Mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte: tendencias de la industria y pronóstico hasta 2029

Análisis y tamaño del mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte

El papel del calor residual del ciclo orgánico de Rankine (ORC) en la generación de energía convierte el calor térmico de líquidos o gases para producir energía neutral en carbono de manera eficiente. El calor se genera a partir de fuentes geotérmicas o calor residual industrial o comercial. El calor residual del ciclo orgánico de Rankine (ORC) en energía ayuda a las empresas a producir más electricidad para satisfacer la creciente demanda. La creciente adopción de la tecnología del ciclo orgánico de Rankine (ORC) reduce el combustible utilizado para la generación de energía, y varias empresas a gran escala utilizan estas tecnologías para generar energía a partir de la recuperación del calor residual.

Data Bridge Market Research analiza que se espera que el mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante ciclo de Rankine orgánico (ORC) de América del Norte alcance un valor de USD 1.379.245,87 mil para 2029, con una CAGR del 9,2 % durante el período de pronóstico. El informe del mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante ciclo de Rankine orgánico (ORC) también cubre de manera integral el análisis de precios, el análisis de patentes y los avances tecnológicos.

Definición de mercado

Los sistemas de ciclo orgánico Rankine (ORC) se utilizan para la producción de energía a partir de fuentes de calor de baja a media temperatura, de 80 a 350 °C, y para aplicaciones pequeñas y medianas a cualquier temperatura. Esta tecnología permite aprovechar el calor de baja calidad que, de otro modo, se desperdiciaría. El principio de funcionamiento de una central eléctrica de ciclo orgánico Rankine es similar al proceso más utilizado para la generación de energía, el ciclo Clausius-Rankin.

La principal diferencia es que se utilizan sustancias orgánicas en lugar de agua (vapor) como fluido de trabajo. El fluido de trabajo orgánico tiene un punto de ebullición más bajo y una presión de vapor más alta que el agua y, por lo tanto, puede utilizar fuentes de calor de baja temperatura para producir electricidad. El fluido orgánico se elige para que se adapte mejor a la fuente de calor según sus diferentes propiedades termodinámicas, obteniendo así una mayor eficiencia tanto del ciclo como del expansor.

Dinámica del mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte

En esta sección se aborda la comprensión de los factores impulsores, las ventajas, las oportunidades, las limitaciones y los desafíos del mercado. Todo esto se analiza en detalle a continuación:

Conductores

• Aumento de la reducción del uso de energía primaria en las operaciones industriales

El calor residual para generar energía es una de las fuentes renovables que se pueden adoptar para generar electricidad. Se ha descubierto que esta técnica es el recurso más eficiente para generar energía, ya que ayuda a reducir el uso de energía o combustibles para procesos industriales, y el calor residual generado se utiliza para generar electricidad libre de emisiones, que luego se utiliza en el proceso industrial normal o se vende a la red para su distribución.

El calor residual generado se considera un subproducto en la mayoría de las industrias, como la fabricación de acero, papel, refinerías, productos químicos y la fabricación en general, ya que el calor residual se produce en las operaciones industriales. Por lo tanto, la energía o el costo involucrado en el funcionamiento de la operación industrial principal también generará calor residual que puede arrojarse al medio ambiente.

• Mayor atención a la mejora de la eficiencia de la central eléctrica

La generación de electricidad en el mundo depende en gran medida de recursos de combustibles fósiles, como el carbón, el gas natural y el petróleo. El número de plantas de generación de energía a partir de combustibles fósiles instaladas ha aumentado en América del Norte y el desarrollo de este tipo de plantas de energía es una tendencia en todo el mundo. Sin embargo, el calor residual se descarga en una planta de energía y puede arrojarse al medio ambiente. Cómo la recuperación del calor residual es el enfoque principal para mejorar aún más la eficiencia térmica y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero de las plantas de energía a partir de combustibles fósiles.

Además, se ha descubierto que la adopción de tecnologías para recuperar el calor residual está cobrando importancia para mejorar la eficiencia de las centrales eléctricas. Por lo tanto, se aplica un sistema ORC de calor residual, basado en un ciclo termodinámico de circuito cerrado para generar electricidad y energía térmica, que es adecuado para las operaciones de la planta. Se ha descubierto que este sistema respalda varias funciones de la planta eléctrica, como economizador , bomba de calor , intercambiador de calor rotatorio, regenerador y muchas otras. Esto respaldará el funcionamiento de la planta eléctrica y mejorará su eficiencia.

