Tamaño del mercado global de subestaciones aisladas por gas (GIS), pronóstico y aspectos destacados de las tendencias durante 2025-2037
Se prevé que el tamaño del Mercado de subestaciones aisladas por gas aumente de 33.850 millones de dólares a 112.780 millones de dólares, lo que refleja una tasa compuesta anual de más del 9,7 % durante el período previsto de 2025 a 2037. En el año 2025, el tamaño del sector de las subestaciones aisladas por gas se estima en 36,48 mil millones de dólares.
Las subestaciones aisladas por gas son generalmente más confiables y eficientes que las subestaciones aisladas por aire. También se espera que el aumento del valor de la tierra por hectárea proporcione oportunidades de crecimiento lucrativas para el mercado, ya que la subestación aislada por gas consume espacio en comparación con sus contrapartes del mercado. Esta subestación consume hasta un 90 % menos de espacio que una central eléctrica típica. Se espera que este factor impulse el crecimiento del mercado de subestaciones aisladas por gas en los próximos años.
Los actores de la industria participan en la investigación, el desarrollo y la implementación de productos de mercado para capturar participación para alternativas sin SF6 en sistemas HVDC y HVAC. A partir de 2023, la aparamenta aislada con gas sin SF6 de mayor voltaje se limitó a 450 kV. Con las tecnologías planificadas, se espera que la capacidad de los SIG de alto voltaje alcance los 550 kV en los próximos años. El nivel previsto de avances tecnológicos permitirá eliminar gradualmente varios sistemas de SF6, pero no eliminar por completo su uso, ya que los sistemas de 765 kV no tienen alternativas planificadas. Estados Unidos no está exento de innovaciones tecnológicas en energía y electricidad: la inversión en infraestructuras del sector aumentó de 25.100 millones de dólares en 2021 y 26.700 millones de dólares en 2022 a 29.100 millones de dólares en 2023, lo que supone una tasa de crecimiento del 20 % en dos años.
El mercado de aparamenta aislada por gas de EE. UU. ascendió a 6700 millones de dólares en 2023, lo que representa el 23 % de todo el gasto en infraestructura eléctrica nacional y el 28 % del mercado mundial de subestaciones aisladas por gas. El segmento de equipos de alto voltaje representa la mayor parte de este gasto, con tensiones nominales de >75 kV valoradas en 4.800 millones de dólares. De ellos, 2.100 millones de dólares se destinaron al desarrollo de sistemas sin SF6. Según el informe de septiembre de 2022 de la EPA de EE. UU., el costo de propiedad de los equipos sin SF6 es inferior al 100% del costo total de los equipos a base de SF6. Los costes de operación y mantenimiento y de fin de vida útil de la tecnología de aspiración y aire limpio se consideran inferiores a los de los equipos que utilizan SF6.
Se espera que los costos del ciclo de vida de los sistemas sin SF6, incluido el GIS de 145 kV, sean de 0 USD por tonelada métrica de gases de efecto invernadero, reducidos en toneladas métricas de CO2e, con un costo de capital de 33 USD por tonelada de GEI para equipos sin SF6. Para un GIS de 145 kV, el costo de capital de sustracción marina o de turbina eólica es aproximadamente USD 70 000 más alto que el de la tecnología de aire limpio. Esto elimina 85 kg de SF6, lo que supone un costo de USD 33/t CO2e y un equivalente a 2.100 toneladas de CO2e. Una instalación de 100 turbinas sin SF6 evitaría 252.000 toneladas de emisiones de CO2, lo que impulsaría inversiones en alternativas de mercado sostenibles.
