Hohe Spannung direkte Stromversorgung Marktgröße

Der Hochspannungs-Direktstrom-Stromversorgungsmarkt wurde 2023 mit 3,91 Milliarden USD bewertet und wird voraussichtlich bei einem CAGR von über 8,2% zwischen 2024 und 2032 wachsen. Die Einbeziehung erneuerbarer Energien ist einer der wichtigsten Faktoren, die das Marktwachstum fördern.

Die HVDC-Technologie ist unerlässlich, um erneuerbare Energien effektiv über weite Strecken mit der globalen Verschiebung auf umweltfreundlichere Energiequellen wie Solar, Wind und Wasserkraft zu übertragen. So hat Hitachi Energy im Juni 2022 mit Petrofac, einem weltweit führenden Dienstleister, zusammengearbeitet, um die Netzintegration und die Infrastruktur für den schnell wachsenden Offshore-Windpark gemeinsam zu entwickeln. Die Zusammenarbeit umfasste die Entwicklung von Hochspannungs-Wechselstrom- (HVAC) und Hochspannungs-Direktstrom- (HVDC)-Lösungen.

HVDC-Systeme können im Gegensatz zur konventionellen Wechselstrom- (AC)-Übertragung große Mengen an Strom über Hunderte oder Tausende von Kilometern senden und gleichzeitig Verluste minimieren. Diese Fähigkeit ist entscheidend für den Transport erneuerbarer Energien in Bevölkerungsgebiete mit hohem Strombedarf von entfernten, ressourcenreichen Standorten, wie Offshore-Windparks im Ozean oder Solarfarmen in Wüsten. Grid-Operatoren können die schwankende erneuerbare Energieerzeugung mit HVDC-Systemen effektiver verwalten, die Stromschwankungen ausgleichen.

Der interkontinentale Stromtransfer ist ein weiterer wesentlicher Faktor, der das Wachstum des HVDC-Stromversorgungsmarkts fördert. Mit dem Einsatz von HVDC-Systemen kann Strom über Kontinente übertragen werden, Remote-Stromnetze verknüpfen und den globalen Energiehandel fördern. Die Stärkung der Energiesicherheit, die Diversifizierung der Energiequellen und die Förderung der globalen wirtschaftlichen Entwicklung hängen von dieser Kapazität ab. Durch interkontinentale HVDC-Übertragungssysteme, wie U-Boot-Kabel, die Meere oder unterirdische Linien überspannen, die benachbarte Nationen verbinden, wird ein effektiver grenzüberschreitender Stromaustausch ermöglicht. Diese Projekte verbessern die Netzstabilität, fördern die Integration des Energiemarktes und ermöglichen den Nationen den Zugang zu kostengünstigeren und saubereren Energiequellen durch Diversifizierung der Energieversorgungswege. Darüber hinaus kann die interkontinentale HVDC-Übertragung dazu beitragen, das Angebot und die Nachfrage nach Strom regional und global auszugleichen, die Nutzung erneuerbarer Energien zu maximieren und nachhaltige Entwicklungsinitiativen weltweit zu fördern.

Die anspruchsvolle Natur der HVDC-Systeme ist die Quelle der Komplexität und technologischen Herausforderungen des Marktes für HVDC-Netzteile. Für diese Systeme ist eine hochentwickelte Wandlertechnologie erforderlich, um Spannungen zwischen Alternating Current (AC) und Direct Current (DC) über weite Strecken effektiv umzuwandeln. Für die Konstruktion und den Betrieb von HVDC-Wandlern sind anspruchsvolle Steuerungs- und Schutzsysteme erforderlich, da sie hohe Spannungen und Ströme verwalten und gleichzeitig Verluste minimieren und die Netzstabilität gewährleisten müssen. Komplexitäten einschließlich Spannungskompatibilität, harmonische Steuerung und Synchronisationsprobleme werden bei der Integration von HVDC in aktuelle Wechselstromnetze eingeführt, was eine sorgfältige Gestaltung und Zusammenarbeit mit Netzbetreibern erfordert. Darüber hinaus erfordert die Einführung von Harmonischen und elektromagnetischen Störungen durch Umrichterschaltung robuste Filter- und Minderungsstrategien, um regulatorische Standards zu erfüllen und die Netzsicherheit zu gewährleisten. Da die HVDC-Projekte in Größe und Komplexität skaliert werden, wird die Skalierbarkeit, Modularität und technologische Kompatibilität immer schwieriger.

