2025 年，发电占热电联产设备市场份额的 38.0%，年均复合增长率为 6.6%。Bloom Energy 的 SOFC Energy Server 和 Caterpillar 的 CG 系列体现了结合余热回收的现场发电应用。工艺加热占据 31.2% 的市场份额，年均复合增长率为 6.4%，服务于食品饮料、化工、制药以及纸浆和造纸行业。
按应用领域划分的热电联产设备市场收入份额，2025年
区域供热占据 21.8% 的市场份额，年均复合增长率为 6.8%。Wärtsilä W31 和 W34 发动机以及 Rolls-Royce mtu Series 4000 系统应用于欧洲的区域供热项目。第 2023/1791 号指令提高了 2028 年及以后可再生能源和余热在区域供热网络中的作用。三联产占据 9.0% 的市场份额，年均复合增长率为 6.2%；FuelCell Energy 与 Toyota Motor North America 于 2024 年在长滩港推出了一套三联产系统。
CHP 设备市场规模
据 Global Market Insights Inc. 统计，CHP 设备市场规模在 2026 年达到 125 亿美元，预计到 2035 年将达到 221 亿美元，2026～2035 年期间的年均复合增长率（CAGR）为 6.5%。热电联产（CHP）也称为联合生产，可利用一种燃料输入同时生成电力和可回收热能。该市场包括燃气发动机 CHP、燃气轮机 CHP、蒸汽轮机、微型燃气轮机、燃料电池及其他 CHP 设备，以及热能回收配置。不包括不具备可回收热输出能力的独立发电设备。与传统电网发电约 36% 的能源转化效率相比，CHP 系统可将 75～80% 的燃料输入转化为有用能源。[1]International Energy Agency. iea.org
热电联产（CHP）设备市场要点
市场领先企业：Caterpillar 在 2025 年以超过 10.5% 的市场份额位居首位。
主要企业：该市场前五大企业包括 GE Vernova、Caterpillar、Siemens Energy、Bloom Energy、Mitsubishi Heavy Industries，2025 年合计占据 40.5% 的市场份额。
2025 年 116 亿美元的基准规模反映了工业领域对现场能源效率的需求，而 2026 年的市场规模则反映了已进入成熟项目储备并逐步执行的设备订单。预测基于技术、燃料、产能、应用、安装情况和区域需求指标的三角验证。市场正从传统的单一燃料资产转向可兼容氢能的设备、具备可再生燃料能力的设备，以及采用数字化管理的分布式能源系统。
GMI 分析师观点
到 2035 年，CHP 的需求将取决于其兼顾电力韧性与热能效率的能力。在电价较高且可利用热能需求持续存在的场所，CHP 的经济效益最为突出。可兼容氢能的系统扩大了设备替换选择，但在预测期内，天然气仍将是主要燃料。数字化运营还创造了服务机遇，因为基于状态的维护可以延长资产可用性，并使 OEM 服务合同形成差异化。
主要驱动因素
对能源效率和成本节约的需求不断增长
能源效率是首要商业驱动因素。CHP 可将最高 80% 的燃料输入转化为有用的热能和电力，从而改善化工、食品加工、造纸和制药等连续负荷设施的经济效益。500 kW 以下的成套系统将热电联产应用范围扩展至医院、酒店及其他接待场所、多户住宅项目和商业建筑。在天然气价格稳定且电价较高的地区，中型燃气发动机项目的投资回收期可为 4～7 年。
对脱碳和减排的关注不断提升
脱碳政策进一步强化了 CHP 的投资逻辑。《2023/1791 号指令》要求对总热输入功率超过 20 MW 的新建或大幅翻新的热能装置开展成本效益分析，并设定了到 2030 年欧盟最终能源消费减少 11.7% 的目标。[2]European Commission - Energy. energy.ec.europa.eu 高效热电联产相较于分别生产热能和电力，至少需要节约 10% 的一次能源。美国 EPA 热电联产（CHP）合作伙伴关系和 DOE 部署计划也将 CHP 定位为清洁能源与提升韧性的措施。[3]US Environmental Protection Agency - CHP. epa.gov
