CCS im Stromerzeugungsmarkt

Marktübersicht

Der globale Markt für CCS in der Stromerzeugung wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von etwa 6,7 % wachsen.

Trends, Dynamiken und Chancen der Branche werden im Marktüberblick für die Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid (CCS) bei der Stromerzeugung ausführlich beschrieben. Bei der Abscheidung und Speicherung von Kohlendioxid (CCS), einer Methode zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen und zur Bekämpfung des Klimawandels, werden Kohlendioxidemissionen aus Kraftwerken vergraben und gespeichert.

CCS wird bei der Stromerzeugung immer wichtiger, da weltweit zunehmend Wert auf die Senkung der Kohlenstoffemissionen und die Umstellung auf erneuerbare Energiequellen gelegt wird. Stromerzeugende Unternehmen nutzen die CCS-Technologie aufgrund strengerer Umweltauflagen und Pläne zur Kohlenstoffbepreisung, die von Regierungen und Regulierungsbehörden weltweit eingeführt werden. Aufgrund der Notwendigkeit der Dekarbonisierung und des steigenden Energiebedarfs hat CCS in der Stromerzeugungsbranche ein erhebliches Marktpotenzial.

Marktdynamik

Markttreiber

Regierungen auf der ganzen Welt erlassen Vorschriften und bieten Anreize, um den Einsatz von CCS in der Stromerzeugungsbranche zu fördern. Energieunternehmen werden durch finanzielle Anreize, Steuererleichterungen und CO2-Preisstrategien ermutigt, in die CCS-Infrastruktur zu investieren.

Marktbeschränkungen

Das System zur Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) erfordert erhebliche Vorlaufkosten sowie laufende Kosten für Lagerung, Transport und Abscheidung. Aufgrund finanzieller Einschränkungen kann CCS aufgrund der hohen Anschaffungskosten und der unsicheren Langzeitspeicherung nicht weit verbreitet eingesetzt werden.

Marktchancen

• Industrielle Anwendungen

CCS kann neben der Stromerzeugung auch in Sektoren wie Zement, Stahl und Chemie eingesetzt werden, die große Mengen an Kohlenstoffemissionen produzieren. Die Möglichkeit, CCS auch außerhalb von Kraftwerken einzusetzen, wurde durch jüngste technologische Fortschritte möglich.

Umfang des Marktes

Segmentanalyse

Segmentierung nach Typ

• Kohlenstoffabscheidung

In einem als Carbon Capture and Storage (CCS) bezeichneten Verfahren werden Kohlendioxidemissionen aus verschiedenen Quellen, darunter auch Industriebetriebe, zunächst aufgefangen und dann in CCS-Anlagen gespeichert. CCS kann Kraftwerken dabei helfen, ihre Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Der Einsatz von CCS bei der Erzeugung von Kohlestrom reduziert schädliche Luftemissionen, ohne die Effizienz des Kraftwerks oder die Betriebskosten zu beeinträchtigen.

• Kohlenstoffspeicherung

Kohlendioxid aus Industrieemissionen wird im Rahmen eines Systems namens Carbon Capture and Storage (CCS) gesammelt und zur sicheren Entsorgung weitergeleitet. Kohlenstoff kann in gasförmiger, flüssiger oder fester Form gebunden sein. Seit mehr als 25 Jahren wird CCS in Nordamerika erfolgreich eingesetzt, um die Treibhausgasemissionen von Kohlekraftwerken um etwa 30 % zu reduzieren.

Segmentierung nach Anwendung

• Erfassung vor der Verbrennung

Kohlendioxid (CO2) wird in einem Verfahren namens Pre-Combustion Capture (Vorverbrennungsabscheidung) aufgefangen, bevor es als Brennstoff zur Verbrennung verwendet wird. Dabei werden fossile Brennstoffe wie Kohle oder Erdgas durch Verfahren wie Vergasung oder Reformierung in ein Gemisch aus Wasserstoff und CO2 umgewandelt. Das CO2 wird dann aufgefangen und vom Wasserstoff getrennt, um verwendet oder gespeichert zu werden. Pre-Combustion Capture wird häufig in Gas- und Dampfturbinenkraftwerken (IGCC) eingesetzt.