Hochspannung Direkter Stromversorgungsmarkt Trends

Der zunehmende Einsatz von HVDC-Systemen, um die Integration erneuerbarer Energieprojekte in die Stromnetze zu erleichtern, ist ein bemerkenswerter Trend. Strom aus erneuerbaren Ressourcen, wie Offshore-Windparks und Solarparks, kann aufgrund der HVDC-Technologie effizient über weite Entfernungen zu städtischen Gebieten und Industriezentren übertragen werden. Diese Kapazität ist unerlässlich, um Übertragungsverluste zu reduzieren und über geographische Einschränkungen hinauszugehen, die der Welt dabei helfen werden, grünere und nachhaltigere Energiequellen zu entwickeln. Die Notwendigkeit für HVDC-Systeme steigt weiter an, da die Nationen arbeiten, um die CO2-Emissionen zu reduzieren und erneuerbare Energieziele zu erreichen, insbesondere in Bereichen mit reichlich erneuerbaren Energiequellen.

Das Wachstum interregionaler und interkontinentaler HVDC-Übertragungsprojekte ist ein weiterer wesentlicher Trend. Regierungen und Versorgungsunternehmen investieren in grenzüberschreitende Hybrid-Variablenverteilung (HVDC), um die Energiesicherheit zu verbessern, die Marktintegration zu fördern und den internationalen Energiehandel zu erleichtern. Durch diese Projekte können benachbarte Länder und Kontinente effizient Strom austauschen, die Netzlast stärken und die wirtschaftliche Zusammenarbeit fördern. Unterseekabel, die Kontinente oder andere interkontinentale HVDC-Übertragungsleitungen verbinden, sind für die Diversifizierung von Energiequellen unerlässlich und garantieren eine stetige Energieversorgung weltweit. Dieses Muster unterstreicht, wie wichtig die HVDC-Technologie für die Entwicklung globaler, integrierter und nachhaltiger Energienetze ist.

Ein weiterer wichtiger Trend in der Branche ist die Entwicklung der HVDC-Wandlertechnologie. Spannungsquellenkonverter (VSC) Fortschritte und leitungskommutierte Konverter (LCC) Upgrades erhöhen die Flexibilität, Zuverlässigkeit und Effizienz des Systems. Fortgeschrittene Steuerungs- und Schutzsysteme, die den Stromfluss maximieren, die Netzstabilität gewährleisten und die Betriebsgefahren reduzieren, sind Merkmale moderner HVDC-Systeme. HVDC-Systeme können intelligente Netzinitiativen unterstützen, mit erneuerbaren Energiequellen reibungslos integrieren und aufgrund dieser technologischen Fortschritte auf dynamische Netzbedingungen reagieren.

Hohe Spannung direkte Stromversorgung Marktanalyse

Basierend auf dem Installationstyp wird der Markt in Ober-, Unter- und Unterwasser unterteilt. Das Subsea-Segment soll während des Prognosezeitraums einen CAGR von 10% registrieren.

