Tamanho do mercado de energia para gás, participação, crescimento e análise da indústria, por tipo (produção de hidrogênio, produção de metano sintético (SNG)), por aplicação (armazenamento de energia, transporte, uso industrial) e previsão regional para 2035

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Visão geral do mercado de potência para gás

O tamanho do mercado global de potência para gases é avaliado em US $ 0,03 bilhão em 2025, deve crescer constantemente para US $ 0,03 bilhão em 2026 e deve atingir US $ 0,09 bilhão em 2035, mantendo um CAGR de 7,6% no período previsto 2025-2035.

O mercado de potência para gases (P2G) é o processo de conversão de eletricidade excedente, principalmente de fontes renováveis, em gás, que podem ser armazenadas e usadas posteriormente. A conversão geralmente assume a forma de eletrólise da água para gerar hidrogênio, que é mais processada em gás natural sintético (SNG) ou é armazenado para vários usos em aplicações de transporte e energia. O mercado está ganhando força à medida que a demanda por soluções de energia sustentável continua a crescer, especialmente em relação à integração de energia renovável.

A tecnologia P2G desempenha um papel muito significativo na solução dos problemas relacionados ao armazenamento de energia, equilíbrio na grade e descarbonização. Permite que o excesso de eletricidade de parques eólicos ou fazendas solares seja transformado em gás, armazenado por longos períodos e fornecido quando a demanda é maior que a oferta de fontes renováveis. O hidrogênio gerado através de P2G também pode ser uma fonte de combustível limpo para outros setores, como transporte, e é um componente para atingir as metas globais de redução de carbono.

Principais descobertas

Impacto covid-19

O mercado de potência para gás teve um efeito negativo devido à interrupção da cadeia de suprimentos durante a pandemia covid-19

A pandemia global de covid-19 tem sido sem precedentes e impressionantes, com o mercado experimentandoinferior do que esperadodemanda em todas as regiões em comparação com os níveis pré-pandêmicos. O repentino crescimento do mercado refletido pelo aumento do CAGR é atribuído ao crescimento e à demanda do mercado que retornam aos níveis pré-pandêmicos.

Vários impactos ocorreram como resultado da pandemia Covid-19 no mercado de potência-gás (P2G). Primeiro, impediu o progresso de vários projetos no setor de energia global. Além disso, os investimentos diminuíram à medida que empresas e governos se concentraram em prioridades imediatas, como saúde e recuperação econômica. Assim, isso reduziu os fundos atribuídos à pesquisa, desenvolvimento e implantação de tecnologias P2G, limitando a expansão do mercado em seus estágios iniciais de crise.

A pandemia também afetou as interrupções da cadeia de suprimentos, que foi um problema para os componentes críticos dos sistemas P2G. Isso inclui o equipamento de eletrólise e a infraestrutura de energia renovável. Os cronogramas de vários projetos foram estendidos devido a atrasos de fabricação e entrega, pois alguns foram adiados ou cancelados. A depressão econômica geral também reduziu a demanda por energia, pois a necessidade de soluções de armazenamento escalonável como o P2G diminuíram.

Últimas tendências

Aumentando a integração do hidrogênio verde para impulsionar o crescimento do mercado

Uma tendência recente interessante no mercado de P2G é como o hidrogênio verde está se integrando cada vez mais a vários setores como portador de energia essencial. Esse hidrogênio verde, que vem da eletrólise de eletricidade renovável, está emergindo rapidamente como uma substituição de combustível limpo. O processo P2G está se tornando um facilitador importante na produção de hidrogênio verde em uma escala maior, principalmente em relação ao foco crescente na descarbonização das indústrias, transporte e setores de aquecimento. O hidrogênio é visto como uma ferramenta essencial para descarbonização em setores difíceis de eletrifícios, porque governos e empresas estão cada vez mais definindo metas de descarbonização ambiciosas.

• De acordo com a Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), espera-se que cerca de 40% da geração global de eletricidade venha de fontes renováveis ​​até 2030. Essa mudança na geração de energia está impulsionando a adoção de tecnologias de potência para gases (PTG) para armazenar excesso de energia renovável na forma de hidrogênio. Essa tendência está acelerando o desenvolvimento de sistemas de PTG em regiões com alta penetração de energia renovável, particularmente na Europa e na América do Norte.

