Dimensione del mercato, quota, crescita e analisi del settore, per tipo di produzione di idrogeno (produzione di metano sintetico (SNG)), per applicazione (accumulo di energia, trasporto, uso industriale) e previsioni regionali a 2035

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Panoramica del mercato da potere a gas

La dimensione del mercato globale al gas-gas è valutata a 0,03 miliardi di dollari nel 2025, si prevede che crescerà costantemente a 0,03 miliardi di dollari nel 2026 e si prevede che raggiungerà 0,09 miliardi di dollari entro il 2035, mantenendo un CAGR del 7,6% nel periodo di previsione 2025-2035.

Il mercato del potere-gas (P2G) è il processo di conversione dell'elettricità in eccesso, principalmente da fonti rinnovabili, in gas, che può essere immagazzinato e utilizzato in seguito. La conversione di solito assume la forma di elettrolisi dell'acqua per generare idrogeno, che viene ulteriormente elaborato in gas naturale sintetico (SNG) o viene immagazzinata per molteplici usi nelle applicazioni di trasporto e energia. Il mercato sta guadagnando slancio poiché la domanda di soluzioni energetiche sostenibili continua a crescere, in particolare per quanto riguarda l'integrazione delle energie rinnovabili.

La tecnologia P2G svolge un ruolo molto significativo nella risoluzione dei problemi relativi allo stoccaggio di energia, al bilanciamento della rete e alla decarbonizzazione. Permette di trasformarsi in eccesso di elettricità da parchi eolici o da allevamento solare, conservati per lunghi periodi e fornito quando la domanda è maggiore della fornitura di fonti rinnovabili. L'idrogeno generato attraverso P2G può anche essere una fonte di combustibile pulito per altri settori, come il trasporto, ed è un componente per raggiungere obiettivi globali di riduzione del carbonio.

Risultati chiave

Impatto covid-19

Il mercato da potere a gas ha avuto un effetto negativo a causa dell'interruzione della catena di approvvigionamento durante la pandemica Covid-19

La pandemia globale di Covid-19 è stata senza precedenti e sbalorditive, con il mercato che viveinferiore a quello attentodomanda in tutte le regioni rispetto ai livelli pre-pandemici. L'improvvisa crescita del mercato riflessa dall'aumento del CAGR è attribuibile alla crescita del mercato e alla domanda che ritorna a livelli pre-pandemici.

Diversi impatti si sono verificati a seguito della pandemia di Covid-19 sul mercato del potere-gas (P2G). In primo luogo, ha ostacolato l'avanzamento di vari progetti nel settore energetico globale. Inoltre, gli investimenti sono diminuiti quando società e governi si sono concentrati su priorità immediate come la salute e la ripresa economica. Pertanto, ciò ha ridotto i fondi assegnati a ricerca, sviluppo e distribuzione di tecnologie P2G, limitando l'espansione del mercato nelle sue fasi iniziali di crisi.

La pandemia ha anche influenzato le interruzioni della catena di approvvigionamento, che era un problema per i componenti critici dei sistemi P2G. Questi includono le apparecchiature di elettrolisi e l'infrastruttura di energia rinnovabile. Diversi progetti sono state estese a causa di ritardi nella produzione e consegna in quanto alcuni sono stati rinviati o annullati. La depressione economica complessiva ha anche ridotto la domanda di energia in quanto la necessità di soluzioni di stoccaggio scalabili come P2G è caduta.

Ultime tendenze

Crescente integrazione dell'idrogeno verde per guidare la crescita del mercato

Un'interessante tendenza recente nel mercato P2G è il modo in cui l'idrogeno verde sta diventando sempre più integrato in vari settori come vettore di energia chiave. Questo idrogeno verde, che deriva da elettrolisi rinnovabile elettrica, sta rapidamente emergendo come una sostituzione pulita del carburante. Il processo P2G sta diventando un fattore abilitante importante nella produzione di idrogeno verde su una scala più ampia, principalmente in relazione alla crescente attenzione alla decarbonizzazione delle industrie, dei trasporti e dei settori del riscaldamento. L'idrogeno è visto come uno strumento essenziale per la decarbonizzazione in settori difficili da elettrificare perché i governi e le aziende stanno sempre più fissando obiettivi di decarbonizzazione ambiziosi.

