative growth over the projection period. This drive is prompting innovations in rotor blade technology, with manufacturers focusing on enhancing their design, materials and aerodynamics to capture more wind energy and improve performance across the region. Advances include the use of lighter and stronger composite materials, optimized blade shapes, and integrated sensors for real-time performance monitoring. These improvements not only boost the efficiency and lifespan of wind turbines but also contribute to reducing the overall cost of wind energy throughout the region.
Europe region is projected to hold the largest share of the market over the extrapolated time frame. Government regulations drive innovation and efficiency in blade design and manufacturing, compelling companies to adopt cutting-edge technologies and materials that enhance durability and aerodynamic efficiency across the region. For instance, the European Union's focus on reducing carbon emissions has spurred investments in research and development, leading to the creation of longer and lighter blades that capture more wind energy and reduce costs.
Key players in the market
Some of the key players in Wind Turbine Rotor Blade market include Acciona S.A, Enercon GmbH, GE Renewable Energy, Hitachi Power Solutions, Nordex Group, Siemens AG, Sinoma Wind Power Blade Co. Ltd, Suzlon Energy, TPI Composites Inc and Vestas Wind Systems A/S.
In May 2024, Siemens Energy AG announced its plan to sell turbine unit of Indian subsidiary Siemens Gamesa Renewable Energy. The company plans to focus on European and U.S. market despite challenges. However, in India the company remains obligated to provide services.
In March 2023, EnBW secured loan of nearly USD 650 million from the European Investment Bank for its wind farm in North Sea. With this project, the company has plans to provide green electricity to 1.1 million household.
In December 2022, Covestro and Zhuzhou Times New Material Technology, a polyurethane (PU) wind turbine manufacturer, announced the launch of the one-thousandth PU wind turbine blade, achieving commercialization goals initially developed under a memorandum of cooperation signed by both companies approximately one year prior.
In November 2022, Stora Enso and Voodin Blade Technology GmbH entered into a collaboration to develop wood-based blades for sustainable wind turbines. Under the terms of the agreement, the companies have committed to devising environmentally friendly alternatives for wind turbine blades and establishing a competitive and dependable supply chain.