Mercado de subestaciones aisladas por gas: impulsores del crecimiento y desafíos
Impulsores de crecimiento
- Aumento de la demanda de electricidad a nivel mundial: los plazos de entrega de los transformadores del Consejo Asesor Nacional de Infraestructuras (NIAC) han aumentado exponencialmente en los últimos años, alcanzando una media de 120 semanas en 2024 frente a 50 semanas en 2021. Los grandes transformadores, incluidos los transformadores elevadores de subestaciones y generadores, tienen operaciones que van desde 80 a 210 semanas. Impulsada por la creciente electrificación en todo el mundo, la demanda de transformadores ha exacerbado la transformación de la cadena de suministro, lo que ha llevado al desarrollo de generación de electricidad renovable para usuarios finales de cargas grandes, incluidos los centros de datos. Esto resultó además en un fuerte aumento en los precios de la electricidad para los clientes residenciales y comerciales. El índice de precios al productor (IPP) cruzó 426.800 en diciembre de 2024 desde 251.800 en marzo de 2020, lo que indica un aumento del 80% en los costos de fabricación de transformadores especiales y de energía eléctrica desde la pandemia de COVID-19.
Un informe reciente del Laboratorio Nacional de Energía Renovable (NREL) encuentra que es probable que la demanda de transformadores de distribución en los EE. UU. sea entre un 160 y un 280 % más alta que los niveles de 2021 para fines de 2050, lo que representa una tasa compuesta anual del 5,3 %. El laboratorio nacional gestiona las colas de interconexión de la red de siete operadores de transmisión regionales/operadores de sistemas independientes (ISO) y 44 áreas de equilibrio no ISO, que representan el 95 % de la capacidad de generación eléctrica de EE. UU. Para tener una idea y un contexto del enorme tamaño de la cola de interconexión, la Asociación Estadounidense de Energía Pública (APPA) reveló que la capacidad total a escala de servicios públicos instalada en Estados Unidos fue de 1277 GW en 2023 y que la cola de interconexión pendiente duplicará la base de capacidad instalada durante el cronograma previsto. - Cada vez más atención a las energías renovables: los gobiernos se esfuerzan por reducir la huella de carbono y fomentar el uso de fuentes de energía renovables, como la eólica y la solar. Para el grupo de parques eólicos en el Mar Báltico, Siemens Energy obtuvo un contrato en 2021 para proporcionar dos sistemas terrestres de corriente continua de alto voltaje (HVDC). En el proyecto, cuya finalización se prevé para 2029, se utilizará tecnología de aparamenta aislada en gas para garantizar una transmisión de energía confiable y eficaz.
La Junta de Recursos del Aire de California (CARB) estandarizó las regulaciones para limitar las emisiones de GEI de los sistemas aislados con gas y tiene como objetivo eliminar gradualmente las compras de SF6 GIS. Las disposiciones de eliminación gradual en las enmiendas a las reglas se incorporaron el 1 de enero de 2022. La primera fase de las restricciones de la enmienda comenzó el 1 de enero de 2025 y se espera que la fase final comience en enero de 2033. La eliminación inicial está dedicada a dispositivos de menor capacidad de voltaje (menos de 35 kV) y la última fase se aplica a equipos de mayor voltaje. Las compras de 245 kV estarán prohibidas a partir de enero de 2033, según las prohibiciones de CARB. Se estima que las regulaciones propuestas facilitarán una rentabilidad de 33 USD por tonelada métrica de CO2e procedente de subproductos de hexafluoruro de azufre de aparamentas aisladas con gas.
Desafío
- Escasez de infraestructura moderna avanzada y costes elevados: a medida que la atención se centra en la reducción de los GEI asociados a los sistemas de subestaciones con aislamiento de gas, la brecha entre la demanda y la oferta está aumentando debido a la presencia de equipos basados en SF6. La modernización implica elevados costes de capital y ha demostrado ser una barrera del mercado.
