Ждем первый миллиард долларов: что будет с рынком насосов для перекачивания расплавленной соли

Елена Иванова

Сергей Григорьев, АО «Группа компаний «ХИМАГРЕГАТ»

Рынок насосов для перекачки расплавленной соли: конкурентные исследования и прогноз до 2033 г. (по материалам компаний: Verified Market Reports и Market Research Intellect)

Насосы для перекачки расплавленной соли называют также и расплавленные солевые насосы (принятое условное упрощенное международное наименование). Далее по тексту для насосов, используемых для перекачки расплавленной соли, используется наименование НРС.

По оценкам известных аналитиков и соответствующих организаций (в частности, Verified Market Reports и Market Research Intellect), мировой рынок насосов НРС достигнет приблизительно 900 млн. Долл. США к 2027 году, что отражает совокупный годовой темп роста (CAGR) примерно на 8% с 2020 года. Этот рост может быть связан с растущим принятием возобновляемых источников энергии, особенно солнечных тепловых технологий. Такие регионы, как Северная Америка и Европа, активно реализуют (возглавляют внедрение) эту инновационную технологию, продвигаемую инициативами по предложению, способствуя инвестициям в чистую энергию. Например, США ставит амбициозные цели для достижения 100% сектора чистой энергии к 2035 году, что, вероятно, усилит спрос на передовые системы хранения тепловой энергии, что еще больше поддерживает рынок насосов НРС.

Критическим аспектом рынка насосов НРС является эффективность насосных систем, что напрямую влияет на эксплуатационные затраты, потребление энергии и стоимость продукта. Поскольку отрасли промышленности стремятся оптимизировать реализуемые технологические процессы, акцент на выборе насосов, адаптированных для применений с расплавленной солью, становится все более важным. Растущая потребность в энергоэффективности и снижении технологических эксплуатационных затрат будет продолжать стимулировать инновации и улучшения конструкций насосов расплавленной соли.

Рынок насосов НРС является важным сегментом в более широкой номенклатуре энергетического и промышленного оборудования, в основном сосредоточенного на транспортировке и циркуляции расплавленных солей, используемых в системах хранения тепловой энергии. Эти насосы играют решающую роль в солнечных электростанциях, в частности, в системах концентрированной солнечной энергии (CSP), где они облегчают эффективную передачу тепла, улучшая общий процесс преобразования энергии. Поскольку мир смещается в сторону устойчивых энергетических решений, прогнозируется, что спрос на насосы НРС значительно возрастет. По данным Министерства энергетики США, ожидается, что индустрия солнечной энергии будет расти с годовой скоростью 20% до 2025 года, что приведет к необходимости надежных и эффективных решений для перекачки расплавленной соли.

Применение насосов НРС распространяется и по другим отраслям за пределами индустрии солнечной энергии, включая химическую промышленность, производство пищи и даже ядерную энергетику. В химической промышленности расплавленные соли используются в качестве агентов теплопередачи в различных процессах, что позволяет обеспечить более эффективные методы производства и обработки. Анализируемый рынок насосов НРС охватывает регионы, такие как Северная Америка (США, Канада, Мексика), Европа (Германия, Великобритания, Франция), Азия (Китай, Корея, Япония, Индия), остальная часть Ближний Восток, Африки и остальной мир.

Ключевые выводы исследования рынка насосов НРС, сделанные специалистами «Verified Market Reports»:

• Региональный вклад в рыночный доход в 2023 году: В 2023 году Северная Америка внесла 35%, Азиатско -Тихоокеанский регион 30%, Европа 20%, Латинская Америка 10%, Ближний Восток и Африка 5%до доходов рынка расплавленных солевых насосов.
• Самый быстрорастущий регион: Азиатско-Тихоокеанский регион стал самым быстрорастущим регионом, обусловленным увеличением инвестиций в возобновляемые и ядерные энергетические проекты.
• Рынок разбивка по типу в 2023 году: Самая большая доля рынка была занята циркуляционными насосами, составляющими 45%, за которыми следовали осевые насосы 35% и центробежные насосы (металлические) 20%.
• Самый быстрорастущий сегмент по типу насоса: Осевые насосы показали самые высокие темпы роста в течение 2023 года, что вызвано растущим спросом в отраслях ядерной и химической переработки для перекачки больших расходов с малым напором
• Ключевые приложения и доля рынка в 2023 году: Химические заводы доминировали на рынке с доли 40%, за которой следуют ядерные станции в 30%, плавки заводов в 20%и другие — 10%.
• Самое быстрорастущее приложение: Прогнозируется, что сегмент атомной энергетики будет расти самым быстрым скоростью в течение прогнозируемого периода, обусловленного повышением проектов по ядерной энергии по всему миру.