• Nachverbrennungsabscheidung

CO2 wird aus dem Rauchgas entfernt, nachdem der Brennstoff verbrannt ist. Dazu werden oft Adsorbentien oder chemische Lösungsmittel benötigt, die besonders gut mit CO2-Molekülen reagieren. Anschließend wird das CO2 gereinigt und komprimiert, um es für die Verteilung und Lagerung vorzubereiten. Die Reduzierung der Emissionen aus herkömmlichen Energiequellen kann durch die Nutzung bestehender Kraftwerke erreicht werden, die mit einer verbesserten Nachverbrennungsabscheidung ausgestattet sind.

• Oxy-Fuel-Verbrennungsabscheidung

Bei dieser Methode wird der Brennstoff unter Verwendung von rückgewonnenem Rauchgas und Sauerstoff verbrannt, wodurch ein Rauchgasstrom entsteht, der hauptsächlich aus CO2 und Wasserdampf besteht. Das CO2 kann aufgefangen werden, indem der Wasserdampf kondensiert und vom Abgas getrennt wird. Ein Sauerstoffversorgungssystem muss installiert werden, da die Sauerstoff-Brennstoff-Verbrennungsabscheidung die Verbrennung verändert und zu einer hohen CO2-Konzentration im Abgasstrom führt.

Regionale Analyse

Der globale Markt für CCS in der Stromerzeugung ist nach Regionen segmentiert: Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Lateinamerika sowie Naher Osten und Afrika.

Nordamerika

Die USA und Kanada, die beiden größten Energieproduzenten in der Region, sind ein bedeutender Markt für CCS. Die USA haben die Entwicklung und Nutzung der CCS-Technologie durch eine Reihe von Programmen und Förderprogrammen unterstützt. Sowohl die Notwendigkeit, die CO2-Emissionen zu reduzieren, als auch die Nähe zu Kohlekraftwerken begünstigen die Marktausweitung. Zahlreiche CCS-Projekte befinden sich in Kanada entweder in der Planungs- oder Umsetzungsphase oder werden derzeit umgesetzt, insbesondere in der Ölsandregion.

Europa

Großbritannien und Norwegen haben bei der Einführung von CCS die Führung übernommen. Die bei der Erdgasförderung entstehenden CO2-Emissionen werden von den norwegischen Projekten Sleipner und Snhvit aufgefangen und gespeichert. In Großbritannien gibt es mehrere CCS-Projekte, die Projekte White Rose und Peterhead sind nur zwei davon. Das Ziel der Europäischen Union zur Dekarbonisierung und die starke gesetzliche Unterstützung für CCS sind zwei wichtige Marktfaktoren in diesem Sektor.

Asien-Pazifik

In dieser Region steigt das Interesse an der CCS-Technologie, insbesondere in Ländern wie China, Japan und Australien. Das Land, das hauptsächlich für die weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich ist, hat sich CCS zu eigen gemacht und unterstützt bedeutende Demonstrationsprojekte. Japan hat die Projekte Tomakomai und Nagaoka zur Abscheidung und Speicherung von CO2-Emissionen ins Leben gerufen. Australien hat großes Potenzial für CCS und denkt aufgrund seiner beträchtlichen Kohlereserven über die Entwicklung von Systemen im industriellen Maßstab nach.

Schlüsselspieler

1. GE-Alstom Grid
2. Die Linde
3. Babcock & Wilcox Enterprises
4. Mitsubishi Heavy Industries
5. Fluor Corporation
6. Hülse
7. Nettoleistung
8. Hitachi
9. Sulzer
10. Siemens
11. Amec Foster Wheeler
12. Luftprodukte

Jüngste Entwicklungen

In jüngster Zeit wurden drei neue Technologien zur Kohlenstoffabscheidung (CCS) für die Stromerzeugung entwickelt: Nachverbrennung, Vorverbrennung und Oxyfuel-Verbrennung. Partnerschaften zwischen staatlichen Stellen, akademischen Institutionen und gewinnorientierten Unternehmen treiben außerdem Forschungs- und Entwicklungsprojekte voran, um die Effizienz von CCS zu verbessern und die Kosten zu senken. Weltweit wurden Pilotprojekte und Demonstrationsanlagen errichtet, um die CCS-Technologie besser zu verstehen und weiterzuentwickeln.