Nordamerikanischer Markt für Abwärme zur Stromerzeugung durch Organic Rankine Cycle (ORC) – Branchentrends und Prognose bis 2029

Nordamerika: Organic Rankine Cycle (ORC)-Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme und dessen Größe

Die Funktion der Abwärmegewinnung durch den Organic Rankine Cycle (ORC) besteht darin, die thermische Wärme von Flüssigkeiten oder Gasen umzuwandeln, um effizient CO2-neutralen Strom zu erzeugen. Wärme wird aus geothermischen Quellen oder industrieller oder kommerzieller Abwärme erzeugt. Die Abwärmegewinnung durch den Organic Rankine Cycle (ORC) hilft Unternehmen, mehr Strom zu produzieren, um die steigende Nachfrage zu decken. Die zunehmende Einführung der Organic Rankine Cycle (ORC)-Technologie reduziert den Brennstoffverbrauch für die Stromerzeugung, und verschiedene Großunternehmen nutzen diese Technologien, um Strom aus Abwärmerückgewinnung zu erzeugen.

Data Bridge Market Research analysiert, dass der nordamerikanische Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus dem Organic Rankine Cycle (ORC) bis 2029 voraussichtlich einen Wert von 1.379.245,87 Tausend USD erreichen wird, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 9,2 % während des Prognosezeitraums entspricht. Der Bericht zum Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus dem Organic Rankine Cycle (ORC) deckt auch umfassend Preisanalysen, Patentanalysen und technologische Fortschritte ab.

Marktdefinition

Organic Rankine Cycle (ORC)-Systeme werden zur Stromerzeugung aus Nieder- bis Mitteltemperatur-Wärmequellen bei 80 bis 350 °C und für kleine bis mittlere Anwendungen bei jeder Temperatur eingesetzt. Diese Technologie ermöglicht die Nutzung von Niedertemperaturwärme, die sonst verschwendet würde. Das Funktionsprinzip eines Organic Rankine Cycle-Kraftwerks ähnelt dem am weitesten verbreiteten Verfahren zur Stromerzeugung, dem Clausius-Rankine-Zyklus.

Der Hauptunterschied besteht darin, dass als Arbeitsmedium organische Stoffe anstelle von Wasser (Dampf) verwendet werden. Das organische Arbeitsmedium hat einen niedrigeren Siedepunkt und einen höheren Dampfdruck als Wasser und kann daher Niedertemperatur-Wärmequellen zur Stromerzeugung nutzen. Das organische Medium wird so ausgewählt, dass es aufgrund seiner unterschiedlichen thermodynamischen Eigenschaften am besten zur Wärmequelle passt, wodurch sowohl der Kreislauf als auch der Expander einen höheren Wirkungsgrad erreichen.

Marktdynamik für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) in Nordamerika

In diesem Abschnitt geht es um das Verständnis der Markttreiber, Vorteile, Chancen, Einschränkungen und Herausforderungen. All dies wird im Folgenden ausführlich erläutert:

Treiber

• Deutliche Reduzierung des Primärenergieeinsatzes in der Industrie

Die Umwandlung von Abwärme in Strom ist eine der erneuerbaren Quellen zur Stromerzeugung. Diese Technik gilt als die effizienteste Quelle zur Stromerzeugung, da sie dazu beiträgt, den Energieverbrauch oder Brennstoffverbrauch für industrielle Prozesse zu senken. Die erzeugte Abwärme wird zur Erzeugung emissionsfreier Elektrizität genutzt, die dann im normalen industriellen Prozess weiterverwendet oder zur Verteilung an das Stromnetz verkauft wird.

Die erzeugte Abwärme wird in den meisten Industriezweigen als Nebenprodukt betrachtet, beispielsweise in der Stahl- und Papierherstellung, in Raffinerien, in der Chemieindustrie und in der allgemeinen Fertigung, da die Abwärme in industriellen Prozessen entsteht. Somit wird durch die Energie oder die Kosten, die mit dem Betrieb des Hauptindustriebetriebs verbunden sind, auch Abwärme erzeugt, die in die Umwelt abgegeben werden kann.