Динамика рынка насосов НРС

Рынок насосов НРС представляет собой быстро развивающийся сегмент, который все больше привлекает внимание благодаря своему ключевой роли в различных высокотемпературных приложениях. Эти насосы в основном используются в системах хранения энергии, особенно на концентрированных растениях солнечной энергии (CSP), и в химической промышленности, где для теплопередачи и хранения энергии используются расплавленные соли. Расплавленные солевые насосы необходимы для транспортировки расплавленной соли при высоких температурах, которые требуют насосов, которые могут выдерживать тяжелые условия, включая высокие температуры и коррозионные среды. Динамика рынка в этом сегменте определяется несколькими ключевыми факторами, ограничениями, возможностями и проблемами, которые влияют на его траекторию роста во всем мире. Благодаря непрерывным разработкам в области технологий хранения энергии рынок готов увидеть существенный рост в ближайшие годы.

Драйверы рынка

Одним из основных факторов рынка насосов НРС является растущий спрос на современные технологические решения по разработке и внедрению возобновляемых источников энергии.

1.           Растущий спрос на концентрированную солнечную энергию (CSP): Растущее внедрение технологии концентрированной солнечной энергии (CSP) является важным фактором развития рынка высокотемпературных насосов для расплавленной соли. На установках CSP расплавленная соль используется в качестве носителя тепловой энергии благодаря ее превосходным свойствам сохранения тепла при высоких температурах. Насос расплавленной соли является важнейшим компонентом в этих системах, поскольку он обеспечивает циркуляцию соли для передачи тепла от поля солнечного коллектора к резервуарам для хранения, а затем к энергетическому циклу. Поскольку страны и регионы увеличивают инвестиции в проекты возобновляемой энергетики и солнечной энергетики для достижения целей устойчивого развития, ожидается, что спрос на высокотемпературные насосы для расплавленной соли, которые жизненно важны для электростанций CSP, будет расти. Системы CSP особенно привлекательны благодаря своей способности хранить энергию для использования после захода солнца, что делает их надежным и масштабируемым источником энергии.

2.     Расширение решений по хранению тепловой энергии: Решения по хранению тепловой энергии (TES) набирают обороты в рамках глобального стремления к интеграции возобновляемых источников энергии в энергосистему. Расплавленная соль, эффективно работающая при высоких температурах, является одним из наиболее распространенных материалов, используемых в системах ТЭС. Эти системы предназначены для хранения избыточной энергии, вырабатываемой из возобновляемых источников, таких как солнце и ветер, в периоды низкого спроса, а затем высвобождения ее, когда потребление энергии выше. Высокотемпературные насосы расплавленной соли играют решающую роль в работе этих систем, облегчая движение расплавленной соли через теплообменники и хранилища. Расширение технологий TES для поддержки стабильности сети и интеграции возобновляемых источников энергии является основным фактором, стимулирующим спрос на насосы расплавленной соли в различных приложениях хранения энергии.

3.    Рост разработок атомных электростанций: Ожидается, что атомные электростанции, особенно усовершенствованные конструкции реакторов, такие как реакторы на расплавах солей (MSR), будут играть более важную роль в будущем производстве энергии. В MSR расплавленная соль используется как в качестве охлаждающей жидкости, так и в качестве носителя топлива, что требует высокоэффективных и долговечных насосов расплавленной соли, которые могут работать при повышенных температурах и выдерживать коррозионные свойства. Растущий интерес к более безопасной и эффективной ядерной энергетике, наряду с растущей потребностью в низкоуглеродных источниках энергии, стимулирует инвестиции в MSR. По мере разработки и коммерциализации этих реакторов спрос на специализированные высокотемпературные насосы для расплавленной соли, предназначенные для работы в ядерной энергетике, будет продолжать расти, что придаст импульс рынку.

