前言
燃氣輪機在電力、能源開采與輸送、艦船以及分布式能源系統方面應用廣泛,目前發電為燃氣輪機主要應用領域,占比達32%。生成式 AI的蓬勃發展使得電力需求高增,成為推動全球燃氣輪機行業增長的重要驅動因素之一。相比風電和太陽能發電的波動性和隨機性,燃氣輪機憑借啟動速度快、發電效率高、調峰能力強等優勢,未來有望成為調峰發電的重要選擇方案。預計2024-2026 年全球燃氣輪機年均銷量為 60GW,增長加速。近年來全球燃氣輪機服務市場規模呈現增長態勢,其中亞太地區為最大區域市場,占據41%份額;北美地區為第二市場,占比22%。目前全球燃氣輪機市場主要被三菱、西門子能源、GE三家公司壟斷。數據顯示,2023年三菱、西門子能源、GE三家公司燃氣輪機總市場份額達76.3%。從在建規???,全球三菱、西門子能源、GE三家公司占據全球在建燃氣發電廠燃氣輪機三分之二市場份額。
一、燃氣輪機應用廣泛,發電為最大下游市場
觀研報告網發布的《中國燃氣輪機行業現狀深度研究與投資前景分析報告(2024-2031年)》顯示,燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質、把熱能轉換為機械功的旋轉式動力機械,包括壓氣機、燃燒室、透平三大核心設備。其工作原理為:壓氣機從外部吸入空氣,空氣從燃氣輪機進氣口進入,通過壓氣機葉片升壓,壓縮后送入燃燒室,同時燃料(氣體或液體燃料)也通過燃料噴嘴噴入燃燒室,與高壓空氣進行混合后燃燒。燃燒生成的高溫、高壓煙氣受熱后膨脹,經過導流后與透平葉片接觸,氣體在接觸過程中逐漸膨脹,推動透平葉片帶動主軸旋轉,實現熱能轉化為機械能。
相比柴油機和蒸汽輪機,燃氣輪機具有體積小,結構緊湊;聲低,運動平穩,振動??;單機功率大,功率重量比大,起動加速性好;潤滑油消耗低,保養量小,管理人員少;可靠性高,可利用率高等特點和優勢,在電力、能源開采與輸送、艦船以及分布式能源系統方面應用廣泛。目前發電為燃氣輪機主要應用領域,占比達32%;其次是油氣領域,占比為 29%,艦船等其他領域占比 39%。
燃氣輪機應用領域
應用領域 | 介紹 |
發電 | 燃氣輪機效率高、起動快,能快速適應負荷需求的變化,既適用于大型電站發電,又適用于在無電網地區獨立運行發電。目前,燃氣輪機已經成為世界電力行業使用設備的重要組成部分。 |
工業驅動 | 工業現場大量使用燃氣輪機來驅動泵、壓縮機和發電機等。例如石油天然氣工業中,由燃氣輪機驅動天然氣壓縮機的增壓機組在 20 世紀 60 年代就被認為是最佳動力形式。 |
艦船驅動 | 20 世紀 60 年代,輕型燃氣輪機就被認為是軍艦的最佳動力。此后在排水量為數千噸的驅逐艦、護衛艦等大中型軍艦中,燃氣輪機均得到了廣泛應用。 |
資料來源:觀研天下整理
數據來源:觀研天下數據中心整理
二、AI服務器用電量高增,將帶動全球燃氣輪機銷量快速增多
生成式 AI的蓬勃發展使得電力需求高增,成為推動全球燃氣輪機行業增長的重要驅動因素之一。全球為實現生成式 AI 而新建的大型數據中心數量高速增長,導致電力需求高增。數據顯示,2022-2027 年全球 AI 服務器用電量將從74太瓦時提升到 500 太瓦時,2027 年現有 AI 數據中心的 40%將因電力供應問題而受到運營限制。數據中心的高商業價值要求其有長期穩定、充裕的備用電源,相比風電和太陽能發電的波動性和隨機性,燃氣輪機憑借啟動速度快、發電效率高、調峰能力強等優勢,未來有望成為調峰發電的重要選擇方案。2019-2023 年全球燃氣輪機銷量從 39.98GW 提升到 44.1GW,年復合增長率為 2.49%,預計 2024-2026 年全球燃氣輪機年均銷量為 60GW,較2023 年的44.1GW 提升 36%,增長加速。
數據來源:觀研天下數據中心整理
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三、全球燃氣輪機服務規模呈現增長態勢,亞太地區為主要區域市場
燃氣輪機是關系國家安全和國民經濟持續增長的重大動力裝備,被譽為工業制造領域“皇冠上的明珠”,是展現一個國家先進科技水平、強大軍事實力和綜合國力的重要標志。近年來,隨著各國積極發展燃氣輪機行業,全球燃氣輪機服務市場規模呈現增長態勢。2023 年全球燃氣輪機服務市場規模達376.4 億美元,預計到 2033 年全球燃氣輪機服務市場規模將達到868.4 億美元,2024-2033 年 CAGR 為 8.72%。
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目前,亞太地區為全球燃氣輪機服務最大區域市場。根據數據, 2023 年中國、日本、印度等亞太地區占據全球 41%份額。北美地區為全球燃氣輪機服務第二市場,占比22%,未來隨著美國AI 數據中心建設的迅速推進,北美地區占比有望進一步提升。
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四、全球燃氣輪機行業CR3超75%,市場呈現寡頭壟斷格局
目前全球燃氣輪機市場主要被三菱、西門子能源、GE三家公司壟斷。數據顯示,2023年三菱、西門子能源、GE三家公司燃氣輪機總市場份額達76.3%,其中三菱重工 2023 年的全球燃氣輪機市場份額 36%,連續兩年位居世界第一,并且在高級燃機市場(G、H 和 J 級別)中占據了 56%市場份額。
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從在建規???,全球三大燃氣輪機制造商--通用電氣、西門子能源和三菱重工占據全球在建燃氣發電廠燃氣輪機市場份額的三分之二。其中GE Vernova以近 55GW 在建容量位居世界第一。
數據來源:觀研天下數據中心整理(zlj)

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