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2024年,全球保护继电器市场规模为26.7亿美元。预计该市场将从2025年的28.0亿美元增长到2032年的39.9亿美元,预测期内复合年增长率为5.22%。
保护继电器是智能电子装置,旨在检测电力系统中的异常情况或故障,例如过流、过压、欠频或差动故障,并启动将故障部分与断路器快速隔离。对保护继电器的需求受到智能电网开发、变电站自动化和配电网络现代化投资不断增加的强烈影响,特别是在新兴经济体。例如,美国能源部 GRIP 计划已拨款超过 35 亿美元用于电网弹性和自动化计划。与此同时,国家电网公司每年继续在智能电网和特高压项目上投资超过700亿美元。
继电保护市场正在从传统的独立保护系统向集成化、网络化、智能化的保护架构转变,符合数字电网转型和预测性维护的全球趋势。
ABB、西门子、施耐德电气、伊顿等领先企业处于电网保护技术现代化的前沿。这些公司正在开发下一代数字和 IEC 61850 保护继电器、先进的故障检测算法和网络安全变电站自动化解决方案。他们的创新正在加速全球向更智能、更有弹性和自我修复的电力网络的转变。
智能电网现代化和电力基础设施发展投资的增加促进了市场增长
全球对保护继电器的需求受到电力基础设施扩建和智能电网现代化计划投资增加的强烈推动。许多公用事业公司正在升级其老化的输配电 (T&D) 网络,以提高效率、可靠性和故障响应时间。向数字化和自动化电力系统的过渡加速了先进保护继电器的采用,这些继电器可以执行多功能保护、实时故障分析和远程监控。
许多现有的输配电 (T&D) 系统,特别是在北美、欧洲和亚太地区,已接近其使用寿命。这刺激了大规模项目的开发,以数字化、智能化和自动化设备取代过时的保护和控制系统,包括能够更快地检测故障、实时通信和远程操作的先进保护继电器。
例如,到 2025 年,美国电力公司 (AEP) 及其输电子公司 Transource Energy LLC 将投资约 17 亿美元用于输电系统升级,以提高可靠性并提供更多电力,以满足不断增长的需求。
可再生能源快速融合促进继电保护增长
全球向可再生和低碳能源系统转型的加速已成为继电保护市场最重要的催化剂之一。所有地区的国家都在积极扩大其可再生能源发电能力,特别是太阳能、风能和分布式能源(DER),以实现《巴黎协定》和各个国家净零承诺下的脱碳目标。虽然转型支持可持续发展目标,但它给最初为集中式、单向能源流设计的电网带来了新的运营复杂性。因此,公用事业和系统运营商正在大力投资先进的保护继电器和自适应保护方案,以确保日益动态的电网环境中的可靠性、安全性和稳定性。
例如,2024 年 12 月,美国能源部 (DOE) 电网部署办公室报告称,在过去两年中宣布提供 145 亿美元的竞争性资金和公式赠款,旨在推进更实惠、更可靠或更有弹性的电网。该举措强调整合新一代能源(例如可再生能源和存储)和升级电网基础设施,包括保护计划。
网络安全风险和数字化相关漏洞随着市场限制而出现
越来越多地采用配备通信接口、远程监控功能和实时数据交换的数字化和智能化保护继电器,显着提高了现代电力系统的效率、响应能力和自动化程度。然而,这种快速的数字化转型也引入了新的网络安全风险和系统漏洞成为市场扩张的显着制约因素。
随着公用事业、电网运营商和工业用户部署更多支持物联网的继电器、远程固件更新和基于云的资产管理系统,维护网络弹性变得越来越复杂。许多组织仍然缺乏足够的网络分段、加密标准和入侵检测机制,使它们容易受到网络攻击,从而损害保护设备的完整性。
保护继电器越来越多地集成到智能电网、数字化变电站和工业自动化系统中,并通过 IEC 61850、DNP3 和 Modbus TCP/IP 等网络协议进行通信。虽然这些协议能够实现无缝互操作性和实时系统协调,但它们也扩大了关键能源基础设施的网络攻击面。继电器受损可能会导致误跳闸、延迟保护,甚至大规模电网停电,对可靠性和安全性构成严重威胁。
新兴市场的区域增长为继电保护提供了机遇
新兴市场,特别是亚太地区以及中东和非洲地区,正在扩大输电和配电 (T&D) 网络,以吸收快速的需求增长和可再生能源的大量增加。根据国际能源署(IEA)2024年评估,预计到2030年全球电网长度将扩大20%以上,年度电网投资将翻一番,达到6000亿美元,其中新兴地区将占据相当大的份额。每公里的新线路和每个新建/扩建的变电站都需要馈线、变压器、母线、线距、差动和保护控制方案,直接扩大了数字保护继电器和以继电器为中心的服务(设置、协调、网络强化、生命周期和运维)的潜在市场。