4.    Промышленное применение в обработке металлов: Насосы для расплавленной соли широко используются в различных высокотемпературных промышленных применениях, особенно в металлообрабатывающей промышленности. В таких процессах, как производство алюминия, стали и меди, расплавленная соль используется для термической обработки, литья металлов и операций рафинирования. Насосы для расплава соли необходимы для циркуляции расплавленной соли в печах, обеспечивая эффективный нагрев и поддержание желаемой температуры в процессе плавления. По мере роста потребностей промышленного производства, особенно в производстве легких металлов и сплавов для таких секторов, как автомобилестроение и аэрокосмическая промышленность, ожидается, что потребность в высокотемпературных насосах расплавленной соли для поддержания эффективной работы будет расти, что еще больше будет стимулировать рыночный спрос.

Рыночные ограничения

Несмотря на многообещающие перспективы роста, рынок насосов НРС сталкивается с некоторыми ключевыми ограничениями, которые могут препятствовать его расширению. Одной из основных проблем является высокая стоимость, связанная с расплавленными сольными насосами. Эти насосы обычно изготавливаются из специальных материалов, предназначенных для выдержания экстремальных температур и коррозии, что увеличивает общую стоимость производства. В результате, отрасли, работающие на ограниченных бюджетах, могут не решаются принять расплавленные солевые насосы, особенно когда технологии Alteative Teatrader доступны по более низкой стоимости. Этот фактор может ограничить принятие насосов расплавленной соли в развивающихся областях, где чувствительность стоимости высока.

Другим значительным ограничением является техническая сложность, связанная с проектированием и поддержанием насосов НРС. Эти насосы работают в очень требовательных условиях, требуя передовой инженерии для обеспечения долгосрочной надежности и долговечности. Потребность в специализированном обслуживании также увеличивает эксплуатационные расходы. Кроме того, отсутствие квалифицированных техников в некоторых регионах для обработки сложностей систем расплавленной соли может ограничить рост рынка, особенно в развивающихся странах, где техническая экспертиза недоступна.

Рыночные возможности

По мере того, как глобальный фокус смещается в сторону растворов в области чистой энергии и сокращения выбросов парниковых газов, существуют существенные возможности для рынка насосов НРС. Ожидается, что с предложением и интенсивными телами, стремящимися к переходу к возобновляемым источникам энергии, спрос на системы хранения энергии, включая растения CSP. Например, зеленая сделка Европейского Союза направлена на сокращение выбросов углерода на 55% к 2030 году, что, вероятно, ускорит принятие технологий возобновляемой энергии, включая CSP. По мере того, как растения CSP становятся более распространенными в энергетической смеси, потребность в расплавленных солевых насосах для облегчения хранения тепловой энергии будет расширяться.

Кроме того, прогресс в технологиях расплавленной соли представляет возможности для инноваций в секторе насосов. Исследователи изучают новые материалы и конструкции для повышения эффективности и надежности насосов расплавленной соли. Разработка расплавленных солей следующего поколения с более высокой тепловой стабильностью и более низкой коррозией может открыть новые возможности для насосных применений, создавая конкурентное преимущество для производителей. Более того, растущий интерес к гибридным энергетическим системам, которые сочетают во внимание возобновляемую энергию с обычными источниками электроэнергии, может еще больше использовать спрос на насосы расплавленной соли, особенно в регионах, где важны надежные и устойчивые энергетические решения.

Рыночные проблемы

Несмотря на многообещающие возможности, рынок насосов НРС не без проблем.

1. Одним из основных препятствий является ограниченная масштабируемость технологий хранения расплавленной соли тока. В то время как заводы CSP оказались эффективными в определенных регионах с обильными солнечными ресурсами, их масштабируемость в регионах с менее благоприятными солнечными условиями по -прежнему остается темой исследований и разработок. Интеграция систем расплавленной соли в более масштабные проекты создает материально-технические и инженерные проблемы, особенно в областях, где доступность земли и инфраструктура ограничены.

