全球同步調相機市場規模、份額和趨勢分析報告－產業概況和2032年預測

同步調相機市場規模

• 2024 年全球同步電容器市場規模為27.5 億美元，預計到 2032 年將達到 38 億美元，預測期內 複合年增長率為 4.1%。
• 市場成長主要得益於風能和太陽能等再生能源日益融入電網，這帶來了對能夠提供電壓調節、慣性和動態無功功率支援的技術的迫切需求
• 此外，傳統同步發電機的退役和老化電網基礎設施的現代化正在加速同步調相機的部署，使其成為維護電網穩定性和整個公用事業網路運行靈活性的可靠解決方案

同步調相機市場分析

• 同步調相機是一種旋轉電機，它不產生有功功率，而是提供或吸收無功功率，以維持輸電系統的電壓水平。它們還會產生慣性和短路功率，因此在再生能源豐富的電網中，它們至關重要，因為傳統發電機正在逐步淘汰。
• 同步調相機需求的成長主要源自於全球電網脫碳努力、高壓輸電網路的擴張，以及在間歇性再生能源發電日益增長的情況下，監管部門對電網可靠性的日益重視。
• 2024 年，北美將佔據同步調相機市場的主導地位，市場份額為 34.83%，這是因為隨著再生能源滲透率的不斷提高，對電網穩定性和無功補償的需求也日益增加。
• 由於快速的城市化、工業擴張以及新興經濟體再生能源的不斷整合，預計亞太地區將成為預測期內同步調相機市場成長最快的地區
• 由於公用事業和工業領域越來越青睞利用現有基礎設施的經濟高效的電網穩定解決方案，翻新同步調相機市場在2024年佔據了58.3%的市場份額，佔據了主導地位。與新建設備相比，將退役的汽輪發電機翻新成同步調相機可顯著降低資本支出和交付週期，同時仍能為現代電網提供必要的無功功率支援和慣性。這種方法也符合永續發展目標，可以延長老舊設備的生命週期，並最大限度地減少對環境的影響。

報告範圍和同步電容器市場細分   

同步調相機市場趨勢

“氫冷同步調相機需求不斷增長”

• 隨著能源基礎設施現代化、電網可靠性和再生能源整合推動對氫冷機組等先進解決方案的需求，同步調相機市場正在快速發展，氫冷機組可為高容量裝置提供卓越的冷卻效率
  • 例如，北美和歐洲的主要公用事業公司越來越多地將氫冷同步調相機用於 200 MVAr 以上的電網應用，與風冷或水冷型相比，氫冷同步調相機效率高、維護成本低，並且能夠處理更大的負載波動，因此頗具吸引力。
• 向氫冷轉型可降低內部溫度、最大程度減少能量損失並延長設備壽命，從而提高同步調相機的運作可靠性——這對於在火力發電廠退役後維持電力系統慣性和電壓穩定性至關重要。
• 大規模再生能源的日益普及對電網穩定性提出了更高的要求，促使人們投資氫冷系統來調節電壓、提供無功功率並支援動態電網運行
• 設計的進步，例如增強絕緣和氫系統的數位監控，正在提高運行安全性並促進預測性維護，進一步鼓勵輸電運營商的市場接受度
• 支持電網穩定性和碳減排的監管政策正在支持氫冷同步調相機的研發和試點項目，這與脫碳和關鍵基礎設施彈性目標一致

同步調相機市場動態

司機

“發電廠對整合系統的需求日益增長”