分布式能源发电的扩张
分布式能源将需求范围拓展至重工业以外的领域。美国工业和商业场所的技术潜力超过 240 GW，而目前已安装容量约为 82 GW，分布于 4,700 多个运营中的站点。³ 燃料电池热电联产可服务于数据中心；Bloom Energy 为其 Energy Server 平台提出了每英亩 100 MW 的功率密度基准。中国、印度、沙特阿拉伯和阿联酋的工业发展支撑了 1～50 MW 范围内的需求。
主要制约因素
高额初始资本投资
热电联产系统的安装成本可能在 500 万美元至超过 2 亿美元之间，具体取决于装机容量、场地复杂程度和燃料基础设施。[4]IPIECA. ipieca.org 这一负担可能限制中型制造商、房地产运营商和区域能源主管部门的采用。购电协议、供热合同和基于绩效的融资可降低这一障碍，但燃料电池系统的单位千瓦成本仍高于燃气发动机替代方案。
复杂的监管和电网并网要求
电网并网会增加执行风险。美国的审批涉及 FERC 和各州公用事业审批流程，而欧洲的装置必须符合各国对《2023/1791 号指令》的实施规定。输出剩余电力可能增加净计量、平衡和辅助服务义务。这些限制有利于拥有本地工程和服务能力的开发商及原始设备制造商（OEM）。
GMI 分析师观点
在 2026～2035 年期间，效率和韧性驱动因素的影响将超过资本与许可制约因素。最具竞争力的项目将把可预测的热负荷与融资方案相结合，从而保护运营商免受燃料价格和利用率风险的影响。监管复杂性会拖慢部分分布式能源项目，但也会提升交钥匙集成和长期服务保障的价值。到 2030 年，燃料灵活性和项目执行能力的重要性将不亚于原动机效率。
热电联产设备市场细分分析
按技术
2025 年，燃气发动机热电联产占热电联产设备市场收入的 41.1%，并将在 2035 年前以 6.5% 的年均复合增长率扩张。Caterpillar Cat G3516 和 G3600 系统、INNIO Jenbacher J920 FleXtra 和 J624 发动机、EC POWER XRGI 装置以及 Yanmar CP 系列产品覆盖商业和工业应用。燃气轮机占据 28.1% 的市场份额，并以 6.年均复合增长率为 8%，主要由 GE Vernova 9HA 和 7F 涡轮机以及 Siemens Energy SGT-800 系统引领，这些设备主要用于大型工业项目和区域能源项目。蒸汽轮机 占据 17.8% 的市场份额，年均复合增长率为 5.7%，尤其适用于燃煤和生物质燃料工业应用。
微型燃气轮机占据 3.4% 的市场份额，Capstone C65 和 C1000S 系统服务于偏远工业、石油和天然气以及商业场所。燃料电池热电联产占据 7.3% 的市场份额，是增长最快的技术细分市场，年均复合增长率为 7.7%。Bloom Energy SOFC Energy Server 和 FuelCell Energy SureSource MCFC 平台面向高可靠性、低 NOx 应用。GE Vernova 的氢能就绪型 9HA.01 机组于 2024 年 7 月在 1.34 GW 的广东惠州热电联产电厂投入商业运营；Caterpillar 则展示了 District Energy St. Paul 的一套 2.0 MW 热电联产系统，该系统采用 100% 氢气运行。
按燃料类型
2025 年，天然气占热电联产设备市场份额的 68.5%，原因在于管道接入条件、运营经验以及成熟的燃气发动机和燃气轮机机组为其应用提供了支持。沼气占据 11.0% 的市场份额，年均复合增长率为 7.3%；生物质占据 8.4% 的市场份额，年均复合增长率为 7.5%。国际能源署生物能源技术合作项目（IEA Bioenergy）指出，经过良好整合的小型和微型生物质热电联产系统的总效率可达 60%～80%。[5]IEA Bioenergy. ieabioenergy.com截至 2024 年，德国以热电联产模式运营的沼气厂超过 9,000 座。[6]Eurostat. ec.europa.eu