2. Потенциал технологического устаревания является еще одной проблемой, которая может повлиять на рынок. Благодаря быстрым темпам инноваций в технологиях хранения и передачи энергии, могут появиться более новые, более эффективные решения, которые могут уменьшить потребность в расплавленных солевых насосах. Например, новые технологии, такие как литий-ионные батареи и твердотельные батареи, могут предложить более практичные и экономически эффективные альтернативы для хранения энергии, снижая зависимость от расплавленных солей для хранения тепла. Рынок насосов НРС должен будет адаптироваться к этим технологическим сдвигам, чтобы оставаться конкурентоспособными в долгосрочной перспективе.

3. Воздействие использования расплавленной соли на окружающую среду, особенно с точки зрения добычи и утилизации. Производство расплавленных солей включает в себя извлечение сырья, которое может иметь неблагоприятные воздействия на окружающую среду, если не управляется должным образом. Обеспечение устойчивой практики в поиске и утилизации этих материалов будет иметь решающее значение для долгосрочной жизнеспособности систем на основе расплавленной соли. Производители должны будут учитывать эти условия окружающей среды для поддержания соответствия нормативным требованиям и удовлетворения растущего спроса на экологически чистые решения.

4. Проблемы коррозии и долговечности материалов: Одной из основных проблем на рынке высокотемпературных насосов для расплавленных солей является коррозионная природа расплавленных солей, особенно при повышенных температурах. Известно, что расплавленные соли со временем вступают в реакцию с металлами и сплавами, что может привести к эрозии, коррозии и разрушению компонентов насоса. Это представляет собой серьезную проблему для производителей, которым приходится разрабатывать насосы с использованием материалов, устойчивых к коррозии, таких как высокопроизводительные сплавы или керамика. Стоимость этих материалов в сочетании с необходимостью частого обслуживания и замены увеличивает эксплуатационные расходы и может удержать потенциальных покупателей от инвестиций в системы насосов расплавленной соли. Обеспечение достаточной долговечности насосов, чтобы выдерживать длительное использование в суровых средах с расплавленными солями, является постоянной проблемой для рынка.

5. Высокие эксплуатационные расходы: Системы расплавленной соли сложны, а насосы, используемые в этих системах, могут быть дорогостоящими в эксплуатации и обслуживании. Высокие температуры, при которых работают эти насосы, требуют надежных систем терморегулирования для обеспечения надежности и эффективности насосов. Кроме того, насосы должны быть спроектированы так, чтобы минимизировать потребление энергии, чтобы избежать высоких эксплуатационных затрат. Однако первоначальные инвестиции и затраты на техническое обслуживание высокотемпературных насосов для расплавленной соли остаются высокими из-за необходимости использования специализированных материалов, высококачественной конструкции и сложности конструкции насоса. Это может ограничить внедрение, особенно в отраслях с ограниченным бюджетом или в регионах, где отсутствуют финансовые стимулы для инфраструктуры возобновляемых источников энергии.

6. Сложность проектирования и изготовления насосов: Проектирование и производство высокотемпературных насосов для расплавленной соли требует передовых инженерных возможностей. Насосы должны выдерживать экстремальные температуры и давления, будучи устойчивыми к химической коррозии, тепловому удару и механическим нагрузкам. Создание насосов с необходимыми конструктивными характеристиками для поддержания таких сложных условий эксплуатации является технически сложной задачей. Такая сложность конструкции может привести к задержкам в разработке продукта и увеличению затрат для производителей. Кроме того, нехватка специализированного опыта и знаний в области проектирования насосов для расплава соли может препятствовать масштабированию производства и замедлять внедрение систем для расплава соли на новых рынках.

7. Ограниченная стандартизация в отраслях: Рынок насосов для расплавленной соли сталкивается с проблемой ограниченной стандартизации в различных отраслях и приложениях. Хотя насосы для расплавленной соли используются в различных секторах, включая энергетику, промышленную переработку и химическое производство, характеристики и требования к этим насосам могут сильно различаться в зависимости от области применения. Например, к насосам, используемым на установках CSP, могут предъявляться другие эксплуатационные требования по сравнению с насосами, используемыми в металлообработке. Отсутствие единых стандартов усложняет производственный процесс и увеличивает затраты, поскольку производителям приходится создавать индивидуальные решения для каждого применения. Поскольку отрасли продолжают внедрять технологию расплавленных солей, растет потребность в стандартизации для оптимизации производственных процессов и снижения затрат.