• A partir de 2024, a Comissão Europeia informou que mais de 35% da produção de hidrogênio é previsto como hidrogênio verde, produzido por eletricidade renovável usando a tecnologia de potência para gás. Este é um salto significativo, refletindo o foco da Europa em descarbonizar o setor de energia. A Alemanha também estabeleceu um alvo para produzir 10 milhões de toneladas de hidrogênio verde anualmente até 2030 como parte de sua estratégia nacional de hidrogênio.

O hidrogênio verde não é a única tendência crescente; Os sistemas híbridos P2G também estão incluídos onde as tecnologias P2G podem ser integradas a outros processos da CCU. Portanto, esses sistemas híbridos assimilam a geração de hidrogênio com um processo de captura de co _ {2}, desenvolvendo assim abordagens mais holísticas para as mitigações de emissões. Isso criaria gás natural sintético, bem como combustíveis neutros em carbono compatíveis o suficiente para serem usados ​​na maioria das infraestruturas.

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Mercado de potência para gás Segmentação

Por tipo

Com base no tipo, o mercado global pode ser categorizado em produção de hidrogênio, produção de metano sintético (SNG)

• Produção de hidrogênio: A produção de hidrogênio é outro segmento importante no mercado de potência para gás, onde a eletricidade excedente é convertida em hidrogênio via eletrólise, que pode ser armazenada para uso em vários setores, principalmente transporte e indústria. A alta demanda por hidrogênio verde, induzida pelo processo de descarbonização, é um enorme fator no crescimento desse segmento.

• Produção de metano sintético (SNG): SyntheSize Metno, também chamado RNG, é a molécula de hidrogênio combinada com dióxido de carbono ou CO2 através, por exemplo, a reação de Sabatier. Injeção na grade de gás natural, ou como combustível de veículo a motor, o SNG constitui um transportador de energia com densidade de energia relativamente alta. Sua versatilidade leva a soluções de potência para gás, onde o metano sintético está tendo precedência devido a suas aplicações: substituindo os combustíveis fósseis dentro de uma variedade de indústrias, evitando emissões de carbono.

Por aplicação

Com base na aplicação, o mercado global pode ser categorizado em armazenamento de energia, transporte, uso industrial

• Armazenamento de energia: Um dos usos mais críticos do potência para gases é o armazenamento de energia. Os sistemas P2G fornecem um sistema que permite que o excesso de eletricidade renovável, geralmente eólica ou solar, seja armazenado como hidrogênio ou metano sintético a ser usado em momentos em que a geração de energia é baixa e a demanda é alta. É uma das maneiras cruciais de equilibrar a grade para ter um suprimento de energia durante os períodos de instabilidade de energia.

• Transporte: O hidrogênio das tecnologias de energia para gás é utilizado no setor de transporte como um combustível limpo para veículos elétricos, ônibus e caminhões de células de combustível. As células de combustível de hidrogênio são vistas como a solução perfeita para veículos pesados ​​que requerem tempos de reabastecimento rápido e longo alcance. O uso de hidrogênio no transporte é importante para descarbonizar a indústria de transporte, e o P2G é fundamental para produzir hidrogênio em escala.

• Uso industrial: a produção de hidrogênio através de energia para gases será utilizada em aplicações industriais, como refino, produção química efabricação de aço. A maioria das indústrias usa o hidrogênio como matéria-prima e a descebonização do hidrogênio pode ajudar a mitigar as emissões de algumas das indústrias de uso de alta energia. As tecnologias de potência para gases permitem que as indústrias cumpram as metas de sustentabilidade, sem comprometer suas altas eficiências de produção.

Dinâmica de mercado

A dinâmica do mercado inclui fatores de direção e restrição, oportunidades e desafios declarando as condições do mercado. 

Fatores determinantes

Crescente demanda por soluções de energia limpa para aumentar o mercado

Há um impulso perceptível no crescimento do mercado de potência para gás. O principal fator determinante do mercado de potência para gás é a demanda global por descarbonização. À medida que governos, corporações e indústrias começam a definir objetivos climáticos ambiciosos, há um requisito maciço para soluções de energia limpa. O P2G permite a conversão de energia renovável excedente, digamos eólica e solar, em uma forma armazenável, como hidrogênio e metano sintético utilizáveis ​​em todos os setores, especialmente em transporte, aplicações industriais e armazenamento de energia. Esse aumento na geração renovável promove ainda mais o uso de tecnologias P2G em todo o mundo na luta contra a intermitência e para o fornecimento de energia confiável.