氢气是增长最快的燃料细分市场，年均复合增长率为 7.9%。MHIET 于 2025 年 7 月推出 450 kW 的 SGP M450，该产品与 Toho Gas 联合开发，配置为最高可掺烧 15% 的氢气。INNIO 的 J920 FleXtra 可采用最高 100% 的氢气运行，Caterpillar 的 400 kW～4.5 MW 发电机组则配备了工厂预装硬件，支持按体积计最高 25% 的氢气。煤炭仍是持续萎缩的燃料选择，年均复合增长率为 -2.5%。
按容量
2025 年，>1 MW～10 MW 细分市场占据最大的市场份额，为 28.2%。该容量区间与连续工艺热负荷、工业园区以及商业区域能源负荷相匹配。容量≤50 kW 的系统通过 EC POWER XRGI 和 Yanmar CP 等平台，满足建筑规模、以供热为主的应用需求。>50 kW～500 kW 容量区间则将成套燃气发动机热电联产设备应用于医院、酒店和多户住宅物业。
>500 kW～1 MW 和>1 MW～10 MW 容量区间服务于分布式工业负荷，而>10 MW～50 MW 以及>50 MW 系统则支持石化、炼油、公用事业和大型区域能源项目。GE Vernova 在惠州部署的 1.34 GW 项目展示了大型热电联产的容量上限。容量选择取决于电力需求、可回收热能需求、燃料可得性以及并网条件之间的匹配。
按应用领域
2025 年，发电占热电联产设备市场份额的 38.0%，年均复合增长率为 6.6%。Bloom Energy 的 SOFC Energy Server 和 Caterpillar 的 CG 系列体现了结合余热回收的现场发电应用。工艺加热占据 31.2% 的市场份额，年均复合增长率为 6.4%，服务于食品饮料、化工、制药以及纸浆和造纸行业。
区域供热占据 21.8% 的市场份额，年均复合增长率为 6.8%。Wärtsilä W31 和 W34 发动机以及 Rolls-Royce mtu Series 4000 系统应用于欧洲的区域供热项目。第 2023/1791 号指令提高了 2028 年及以后可再生能源和余热在区域供热网络中的作用。三联产占据 9.0% 的市场份额，年均复合增长率为 6.2%；FuelCell Energy 与 Toyota Motor North America 于 2024 年在长滩港推出了一套三联产系统。
按安装方式
新安装项目主要集中在工业区、加工设施、微电网、数据中心和区域能源扩建项目。改造型安装主要依托现有发动机和涡轮机装机基础，改造需求包括重新增容、提升热回收能力、配置数字化控制系统或增加氢气混烧能力。INNIO 与 Clarke Energy 在康斯坦察和阿拉德开展的现代化改造工作采用了 8 台支持氢气应用的 Jenbacher J920 FleXtra Ready 发动机，可提供 85 MW 的发电能力和 80 MW 的供热能力。
GMI 分析师观点
技术选择越来越取决于负荷周期和燃料转型要求，而非单一的效率排名。燃气发动机热电联产将在模块化工业和商业项目中继续发挥广泛作用，燃气轮机则将继续成为大型项目的核心设备。在空气质量限制、空间受限和高可靠性需求同时存在的场景中，燃料电池的应用将不断增加。到 2035 年，可再生燃料将使设备选择成为一项涉及长期基础设施建设的决策。
热电联产设备市场区域分析
北美
2025 年，北美占据 22.9% 的市场份额，预计到 2035 年年均复合增长率为 5.9%。美国通过美国环境保护署热电联产合作伙伴关系（EPA CHP Partnership）以及分布于 4,700 多个站点、总规模约 82 GW 的现有装机基础，成为需求核心。Bloom Energy 于 2024 年 11 月与 AEP 达成的协议涵盖最高 1 GW 的固体氧化物燃料电池（SOFC）产品，其中首批 100 MW 订单用于满足人工智能数据中心需求。加拿大的沼气热电联产活动受到各省能效计划和《清洁燃料标准》框架的支持。
欧洲
欧洲占据 25.2% 的市场份额，年均复合增长率为 6.3%。德国、荷兰和丹麦受益于成熟的区域供热网络和热电联产基础设施。第 2023/1791 号指令为高效热电联产评估提供了监管依据。2026 年 1 月，欧盟委员会批准向西班牙提供 31 亿欧元的国家援助，用于支持热电联产发电企业的二氧化碳成本。[7]European Commission. ec.europa.eu英国的 EET Hydrogen Power 项目位于斯坦洛，规划为分阶段建设的 49.5 MW 至 200 MW 热电联产系统，一期计划于 2027 年投运。