数字化变电站、智能电网的推出和物联网连接的增长是主要市场趋势
全球向数字化变电站和智能电网现代化的转变是推动保护继电器市场增长的最具变革性的趋势之一。公用事业和输电运营商越来越多地采用智能、支持通信的保护和控制系统,利用实时数据、远程诊断和物联网 (IoT) 连接来增强电网的可靠性、灵活性和弹性。
数字变电站用光纤通信、过程总线和数字仪表变压器取代了传统的铜线和硬连线模拟系统。这些继电器可实现更快的故障检测、自动系统重新配置和远程监控,从而显着提高运行效率和安全性。
此外,智能电网扩建计划直接影响物联网集成保护继电器的采用。这些继电器能够通过基于云的平台和边缘分析进行连续状态监控、远程固件更新和预测性维护。例如,2024 年 12 月,美国能源部 (DoE) 宣布在电网弹性和创新伙伴关系 (GRIP) 计划下投资 145 亿美元用于电网现代化项目。这些项目的很大一部分侧重于数字化变电站自动化、自适应保护和基于通信的故障隔离,凸显了互联保护系统日益重要的作用。
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高初始投资和成本限制是继电保护市场的主要挑战之一
保护继电器市场的主要挑战之一是部署现代数字保护系统所需的高额前期投资。保护继电器已从基本的机电设备发展到复杂的、微处理器基于集成通信、网络安全和自动化的系统。这一进步显着提高了可靠性和操作控制,但也增加了初始购买和安装成本。
硬件本身就很昂贵。由于其处理能力、通信接口和嵌入式诊断功能,数字和数字继电器的价格比传统继电器高出几倍。当与合并单元、协议转换器或冗余电源等辅助设备结合使用时,总材料成本急剧上升。
此外,安装和调试阶段需要大量资金和熟练劳动力。实施新的保护系统通常需要重新布线面板、升级开关设备、集成 SCADA 或变电站自动化系统以及进行广泛的测试和配置,所有这些都会增加项目总支出。此外,维护和生命周期成本也增加了财务压力。
多功能、数字集成和智能电网采用引领数字/IED 领域
按技术划分,市场分为数字/IED、静态和机电。
到 2025 年,数字/IED 领域预计将占据保护继电器市场 84.67% 的份额。数字或智能电子设备 (IED) 因其多功能性、准确性和集成特性而在市场上占据主导地位。它们提供高速数字处理、可编程逻辑和通信接口,可与现代变电站自动化系统无缝集成。
此外,静态技术领域预计将成为市场上增长最快的领域,2025-2032 年复合年增长率为 5.61%。静态继电器使用半导体元件而不是机械触点,比机电类型提供更快、更可靠的操作,但没有数字可编程性。此外,它们比数字继电器便宜,非常适合成本敏感或小型系统。
配电网络中日益广泛的应用导致中压细分市场的增长
按电压划分,市场分为低压 (<1 kV)、中压 (1–36 kV) 和高/超高压 (>36 kV)。
由于中压领域在配电网络、工业设施和商业基础设施中的广泛应用,到 2025 年,中压领域可能会占据最高份额,约为 50.58%。中压继电器广泛用于配电变电站、馈线和开关设备系统,以保护设备免受过载、短路和故障的影响。此外,对智能电网技术和配电层面可再生能源整合的持续投资进一步巩固了中压领域在全球的强势地位。
低压细分市场预计将成为增长最快的细分市场,2025-2032 年复合年增长率为 6.43%。这一增长主要是由于商业、住宅和工业低压网络对可靠保护解决方案的需求不断增长而推动的。城市化进程的加快、楼宇自动化系统的扩展以及屋顶太阳能、电动汽车充电站和微电网等分布式能源 (DER) 的激增,正在显着促进低压继电器的安装。
继电保护在传输网络中的广泛部署导致馈线/线路应用的增长
在应用方面,市场分为馈线/线路、变压器、电机、发电机、母线、电容器组/无功功率等。
预计馈线/线路将主导市场,到2025年将占30.26%的份额。馈线/线路部分主导市场是因为在输配电网络中广泛部署保护继电器,保护线路和馈线免受过载、短路和接地故障的影响。馈线保护继电器对于确保选择性隔离故障和维持整个电网供应链的连续性至关重要。
此外,预计从 2025 年到 2032 年,变压器保护领域将以 5.54% 的复合年增长率适度增长。在电网扩建、变电站现代化和更换老化变压器组的持续投资的推动下,变压器保护领域占据第二大份额。该领域的保护继电器提供差动、过流和热保护,确保高价值变压器资产的稳定运行。