• De acordo com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), o governo dos EUA investiu mais de US $ 100 milhões em tecnologias de produção de hidrogênio renováveis. Políticas como créditos tributários para produção de hidrogênio e padrões de energia limpa estão impulsionando a adoção de sistemas de potência para gás. Na Europa, iniciativas como o Deal Green da UE e o Horizon 2020 também impulsionaram investimentos sobre tecnologias de PTG, promovendo soluções de energia sustentável.

• Um relatório da Agência Internacional de Energia (IEA) afirma que até 2030, os requisitos globais de armazenamento de energia devem crescer em até 200%. As tecnologias de potência para gases fornecem uma solução essencial para armazenar energia renovável em excesso na forma de hidrogênio, apoiando a estabilidade da grade e fornecendo uma opção sustentável para equilibrar a oferta e a demanda no mercado de energia.

Avanços em eletrolisadores para expandir o mercado

Os avanços na tecnologia de eletrólise, especificamente a membrana de troca de prótons (PEM) e os eletrolisadores alcalinos, tornaram o processo de potência para gás mais eficiente e econômico. Com eletrolólios avançados em vigor, a produção de hidrogênio verde e metano sintético está se tornando cada vez mais econômico. Essa diminuição nos custos da produção está impulsionando os projetos de energia para gases para aumentar a escala, o que está impulsionando ainda mais o crescimento do mercado e suas aplicações nas regiões.

Fator de restrição

Altos custos de capital e operacional para impedir potencialmente o crescimento do mercado

Apesar do progresso, as tecnologias de potência para gases permanecem muito caras de implantar. Um dos principais fatores de custo são os custos de capital e operacional dos eletrolisadores e infraestrutura associada. Será um desafio para a maioria dos jogadores, especialmente aqueles em mercados emergentes, que precisariam incorrer nesse investimento para montar plantas p2G e aumentar as tecnologias. Isso pode limitar a difusão das soluções P2G principalmente em regiões onde a penetração de energia renovável ainda está em sua infância.

• De acordo com o Ministério Federal Alemão de Assuntos Econômicos e Energia (BMWI), a instalação de sistemas de potência para gás requer gastos de capital significativos. Os custos iniciais para eletrolisadores, infraestrutura e integração com a grade de energia existente são estimados em cerca de US $ 2 milhões por megawatt (MW) de capacidade. Esses altos custos iniciais continuam sendo uma grande barreira para a adoção generalizada de sistemas de PTG, particularmente em regiões com apoio financeiro limitado.

• De acordo com um relatório do Departamento de Energia dos EUA (DOE), os EUA atualmente possuem apenas 1.500 milhas de infraestrutura dedicada a hidrogênio, com grande parte dela localizada na Califórnia. A infraestrutura limitada para o transporte de gases de hidrogênio dificulta a implantação em larga escala de soluções de energia para gás, especialmente em regiões sem acesso a redes dedicadas de hidrogênio.

Integração de potência para gases com captura e utilização de carbono (CCU) para criar oportunidades para o produto no mercado

Oportunidade

Uma das oportunidades emergentes no mercado de potência para gás é a integração de P2G com as tecnologias de captura e utilização de carbono (CCU). Essa abordagem híbrida captura emissões de CO2 de fontes industriais, as combina com hidrogênio verde e produz metano sintético, ajudando a descarbonizar as indústrias enquanto produzem combustíveis limpos valiosos. Isso pode resultar em emissões de gases de efeito estufa drasticamente reduzidas, apoiando assim os planos de ação climática dos governos.

• A Comissão Europeia alocou mais de € 10 bilhões para o desenvolvimento de sistemas de energia baseados em hidrogênio até 2030. Espera-se que esta iniciativa estimule um crescimento adicional no mercado de potência para gases, abrindo oportunidades para empresas envolvidas na produção de hidrogênio, armazenamento e tecnologias de distribuição.