• 日益複雜的電網、分散式能源和波動的需求模式正在推動對整合同步調相機系統的需求，該系統能夠在現代發電廠內提供慣性和快速反應支持
  • 例如，西門子能源和 GE Vernova 等主要原始設備製造商正在提供整合數位控制、自動化軟體和即時監控的交鑰匙同步調相機解決方案，以便在新建和升級的電網設施中無縫部署
• 發電廠正在投資整合同步調相機組（包括低慣性設計和先進的保護繼電器），以在風能和太陽能普及率不斷提高的情況下調節電壓、維持頻率並吸收功率瞬變
• 隨著輸電運營商尋求能夠適應動態負載曲線、電能品質波動和緊急情況的設備，對多功能電網支援系統的需求正在上升
• 整合系統可實現遠端診斷、預測分析和更好的生命週期資產管理，從而優化工廠營運商的資本支出和營運效率

克制/挑戰

“低成本替代品的可用性”

• 同步調相機的市場應用面臨來自低成本替代方案的持續競爭，例如靜態無功補償器 (SVC)、STATCOM 和電容器組，這些替代方案可以在要求較低的電網環境中以較低的資本和維護支出提供無功功率支持
  • 例如，新興市場的公用事業客戶可能更喜歡 SVC 或電容器組，而不是同步電容器，因為安裝時間更短，前期資本要求更低，尤其是在慣性貢獻對電網穩定性不太重要的情況下
• 電力電子技術的快速進步正在縮小電壓調節和無功功率的性能差距，為電網營運商提供更易於整合或在某些情況下更經濟的解決方案
• 靜態解決方案通常提供模組化擴充和遠端操作優勢，使其對於快速部署或空間限制、資源可用性和成本最小化至關重要的應用具有吸引力
• 對高技能人員的需求、複雜的調試和持續的氫氣維護可能會進一步增加同步調相機的營運成本，從而促使注重成本的公用事業公司轉向替代方案，直到電網需求能夠證明價值差異的合理性

同步調相機市場範圍

市場根據冷卻技術、啟動方法、無功功率額定值、最終用戶、類型、設計、極數和勵磁系統類型進行細分。

• 按冷卻技術

根據冷卻技術，同步調相機市場可細分為氫冷、空冷和水冷同步調相機。氫冷領域在2024年佔據了最大的收入份額，這得益於其卓越的散熱性能和在大容量電力系統中更高的效率。氫氣的高導熱性和低密度使其能夠實現緊湊的設備設計，同時保持最佳的溫度控制，使其成為高壓公用事業應用的首選。公用事業公司青睞氫冷冷凝器，因為它們能夠在持續的高負載下保持電網穩定性能。

預計2025年至2032年期間，空冷式冷凝器市場將實現最快的成長，這得益於其較低的營運和維護複雜性。空冷式冷凝器無需專門的氣體管理系統，使其更適合安裝在偏遠或空間受限的區域。這種冷卻方法在尋求簡化且經濟高效的無功功率解決方案的小型電網和工業設施中越來越受歡迎。

• 按啟動方式

根據啟動方式，市場細分為靜態變頻器、小型電動馬達和其他類型。靜態變頻器細分市場在2024年佔據市場領先地位，主要原因是其能夠啟動大型同步調相機，無需輔助電動機或電網幹擾。它在啟動過程中提供靈活的電壓和頻率控制，從而提高整體運行穩定性並易於與現代電力系統整合。

預計小功率馬達細分市場將在預測期內以最高的複合年增長率擴張，這得益於其在中等容量裝置中的成本效益和可靠性。在傳統系統或先進電力電子技術應用有限的地區，小型功率馬達通常是首選，因為這些地區仍然廣泛採用成熟的機械解決方案。

• 按無功功率額定值

根據無功功率額定值，市場細分為200 MVAR以上、101-200 MVAR、61-100 MVAR、31-60 MVAR和0-30 MVAR。由於大型公用事業規模輸電網中越來越多地部署大容量同步調相機以維持電壓調節和電網穩定性，200 MVAR以上市場將在2024年佔據主導地位。在再生能源併網電網中，同步調相機的作用至關重要，因為在這種電網中，需要較大的動態無功功率來補償間歇性。