Поскольку рынок насосов НРС продолжает развиваться, для компаний будет необходимо оставаться в курсе новых технологий и глобальных тенденций. Например, одним из таких связанных рынков, который может предоставить ценную информацию, является рынок обработки потока событий, который фокусируется на обработке данных в реальном времени для различных приложений, включая энергию и утилиты. Внедрение аналитики данных в реальном времени в системах управления энергопотреблением может дополнить растущую потребность в эффективных технологиях хранения энергии, таких как системы расплавленной соли.

Компании — ключевые игроки на рынке насосов НРС

Общая информация для проведения анализа компаний, работающих на рынке насосов НРС, включает в себя понимание, деловая характеристика предприятия, финансовые показатели, получение доходов, рыночный потенциал, инвестиции в исследования и разработки, новые рыночные стратегии, региональное присутствие, сильные и слабые стороны, запуска продуктов, линейку продуктов и лидерство применения. В результате выявлены некоторые из основных игроков, работающих на рынке насосов НРС:

• Clyde Union Pumps — международная компания, Штаб-квартира: Глазго, Шотландия. Производственные мощности расположены в Великобритании, США и Канаде.
• Flowserve — международная корпорация, Штаб-квартира компании находится в Ирвинге, Техас, США.
• ITT Inc. (ранее ITT Corporation) — американская производственная компания, базирующаяся в Стэмфорде (штат Коннектикут).
• Ruhrpumpen GmbH, немецкая компания, Stockumer Str. 28, Witten, Германия, 58453,
• Rheinhütte Pumpen GmbH – немецкая компания, Rheingaustraße 96–98, 65203 Wiesbaden, Германия.
• Paul Bungartz GmbH & Co. KG — немецкая компания, 79 Düsseldorfer Str., Düsseldorf, 40545, Германия.
• Тeikoku Electric Mfg.Co.,Ltd. Японская компания, Штаб-квартира находится в Тацуно, Япония.
• Sulzer AG (Sulzer Aktiengesellschaft) — международный концерн, Штаб-квартира находится в Винтертуре, Швейцария.
• Weir Group plc — шотландская транснациональная инжиниринговая компания со штаб-квартирой в Глазго (Шотландия). Hebei Tobee Pump Co., Ltd.
• Hebei Tobee Pump Co.,Limited – Китайская компания, 266, Tianshan St, High-tech Zone, Shijiazhuang City 050000, Китай.
• Wenesco — подразделение компании LDS Industries, Штаб-квартира находится в Аддисоне, штат Иллинойс, США.
• Nagle Pump — Штаб-квартира компании находится по адресу: 1249 Center Ave, Chicago Heights, IL, 60411, США.
• Jinan Warwick Pump Co., Ltd. — китайская компания, 24566, Jingshi Road, Jinan, Shandong, Китай.
• Auro Pumps Pvt. Ltd.» — компания из Индии, 104/5 & 6, GIDC, Палей, Дист. Бхаруч, Гуджарат, Индия.
• Jiangsu Jiangda Pump Manufacturing Co., Ltd., — китайская компания, Hongqiao Industrial Park, Taixing City, Jiangsu Province, Китай.
• Yingkou Tiancheng Industrial Pump Manufacturing Co., Ltd. китайский компания, 8, Tiancheng Road, район Xishi, провинция Ляонин, город Yingkou, Китай.
• Shanghai Kaiquan Pump (Group) Co., Ltd. — китайский концерн, в состав которого входят семь предприятий в пяти промышленных центрах: в Шанхае, Чжэцзяне, Хэфэе, Шицзячжуане и Шэньяне, 4255/4287 CAO’AN ROAD, Jiading district, ShanghaI, Китай.
• Copenhagen Atomics — датская ядерно-технологическая компания, Штаб-квартира Oliefabriksvej 77, Каструп, 2770, Копенгаген, Дания.

Последние разработки на рынке насосов для высокотемпературной расплавленной соли

• Недавние события на рынке насосов для высокотемпературной расплавленной соли подчеркнули стратегические инициативы и технологические достижения таких ключевых игроков, как Sulzer Pump, Flowserve, Ruhrpumpen, Clyde Union Pumps, ITT, Teikoku Electric MFG, Weir Group, Hebei Tobee Pump Co. Ltd., Wenesco, Nagle Pump, Jiangsu Feiyue Machine and Pumps Group, Jiangsu Leyou Pump Technology, Jinan Warwick Pump, AURO PUMPS, Jiangda Pumps Manufacturing и Yingkou ACID Chemical Pump.