Oportunidades

• La rápida industrialización y las preocupaciones por el cambio climático

La industrialización es un proceso de adopción de una economía basada en la manufactura. Este paso implica muchos cambios que ayudan a que la economía de la sociedad crezca y prospere. La industrialización no parece tener un cambio repentino, sino que requiere un cambio gradual que ocurre a lo largo de un período. Por lo tanto, indirectamente habrá una gran cantidad de combustibles fósiles, que a su vez generan el clima.

La causa del cambio climático es un problema grave que ha ido cambiando con el rápido aumento de la industrialización. Sin embargo, si bien la industrialización es la vía hacia el desarrollo económico, el cambio climático es una de las principales preocupaciones que se deben controlar. Esto conducirá a la adopción de tecnologías sostenibles y eficientes en el proceso industrial, incluido el sistema de producción de agua potable. La adopción de dichas tecnologías, junto con el aumento de la industrialización y las preocupaciones por el cambio climático, ayudará a proteger el medio ambiente.

Restricciones/Desafíos

• Altos costos de instalación y mantenimiento

Aunque los sistemas de recuperación de calor residual tienen ventajas significativas, los costos de instalación limitan el crecimiento del mercado. La recuperación de calor residual se puede realizar mediante diversas técnicas, como el ciclo Rankine de vapor (SRC), el ciclo Rankine orgánico (ORC) o el ciclo Kalina. Estas tecnologías tendrán costos diferentes según la escala de producción y del sector industrial.

Además, el costo total de instalar o adoptar sistemas de generación de energía a partir de calor residual (WHP) en cualquier industria incluye diversos factores y equipos, como equipos de recuperación de calor residual, equipos de generación de energía y equipos de acondicionamiento e interconexión de energía. El costo total también incluiría los costos indirectos asociados con el diseño, los permisos y la construcción del sistema. Sin embargo, también se incluyen los requisitos de mantenimiento de las calderas de recuperación de calor y el equilibrio de la planta, que pueden variar según la tecnología y las condiciones del sitio.

• Falta de conocimiento sobre la tecnología

La necesidad de recuperación de calor residual está cobrando importancia, pero el conocimiento sobre los aspectos financieros, tecnológicos y de concienciación de los sistemas de recuperación de calor residual es esencial para la toma de decisiones. El objetivo final es optimizar la eficiencia energética general y, de esta manera, maximizar los beneficios económicos y ambientales.

Sin embargo, la mayoría de las industrias están adoptando el sistema WHP en las operaciones industriales ya que la mayoría de los profesionales de la industria desconocen los aspectos técnicos, lo que genera una concepción errónea, una percepción y una implementación de métodos incorrectos, lo que resulta en ineficiencia y resultados negativos.

Impacto posterior al COVID-19 en el mercado de generación de energía a partir de residuos de calor generados por el ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte

La COVID-19 generó un impacto negativo en el mercado de generación de energía a partir de calor residual del ciclo orgánico de Rankine (ORC) debido a las regulaciones y reglas de bloqueo en las instalaciones de fabricación.

La pandemia de COVID-19 ha afectado al mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) de manera negativa. Sin embargo, la creciente adopción del ciclo orgánico de Rankine (ORC) en el sector energético ha ayudado al mercado a crecer después de la pandemia. Además, el crecimiento ha sido alto desde que se abrió el mercado después de la COVID-19, y se espera que haya un crecimiento considerable en el sector.

Los fabricantes están tomando diversas decisiones estratégicas para recuperarse tras la COVID-19. Los actores están llevando a cabo múltiples actividades de investigación y desarrollo para mejorar la tecnología involucrada en la conversión de calor residual en energía a partir del ciclo orgánico de Rankine (ORC). Con esto, las empresas traerán tecnologías avanzadas al mercado. Además, las iniciativas gubernamentales para el uso de tecnologías de reciclaje han impulsado el crecimiento del mercado.

Desarrollo reciente

• En septiembre de 2020, BorgWarner Inc. se asoció con Plug and Play. El objetivo principal de esta asociación estratégica era potenciar las ideas innovadoras en el sector automotriz y tecnológico para impulsar las capacidades del sector a nuevas alturas. A través de esta alianza, la empresa expandió su mercado en el sector automotriz y tecnológico.
• En diciembre de 2018, Corycos Group se asoció con Clean Energy Technologies, Inc. La asociación tenía como objetivo desarrollar un innovador generador de recuperación de calor de ciclo orgánico Rankine (ORC) para la industria del biogás. A través de esta asociación, ambas empresas fortalecen su presencia en el mercado y la región.

