Taille, prévisions et tendances du marché mondial des sous-stations isolées au gaz (GIS) pour la période 2025-2037
La taille du Sous-stations isolées au gaz devrait passer de 33,85 milliards USD à 112,78 milliards USD, reflétant un TCAC de plus de 9,7 % au cours de la période de prévision 2025-2037. En 2025, la taille de l'industrie des sous-stations isolées au gaz est estimée à 36,48 milliards USD.
Les sous-stations isolées au gaz sont généralement plus fiables et efficaces que les sous-stations isolées à l'air. L'augmentation de la valeur des terrains par hectare devrait également offrir des opportunités de croissance lucratives pour le marché, car la sous-station isolée au gaz consomme de l'espace par rapport à ses homologues du marché. Cette sous-station consomme jusqu'à 90 % d'espace en moins qu'une centrale électrique classique, ce facteur devrait stimuler la croissance du marché des sous-stations isolées au gaz dans les années à venir.
Les acteurs du secteur sont engagés dans la recherche, le développement et le déploiement de produits commerciaux pour conquérir la part des alternatives sans SF6 dans les systèmes HVDC et CVC. À partir de 2023, l'appareillage de commutation à isolation gazeuse non SF6 à tension la plus élevée était limité à 450 kV. Avec les technologies prévues, la capacité GIS haute tension devrait atteindre 550 kV au cours des prochaines années. Le niveau anticipé d’avancées technologiques permettra d’éliminer progressivement plusieurs systèmes SF6, mais pas d’éliminer complètement son utilisation car les systèmes 765 kV n’ont pas d’alternatives prévues. Les États-Unis ne sont pas exemptés d'innovations technologiques dans les domaines de l'énergie et de l'électricité, avec des investissements dans les infrastructures du secteur qui sont passés de 25,1 milliards USD en 2021 et de 26,7 milliards USD en 2022 à 29,1 milliards USD en 2023, soit un taux de croissance de 20 % en deux ans.
Le marché américain des appareils de commutation à isolation au gaz représentait 6,7 milliards de dollars en 2023, ce qui représentait 23 % de toutes les dépenses consacrées aux infrastructures électriques nationales et 28 % du marché mondial des sous-stations à isolation au gaz. Le segment des équipements à haute tension représente la majeure partie de ces dépenses, avec des tensions nominales supérieures à 75 kV d'une valeur de 4,8 milliards de dollars. Sur ce montant, 2,1 milliards USD étaient consacrés au développement de systèmes sans SF6. Selon le rapport de l'EPA des États-Unis de septembre 2022, le coût de possession des équipements sans SF6 est inférieur à 100 % du coût global des équipements à base de SF6. Les coûts d'exploitation et d'entretien et de fin de vie de la technologie du vide et de l'air pur sont considérés comme inférieurs à ceux des équipements basés sur le SF6.
On s'attend à ce que les coûts du cycle de vie des systèmes sans SF6, y compris le GIS 145 kV, soient de 0 USD par tonne métrique de gaz à effet de serre réduit en tonnes métriques de CO2e avec un coût d'investissement de 33 USD par tonne de GES pour les équipements sans SF6. Pour un GIS de 145 kV, le coût d'investissement d'une soustraction offshore ou d'une éolienne est d'environ 70 000 USD plus élevé que la technologie de l'air pur. Cela élimine 85 kg de SF6, ce qui représente un coût de 33 USD/tonne de CO2e et l'équivalent de 2 100 tonnes de CO2e. Une installation de 100 turbines sans SF6 permettrait d'éviter 252 000 tonnes d'émissions de CO2, ce qui stimulerait les investissements dans des alternatives commerciales durables.