• Secondo la International Renewable Energy Agency (IRENA), circa il 40% della generazione globale di elettricità dovrebbe provenire da fonti rinnovabili entro il 2030. Questo spostamento della generazione di energia sta guidando l'adozione di tecnologie di potere-gas (PTG) per immagazzinare in eccesso le energie rinnovabili sotto forma di idrogeno. Questa tendenza sta accelerando lo sviluppo di sistemi PTG nelle regioni con un'elevata penetrazione di energia rinnovabile, in particolare in Europa e Nord America.

• A partire dal 2024, la Commissione europea ha riferito che si prevede che oltre il 35% della produzione di idrogeno sia idrogeno verde, prodotto tramite elettricità rinnovabile utilizzando la tecnologia da potere a gas. Questo è un salto significativo, riflettendo l'attenzione dell'Europa sulla decarbonizzazione del settore energetico. La Germania ha anche fissato l'obiettivo di produrre 10 milioni di tonnellate di idrogeno verde ogni anno entro il 2030 nell'ambito della sua strategia nazionale di idrogeno.

L'idrogeno verde non è l'unica tendenza in aumento; I sistemi P2G ibridi sono anche inclusi in cui le tecnologie P2G possono essere integrate con altri processi CCU. Pertanto, questi sistemi ibridi assimilano la generazione di idrogeno con un processo di acquisizione di CO _ {2}, sviluppando così approcci più olistici alle mitigazioni delle emissioni. Questi creerebbero il gas naturale sintetico e i carburanti neutrali dal carbonio abbastanza compatibili da essere utilizzati nella maggior parte delle infrastrutture.

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Mercato da potere a gas SEGMENTAZIONE

Per tipo

Sulla base del tipo, il mercato globale può essere classificato in produzione di idrogeno, produzione di metano sintetico (SNG)

• Produzione di idrogeno: la produzione di idrogeno è un altro segmento importante all'interno del mercato da potere a gas in cui l'elettricità in eccesso viene convertita in idrogeno attraverso l'elettrolisi, che può quindi essere immagazzinata per l'uso in vari settori, principalmente trasporti e industria. L'elevata domanda di idrogeno verde, indotta dal processo di decarbonizzazione, è un enorme fattore nella crescita di questo segmento.

• Produzione di metano sintetico (SNG): la sintesi di metano, anche chiamato RNG, è la molecola di idrogeno combinata con anidride carbonica o CO2 attraverso, ad esempio, la reazione sabatier. L'iniezione nella rete del gas naturale, o come combustibile per veicoli a motore, SNG costituisce un vettore di energia con una densità di energia relativamente elevata. La sua versatilità porta a soluzioni da potere a gas in cui il metano sintetico ha la precedenza a causa delle sue applicazioni: sostituire i combustibili fossili all'interno di una varietà di settori evitando al contempo le emissioni di carbonio.

Per applicazione

Sulla base dell'applicazione, il mercato globale può essere classificato in stoccaggio energetico, trasporti, uso industriale

• Accumulo di energia: uno degli usi più critici del potere-gas è l'accumulo di energia. I sistemi P2G forniscono un sistema che consente all'eccesso di elettricità rinnovabile, spesso vento o solare, di essere immagazzinato come idrogeno o metano sintetico da utilizzare in momenti in cui la generazione di energia è bassa e la domanda è elevata. È uno dei modi cruciali per bilanciare la rete per avere un approvvigionamento di energia durante i periodi di instabilità di potenza.