• Verstärkter Fokus auf Verbesserung der Kraftwerkseffizienz

Die weltweite Stromerzeugung ist in hohem Maße von fossilen Brennstoffen wie Kohle, Erdgas und Öl abhängig. Die Zahl der installierten fossil befeuerten Kraftwerke ist in Nordamerika gestiegen, und die Entwicklung solcher Kraftwerke ist weltweit im Trend. Allerdings wird in einem Kraftwerk Abwärme abgegeben, die in die Umwelt gelangen kann. Wie die Rückgewinnung der Abwärme der wichtigste Ansatz ist, um die thermische Effizienz weiter zu verbessern und die Treibhausgasemissionen fossil befeuerter Kraftwerke zu reduzieren.

Darüber hinaus hat sich gezeigt, dass der Einsatz von Technologien zur Rückgewinnung von Abwärme zur Verbesserung der Effizienz von Kraftwerken immer wichtiger wird. Daher wird ein ORC-Abwärmesystem eingesetzt, das auf einem geschlossenen thermodynamischen Kreislauf zur Erzeugung von Elektrizität und Wärmekraft basiert und für den Anlagenbetrieb geeignet ist. Dieses System unterstützt verschiedene Kraftwerksfunktionen wie Economizer , Wärmepumpe , Rotationswärmetauscher, Regenerator und viele andere. Dies unterstützt die Funktion des Kraftwerks und verbessert seine Effizienz.

Gelegenheiten

• Schnelle Industrialisierung und Bedenken hinsichtlich des Klimawandels

Industrialisierung ist ein Prozess der Einführung einer auf Produktion basierenden Wirtschaft. Dieser Schritt bringt viele Veränderungen mit sich, die der Wirtschaft der Gesellschaft zu Wachstum und Gedeihen verhelfen. Die Industrialisierung scheint keine plötzliche Veränderung zu sein, sondern erfordert eine allmähliche Veränderung, die über einen gewissen Zeitraum hinweg erfolgt. Somit wird es indirekt eine große Anzahl fossiler Brennstoffe geben, die wiederum das Klima erzeugen.

Die Ursache des Klimawandels ist ein ernstes Problem, das sich mit der raschen Zunahme der Industrialisierung geändert hat. Industrialisierung ist zwar der Weg zur wirtschaftlichen Entwicklung, aber der Klimawandel ist eines der Hauptprobleme, das kontrolliert werden muss. Dies wird zur Einführung nachhaltiger und effizienter Technologien im industriellen Prozess führen, einschließlich des WHP-Systems. Die Einführung solcher Technologien mit zunehmender Industrialisierung und gleichzeitiger Berücksichtigung der Bedenken hinsichtlich des Klimawandels wird zum Schutz der Umwelt beitragen.

Einschränkungen/Herausforderungen

• Hohe Kosten für Installation und Wartung

Obwohl Abwärmerückgewinnungssysteme erhebliche Vorteile bieten, begrenzen die Installationskosten das Marktwachstum. Die Abwärmerückgewinnung kann durch verschiedene Techniken wie den Steam Rankine Cycle (SRC), den Organic Rankine Cycle (ORC) oder den Kalina Cycle erfolgen. Die Kosten dieser Technologien variieren je nach Produktions- und Industriesektorgröße.

Darüber hinaus umfassen die Gesamtkosten für die Installation oder Einführung von Abwärme-zu-Strom-Systemen (WHP) in jeder Branche verschiedene Faktoren und Geräte wie Abwärmerückgewinnungsgeräte, Stromerzeugungsgeräte sowie Stromaufbereitungs- und Verbindungsgeräte. Die Gesamtkosten würden auch die indirekten Kosten für die Entwicklung, Genehmigung und den Bau des Systems beinhalten. Allerdings sind auch die Wartungsanforderungen der Wärmerückgewinnungskessel und der Anlagenausgleich enthalten, die je nach Technologie und Standortbedingungen variieren können.