Alcance del mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte

El mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) de América del Norte está segmentado en función del tamaño, la capacidad, el modelo y la aplicación. El crecimiento entre estos segmentos le ayudará a analizar los segmentos de crecimiento reducidos en las industrias y brindará a los usuarios una valiosa descripción general del mercado y conocimientos del mercado para ayudarlos a tomar decisiones estratégicas para identificar las principales aplicaciones del mercado.

Tamaño

• Pequeño
• Medio
• Grande

En función del tamaño, el mercado de generación de energía a partir de calor residual del ciclo orgánico de Rankine (ORC) de América del Norte se segmenta en pequeño, mediano y grande.

Capacidad

• Menos de 1000 kW
• 1001-4000 kW
• 4001-7000 kW
• Más de 7000 kW

Sobre la base de la capacidad, el mercado de conversión de calor residual en energía del ciclo orgánico de Rankine (ORC) de América del Norte se ha segmentado en menos de 1000 kW, 1001-4000 kW, 4001-7000 kW y más de 7000 kW.

Modelo

• Estado estable
• Dinámica

Sobre la base de este modelo, el mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante ciclo orgánico de Rankine (ORC) de América del Norte se ha segmentado en estado estable y dinámico.

Solicitud

• ICE o turbina de gas
• Residuos a energía
• Producción de metales
• Industria del cemento y la cal
• Industria del vidrio
• Refinación de petróleo
• Industria química
• Vertedero de hielo
• Otros

Sobre la base de la aplicación, el mercado de conversión de calor residual en energía del ciclo Rankine orgánico (ORC) de América del Norte está segmentado en ICE o turbinas de gas, conversión de residuos en energía, producción de metales, industria del cemento y la cal, industria del vidrio, refinación de petróleo, industria química, ICE de vertedero y otros.

Análisis y perspectivas regionales del mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte

Se analiza el mercado de energía a partir de calor residual del ciclo de Rankine orgánico (ORC) de América del Norte, y se proporcionan información y tendencias sobre el tamaño del mercado por país, tamaño, capacidad, modelo y aplicación como se menciona anteriormente.

Los países cubiertos en el informe sobre el mercado de conversión de calor residual en energía a partir del ciclo orgánico de Rankine (ORC) son Estados Unidos, Canadá y México.

Estados Unidos domina el mercado de generación de energía a partir de calor residual del ciclo orgánico de Rankine (ORC) debido a la creciente importancia de generar energía a partir de la recuperación de calor residual.

La sección de países del informe también proporciona factores individuales que impactan en el mercado y cambios en la regulación del mercado que afectan las tendencias actuales y futuras del mercado. Los puntos de datos como el análisis de la cadena de valor aguas arriba y aguas abajo, las tendencias técnicas y el análisis de las cinco fuerzas de Porter, así como los estudios de casos, son algunos de los indicadores utilizados para pronosticar el escenario del mercado para países individuales. Además, se consideran la presencia y disponibilidad de marcas de América del Norte y los desafíos que enfrentan debido a la gran o escasa competencia de las marcas locales y nacionales, el impacto de los aranceles nacionales y las rutas comerciales al proporcionar un análisis de pronóstico de los datos del país.   

Panorama competitivo y análisis de la participación de mercado de la generación de energía a partir de calor residual mediante el ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte

El panorama competitivo del mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante ciclo orgánico de Rankine (ORC) en América del Norte proporciona detalles por competidor. Los detalles incluidos son una descripción general de la empresa, las finanzas de la empresa, los ingresos generados, el potencial de mercado, la inversión en investigación y desarrollo, las nuevas iniciativas de mercado, la presencia en América del Norte, los sitios e instalaciones de producción, las capacidades de producción, las fortalezas y debilidades de la empresa, el lanzamiento de productos, la amplitud y la variedad de productos, y el dominio de las aplicaciones. Los puntos de datos anteriores proporcionados solo están relacionados con el enfoque de las empresas en relación con el mercado de generación de energía a partir de calor residual mediante ciclo orgánico de Rankine (ORC).

Algunos de los principales actores que operan en el mercado de calor residual para energía del ciclo Rankine orgánico (ORC) de América del Norte son 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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