• Компания Sulzer Pump расширила свой портфель продукции, представив новую линейку высокотемпературных насосов для расплавленной соли, предназначенных для применения в системах концентрированной солнечной энергии (CSP).В этих насосах используются передовые материалы и технологии уплотнений, позволяющие выдерживать экстремальные температуры и коррозионную природу расплавленных солей, обеспечивая повышенную производительность и надежность систем CSP.

• Flowserve укрепила свои позиции на рынке высокотемпературных насосов для расплавленной соли благодаря стратегическому партнерству с ведущими разработчиками установок CSP.Это сотрудничество направлено на совместную разработку индивидуальных насосных решений, которые отвечают конкретным термическим и химическим требованиям систем расплавленной соли, с целью повышения энергоэффективности и увеличения срока службы.

• Компания Ruhrpumpen инвестировала в исследования и разработки для создания высокотемпературного насоса расплавленной соли нового поколения, который включает в себя возможности интеллектуального мониторинга.Это нововведение позволяет отслеживать производительность в режиме реального времени и прогнозировать техническое обслуживание, сокращая время простоя и затраты на техническое обслуживание для операторов CSP.

• Компания Clyde Union Pumps, в настоящее время являющаяся частью Weir Group, занимается поставкой высокотемпературных насосов для расплавленной соли для крупномасштабных проектов CSP на Ближнем Востоке и в Северной Африке.Их насосы специально разработаны для работы в высоких тепловых нагрузках и агрессивных средах, типичных для применений с расплавленными солями, что способствует повышению эффективности и устойчивости установок CSP в этих регионах.

• Компания ITT разработала серию высокотемпературных насосов для расплавленной соли, в которых используются передовые технологии металлургии и уплотнений для повышения долговечности и производительности в приложениях CSP.Эти насосы предназначены для эффективной работы в сложных условиях систем расплавленной соли, поддерживая рост инфраструктуры возобновляемых источников энергии.

• Teikoku Electric MFG представила высокотемпературный насос для расплавленной соли с уникальной системой магнитного привода, устраняющей необходимость в механических уплотнениях и снижающей риск утечек.Это нововведение повышает безопасность и надежность систем расплавленной соли, особенно в тех случаях, когда локализация имеет решающее значение.

• Weir Group сосредоточила свое внимание на интеграции цифровых технологий в свои предложения по высокотемпературным насосам для расплавленной соли.Благодаря использованию датчиков и подключению к Интернету вещей их насосы предоставляют операторам данные о показателях производительности в режиме реального времени, что позволяет проводить упреждающее обслуживание и оптимизировать операции CSP.

• Компания Hebei Tobee Pump Co. Ltd. расширила свою линейку продукции, включив в нее высокотемпературные насосы для расплавленной соли, предназначенные для использования в системах CSP и промышленной теплопередаче.Эти насосы разработаны для решения термических и химических проблем систем расплавленной соли, обеспечивая надежную и эффективную работу.

• Компания Wenesco разработала высокотемпературный насос для расплава соли, в котором используется современное керамическое покрытие для защиты от коррозии и износа.Это нововведение продлевает срок службы насосов в суровых средах с расплавленными солями, сокращая потребности в техническом обслуживании и сбои в работе.

Основные типы насосов НРС

• Погружной насос: Погружные насосы предназначены для операций, при которых насос необходимо полностью погружать в расплавленную соль. Эти насосы обычно используются в энергетической и химической промышленности для эффективной передачи тепла и рассчитаны на выдерживание высоких температур и давлений.

• Осевой насос: Насосы с осевым потоком идеально подходят для применений, требующих больших расходов расплавленной соли при более низком давлении, обычно используются в солнечных тепловых установках и системах хранения тепла, обеспечивая высокую эффективность при перемещении больших объемов жидкости.

• Циркуляционный насос: Циркуляционные насосы используются для перемещения расплавленной соли в системах с замкнутым контуром, обеспечивая непрерывную передачу тепла в таких приложениях, как производство тепловой энергии и химическая обработка, обеспечивая последовательную и стабильную циркуляцию в условиях высоких температур.