• De acordo com a Agência Internacional de Energia (IEA), houve um aumento de 30% nos projetos colaborativos entre governos e atores privados focados nas tecnologias de poder para gases desde 2020. Esse aumento da colaboração deve continuar, criando oportunidades adicionais para avanço tecnológico e expansão de mercado nas economias desenvolvidas e emergentes.

A incerteza regulatória e política pode ser um desafio potencial para os consumidores

Desafio

As tecnologias de energia limpa enfrentam uma incerteza regulatória e política considerável que prejudica o crescimento do poder de gasolina. De fato, embora os incentivos crescentes para o hidrogênio verde e a energia renovável estejam ganhando força, políticas e regulamentos de longo prazo pouco claros podem resultar na hesitação dos investidores. Outro fator é o estado em evolução dos regulamentos sobre produção, armazenamento e transporte de hidrogênio, com incerteza sobre esses fatores, o que retarda a adoção de sistemas P2G.

• Um relatório do Laboratório Nacional de Energia Renovável dos EUA (NREL) afirma que a eficiência das tecnologias atuais de eletrólise usadas nos sistemas de potência para gases é tipicamente de 65% a 70%, o que significa que uma quantidade significativa de energia é perdida no processo de conversão. Enquanto os avanços estão sendo feitos, melhorar a eficiência desses sistemas continua sendo um desafio técnico para a ampla adoção de soluções PTG.

• A International Energy Agency (IEA) observa que, embora o poder de gasolina ofereça vantagens distintas em termos de armazenamento de energia a longo prazo, tecnologias como baterias de íons de lítio e armazenamento hidrelétrico bombeado permanecem mais competitivos para o armazenamento de curto prazo. À medida que o custo dessas tecnologias alternativas continua a diminuir, os sistemas de PTG podem enfrentar uma concorrência mais forte, principalmente em regiões onde a duração do armazenamento de energia é menos crítica.

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Mercado de potência para gásInsights regionais

• América do Norte

A região da América do Norte possui um crescente mercado de poder para gás dos Estados Unidos. A América do Norte, especialmente os Estados Unidos e o Canadá, é uma das principais regiões do mercado de potência para gás. Os EUA se concentram fortemente em descarbonizar seu setor de energia, colocando mais investimentos em fontes renováveis ​​de energia, como energia eólica e energia solar. Ele tem incentivado os projetos de hidrogênio verde através do Departamento de Energia, e várias parcerias públicas e privadas estão aumentando as tecnologias P2G. O Canadá também está investindo em sistemas P2G principalmente em regiões com alto potencial de energia renovável, como a Colúmbia Britânica. A boa infraestrutura, os incentivos do governo e os vastos esforços para reduzir as emissões de carbono tornam a América do Norte um líder em poder para gasolina. O crescimento nesse mercado é observado devido à crescente necessidade de energia limpa, soluções para armazenamento de energia e tecnologias baseadas no hidrogênio.

• Europa

A Europa, especialmente a Alemanha, a Holanda e o Reino Unido, parece estar à frente da fila para lançar tecnologias de energia para gases. A Alemanha foi até um dos precursores da Hydrogen Technology e P2G, e o governo financiou fortemente projetos de hidrogênio verde dentro de um plano para fazer a transição do estado para fontes de energia renovável. A Holanda e o Reino Unido também estão de acordo com as atividades de pesquisa e demonstração de P2G, em parte devido a políticas na UE focadas na integração de renováveis ​​e mitigação de carbono. As renováveis ​​excedentes serão usadas para complementar o sistema de energia através da ajuda de P2G nesses dois países. Forte ambiente regulatório, conscientização e atenção às mudanças climáticas globais, bem como suas metas de mitigação, estão promovendo o uso de P2G na Europa.

• Ásia

A região da Ásia-Pacífico, especialmente o Japão e a Coréia do Sul, está passando por um rápido ritmo de crescimento no mercado de poder para gás. Enquanto o Japão se concentra no hidrogênio verde como parte de sua estratégia de descarbonização, desenvolveu muitos projetos P2G que apoiam sua transição energética. Enquanto isso, a Coréia do Sul está colocando investimentos significativos em tecnologias limpas de hidrogênio, incluindo energia para gases, como parte de seu New Deal Green. Este ano, ambos os países apresentaram metas ambiciosas para reduzir as emissões de carbono e estão utilizando P2G para permitir a produção e armazenamento de hidrogênio em larga escala para segurança energética, bem como aplicações industriais. Inovações, apoio do governo e avanços tecnológicos nessa região estão alimentando o crescimento do mercado de potência para gás na Ásia-Pacífico.

