Stratistics MRC에 따르면 세계 석탄 가스화 시장은 2024년에 1,896억 1,000만 달러를 차지하고, 2030년에는 5,268억 2,000만 달러에 이를 것으로 예측되며, 예측 기간 중 CAGR은 13.5%입니다.
석탄 가스화는 석탄을 고온 고압 하에서 산소와 수증기와 반응시켜 합성 가스로 변환하는 과정입니다. 합성 가스는 주로 일산화탄소, 수소, 이산화탄소 및 미량의 다른 가스로 구성됩니다. 이 공정은 가스화로에서 수행되며, 석탄은 부분 산화 및 가스화 반응을 받습니다. 생성된 합성가스는 발전용 연료 및 화학 생산의 원료로 사용되거나 추가 처리를 통해 액체 연료로 변환됩니다.
BP Statistical Review 2019에 따르면 2019년 아시아태평양의 석탄 생산량은 석유 환산으로 28억 5,310만 톤이었습니다.
성장하는 세계의 에너지
산업화와 도시화가 에너지 소비를 증가시키는 동안 석탄 가스화는 풍부한 매장량의 석탄을 발전 및 산업용 깨끗한 합성 가스(싱가스)로 변환하는 방법을 제공합니다. 이 기술은 석탄을 직접 연소시키는 것에 비해 배출량을 삭감하면서 전력을 생산할 수 있어 환경 성능을 향상시키는 세계의 노력에 부합하고 있습니다. 또한 석탄 가스화는 수소 및 기타 귀중한 제품별 생산을 지원하며 수요 증가와 지속가능성 목표에 직면하는 다양한 에너지 시장에서 매력을 높입니다.
환경에 대한 우려
석탄 가스화는 가스화 과정에서 이산화탄소(CO2) 및 기타 오염물질이 발생하여 환경적 우려가 있습니다. 석탄을 직접 연소시키는 것보다는 깨끗하지만, 그래도 온실가스의 배출로 이어지고, 그 영향을 완화하기 위해서는 효과적인 탄소 회수 기술이 필요합니다. 이러한 환경에 대한 우려는 규제 강화 및 법률 준수를 위한 비용 증가로 이어져 운영 비용 증가 및 가스화 프로젝트 채택 둔화로 인해 시장 성장을 방해할 수 있습니다.
R&D에 대한 지속적인 투자
가스화 기술의 혁신은 높은 전환율, 비용 절감, 환경 성능 향상으로 이어집니다. 연구개발은 운전조건의 최적화, 새로운 촉매의 개발, 탄소 회수·저류 솔루션의 통합에 중점을 두고 있습니다. 이러한 진보로 석탄 가스화는 기존의 방법이나 대체 에너지원에 비해 경쟁력을 높이고 있습니다. 게다가 연구개발은 수소생산과 화학제조 등 합성가스의 새로운 용도 개척을 촉진하고, 시장의 가능성을 확대하고, 추가 투자와 관심을 끌고 있습니다.
높은 자본 비용
석탄 가스화는 가스화로, 정제 시스템, 가스 터빈을 포함한 복잡한 인프라를 필요로 하므로 자본 비용이 높습니다. 이러한 장비의 건설과 시운전에는 많은 투자가 필요합니다. 이 높은 초기 비용은 많은 기업과 프로젝트에 장벽이 되어 시장 성장을 제한합니다. 게다가 특수한 설비와 숙련된 인재가 필요하기 때문에 운전 경비도 증대합니다. 이러한 요인은 잠재적인 투자자를 멀리하고 석탄 가스화 기술의 채택을 지연시키고 시장 전체의 확대를 방해할 수 있습니다.
COVID-19의 영향
COVID-19의 대유행은 공급망을 혼란스럽게 하고 조업 정지나 제한에 의해 프로젝트를 지연시킴으로써 석탄 가스화 시장에 영향을 주었습니다. 산업 활동의 감소는 에너지 수요의 감소로 이어져 새로운 가스화 프로젝트에 대한 투자에 영향을 미쳤습니다. 그러나 팬데믹은 보다 깨끗한 에너지 솔루션의 필요성을 부각시키고 과도기술로서 석탄가스화에 장기적인 관심을 높일 수 있습니다. 경제가 재개되고 지속 가능한 에너지 인프라에 대한 관심이 높아짐에 따라 시장은 점차 회복되고 있습니다.