• Trasporto: l'idrogeno dalle tecnologie di potenza a gas viene utilizzato nel settore dei trasporti come combustibile pulito per veicoli elettrici a celle a combustibile, autobus e camion. Le celle a combustibile per idrogeno sono viste come la soluzione perfetta per veicoli pesanti che richiedono tempi di rifornimento a lungo e rapidi. L'uso dell'idrogeno nei trasporti è importante per decarbonizzare l'industria dei trasporti e P2G è la chiave per produrre idrogeno su vasta scala.

• Uso industriale: la produzione di idrogeno attraverso il potere-gas sarà utilizzata in applicazioni industriali come raffinazione, produzione chimica eproduzione in acciaio. La maggior parte delle industrie utilizza l'idrogeno come materia prima e l'idrogeno de-carbonizzazione potrebbe aiutare a mitigare le emissioni di alcune delle industrie ad alto uso dell'energia. Le tecnologie da potere a gas consentono alle industrie di raggiungere obiettivi di sostenibilità senza compromettere le loro elevate efficienze di produzione.

Dinamiche di mercato

Le dinamiche del mercato includono fattori di guida e restrizione, opportunità e sfide che indicano le condizioni di mercato. 

Fattori di guida

Aumentare la domanda di soluzioni energetiche pulite per aumentare il mercato

C'è una notevole spinta nella crescita del mercato da potere a gas. Il principale fattore trainante per il mercato da potere a gas è la domanda globale di decarbonizzazione. Mentre i governi, le società e le industrie iniziano a stabilire ambiziosi obiettivi climatici, esiste un enorme requisito per le soluzioni di energia pulita. P2G consente di convertire l'energia rinnovabile in eccesso, affermare il vento e il solare, in una forma memorizzabile come idrogeno e metano sintetico utilizzabile in tutti i settori, in particolare nei trasporti, nelle applicazioni industriali e nello stoccaggio di energia. Un tale aumento della generazione rinnovabile promuove ulteriormente l'uso di tecnologie P2G in tutto il mondo nella lotta contro l'intermittenza e per l'approvvigionamento energetico affidabile.

• Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), il governo degli Stati Uniti ha investito oltre $ 100 milioni in tecnologie di produzione di idrogeno rinnovabili. Politiche come i crediti d'imposta per la produzione di idrogeno e gli standard di energia pulita stanno guidando l'adozione di sistemi di potere-gas. In Europa, iniziative come l'UE Green Deal e Horizon 2020 hanno anche spinto gli investimenti nelle tecnologie PTG, promuovendo soluzioni energetiche sostenibili.

• Un rapporto della International Energy Agency (IEA) afferma che entro il 2030, i requisiti globali di accumulo dell'energia dovrebbero crescere fino al 200%. Le tecnologie da potere a gas forniscono una soluzione essenziale per conservare in eccesso l'energia rinnovabile sotto forma di idrogeno, supportare la stabilità della rete e fornire un'opzione sostenibile per bilanciare l'offerta e la domanda nel mercato energetico.

Progressi negli elettroliser per espandere il mercato

I progressi nella tecnologia di elettrolisi, in particolare la membrana di scambio di protoni (PEM) ed elettrolizzatori alcalini, hanno reso il processo di potenza di gas più efficiente ed economico. Con elettrolizzatori avanzati in atto, la produzione di idrogeno verde e metano sintetico sta diventando sempre più economica. Questa diminuzione dei costi di produzione sta spingendo progetti di potere verso il gas per aumentare di scala, che sta guidando ulteriormente la crescita del mercato e le sue applicazioni tra le regioni.

Fattore restrittivo

Alti costi di capitale e operativi per impedire potenzialmente la crescita del mercato

Nonostante i progressi, le tecnologie di potere-gas rimangono molto costose da distribuire. Uno dei principali driver di costo sono i costi di capitale e operativi degli elettrolizzatori e delle infrastrutture associate. Sarà una sfida per la maggior parte dei giocatori, in particolare quelli nei mercati emergenti, che dovrebbero sostenere questo investimento per impostare piante P2G e ampliare le tecnologie. Ciò può limitare la diffusione di soluzioni P2G principalmente nelle regioni in cui la penetrazione di energia rinnovabile è ancora agli inizi.