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电网可靠性、故障隔离和公用事业变电站自动化引领细分市场增长
就最终用户而言,市场分为三个部分:公用事业(T&D、IPP)、工业、商业和基础设施。
到 2025 年,公用事业(输配电、独立发电商)占据最大份额,为 61.30%。这种主导地位源于继电器在确保电网可靠性、隔离故障和自动化变电站方面的关键作用。全球公用事业公司正在优先考虑电网现代化、可再生能源并网和数字化变电站升级,这需要数字和通信功能的继电器。
工业领域占据第二大市场,2025-2032年期间复合年增长率为4.82%。工业自动化、过程和安全法规以及各个行业对不间断供电的需求,包括石油和天然气、金属和采矿、制造、化学品和数据中心,驾驶这个。各行业越来越多地部署智能电机、变压器和馈线保护继电器,以防止设备故障并最大限度地减少停机时间。向智能工厂、工业资产电气化和预测性维护实践的转变正在加速从静态到基于 IED 的数字系统的转变,特别是在中压网络中。
按地区划分,市场分为北美、欧洲、亚太地区、拉丁美洲、中东和非洲。
Asia Pacific Protective Relay Market Size, 2024 (USD Billion)
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2023年,亚太地区对保护继电器的需求市场份额最大,价值8.7亿美元,2024年也以9.1亿美元占据领先地位。由于输配电 (T&D) 基础设施的大量投资、快速工业化以及中国、印度、日本和韩国等国家不断增长的电力需求,亚太地区对保护继电器的需求不断增加。该地区各国政府正在实施大规模计划,以实现电网现代化、扩大可再生能源发电并提高电网可靠性,所有这些都需要先进的保护系统。此外,数字或简易爆炸装置继电器在新建变电站和改造项目中的广泛部署,以及国内制造举措,进一步支撑了该地区的主导地位。
2025年,中国市场预计将达到3.5亿美元。中国在继电保护市场上占据主导地位,得益于其大规模且持续的电网基础设施改造,包括特高压输电、可再生能源并网、智能变电站以及工业和交通部门电气化的发展。
北美和欧洲等其他地区预计在未来几年将出现显着增长。
在预测期内,北美地区预计将实现 5.19% 的增长率,到 2025 年估值将达到 6.6 亿美元。在电网现代化、老化变电站资产改造以及公用事业和工业用户大力采用基于 IEC 61850 的数字变电站的推动下,北美地区占据了相当大的份额。在电网弹性、野火缓解和可再生能源整合等举措的支持下,美国市场预计到 2025 年将达到 5.6 亿美元,这些举措鼓励用简易爆炸装置和自适应保护方案取代传统继电器。
欧洲是一个成熟而稳定的市场,得到老化电网资产现代化、可再生能源整合以及欧盟成员国互联项目的支持。对网络安全变电站自动化和脱碳目标的重视正在推动输配电 (T&D) 和发电应用中对数字保护继电器的需求。此外,德国、英国、法国等国家2025年的投资额分别为1.8亿美元、1.3亿美元、0.9亿美元。
在预测期内,拉丁美洲、中东和非洲地区预计将为继电保护市场带来巨大机遇,因为巴西、墨西哥和智利等国家正在成为继电保护的主要采用国。这些国家的输电升级和向可再生能源的转变支持了拉丁美洲地区的增长。对可靠配电网络和工业自动化的关注正在逐渐增加对现代保护继电器解决方案的需求。
中东和非洲地区也显示出强大的潜力,其中包括海湾合作委员会国家的电网扩建项目、海上和陆上石油和天然气基础设施以及南非各地的电气化项目。持续投资智慧城市沙特阿拉伯、阿联酋、埃及和南非的可再生能源发电厂正在为继电器制造商创造机会。中东和非洲地区2025年达1.6亿美元。海湾合作委员会国家2025年达0.7亿美元。
主要市场参与者正在关注技术进步和战略发展
全球继电保护市场适度整合,几家主要参与者专注于技术创新、产品可靠性和支持电网现代化。 ABB Ltd.、西门子股份公司、施耐德电气、通用电气和三菱电机等领先公司凭借其广泛的产品组合、全球制造能力以及与公用事业和工业客户的长期合作关系主导了市场。
例如,2023 年 9 月,ABB 与比利时水务公司 Azulatis N.V. 签署了一项为期五年的协议,涵盖资产可用性、性能和生命周期支持。 ABB 电气化服务与各行业的公用事业、工业和商业客户合作,以安全、智能和可持续的方式将其能源和电气化基础设施作为战略运营资产进行管理。