預計到2032年，31-60 MVAR 段將以最快的速度成長，因為這些中等容量機組越來越多地安裝在區域變電站和工業區，以支援當地電網運作。這一類別在性能和資本成本之間實現了最佳平衡，使其適用於公用事業和非公用事業領域。

• 按最終用戶

根據最終用戶，同步調相機市場可分為電力公用事業和工業領域。受電網現代化計畫激增和傳統同步發電機退役的推動，電力公用事業領域在2024年實現了最高收入。公用事業公司正在投資同步調相機，以便在再生能源滲透率較高的電網中提供慣性、短路支援和電壓穩定性。

預計工業領域將在2025年至2032年期間錄得最快的複合年增長率，因為大型製造和加工設施需要電能品質解決方案來維持設備的可靠性。同步調相機提供強大的無功功率補償和動態電壓支持，這對於容易受到電壓波動影響的能源密集運作至關重要。

• 按類型

根據類型，市場細分為新型同步調相機和翻新同步調相機。由於公用事業和工業領域越來越青睞利用現有基礎設施的經濟高效的電網穩定解決方案，翻新同步調相機市場在2024年佔據了最大的市場份額，達到58.3%。與新建同步調相機相比，將退役的汽輪發電機翻新為同步調相機可顯著降低資本支出和交付週期，同時仍能為現代電網提供必要的無功功率支援和慣性。這種方法也符合永續發展目標，因為它可以延長老舊設備的生命週期，並最大限度地減少對環境的影響。

預計到2032年，新型同步調相機市場將以最高速度成長，這得益於新建公用事業專案採用率的提高以及先進監控和勵磁技術的整合。這些設備通常設計得效率更高、使用壽命更長，並與現代電網架構相容。

• 按設計

根據設計，市場可分為凸極式和圓柱形轉子設計。凸極式設計因其適用於中低速應用且結構經濟高效，在2024年引領了市場。凸極式馬達通常部署在需要頻繁啟動停止的系統中，例如區域變電站或工業設施。

預計圓柱形轉子設計在預測期內將成長最快，這得益於其在高速、大容量同步調相機中的應用。此類設計在電網波動條件下具有更高的機械強度和更平穩的運行，非常適合先進的公用事業規模部署。

• 按極數

根據極數，市場細分為4至8極、少於4極和超過8極。 4至8極細分市場在2024年佔據了最大的市場份額，因為它為各種電網應用提供了靈活的配置，並在速度和扭矩之間實現了平衡。該系列產品支援大多數中高壓設置，這些設置常見於國家輸電網中。

預計8極以上馬達市場將迎來最快的成長，主要得益於低速、高扭力應用對更大機械槓桿率的需求。這些馬達對於特定工業運作和需要較大慣性貢獻的再生能源項目至關重要。

• 按勵磁系統類型

根據勵磁系統類型，同步調相機市場細分為靜態勵磁系統和無刷勵磁系統。靜態勵磁系統憑藉其響應速度快、電壓調節精準以及與數位控制系統的整合優勢，在2024年佔據主導地位。該系統能夠在電網動態事件期間實現更佳控制，在現代公用事業應用中廣受歡迎。

無刷勵磁系統市場預計將在2025年至2032年期間以最快的複合年增長率成長，這得益於其免維護特性和更高的運作可靠性。該系統在惡劣或偏遠環境中備受青睞，因為這些環境對最大限度地減少停機時間和維護成本至關重要，例如離岸風電設施和孤立的工業電網。

同步調相機市場區域分析

• 北美在同步調相機市場佔據主導地位，2024 年其收入份額最大，為 34.83%，這得益於再生能源滲透率不斷上升，對電網穩定性和無功補償的需求不斷增加
• 該地區的公用事業公司正在大力投資現代化電力基礎設施，以同步電容器取代傳統發電機，以確保電壓調節、慣性支援和頻率穩定性
• 該地區受益於成熟的能源產業、強有力的電網可靠性政策支持，以及主要產業參與者在大型輸電網路中積極部署同步調相機解決方案