• Secondo il Ministero federale tedesco per gli affari economici e l'energia (BMWI), l'installazione di sistemi da potere a gas richiede una significativa spesa in conto capitale. I costi iniziali per elettrolizzatori, infrastrutture e integrazione con la rete energetica esistente sono stimati in circa 2 milioni di dollari per megawatt (MW) di capacità. Questi elevati costi iniziali rimangono un grande ostacolo all'adozione diffusa dei sistemi PTG, in particolare nelle regioni con supporto finanziario limitato.

• Secondo un rapporto del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), gli Stati Uniti hanno attualmente solo 1.500 miglia di infrastrutture dedicate all'idrogeno, con una parte importante situata in California. L'infrastruttura limitata per il trasporto di gas idrogeno ostacola il lancio su larga scala di soluzioni di potenza a gas, in particolare nelle regioni senza accesso a reti di idrogeno dedicate.

Integrazione del potere-gas con cattura e utilizzo del carbonio (CCU) per creare opportunità per il prodotto sul mercato

Opportunità

Una delle opportunità emergenti nel mercato da potere a gas è l'integrazione di P2G con tecnologie di acquisizione e utilizzo del carbonio (CCU). Questo approccio ibrido cattura le emissioni di CO2 da fonti industriali, le combina con idrogeno verde e produce metano sintetico, contribuendo a decarbonizzare le industrie producendo preziosi combustibili puliti. Ciò può comportare emissioni di gas serra nette drasticamente ridotte, sostenendo così i piani d'azione climatici dei governi.

• La Commissione europea ha stanziato oltre 10 miliardi di euro per lo sviluppo di sistemi energetici a base di idrogeno entro il 2030. Si prevede che questa iniziativa stimolerà un'ulteriore crescita nel mercato da potere a gas, aprendo opportunità per le aziende coinvolte nelle tecnologie di produzione, stoccaggio e distribuzione dell'idrogeno.

• Secondo l'International Energy Agency (IEA), c'è stato un aumento del 30% dei progetti di collaborazione tra governi e attori privati ​​incentrati sulle tecnologie di potere-gas dal 2020. Si prevede che questa maggiore collaborazione continuerà, creando ulteriori opportunità di progresso tecnologico e espansione del mercato sia nelle economie sviluppate che in quelle emergenti.

L'incertezza normativa e politica potrebbe essere una potenziale sfida per i consumatori

Sfida

Le tecnologie di energia pulita affrontano una notevole incertezza normativa e politica che ostacola la crescita del potere-gas. È un dato di fatto, sebbene gli incentivi crescenti per l'idrogeno verde e l'energia rinnovabile stiano guadagnando slancio, politiche e regolamenti poco chiari a lungo termine possono comportare l'esitazione degli investitori. Un altro fattore è lo stato in evoluzione delle normative sulla produzione di idrogeno, lo stoccaggio e il trasporto, con incertezza su questi fattori, che rallenta l'adozione di sistemi P2G.

• Un rapporto del National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti afferma che l'efficienza delle attuali tecnologie di elettrolisi utilizzate nei sistemi di potenza a gas è in genere dal 65% al ​​70%, il che significa che una quantità significativa di energia viene persa nel processo di conversione. Mentre vengono fatti progressi, il miglioramento dell'efficienza di questi sistemi rimane una sfida tecnica per l'adozione diffusa di soluzioni PTG.

• L'Agenzia internazionale per l'energia (IEA) rileva che, sebbene il potere-da-gas offre vantaggi distinti in termini di accumulo di energia a lungo termine, tecnologie come le batterie agli ioni di litio e lo stoccaggio idroelettrico pompato rimangono più competitivi per lo stoccaggio a breve termine. Poiché il costo di queste tecnologie alternative continua a diminuire, i sistemi PTG possono affrontare una concorrenza più forte, in particolare nelle regioni in cui la durata di accumulo di energia è meno critica.