Marché des sous-stations isolées au gaz : moteurs de croissance et défis
Moteurs de croissance
- Demande croissante d'électricité à l'échelle mondiale : les délais de livraison des transformateurs du National Infrastructure Advisory Council (NIAC) ont augmenté de façon exponentielle au cours des dernières années, atteignant une moyenne de 120 semaines en 2024, contre 50 semaines en 2021. 210 semaines. Poussée par l’électrification croissante à travers le monde, la demande de transformateurs a exacerbé la transformation de la chaîne d’approvisionnement, conduisant au développement de la production d’électricité renouvelable pour les utilisateurs finaux à grande charge, y compris les centres de données. Cela a en outre entraîné une forte hausse des prix de l’électricité pour les clients résidentiels et professionnels. L'indice des prix à la production (IPP) a franchi 426 800 en décembre 2024, contre 251 800 en mars 2020, indiquant une augmentation de 80 % des coûts de fabrication de l'énergie électrique et des transformateurs spéciaux depuis la pandémie de COVID-19.
Un récent rapport du National Renewable Energy Laboratory (NREL) révèle que la demande de transformateurs de distribution aux États-Unis sera probablement de 160 à 280 % supérieure aux niveaux de 2021 d'ici la fin de 2050, soit un TCAC de 5,3 %. Le laboratoire national gère les sept files d'attente d'interconnexion au réseau des opérateurs de transport régionaux/opérateurs de système indépendants (ISO) et 44 zones d'équilibrage non ISO, représentant 95 % de la capacité de production d'électricité des États-Unis. Pour avoir une idée et un contexte de la taille massive de la file d'attente d'interconnexion, l'American Public Power Association (APPA) a révélé que la capacité totale installée à l'échelle des services publics aux États-Unis était de 1 277 GW en 2023 et que la file d'attente d'interconnexion en attente devrait doubler la base de capacité installée au cours de la période de prévision. - Insistance croissante sur les énergies renouvelables : les gouvernements s'efforcent de réduire leur empreinte carbone et encouragent l'utilisation de sources d'énergie renouvelables telles que l'énergie éolienne et solaire. Pour le cluster de parcs éoliens de la mer Baltique, Siemens Energy a remporté un contrat en 2021 pour la fourniture de deux systèmes terrestres à courant continu haute tension (HVDC). La technologie des appareillages de commutation à isolation gazeuse sera utilisée dans le projet, qui devrait être terminé d'ici 2029, pour garantir une transmission d'énergie fiable et efficace.
Le California Air Resources Board (CARB) a normalisé les réglementations visant à limiter les émissions de GES des systèmes isolés au gaz et vise à éliminer progressivement les achats de SF6 GIS. Les dispositions d'élimination progressive dans les modifications des règles ont été intégrées le 1er janvier 2022. La première phase des restrictions modifiées a commencé le 1er janvier 2025 et la phase finale devrait commencer en janvier 2033. L'élimination progressive initiale est dédiée aux appareils à capacité de tension inférieure (moins de 35 kV) et la dernière phase s'applique aux équipements à tension plus élevée. Les achats de 245 kV seront interdits d'ici janvier 2033, en vertu des interdictions du CARB. On estime que les réglementations proposées devraient permettre une rentabilité de 33 USD par tonne métrique de CO2e provenant des sous-produits de l'hexafluorure de soufre des appareillages de commutation à isolation gazeuse.
Défi
- Pénurie d'infrastructures modernes de pointe et coûts élevés : avec l'accent mis désormais sur la réduction des GES associés aux systèmes de sous-stations isolées au gaz, l'écart entre l'offre et la demande se creuse en raison de la présence d'équipements à base de SF6. La rénovation implique des coûts d'investissement élevés et s'avère être un obstacle au marché.