예측 기간 동안 유동층 가스화 부문이 최대가 될 전망
유동층 가스화 분야는 예측 기간 동안 최대가 될 것으로 예측됩니다. 유동층 가스화는 석탄을 불활성 입자의 유동층과 함께 반응기에 공급하는 기술입니다. 공기 또는 산소가 침대를 통해 불어지고 입자가 유동화되어 석탄과 반응합니다. 이것은 균일한 온도와 효율적인 가스화를 실현합니다. 이 공정은 탄소 전환율이 높고 타르 함량이 적은 합성 가스를 생성하기 때문에 다양한 원료에 적합하며 기존의 고정층 가스화로에 비해 보다 깨끗하고 효율적인 에너지 생산을 가능하게 합니다.
예측 기간 동안 CAGR이 가장 높을 것으로 예상되는 것은 발전 분야입니다.
발전 분야는 예측 기간 동안 가장 높은 CAGR 성장이 예상됩니다. 발전에서 석탄 가스화는 석탄을 합성 가스로 변환하여 가스 터빈 및 결합 사이클 발전소의 연료로 사용합니다. 이 공정은 기존의 석탄 연소에 비해 보다 효율적이고 깨끗한 전력 생산을 가능하게 합니다. 가스화는 이산화황, 질소 산화물 및 미립자 배출을 줄이는 한편 CO2 배출을 더욱 줄이는 탄소 회수 기술의 통합을 가능하게 합니다. 또한, 합성가스의 유연성은 다양한 에너지원의 사용을 지원하고 전체 플랜트의 효율을 향상시킵니다.
아시아태평양에서는 에너지 수요 증가, 급속한 산업화 및 도시화로 석탄 가스화 시장이 가장 큰 점유율을 차지하고 있습니다. 중국과 인도와 같은 국가들은 석탄 연소로 인한 배출을 줄이면서 증가하는 에너지 수요를 충족시키기 위해 가스화 기술에 많은 투자를 하고 있습니다. 기술 진보와 정부 지원 정책이 시장 확대를 더욱 강화하고 있습니다. 이 지역의 엄청난 석탄 매장량은 가스화 프로젝트에 안정적인 공급을 제공하여 세계의 석탄 가스화 산업에서 주요 기업이 되어 보다 깨끗한 에너지 솔루션을 향해 전진하고 있습니다.
북미에서는 더 깨끗한 대체 에너지에 대한 요구와 가스화 기술의 발전으로 석탄 가스화 시장의 CAGR이 가장 높아지고 있습니다. 미국과 캐나다는 엄격한 환경 규제를 충족하면서 합성 연료와 수소를 생산하는 방법으로 석탄 가스화를 모색하고 있습니다. R&D 투자는 가스화 공정의 효율성과 지속가능성을 높이는 혁신을 키우고 있습니다. 또한 시장은 기존의 석탄 인프라와 전문 지식의 혜택을 누리고 있으며, 북미를 보다 깨끗한 에너지 솔루션 개발의 중요한 선수로 자리매김하고 있습니다.
According to Stratistics MRC, the Global Coal Gasification Market is accounted for $189.61 billion in 2024 and is expected to reach $526.82 billion by 2030 growing at a CAGR of 13.5% during the forecast period. Coal gasification is a process that converts coal into synthetic gas (syngas) by reacting it with oxygen and steam under high pressure and temperature. The syngas primarily consists of carbon monoxide, hydrogen, carbon dioxide, and trace amounts of other gases. This process occurs in a gasifier, where the coal undergoes partial oxidation and gasification reactions. The resulting syngas can be used as a fuel for power generation, a feedstock for chemical production, or converted into liquid fuels through further processing.
According to the BP Statistical Review 2019, coal production in Asia Pacific stood at 2,853.1 million tons of oil equivalent in 2019.
Growing global energy
As industrialization and urbanization increase energy consumption, coal gasification offers a way to convert abundant coal reserves into cleaner synthetic gas (syngas) for power generation and industrial use. This technology can produce electricity with reduced emissions compared to direct coal combustion, aligning with global efforts to improve environmental performance. Additionally, coal gasification supports the production of hydrogen and other valuable by-products, enhancing its appeal in a diverse energy market facing rising demand and sustainability goals.
Environmental concerns
Coal gasification has environmental concerns due to the production of carbon dioxide (CO2) and other pollutants during the gasification process. While it is cleaner than direct coal combustion, it still contributes to greenhouse gas emissions and requires effective carbon capture technologies to mitigate its impact. These environmental concerns can lead to stricter regulations and higher costs for compliance, hampering market growth by increasing operational expenses and slowing the adoption of gasification projects.