亚太地区
亚太地区以 39.6% 的市场份额领跑市场，年均复合增长率为 7.1%。中国、印度和日本是核心市场。广东惠州项目可向一座化工联合体供应最高 1.34 GW 的电力和工艺蒸汽。印度的需求与制糖、化工和纺织制造业相关，日本的 GX 政策框架则支持氢能整合。MHIET 的 SGP M450 可为日本工业客户提供 15% 的氢气掺混能力。
中东和非洲
中东和非洲是增长最快的地区，年均复合增长率（CAGR）为 8.1%。沙特阿拉伯和阿联酋通过工业区开发（包括 NEOM 和萨勒曼国王能源园）以及制造业投资，支撑市场需求。南非、埃及和土耳其构成其他区域市场。项目落地取决于电网可靠性、工艺热能需求和工业扩张，而非统一的区域政策框架。
拉丁美洲
巴西、阿根廷和智利是明确提及的拉丁美洲市场。该地区的市场机遇集中于工业场所的分布式能源，以及在具备沼气和生物质资源的地区发展可再生燃料热电联产。燃料物流、电网规定和融资渠道仍是项目可行性与设备选择的核心因素。
GMI 分析师观点
区域需求遵循不同的部署模式。亚太地区将工业扩张与大型项目规模相结合；欧洲将热电联产用作提高能源效率和满足区域供热合规要求的工具；北美则侧重于韧性和数据中心供电。由于工业基础设施正从较低的已安装基数起步扩张，中东和非洲到 2035 年的增长速度将超过其他地区。这些差异使本地化服务网络在战略层面仍然十分重要。
热电联产设备市场份额与竞争格局
热电联产设备行业集中度适中。2025 年，Caterpillar 以 10.5% 的市场份额处于领先地位，而 GE Vernova、Caterpillar、Siemens Energy、Bloom Energy 和 Mitsubishi Heavy Industries 合计占据 40.5% 的市场份额。其余 59.5% 的市场份额由专业化和区域供应商分占。竞争重点包括技术覆盖范围、氢能适用性、可再生燃料灵活性、数字化运营与维护（O&M）平台以及地理服务覆盖范围。
GE Vernova 通过 9HA、7F、6F 和 LM 燃气轮机，参与工业、公共事业和区域能源热电联产市场的竞争。Caterpillar 的 G3500、G3600 和 CG 燃气发动机覆盖 400 kW 至超过 10 MW 的功率范围。Siemens Energy 提供 SGT-800、SGT-600、SGT-400 和 SGT-300 涡轮机，并整合 Guascor 往复式发动机能力。Bloom Energy 凭借固体氧化物燃料电池（SOFC）技术、制造规模和机组服务软件形成差异化优势。Mitsubishi Heavy Industries 将大型燃气轮机与 MHIET 往复式发动机热电联产技术相结合。
近期行业发展动态
2026 年 1 月：欧盟委员会批准向西班牙提供 31 亿欧元国家援助，用于补偿热电联产发电企业的 CO₂ 成本。该决定进一步体现了高效热电联产在欧洲工业政策中的作用。[8]US Department of Energy. energy.gov
2025 年 7 月：MHIET 推出 450 kW 的 SGP M450 燃气热电联产系统，最高支持 15% 的氢气掺烧。该产品将日本工业热电联产机组群与其 GX 转型计划相连接。
2025 年 7 月：FuelCell Energy 与韩国 CGN-Yulchon Generation 签署了一项为期七年的 10 MW 改造升级协议。该协议支持韩国一条重要工业走廊中的 MCFC 热电联产业务持续运行。
2025 年 4 月：Bloom Energy 和 Conagra Brands 宣布签署一项为期 15 年的购电协议（PPA），在俄亥俄州采购约 6 MW 的固体氧化物燃料电池（SOFC）电力，并预计将现场温室气体排放减少 19%。该项目展示了燃料电池热电联产在制造业中的应用。
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