美國同步調相機市場洞察

2024年，美國同步調相機市場佔據北美最大的收入份額，這得益於化石燃料發電廠加速退役以及維護電網穩定的戰略舉措。隨著美國再生能源組合（尤其是風能和太陽能）的擴張，公用事業公司越來越依賴同步調相機來提供關鍵的輔助服務，例如無功功率支援、短路強度和慣性。大規模輸電升級的投資以及在關鍵節點策略性地部署同步調相機，在增強國家電網的彈性和靈活性方面發揮著至關重要的作用。美國市場也受益於其先進的研發能力以及對下一代勵磁和控制系統的早期採用。

歐洲同步調相機市場洞察

在預測期內，歐洲同步調相機市場將迎來顯著成長，這得益於嚴格的電網穩定性監管以及再生能源的積極整合。隨著一些歐洲國家逐步淘汰煤炭和核能，同步調相機正在安裝，以填補由此產生的慣性缺口並確保即時電壓調節。向清潔能源的轉變，加上海上和陸上風電裝置的不斷增長，正在推動對動態無功功率解決方案的需求。此外，該地區擁有完善的電網營運商和互聯基礎設施，增強了在新建和現有變電站中整合同步調相機的可行性。

英國同步調相機市場洞察

預計英國同步調相機市場在整個預測期內將以顯著的複合年增長率成長，這主要得益於英國的脫碳策略和間歇性再生能源發電的成長。隨著英國電網面臨來自可變能源的日益增長的壓力，同步調相機在穩定電壓和提供故障電流支援方面變得至關重要。國家電網已經在其「穩定性探路者」計畫中實施了多個同步調相機計畫。這些投資旨在在不依賴碳密集型發電機的情況下保持運作穩定性。英國有利的政策框架和對靈活電網基礎設施的持續投資預計將進一步促進市場成長。

德國同步調相機市場洞察

在德國雄心勃勃的能源轉型計畫（Energiewende）的推動下，德國同步調相機市場預計將大幅擴張。該計畫正在逐步淘汰核電和燃煤電廠，同時大力推廣再生能源。這項轉型需要強大的電網穩定工具，而同步調相機正成為德國不斷發展的電力系統中的關鍵部件。公用事業公司越來越多地部署這些系統，以提供動態電壓調節、慣性和故障穿越能力。德國市場受益於其高度先進的工程和製造基礎、強有力的環境政策支持以及需要可靠電力平衡解決方案的跨境互聯。

亞太同步調相機市場洞察

受快速城鎮化、工業擴張以及新興經濟體再生能源併網的推動，亞太地區同步調相機市場預計將在2025年至2032年間以最快的複合年增長率成長。中國、印度和日本等國家正大力投資電網升級，以滿足不斷增長的電力需求，並在再生能源滲透率較高的情況下穩定電網。政府旨在提高電網可靠性和現代化水平的舉措，進一步鼓勵同步調相機在輸電網中的應用。該地區還受益於較低的製造成本和不斷增長的技術專長，使其能夠在已開發國家和發展中國家以更具成本效益的方式進行部署。

日本同步調相機市場洞察

得益於日本先進的技術環境和對能源安全的高度重視，日本的同步調相機市場發展勢頭強勁。隨著日本逐步實現能源結構多元化，減少對核能的依賴，並尋求整合更多再生能源，電網可靠性已成為重中之重。在光伏和風電裝置容量較高的地區，同步調相機正被用於提供必要的電壓穩定性和無功功率。日本注重災害復原能力、緊湊的基礎設施設計和自動化友善技術，這與智慧型同步調相機系統的部署高度契合。預計在需要不間斷電能品質的商業和工業應用中，同步調相機的需求也將成長。