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属性 |
细节 |
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学习期限 |
2019-2032 |
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基准年 |
2024年 |
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预计年份 |
2025年 |
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预测期 |
2025-2032 |
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历史时期 |
2019-2023 |
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增长率 |
2025-2032 年复合年增长率为 5.22% |
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单元 |
价值(十亿美元) |
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分割 |
按技术、电压、应用、最终用户和地区 |
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按技术 |
· 数值/IED · 静止的 · 机电 |
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按电压 |
· 低电压 (<1 kV) · 中压 (1–36 kV) · 高/超高压 (>36 kV) |
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按申请 |
· 馈线/线路 · 变压器 · 发动机 · 发电机 · 母线 · 电容器组/无功功率 · 其他的 |
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按最终用户 |
· 公用事业(T&D 和 IPP) · 工业的 · 商业与基础设施 |
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按地区 |
· 北美(按技术、电压、应用、最终用户和国家/地区) o 美国(按最终用户) o 加拿大(按最终用户) · 欧洲(按技术、电压、应用、最终用户和国家/地区) o 英国(最终用户) o 德国(最终用户) o 法国(由最终用户) o 意大利(由最终用户) o 俄罗斯(由最终用户) o 西班牙(由最终用户) o 欧洲其他地区(按最终用户) · 亚太地区(按技术、电压、应用、最终用户和国家/地区) o 中国(按最终用户) o 印度(按最终用户) o 日本(按最终用户) o 韩国(按最终用户) o 澳大利亚(按最终用户) o 亚太地区其他地区(按最终用户) · 拉丁美洲(按技术、电压、应用、最终用户和国家/地区) o 巴西(按最终用户) o 智利(按最终用户) o 阿根廷(由最终用户) o 墨西哥(按最终用户) o 拉丁美洲其他地区(按最终用户) · 中东和非洲(按技术、电压、应用、最终用户和国家/地区) o GCC(由最终用户) o 南非(按最终用户) o 土耳其(由最终用户) o 埃及(由最终用户) o 中东和非洲其他地区(按最终用户) |
《财富商业洞察》表示,2024 年全球市场价值为 26.7 亿美元,预计到 2032 年将达到 39.9 亿美元。
2024年,市值为9.1亿美元。
预计2025-2032年预测期内,市场复合年增长率为5.22%。
就最终用户而言,公用事业部门在市场上处于领先地位。
对智能电网现代化和电力基础设施发展的投资不断增加,继电器的使用量不断增加,是市场的主要驱动力。
ABB Ltd、西门子股份公司、施耐德电气、通用电气、三菱电机等都是市场上的一些知名参与者。
2024 年,亚太地区将主导市场。
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