Marché des sous-stations isolées au gaz : informations clés
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Année de référence |
2024 |
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Année de prévision |
2025-2037 |
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TCAC |
9,7% |
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Taille du marché de l’année de référence (2024) |
33,85 milliards de dollars |
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Taille du marché de l’année de prévision (2037) |
112,78 milliards de dollars |
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Portée régionale |
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Segmentation des sous-stations isolées au gaz
Type de tension (moyenne, élevée, très élevée)
Le segment haute tension devrait détenir la plus grande part de marché des sous-stations isolées au gaz d'ici la fin de 2037. Le secteur global de la haute tension CC était estimé à 12,3 milliards USD en 2024 et la valeur de l'interconnexion a dépassé 7 milliards USD en 2020, avec un TCAC de 5,5 %. La capacité de transmission HVDC était d'environ 400 GW en 2022, la région Asie-Pacifique représentant 50 % de la capacité CC haute tension et HitachiEnergy, General Electric (GE) et SiemensEnergy étant les principaux fabricants mondiaux de HVDC.
Projets HVDC onshore et offshore avec différentes distances de transmission
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Projet HVDC |
Pays |
Tension |
Distance |
Type |
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Côte de la Nouvelle-Angleterre |
États-Unis |
±320/525 kV |
195 miles (170 miles marins) |
Offshore, MMC (Equinor, 2021) |
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Lien vers la mer du Nord |
Norvège-Royaume-Uni |
Norvège-Royaume-Uni |
450 miles |
Offshore, MMC (NorthSeaLink, 2021) |
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SOO Vert |
États-Unis |
±525 kV |
350 miles |
Onshore, souterrain, en cours de développement (SOOgreen, 2021) |
Source : DOE des États-Unis
Installation (intérieure, extérieure)
Le segment extérieur devrait détenir la plus grande part de marché des sous-stations isolées au gaz au cours de la période de prévision. Les sous-stations extérieures isolées au gaz offrent des opérations fiables de transport de haute et moyenne tension sur de longues distances. En novembre 2024, Siemens a lancé son premier système SIG sans gaz fluoré sur le marché américain de la moyenne tension, appelé NXPLUS C 24 - blue, offrant une empreinte CO2 inférieure. Cela correspond à l'objectif de l'entreprise de soutenir la décarbonation du réseau, avec une conception résistante aux arcs pour assurer la sécurité du personnel dans des conditions météorologiques extrêmes.
Notre analyse approfondie du marché mondial des sous-stations isolées au gaz comprend le segment suivant
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Type de tension |
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Installation |
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Application |
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Utilisateur final |
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Personnaliser ce rapportIndustrie des sous-stations à isolation gazeuse – Synopsis régional
Statistiques du marché APAC
Le marché des sous-stations isolées au gaz de la région Asie-Pacifique devrait détenir la plus grande part des revenus, soit 42 %, d'ici la fin 2037. L'industrialisation rapide de pays tels que la Chine, l'Inde, le Japon, la Corée du Sud et l'Asie du Sud-Est a accru la demande de moteurs à essence dans la région. Les moteurs à gaz jouent un rôle crucial pour répondre à cette demande, notamment dans la production d'électricité, les centrales électriques au gaz, y compris les centrales électriques à cycle combiné, qui sont de plus en plus déployées dans la région pour fournir une électricité efficace et fiable. En outre, la combinaison des réserves de gaz naturel, des initiatives de soutien et des politiques environnementales, de la transition vers les énergies renouvelables et du développement des infrastructures a créé un environnement favorable à l'adoption et au développement des moteurs à gaz dans de nombreuses applications telles que les entraînements mécaniques, la production d'électricité, la cogénération, etc. à travers le monde.
Le marché chinois des sous-stations à isolation gazeuse (SIG) est un actionnaire clé et joue un rôle essentiel dans les exportations de matières premières sur la carte mondiale. La région ouest dispose de plusieurs centrales hydroélectriques et la région nord-ouest dispose de ressources éoliennes. Les principaux utilisateurs finaux résident dans les régions du sud-est, nécessitant une transmission de haute puissance et de longues distances de plusieurs dizaines de ± 800 kV, ± 1 100 kV et ± 500 kV. Des systèmes HVDC sont actuellement exploités en Chine. Les lignes de transport fournissent plus de 1 000 GW d’électricité, reliant le nord-ouest rural aux zones économiques du sud-est. Le pays abrite plusieurs grands fabricants de transformateurs de puissance (LPT), dont Baoding Tianwei Baobian Electric Co. Ltd. En 2020, les États-Unis ont dépensé 3 milliards de dollars en importations de transformateurs d'alimentation/distribution/spécialité, dont la Chine représentait 7 %, suivis par la Corée du Sud. Selon le DOE américain, sur une valeur de 108 millions USD de fils de cuivre isolés importés aux États-Unis, 11 % provenaient de Chine et du Vietnam.