• Das Subsea-Segment des Hochspannungs-Gleichstroms (HVDC) des Hochspannungs-Gleichstroms ist unerlässlich, um die Energieübertragung über Unterwasserumgebungen zu ermöglichen. Tidal-Power-Anlagen und Offshore-Windparks sind Beispiele für Offshore-Erneuerbare-Energiequellen, die mit Onshore-Netzwerken mit Subsea HVDC-Kabeln verbunden sind. Die rauen Elemente der maritimen Umgebung, einschließlich schwankender Temperaturen, korrosives Salzwasser und hoher Drücke, sollen durch diese Kabel toleriert werden.
• HVDC-Technologie kann viel mehr Leistung über eine lange Strecke mit weniger Verlust als herkömmliche Wechselstrom (AC) Übertragung bieten, und daher ist es für Subsea-Anwendungen wünschenswert. Erneuerbare Energie kann aufgrund seiner Effizienz in einen vielfältigeren Energiemix integriert werden, was besonders hilfreich ist, isolierte Offshore-Energiequellen mit Onshore-Netzen zu verbinden.
• Regierungen und Energieunternehmen investieren in die Entwicklung der Subsea HVDC-Infrastruktur, um die Energiesicherheit zu verbessern, die Ziele der Dekarbonisierung zu unterstützen und den wachsenden Strombedarf nachhaltig zu decken. Das Subsea HVDC-Segment wächst, da Länder weltweit ihr Potenzial an erneuerbaren Offshore-Energien nutzen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren wollen. Regionen, wie Europa, mit umfangreichen Offshore-Windressourcen in der Nordsee, sind führende Unternehmen der Subsea HVDC-Technologie.

Basierend auf der Technologie wird der Markt in leitungskommutierte Wandler (LCC), Spannungsquellenwandler (VSC) und ultrahochspannungs-Direktstrom (UHVDC) unterteilt. Das Segment Voltage Source Converters (VSC) dominierte den globalen Markt mit einem Umsatz von über 1 Million im Jahr 2032.

• Ein wesentlicher Bestandteil des Hochspannungs-Direktstrom-Stromversorgungsmarktes, das Segment Voltage Source Converters (VSC) bietet modernste Technologie für eine effektive und anpassungsfähige Stromübertragung. Im Gegensatz zu herkömmlichen HVDC-Systemen, die Line Commutated Converter (LCCs) und Thyristor-Ventile verwenden, verwenden VSC-basierte HVDC-Systeme Halbleiter-basierte Wandler, einschließlich Insulated Gate Bipolar Transistoren (IGBTs), um präzise Spannung und Frequenzregelung sowie bidirektionalen Stromfluss zu bieten.
• Anwendungen, die eine Netzstabilisierung, die Integration erneuerbarer Energiequellen und die Vernetzung asynchroner Wechselstromnetze erfordern, sind besonders für die VSC-Technologie geeignet. Die Fähigkeit des VSC-basierten HVDC, schnell und dynamisch auf Netzstörungen zu reagieren, was eine Spannungs- und Frequenzregelung und eine Stärkung der Netzstabilität ermöglicht, ist eines seiner Hauptvorteile. Die Aufrechterhaltung der Zuverlässigkeit und Wirksamkeit von Stromübertragungsnetzen ist von dieser Fähigkeit abhängig, insbesondere in Bereichen, in denen die Nutzung variabler erneuerbarer Energiequellen, wie Solar- und Windenergie, vorherrscht.
• Darüber hinaus wird die HVDC-Integration in städtischen und Offshore-Einstellungen, in denen Raum- und Umweltaspekte wichtig sind, durch VSC-basierte HVDC-Systeme erleichtert. Im Vergleich zu LCC-basierten HVDC-Lösungen sind diese Systeme für ihre kleinere Größe, geringeren Umwelteffekt und geringere elektromagnetische Störungen bekannt. Daher findet die VSC-Technologie zunehmende Anwendungen in unterlagerten und unterirdischen Hybrid Variable-voltaic Direct Current (HVDC)-Projekten, wie die Anbindung von Offshore-Windparks an Kontinentalnetze.