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Mercato da potere a gasApprofondimenti regionali

• America del Nord

La regione del Nord America ha un crescente mercato del potere-gas degli Stati Uniti. Il Nord America, in particolare gli Stati Uniti e il Canada, è una delle regioni leader nel mercato del potere-gas. Gli Stati Uniti si concentrano fortemente sulla decarbonizzazione del suo settore energetico mettendo più investimenti in fonti di energia rinnovabili come il vento e l'energia solare. Ha incoraggiato i progetti di idrogeno verde attraverso il Dipartimento dell'Energia e vari partenariati privati ​​e pubblici stanno per aumentare le tecnologie P2G. Il Canada sta inoltre investendo in sistemi P2G principalmente in regioni con elevato potenziale di energia rinnovabile, come la Columbia Britannica. Le buone infrastrutture, gli incentivi del governo e i vasti sforzi per ridurre le emissioni di carbonio rendono il Nord America un leader nel potere-gas. La crescita in questo mercato è osservata a causa della crescente necessità di energia pulita, soluzioni per lo stoccaggio di energia e tecnologie basate sull'idrogeno.

• Europa

L'Europa, in particolare la Germania, i Paesi Bassi e il Regno Unito, sembrano essere a capo della coda per lanciare tecnologie di potere. La Germania era persino uno dei precursori della tecnologia dell'idrogeno e della P2G e il governo ha finanziato fortemente progetti di idrogeno verde all'interno di un piano per passare lo stato a fonti di energia rinnovabile. I Paesi Bassi e il Regno Unito sono inoltre impegnati in modo proattivo con le attività di ricerca e dimostrazione di P2G, in parte a causa delle politiche nell'UE incentrate sull'integrazione di energie rinnovabili e mitigazione del carbonio. Le energie rinnovabili verranno utilizzate per integrare il sistema energetico attraverso l'aiuto di P2G in questi due paesi. Il forte ambiente normativo, la consapevolezza e l'attenzione ai cambiamenti climatici globali, nonché i suoi obiettivi di mitigazione stanno promuovendo l'uso di P2G in Europa.

• Asia

La regione Asia-Pacifico, in particolare il Giappone e la Corea del Sud, sta vivendo un rapido ritmo di crescita nel mercato del potere-gas. Mentre il Giappone si sta concentrando sull'idrogeno verde come parte della sua strategia di decarbonizzazione, ha sviluppato molti progetti P2G a sostegno della sua transizione energetica. Nel frattempo, la Corea del Sud sta ponendo investimenti significativi nelle tecnologie pulite di idrogeno, tra cui il potere a gas, nell'ambito del suo nuovo accordo verde. Quest'anno, entrambi i paesi hanno presentato obiettivi ambiziosi per ridurre le emissioni di carbonio e utilizzano P2G per consentire la produzione e lo stoccaggio di idrogeno su larga scala per la sicurezza energetica e le applicazioni industriali. Le innovazioni, il supporto del governo e i progressi tecnologici in questa regione stanno alimentando la crescita del mercato da potere a gas in Asia-Pacifico.

Giocatori del settore chiave

Giochi chiave del settore che modellano il mercato attraverso l'innovazione e l'espansione del mercato

Il mercato del potere-gas (P2G) è contrassegnato dalla presenza di attori industriali chiave in vari segmenti, dai fornitori di energia agli sviluppatori di tecnologia. Sono generalmente incluse le compagnie energetiche che si concentrano sulla generazione di energia rinnovabile e sulle soluzioni di stoccaggio, nonché società di ingegneria specializzate nella tecnologia di elettrolisi e negli sviluppatori di infrastrutture coinvolti nello stoccaggio e nella distribuzione di idrogeno. Molti di essi sono coinvolti nella produzione di soluzioni innovative per le grandi scale di produzione di idrogeno, per le tecnologie da potere a gas in combinazione con sistemi di energia rinnovabile e produzione avanzata di metano sintetico.