中國同步調相機市場洞察

2024年，中國在亞太同步調相機市場佔據最大市場份額，這得益於中國再生能源的快速成長和大規模電網改造的推進。隨著中國在風能和太陽能裝置容量方面繼續保持全球領先地位，對可靠電網穩定技術的需求也急劇增長。同步調相機正部署在關鍵輸電走廊上，以管理電壓波動並增強慣性，尤其是在快速城鎮化和能源需求旺盛的地區。政府對智慧電網發展的重視以及許多國內製造商的加入，正在推動全國同步調相機計畫的快速擴張。

同步調相機市場份額

同步調相機產業主要由知名公司主導，其中包括：

• 通用電氣（美國）
• ABB（瑞士）
• 西門子能源（德國）
• 伊頓（愛爾蘭）
• WEG（巴西）
• 安薩爾多能源公司（義大利）
• 上海電氣（中國）
• INGETEAM, SA（西班牙）
• 日立能源有限公司（瑞士）
• 三菱電機電力產品株式會社（日本）
• 貝克休斯公司（美國）
• 電力系統與控制公司（美國）
• 理想電力公司（美國）
• 斗山斯柯達動力（捷克共和國）
• 安德里茨（奧地利）

全球同步調相機市場的最新發展

• 2025年2月，安薩爾多能源公司（Ansaldo Energia）透過投入使用五台新的同步調相機，提升了其在全球電網穩定領域的地位，此舉進一步增強了對動態無功功率解決方案日益增長的需求。這項進展增強了輸電網的穩定性和可靠性，也彰顯了安薩爾多公司對支持再生能源整合和能源安全的承諾。在單一專案中部署多台機組標誌著強勁的市場勢頭，尤其是在正在從傳統發電轉型的地區。
• 2024年6月，安德里茨在一場以「同步調相機－賦能綠色能源轉型」為主題的高調路演中推出了其同步調相機，標誌著其正式進軍印度市場。這次路演吸引了包括印度電力協會 (CEA)、印度電網公司 (Grid India)、印度國家電力公司 (NRPC) 和印度電力公司 (CTUIL) 等主要利益相關者的參與，強調了同步調相機在支持印度快速增長的可再生能源格局方面的戰略重要性。預計此舉將促進印度輸電產業的採用，使安德里茨成為在印度這個成長最快的電力市場之一中實現電壓調節和電網彈性的關鍵參與者。
• 2024年6月，通用電氣Vernova公司宣布，將由國家電網紐約州北部營運部門授予紐約州兩座額定電壓為115千伏特的同步調相機電廠。該項目在增強紐約州電網基礎設施以適應日益增長的可再生能源水平並保持系統穩定性方面發揮關鍵作用。透過協助紐約州實現2050年將碳排放量減少85%的目標，通用電氣Vernova公司的參與彰顯了同步調相機電廠在實現長期脫碳目標方面的關鍵作用，並鞏固了該公司在北美電網現代化領域的影響力。
• 2023年11月，西門子在愛爾蘭香農橋B引進了混合電網穩定解決方案。此創新系統將同步調相機與飛輪技術以及160兆瓦時的電池結合。這標誌著這兩項技術首次整合到一個統一的電網連接解決方案。其主要目標是在最大限度地利用再生能源的同時，增強電網穩定性。透過利用這套先進的混合系統，西門子旨在有效應對電網挑戰，並促進向更永續的能源基礎設施轉型。
• 2023年11月，通用電氣宣布，由GE Vernova電力轉換業務和Eiffage Énergie Systèmes（聯合體管理方）組成的財團已被EDF SEI選中，為位於法國瓜德羅普島的EDF SEI TAC Jarry Sud電廠提供並安裝一套交鑰匙同步調相機系統。在全球努力透過增加再生能源依賴來減少碳排放的背景下，該解決方案在穩定島嶼電網方面發揮了關鍵作用，解決了日益嚴峻的電網不穩定挑戰。此舉有利於公司加強與政府的關係。

SKU-67086