Asien-Pazifik dominierte 2023 den globalen Hochspannungs-Direktstrom-Stromversorgungsmarkt, was einen Anteil von über 30 % ausmachte. Die Hochspannungs-Gleichstrom- (HVDC)-Stromversorgungsindustrie wird aus mehreren wichtigen Gründen von der Region Asien-Pazifik dominiert. Die Energienachfrage hat sich zunächst durch die schnelle Industrialisierung und Urbanisierung von Nationen wie China, Indien, Japan, Südkorea und südostasiatischen Ländern deutlich erhöht. Die HVDC-Technologie ist eine gute Wahl für die Verbindung von regionalen Netzen und die effiziente Verteilung von Strom über weite geographische Gebiete mit ihren Vorteilen gegenüber der herkömmlichen Wechselstromübertragung, einschließlich reduzierter Übertragungsverluste über lange Strecken und der Fähigkeit, asynchrone Wechselstromnetze zu verbinden.

Darüber hinaus tätigen die asiatisch-pazifischen Nationen erhebliche Investitionen in erneuerbare Energiequellen wie Solar und Wind, die häufig an isolierten Standorten, die von bedeutenden Lastzentren entfernt sind, zu finden sind. Die HVDC-Übertragung ermöglicht einen minimalen Stromverlust über lange Strecken und ist damit perfekt für die Integration dieser erneuerbaren Energiequellen in das Netz. Die HVDC-Technologie wird von Nationen mit aggressiven erneuerbaren Energiezielen wie China genutzt, um Strom aus nachwachsenden Regionen in dicht besiedelte Gebiete zu übertragen.

Das HVDC Netzteilgeschäft in den USA zeichnet sich durch bemerkenswerte Entwicklungen bei der Netzmodernisierung und der Einbindung erneuerbarer Energien aus. Die Übertragung erneuerbarer Energien aus ressourcenreichen Gebieten, einschließlich Windparks im Mittleren Westen und Solaranlagen im Südwesten, zu Bevölkerungszentren im ganzen Land wird in großem Teil durch die HVDC-Technologie ermöglicht. Nach nationalen Energieplänen und Umweltzielen hilft die Umsetzung von HVDC-Systemen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren, die Netzsicherheit zu verbessern und die Diversifizierung von Energiequellen zu unterstützen. Darüber hinaus fördern interregionale HVDC-Übertragungsprojekte das Wirtschaftswachstum und die Energieversorgung. Beispiele für diese Projekte sind die Verbindungen zwischen Offshore-Windparks und Küstenstädten sowie Verbindungen zwischen regionalen Netzen. Der Hochspannungs-Direktstromversorgungsmarkt in den USA entwickelt sich weiter.

Der Markt für HVDC-Stromversorgung in Japan zeichnet sich durch einen bewussten Schwerpunkt auf Katastrophenlastizität, Erneuerbare Energien und Energiesicherheit aus. Die Anbindung erneuerbarer Energiequellen, wie Offshore-Windparks und Solar-Arrays, an schwer besiedelte Plätze, wie Tokio und Osaka, wird größtenteils durch die HVDC-Technologie ermöglicht. Investitionen in HVDC-Systeme zur effektiven Integration erneuerbarer Energien in das Netz haben sich aufgrund der Entschlossenheit der Nation erhöht, ihre Abhängigkeit von der Kernenergie aufgrund von Fukushima zu senken. Japan muss die HVDC-Übertragung nutzen, um den Energietransfer über eine Reihe von Spannungspegeln und großen Distanzen zu maximieren. Darüber hinaus wird das Land aufgrund seiner Technologieführerschaft in der HVDC-Konvertertechnologie als globaler Pionier für nachhaltige Energielösungen anerkannt, der Verbesserungen in VSC- und LCC-Technologien beinhaltet. Der Japan-Markt erweitert sich weiterhin mit Projekten, die darauf abzielen, die Netzstabilität zu verbessern, die Energieeffizienz zu fördern und intelligente Stadtinitiativen durch die HVDC-Infrastruktur zu unterstützen.