• Mangelndes Bewusstsein für die Technologie

Die Notwendigkeit der Abwärmerückgewinnung wird immer wichtiger, aber Kenntnisse über die Wahrnehmung, Technologie und finanziellen Aspekte von WHP-Systemen sind für die Entscheidungsfindung unerlässlich. Das ultimative Ziel besteht darin, die Gesamtenergieeffizienz zu optimieren und so die wirtschaftlichen und ökologischen Vorteile zu maximieren.

Allerdings wird das WHP-System in den meisten Branchenabläufen übernommen, da sich die meisten Fachleute der Branche der technischen Aspekte nicht bewusst sind. Dies führt zu Missverständnissen, Wahrnehmungen und einer falschen Methodenimplementierung und in der Folge zu Ineffizienz und negativen Ergebnissen.

Auswirkungen von COVID-19 auf den nordamerikanischen Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC)

COVID-19 hatte aufgrund von Lockdown-Bestimmungen und Vorschriften für Produktionsanlagen negative Auswirkungen auf den Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC).

Die COVID-19-Pandemie hat sich in gewissem Maße negativ auf den Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus dem Organic Rankine Cycle (ORC) ausgewirkt. Die zunehmende Nutzung der Umwandlung von Abwärme in Strom aus dem Organic Rankine Cycle (ORC) im Energiesektor hat dem Markt jedoch nach der Pandemie zum Wachstum verholfen. Außerdem war das Wachstum seit der Marktöffnung nach COVID-19 hoch, und es wird erwartet, dass es in diesem Sektor ein beträchtliches Wachstum geben wird.

Die Hersteller treffen verschiedene strategische Entscheidungen, um nach COVID-19 wieder auf die Beine zu kommen. Die Akteure führen zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten durch, um die Technologie für die Umwandlung von Abwärme in Strom im Organic Rankine Cycle (ORC) zu verbessern. Damit werden die Unternehmen fortschrittliche Technologien auf den Markt bringen. Darüber hinaus haben staatliche Initiativen zum Einsatz von Recyclingtechnologien zum Wachstum des Marktes geführt.

Jüngste Entwicklung

• Im September 2020 ging BorgWarner Inc. eine Partnerschaft mit Plug and Play ein. Das Hauptziel dieser strategischen Partnerschaft bestand darin, innovative Ideen im Automobil- und Technologiesektor zu fördern, um die Fähigkeiten des Sektors auf ein neues Niveau zu heben. Dadurch erweiterte das Unternehmen seinen Markt im Automobil- und Technologiesektor.
• Im Dezember 2018 ging die Corycos Group eine Partnerschaft mit Clean Energy Technologies, Inc. ein. Ziel der Partnerschaft war die Entwicklung eines innovativen ORC-Wärmerückgewinnungsgenerators (Organic Rankine Cycle) für die Biogasindustrie. Durch diese Partnerschaft stärken beide Unternehmen ihre Markt- und regionale Präsenz.

Nordamerika Organic Rankine Cycle (ORC) Abwärme zur Stromerzeugung Marktumfang

Der nordamerikanische Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus Organic Rankine Cycle (ORC) ist nach Größe, Kapazität, Modell und Anwendung segmentiert. Das Wachstum dieser Segmente hilft Ihnen bei der Analyse schwacher Wachstumssegmente in den Branchen und bietet den Benutzern einen wertvollen Marktüberblick und Markteinblicke, die ihnen bei der strategischen Entscheidungsfindung zur Identifizierung der wichtigsten Marktanwendungen helfen.

Größe

• Klein
• Medium
• Groß

Auf Grundlage der Größe wird der nordamerikanische Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) in die Segmente klein, mittel und groß unterteilt.

Kapazität

• Weniger als 1000 kW
• 1001-4000 kW
• 4001-7000 kW
• Mehr als 7000 kW

Auf der Grundlage der Kapazität wurde der nordamerikanische Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) in die Klassen unter 1000 kW, 1001–4000 kW, 4001–7000 kW und über 7000 kW unterteilt.

Modell

• Gleichgewichtszustand
• Dynamisch

Auf der Grundlage des Modells wurde der nordamerikanische Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) in einen stationären und einen dynamischen Markt segmentiert.