Prévisions du marché nord-américain
La trajectoire de croissance du marché des sous-stations isolées au gaz en Amérique du Nord est attribuée aux principales capacités de fabrication du Canada. 6 % du total des importations américaines d’huile de transformateur provenaient du Canada et figure parmi les principaux producteurs de LPT. Les LPT du Canada sont 10 % moins chers que leurs homologues développés aux États-Unis. De plus, la demande croissante de sources d'énergie renouvelables dans la région, ainsi que la modernisation des réseaux électriques vieillissants, constituent un facteur important d'expansion du marché des sous-stations isolées au gaz dans la région.
Le potentiel manufacturier national aux États-Unis est prometteur. Actuellement, les technologies nécessaires pour remplacer entièrement le SF6 sont en cours de développement et d’ici 2027, des systèmes allant jusqu’à 550 kV devraient être déployés par les fabricants nationaux. Il est essentiel de reconnaître que l’attention croissante accordée à la durabilité environnementale serait paralysante pour les équipements existants basés sur le SF6. Les sociétés Hitachi, GE et Siemens proposent l'offre de produits la plus complète aux États-Unis. Hitachi offre une interopérabilité des lignes de production permettant aux clients de passer de la capacité SF6 au non-SF6. Les États-Unis, selon le DOE, visent à déployer 30 GW d'énergie éolienne offshore d'ici fin 2030 et 86 GW d'ici 2050.
Entreprises dominant le marché des sous-stations isolées au gaz
- Entreprise General Electric
- Présentation de l'entreprise
- Stratégie commerciale
- Offres de produits clés
- Performances financières
- Indicateurs de performances clés
- Analyse des risques
- Développement récent
- Présence régionale
- Analyse SWOT
- Toshiba Corporation
- Hitachi, Ltd.
- Siemens AG
- ABB Ltée.
- Johnson Controls International plc
- Honeywell International Inc.
- Energate, Inc
- Yokogawa Electric Corporation
- Schneider Electric
Les principaux acteurs ont identifié la nécessité de proposer des produits conformes aux normes gouvernementales et durables. Ils ont intensifié leurs investissements et leurs partenariats stratégiques pour passer des systèmes sans SF6 aux systèmes sans SF6. L'élimination progressive est facilitée par l'augmentation de la capacité de production d'alternatives innovantes, les lancements de produits, les fusions et acquisitions et les expansions géographiques. Certains des principaux acteurs opérant sur le marché des sous-stations à isolation gazeuse (SIG) incluent :
In the News
- En août 2024, GE Vernova a annoncé le lancement de l'activité Grid Solutions qui fabriquera, livrera et mettra en service la première sous-station isolée au gaz (GIS) de 246 kilovolts sans SF6 au monde pour RTE en France. Grid Solutions déploiera des solutions qui aideront RTE à remplacer l'hexafluorure de soufre.
- En août 2024, Hitachi Energy a lancé une nouvelle technologie qui permettra de lutter contre les émissions d'hexafluorure de soufre ou SF6. L'équipement peut être utilisé dans des appareillages de commutation à isolation gazeuse, des disjoncteurs à réservoir mort ou des disjoncteurs à réservoir sous tension.
Crédits des auteurs: Dhruv Bhatia
- Report ID: 4044
- Published Date: May 02, 2023
- Report Format: PDF, PPT