Im Februar 2023 erwarb Mitsubishi Electric Corporation (Japan) Scibreak AB, ein schwedisches Unternehmen spezialisiert auf Direct Current Circuit Breakers (DCCBs). Diese Maßnahme zielte darauf ab, ihre gemeinsamen Anstrengungen bei der Entwicklung von DCCB-Technologien für HVDC-Systeme zu verstärken und die globale Expansion erneuerbarer Energiequellen auszurichten.

Der Markt für HVDC-Netzteile in Südkorea wird durch die schnelle Urbanisierung, Industrialisierung und die Betonung der Energieeffizienz des Landes gefördert. Durch die HVDC-Technologie wird die Unterstützung der ambitionierten erneuerbaren Energien in Südkorea, einschließlich Offshore-Windparks und Solaranlagen, ermöglicht. Die hügelige Geographie der Nation, die begrenzte Landversorgung und dicht besiedelte städtische Gebiete machen effiziente Energieübertragungstechnologien wie HVDC-Netzwerke notwendig. Strategische Investitionen in die HVDC-Infrastruktur durch Südkorea sollen Übertragungsverluste verbessern, die Netzstabilität erhöhen und erneuerbare Energiequellen effizient in das nationale System integrieren. Partnerschaften zwischen Versorgungsunternehmen, Regierung und Unternehmen im privaten Sektor helfen dem Markt durch die Weiterentwicklung der HVDC-Technologie und die Implementierung modernster Netzlösungen. Die HVDC-Technologie wird bei der laufenden Umstellung auf eine kohlenstoffarme Wirtschaft von entscheidender Bedeutung sein.

Der Markt für HVDC-Netzteile in China zeichnet sich durch große Investitionen in die Infrastrukturentwicklung und erneuerbare Energien aus. Die Übertragung von Strom aus erneuerbaren Quellen, einschließlich Windenergie im Norden und Wasserkraft im Südwesten, um Zentren in schnell expandierenden Städten wie Peking, Shanghai und Guangzhou zu fordern, wird größtenteils durch die HVDC-Technologie ermöglicht. Die Installation von Ultra-High Voltage (UHV) HVDC-Übertragungslinien ist ein klarer Hinweis auf Chinas Entschlossenheit, die Netzleistung zu verbessern, die Emissionen zu senken und die wirtschaftliche Expansion zu fördern. Mit bemerkenswerten Durchbrüchen in Konvertertechnologie und Netzintegrationslösungen führt die Nation die Welt in HVDC Übertragungskapazität und technologischen Innovationen. Die Notwendigkeit von HVDC-Systemen wird durch Chinas Belt- und Road-Initiative weiter stimuliert, die die Infrastruktur-Konnektivität und den grenzüberschreitenden Energiehandel in ganz Asien und darüber hinaus ermöglicht.