Anwendung

• Verbrennungsmotor oder Gasturbine
• Energiegewinnung aus Abfall
• Metallproduktion
• Zement- und Kalkindustrie
• Glasindustrie
• Erdölraffination
• Chemische Industrie
• Deponie-ICE
• Sonstiges

Auf der Grundlage der Anwendung ist der nordamerikanische Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) in die Bereiche Verbrennungsmotoren oder Gasturbinen, Energiegewinnung aus Abfall, Metallproduktion, Zement- und Kalkindustrie, Glasindustrie, Erdölraffination, chemische Industrie, Verbrennungsmotoren auf Mülldeponien und andere unterteilt.

Nordamerika Organic Rankine Cycle (ORC) Abwärme zur Stromerzeugung – Regionale Analyse/Einblicke

Der nordamerikanische Markt für die Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) wird analysiert und es werden Einblicke und Trends in die Marktgröße nach Land, Größe, Kapazität, Modell und Anwendung wie oben angegeben bereitgestellt.

Die im Marktbericht zur Stromerzeugung aus Abwärme im Organic Rankine Cycle (ORC) abgedeckten Länder sind die USA, Kanada und Mexiko.

Die USA dominieren den Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom im Organic Rankine Cycle (ORC) aufgrund der zunehmenden Bedeutung der Stromerzeugung durch Abwärmerückgewinnung.

Der Länderabschnitt des Berichts enthält auch einzelne marktbeeinflussende Faktoren und Änderungen der Marktregulierung, die sich auf die aktuellen und zukünftigen Trends des Marktes auswirken. Datenpunkte wie die Analyse der nachgelagerten und vorgelagerten Wertschöpfungskette, technische Trends und die Fünf-Kräfte-Analyse von Porter sowie Fallstudien sind einige der Anhaltspunkte, die zur Prognose des Marktszenarios für einzelne Länder verwendet werden. Bei der Bereitstellung einer Prognoseanalyse der Länderdaten werden auch die Präsenz und Verfügbarkeit nordamerikanischer Marken und ihre Herausforderungen aufgrund großer oder geringer Konkurrenz durch lokale und inländische Marken, die Auswirkungen inländischer Zölle und Handelsrouten berücksichtigt.   

Wettbewerbsumfeld und Analyse der Marktanteile von ORC-Abwärme zur Stromerzeugung mit Organic Rankine Cycle (ORC) in Nordamerika

Die Wettbewerbslandschaft des nordamerikanischen Marktes für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus dem Organic Rankine Cycle (ORC) liefert Einzelheiten zu den Wettbewerbern. Die enthaltenen Einzelheiten umfassen Unternehmensübersicht, Unternehmensfinanzen, erzielten Umsatz, Marktpotenzial, Investitionen in Forschung und Entwicklung, neue Marktinitiativen, Präsenz in Nordamerika, Produktionsstandorte und -einrichtungen, Produktionskapazitäten, Stärken und Schwächen des Unternehmens, Produkteinführung, Produktbreite und -umfang, Anwendungsdominanz. Die oben angegebenen Datenpunkte beziehen sich nur auf den Fokus der Unternehmen in Bezug auf den Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus dem Organic Rankine Cycle (ORC).

Zu den wichtigsten Akteuren auf dem nordamerikanischen Markt für die Umwandlung von Abwärme in Strom aus Organic Rankine Cycle (ORC) zählen MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD., Kaishan USA, Strebl Energy Pte Ltd, ORCAN ENERGY AG, ALFA LAVAL, Fujian Snowman Co., Ltd., Ormat, Rank, TMEIC, Triogen, ABB, Siemens Energy (Siemens AG), Dürr Group, ElectraTherm Inc. (BITZER Group), Enerbasque, Enertime, Enogia, EXERGY, CLIMEON, INTEC Engineering GmbH, Zuccato Energia srl., Opel Energy Systems Pvt. Ltd., Corycos Group, CTMI - Steam Turbines, BorgWarner Inc.

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