• Idrogenici (ora parte di Cummins): l'idrogenica, un attore chiave nel mercato del potere-gas, è noto per le sue tecnologie di produzione di idrogeno ed elettrolizzatori. Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), i sistemi di produzione di idrogeno idrogenici possono generare fino a 2.000 nm³ di idrogeno all'ora. Sono attivamente coinvolti in numerosi progetti internazionali volti a integrare i sistemi PTG nella rete energetica.

• Potenza ITM: ITM Power è leader nella tecnologia di elettrolisi, fornendo sistemi di elettrolisi ad alta efficienza per soluzioni di potenza a gas. Secondo il Dipartimento del Regno Unito per le imprese, l'energia e la strategia industriale (BEIS), i sistemi di ITM Power sono in grado di fornire fino a 1,2 MW di produzione di idrogeno, contribuendo a supportare l'integrazione di energia rinnovabile su larga scala.

Oltre alle grandi aziende, ci sono diverse istituzioni di ricerca e start-up tecnologiche che svolgono un ruolo essenziale nella guida dell'innovazione all'interno del mercato. Queste organizzazioni si concentrano sul miglioramento dell'efficienza degli elettrolizzatori, sulla riduzione del costo della produzione di idrogeno e sull'esplorazione di nuove applicazioni per le tecnologie P2G in settori come il trasporto, l'uso industriale e il bilanciamento della rete.

Elenco delle migliori aziende di potere-gas

• Siemens Energy (Germany)
• Hitachi Zosen Corporation (Japan)
• Hydrogenics Corporation (Canada)
• McPhy Energy (France)
• ITM Power PLC (United Kingdom)
• MAN Energy Solutions (Germany)
• NEL ASA (Norway)
• Thyssenkrupp AG (Germany)
• ENGIE SA (France)
• Sunfire GmbH (Germany)

Sviluppo chiave del settore

Giugno 2021:Il mercato degli abbigliamento modulare ha visto uno sviluppo industriale molto significativo nel giugno 2021 quando una famosa startup di moda sostenibile ha lanciato la sua prima collezione di abbigliamento modulare. La collezione è stata progettata come componenti di abbigliamento intercambiabili, comprendente maniche staccabili, lunghezza regolabile e design reversibili, da utilizzare in qualsiasi combinazione desiderata dal consumatore. Ciò consentirebbe ai consumatori di utilizzare lo stesso guardaroba per molte occasioni diverse, riducendo al contempo le preoccupazioni di moda incoraggiando la versatilità e la sostenibilità. Sfruttando tecnologie di progettazione innovative e materiali eco-compatibili, lo sviluppo si è adattato alla crescente domanda dei consumatori di soluzioni di moda personalizzate e sostenibili. Ciò ha segnato un passo significativo verso l'avanzamento della moda circolare e la riduzione dei rifiuti tessili.

Copertura dei rapporti

Il rapporto di mercato di Power-to-Gas (P2G) fornisce una copertura approfondita delle dinamiche, delle tendenze e delle opportunità di crescita nel mercato. Include un'analisi dei fattori chiave che guidano l'adozione nelle tecnologie di potere-gas, come la domanda di soluzioni di energia pulita, l'integrazione delle energie rinnovabili e gli obiettivi di decarbonizzazione stabiliti dai governi di tutto il mondo. Il rapporto approfondisce i progressi tecnologici nei sistemi elettrolizer e i guadagni di efficienza nella produzione di idrogeno e nella produzione di metano sintetico.

Il rapporto copre la segmentazione del mercato, dividendo il mercato da potere a gas, che include la produzione di idrogeno e la produzione di metano sintetico e l'applicazione, che include lo stoccaggio di energia, il trasporto e l'uso industriale. Studia anche il panorama regionale, esaminando il potenziale di adozione e crescita delle tecnologie di potere-gas nelle principali regioni come il Nord America, l'Europa e l'Asia-Pacifico.