Mercado de subestaciones aisladas por gas: información clave
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Año base |
2024 |
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Año de pronóstico |
2025-2037 |
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CAGR |
9,7% |
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Tamaño del mercado del año base (2024) |
33.850 millones de dólares |
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Pronóstico del tamaño del mercado para el año (2037) |
112,78 mil millones de dólares |
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Alcance Regional |
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Segmentación de subestaciones aisladas por gas
Tipo de voltaje (medio, alto, extra alto)
Se prevé que el segmento de alto voltaje tendrá la mayor participación de mercado de subestaciones aisladas por gas para fines de 2037. El sector general de CC de alto voltaje se aproximaba a los 12 300 millones de USD en 2024 y el valor de interconexión superó los 7 000 millones de USD en 2020, con una tasa compuesta anual del 5,5 %. La capacidad de transmisión de HVDC fue de aproximadamente 400 GW en el 2022, Asia Pacífico superó el 50 % de la capacidad de CC de alto voltaje y HitachiEnergy, General Electric (GE) y SiemensEnergy fueron los principales fabricantes mundiales de HVDC.
Proyectos HVDC terrestres y marinos con diferentes distancias de transmisión
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Proyecto HVDC |
País |
Voltaje |
Distancia |
Tipo |
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Costa de Nueva Inglaterra |
Estados Unidos |
±320/525 kV |
195 millas (170 millas náuticas) |
Offshore, MMC (Equinor, 2021) |
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Enlace del Mar del Norte |
Noruega-Reino Unido |
Noruega-Reino Unido |
450 millas |
Mar adentro, MMC (NorthSeaLink, 2021) |
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SOO Verde |
Estados Unidos |
±525 kV |
350 millas |
En tierra, subterráneo, en desarrollo (SOOgreen, 2021) |
Fuente: Departamento de Energía de EE. UU.
Instalación (interior, exterior)
Se prevé que el segmento de exteriores tendrá la mayor cuota de mercado de subestaciones aisladas por gas en el período de previsión. Las subestaciones exteriores aisladas en gas ofrecen operaciones confiables en transmisión de alto y medio voltaje a largas distancias. En noviembre de 2024, Siemens presentó su primer sistema GIS sin gases fluorados en el mercado de media tensión de EE. UU., llamado NXPLUS C 24 - blue, que ofrece una menor huella de CO2. Esto se alinea con el objetivo de la empresa de apoyar la descarbonización de la red, con un diseño resistente a los arcos para la seguridad del personal en condiciones climáticas extremas.
Nuestro análisis en profundidad del mercado mundial de subestaciones aisladas por gas incluye el siguiente segmento:
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Tipo de voltaje |
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Instalación |
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Aplicación |
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Usuario final |
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Personalizar este informeIndustria de subestaciones aisladas por gas: sinopsis regional
Estadísticas del mercado APAC
Se proyecta que el mercado de subestaciones aisladas de gas de Asia Pacífico tendrá la mayor participación en los ingresos, del 42 % para fines de 2037. La rápida industrialización en países como China, India, Japón, Corea del Sur y el Sudeste Asiático ha aumentado la demanda de motores de gasolina en la región. Los motores de gas desempeñan un papel crucial para satisfacer esta demanda, particularmente en la generación de electricidad, en las centrales eléctricas alimentadas por gas, incluidas las centrales eléctricas de ciclo combinado que se están implementando cada vez más en la región para proporcionar electricidad eficiente y confiable. Además, la combinación de reservas de gas natural, iniciativas de apoyo y políticas medioambientales, la transición a las energías renovables y el desarrollo de infraestructuras ha creado un entorno favorable para la adopción y expansión de los motores de gas en numerosas aplicaciones, como accionamientos mecánicos, generación de energía, cogeneración, etc. en todo el mundo.