Hohe Spannung direkte Stromversorgung Marktanteil

• ABB Ltd. und Siemens AG halten einen signifikanten Anteil von über 30 % am Hochspannungs-Direktstromversorgungsmarkt. Der Markt für HVDC-Netzteile wird von ABB Ltd. aufgrund seiner umfangreichen Erfahrung und Position als führender Anbieter von Stromverteilungs- und Übertragungstechnologien dominiert. HVDC-Technologien von ABB sind bekannt für ihre Zuverlässigkeit, Wirksamkeit und Kapazität, signifikante Mengen an Leistung in großen Entfernungen mit wenig Verlust zu übertragen. Die Organisation hat den Weg in die Entwicklung von Line Commutated Converter (LCC) und Voltage Source Converter (VSC) Technologien geführt, die eine breite Palette von Anwendungen von der Verbesserung der Netzstabilität und der Zuverlässigkeit, um erneuerbare Energiequellen zu verbinden. Aufgrund seines globalen Reichweiten- und vielfältigen Projektportfolios hat ABB seine Kapazität gezeigt, um komplexe und groß angelegte HVDC-Projekte zu liefern. Wichtige HVDC-Installationen sind der Nordsee-Link, der Norwegen und das Vereinigte Königreich verbindet.
• Ein weiterer bedeutender Wettbewerber in der HVDC-Stromversorgungsbranche ist die Siemens AG, die aufgrund ihres breiten Spektrums an HVDC-Lösungen und des Wissens über die Stromübertragungstechnik einen starken Marktanteil hat. Hohe Effizienz, Zuverlässigkeit und ausgereifte Netzsteuerungsfunktionen definieren die HVDC-Systeme von Siemens, die sie perfekt für die Einbindung erneuerbarer Energiequellen und die Erhöhung der Netzstabilität machen. Mit Projekten wie dem Rio Madeira HVDC-Link in Brasilien und der DolWin3 Offshore-Windverbindung in Deutschland hat Siemens einen erprobten Erfolg beim Abschluss modernster HVDC-Projekte auf der ganzen Welt. Das Unternehmen kann aufgrund seiner technologischen Überlegenheit sowohl in LCC- als auch in VSC-basierten HVDC-Systemen eine breite Palette an Kundenbedürfnissen und betrieblichen Problemen an verschiedenen Standorten und Branchen bewältigen.

Hochspannung Direkte Stromversorgung Markt Unternehmen

Die wichtigsten Akteure der Branche sind:

• ABB Ltd.
• Siemens AG
• General Electric (GE)
• Hitachi Energy (früher Hitachi ABB Power Grids)
• Toshiba Corporation
• Mitsubishi Electric Corporation

Hochspannungs-Direktstromversorgung Industrie News

• Im Januar 2024 startete DNV ein Joint Industry Project (JIP) mit zehn Offshore-Wind- und Übertragungsentwicklern, um Änderungen an elektrischen Standards und Standardisierungen zu identifizieren, die erforderlich sind, um den Anschluss von Hochspannungs-Direktstrom (HVDC) in das US-Stromnetz zu ermöglichen. HVDC ist eine wesentliche Komponente zur zuverlässigen und kostengünstigen Integration von Offshore-Wind und anderen Quellen sauberer Energie in das Stromnetz über lange Strecken.
• Im Oktober 2023 haben Japan und die USA ihre HVDC-Übertragungsinfrastruktur aufgerüstet, um den Übergang von erneuerbaren Energien zu unterstützen. Inzwischen hat die US-Abteilung für Energie (DOE) vor kurzem 10 Millionen US-Dollar für Forschungsprojekte zur Bewältigung der HVDC-Übertragungskosten bereitgestellt.

Der Forschungsbericht über den Hochvolt-Direktstromversorgungsmarkt umfasst eine eingehende Erfassung der Industrie mit Schätzungen und Prognosen in Bezug auf Einnahmen (USD Billion) von 2021 bis 2032, für die folgenden Segmente:

Markt, durch Installation Typ

• Kopf
• Untertage
• Stoffe

Markt, nach Spannungsniveau

• <1000V
• 1000-4000V
• >4000V

Markt, nach Technologie

• Gleichstromumrichter (LCC)
• Spannungswandler (VSC)
• Ultra-High-Spannungsgleichstrom (UHVDC)

Markt, Durch Endverwendung Industrie

• Telekommunikation
• Medizin
• Öl und Gas
• Industrie
• Sonstige

Die vorstehenden Angaben sind für die folgenden Regionen und Länder angegeben:

• Nordamerika
  • US.
  • Kanada
• Europa
  • Deutschland
  • Vereinigtes Königreich
  • Frankreich
  • Italien
  • Spanien
  • Rest Europas
• Asia Pacific
  • China
  • Indien
  • Japan
  • Südkorea
  • ANZ
  • Rest von Asia Pacific
• Lateinamerika
  • Brasilien
  • Mexiko
  • Rest Lateinamerikas
• MENSCHEN
  • VAE
  • Saudi Arabien
  • Südafrika
  • Rest von MEA