Principais participantes do setor

Principais participantes do setor que moldam o mercado através da inovação e expansão do mercado

O mercado de Power-to-Gas (P2G) é marcado pela presença de principais players industriais em vários segmentos, de fornecedores de energia a desenvolvedores de tecnologia. As empresas de energia que se concentram nas soluções de geração e armazenamento de energia renováveis ​​são geralmente incluídas, bem como empresas de engenharia especializadas em tecnologia de eletrólise e desenvolvedores de infraestrutura envolvidos em sistemas de armazenamento e distribuição de hidrogênio. Muitos deles estão envolvidos na produção de soluções inovadoras para grandes escalas de produção de hidrogênio, para tecnologias de energia para gases em combinação com sistemas de energia renovável e produção avançada de metano sintético.

• Hidrogenia (agora parte da Cummins): a hidrogenia, um participante importante no mercado de potência para gás, é conhecido por suas tecnologias e eletrolisadores de produção de hidrogênio. De acordo com o Departamento de Energia dos EUA (DOE), os sistemas de produção de hidrogênio da hidrogênio podem gerar até 2.000 nm³ de hidrogênio por hora. Eles estão ativamente envolvidos em vários projetos internacionais destinados a integrar sistemas de PTG na rede de energia.

• Energia ITM: a energia ITM é líder em tecnologia de eletrólise, fornecendo sistemas de eletrólise de alta eficiência para soluções de energia para gás. De acordo com o Departamento de Negócios, Energia e Estratégia do Reino Unido (BEIs), os sistemas da ITM Power são capazes de fornecer até 1,2 MW de produção de hidrogênio, ajudando a apoiar a integração de energia renovável em larga escala.

Além de grandes corporações, existem várias instituições de pesquisa e startups de tecnologia que desempenham um papel essencial na impulsionadora de inovação dentro do mercado. Essas organizações estão focadas em melhorar a eficiência dos eletrolisadores, reduzir o custo da produção de hidrogênio e explorar novas aplicações para tecnologias P2G em setores como transporte, uso industrial e balanceamento de grade.

Lista das principais empresas de potência para gases

• 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)

Desenvolvimento principal da indústria

Junho de 2021:O mercado de roupas modulares viu um desenvolvimento industrial altamente significativo em junho de 2021, quando uma startup de moda sustentável popular lançou sua primeira coleção de vestuário modular. A coleção foi projetada como componentes de roupas intercambiáveis, compreendendo mangas destacáveis, comprimento ajustável e projetos reversíveis, para serem usados ​​em qualquer combinação desejada pelo consumidor. Isso permitiria que os consumidores utilizassem o mesmo guarda-roupa para muitas ocasiões diferentes, reduzindo as preocupações de moda rápida, incentivando a versatilidade e a sustentabilidade. Aproveitando tecnologias inovadoras de design e materiais ecológicos, o desenvolvimento atendeu à crescente demanda do consumidor por soluções de moda personalizadas e sustentáveis. Isso marcou um passo significativo para avançar a moda circular e reduzir os resíduos têxteis.

Cobertura do relatório

O relatório do mercado de potência para gases (P2G) fornece cobertura aprofundada da dinâmica, tendências e oportunidades de crescimento no mercado. Inclui uma análise de fatores-chave que impulsionam a adoção nas tecnologias de poder para gás, como a demanda por soluções de energia limpa, a integração de energia renovável e metas de descarbonização estabelecidas pelos governos em todo o mundo. O relatório entra em avanços tecnológicos nos sistemas de eletroliadores e nos ganhos de eficiência na produção de hidrogênio e produção de metano sintético.

O relatório abrange a segmentação de mercado, dividindo o mercado de potência para gás, que inclui produção de hidrogênio e produção sintética de metano e aplicação, que inclui armazenamento de energia, transporte e uso industrial. Ele também estuda o cenário regional, examinando o potencial de adoção e crescimento das tecnologias de poder para gases nas principais regiões como a América do Norte, Europa e Ásia-Pacífico.