El mercado de subestaciones aisladas por gas (GIS) de China es un accionista clave y desempeña un papel vital en las exportaciones de materias primas en el mapa mundial. La región oeste tiene varias centrales hidroeléctricas y el noroeste tiene recursos eólicos. Los usuarios finales clave residen en las regiones del sureste, lo que requiere transmisión de alta potencia y largas distancias de decenas de sistemas HVDC de ±800 kV, ±1.100 kV y ±500 kV que actualmente funcionan en China. Las líneas de transmisión proporcionan más de 1.000 GW de electricidad y conectan el noroeste rural con las zonas económicas del sureste. El país alberga varios grandes fabricantes de transformadores de potencia (LPT), que incluyen a Baoding Tianwei Baobian Electric Co. Ltd. En 2020, Estados Unidos gastó 3 mil millones de dólares en importaciones de transformadores de energía/distribución/especializados, de los cuales China representó el 7%, seguida de Corea del Sur. Según el Departamento de Energía de EE. UU., del valor de 108 millones de dólares de las importaciones de alambre de cobre aislado para bobinas en EE. UU., el 11 % provino de China y Vietnam.
Previsión del mercado de América del Norte
La trayectoria de crecimiento del mercado de subestaciones aisladas por gas en América del Norte se atribuye a las principales capacidades de fabricación de Canadá. El 6% del total de las importaciones de aceite para transformadores de EE. UU. procedieron de Canadá y se encuentra entre los principales productores de LPT. Las LPT de Canadá son un 10 % menos caras que sus homólogas desarrolladas en Estados Unidos. Además, la creciente demanda de fuentes de energía renovables en la región, junto con la modernización de las redes eléctricas obsoletas, es un factor importante para la expansión del mercado de subestaciones con aislamiento de gas en la región.
El potencial de fabricación nacional en Estados Unidos es prometedor. Actualmente, se están desarrollando las tecnologías necesarias para reemplazar completamente el SF6, y se prevé que para 2027 los fabricantes nacionales implementarán sistemas de hasta 550 kV. Es fundamental reconocer que un mayor enfoque en la sostenibilidad ambiental paralizaría los equipos existentes basados en SF6. Las empresas Hitachi, GE y Siemens tienen la oferta de productos más completa en los EE. UU. Hitachi ofrece interoperabilidad en la línea de producción, lo que permite a los clientes cambiar la capacidad de SF6 a la que no es SF6. Estados Unidos, según el DOE, pretende desplegar 30 GW de energía eólica marina para finales de 2030 y 86 GW para 2050.
Empresas que dominan el mercado de subestaciones aisladas por gas
- Compañía General Electric
- Descripción general de la empresa
- Estrategia empresarial
- Ofertas de productos clave
- Rendimiento financiero
- Indicadores clave de rendimiento
- Análisis de riesgos
- Desarrollo reciente
- Presencia regional
- Análisis FODA
- Toshiba Corporation
- Hitachi, Ltd.
- Siemens AG
- ABB Ltd.
- Johnson Controls Internacional plc
- Honeywell International Inc.
- Energate, Inc.
- Corporación Eléctrica Yokogawa
- Schneider Electric
Los actores clave han identificado la necesidad de ofrecer productos gubernamentales y sostenibles. Han aumentado las inversiones y las asociaciones estratégicas para pasar de sistemas SF6 a sistemas libres de SF6. La eliminación gradual se facilita aumentando la capacidad de producción de alternativas innovadoras, lanzamientos de productos, fusiones y adquisiciones y expansiones geográficas. Algunos de los actores destacados que operan en el mercado de las subestaciones aisladas por gas (GIS) son:
In the News
- En agosto de 2024, GE Vernova anunció el lanzamiento del negocio Grid Solutions que fabricará, entregará y pondrá en marcha la primera subestación aislada con gas (GIS) sin SF6 de 246 kilovoltios del mundo para RTE en Francia. Grid Solutions implementará soluciones que ayudarán a RTE a sustituir el hexafluoruro de azufre.
- En agosto de 2024, Hitachi Energy lanzó una nueva tecnología que abordará las emisiones de hexafluoruro de azufre o SF6. El equipo se puede utilizar en aparamentas aisladas por gas, interruptores de tanque inactivos o interruptores de tanque activos.
Créditos del autor: Dhruv Bhatia
- Report ID: 4044
- Published Date: Jan 01, 1970
- Report Format: PDF, PPT