Continuous investments in R&D
Innovations in gasification technology lead to higher conversion rates, reduced costs, and enhanced environmental performance. Research efforts focus on optimizing operational conditions, developing new catalysts, and integrating carbon capture and storage solutions. These advancements make coal gasification more competitive compared to traditional methods and alternative energy sources. Additionally, R&D fosters the development of new applications for syngas, such as hydrogen production and chemical manufacturing, expanding the market's potential and attracting further investment and interest.
High capital costs
Coal gasification has high capital costs due to the complex infrastructure required, including gasifiers, purification systems, and gas turbines. The construction and commissioning of these facilities demand significant investment. This high upfront cost can be a barrier for many companies and projects, limiting market growth. Additionally, the need for specialized equipment and skilled personnel increases operational expenses. These factors may deter potential investors and slow the adoption of coal gasification technologies, impeding the overall expansion of the market.
Covid-19 Impact
The covid-19 pandemic impacted the coal gasification market by disrupting supply chains and delaying projects due to lockdowns and restrictions. Reduced industrial activity led to lower energy demand, affecting investment in new gasification projects. However, the pandemic also highlighted the need for cleaner energy solutions, potentially boosting long-term interest in coal gasification as a transitional technology. The market is gradually recovering as economies reopen and focus on sustainable energy infrastructure intensifies.
The fluidized bed gasification segment is expected to be the largest during the forecast period
The fluidized bed gasification segment is estimated to be the largest during the forecast period. Fluidized bed gasification is a technology where coal is fed into a reactor with a fluidized bed of inert particles. Air or oxygen is blown through the bed, causing the particles to fluidize and react with the coal. This creates a uniform temperature and efficient gasification. The process produces syngas with high carbon conversion and low tar content, making it suitable for various feedstocks and enabling cleaner, more efficient energy production compared to traditional fixed-bed gasifiers.
The power generation segment is expected to have the highest CAGR during the forecast period
The power generation segment is anticipated to witness the highest CAGR growth during the forecast period. In power generation, coal gasification converts coal into syngas, which is then used to fuel gas turbines or combined-cycle power plants. This process allows for more efficient and cleaner electricity production compared to traditional coal combustion. Gasification reduces emissions of sulfur dioxide, nitrogen oxides, and particulates, while enabling the integration of carbon capture technologies to further mitigate CO2 emissions. The flexibility of syngas also supports the use of various energy sources and improves overall plant efficiency.
In the Asia-Pacific region, the coal gasification market is experiencing largest share due to increasing energy demands, rapid industrialization, and urbanization. Countries like China and India are investing heavily in gasification technologies to meet their growing energy needs while reducing emissions from coal combustion. Technological advancements and supportive government policies further drive market expansion. The region's vast coal reserves provide a stable supply for gasification projects, making it a key player in the global coal gasification industry and advancing towards cleaner energy solutions.
In North America, the coal gasification market is witnessing highest CAGR, driven by the need for cleaner energy alternatives and advancements in gasification technology. The U.S. and Canada are exploring coal gasification as a way to produce synthetic fuels and hydrogen while meeting stringent environmental regulations. Investment in research and development is fostering innovations that enhance the efficiency and sustainability of gasification processes. Additionally, the market benefits from existing coal infrastructure and expertise, positioning North America as a significant player in developing cleaner energy solutions.
Key players in the market
Some of the key players profiled in the Coal Gasification Market include Siemens Energy, Shell Global, GE Gasification, Linde plc, Mitsubishi Heavy Industries, Air Products and Chemicals Inc., Sasol Limited, ThyssenKrupp Industrial Solutions, Babcock & Wilcox Enterprises Inc., KBR Inc., China National Chemical Corporation (ChemChina), Haldor Topsoe, CF Industries Holdings Inc., Synthesis Energy Systems Inc. and Syngas Technology LLC.
In July 2024, Boson Energy and Siemens AG have signed a Memorandum of Understanding (MoU) to facilitate collaboration on technology that converts non-recyclable waste into clean energy. The collaboration aims to advance sustainable, local energy security, enabling hydrogen-powered electric vehicle charging infrastructure without compromising grid stability or impacting consumer prices.
In May 2024, Linde signs agreement to supply industrial gases to world's first large-scale green steel plant. Linde will supply oxygen, nitrogen and argon to H2 Green Steel's integrated plant, which will use the latest technology to reduce carbon emissions by up to 95% compared to traditional steelmaking.