聚光太阳能发电市场 – 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测,按技术(槽式、发电塔式、线性菲涅尔式)、按应用(住宅、非住宅、公用事业)、按存储(带存储、不带存储)、按容量(≤ 50 MW、> 50 至 ≤ 100 MW、> 100 MW)、按组件(太阳能场、发电块、热能存储系统)、按地区和按竞争进行细分,2018 年至 2028 年
Published on: 2024-12-12 | No of Pages : 320 | Industry : Power
Publisher : MIR | Format : PDF&Excel
聚光太阳能发电市场 – 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测,按技术(槽式、发电塔式、线性菲涅尔式)、按应用(住宅、非住宅、公用事业)、按存储(带存储、不带存储)、按容量(≤ 50 MW、> 50 至 ≤ 100 MW、> 100 MW)、按组件(太阳能场、发电块、热能存储系统)、按地区和按竞争进行细分,2018 年至 2028 年
预测期 | 2024-2028 |
市场规模 (2022) | 65.7 亿美元 |
复合年增长率 (2023-2028) | 16.65% |
增长最快的细分市场 | 非住宅 |
最大的市场 | 欧洲 |
全球聚光太阳能 (CSP) 市场正在经历动态增长和变革性发展,将自己定位为向可持续能源转型的关键参与者。CSP 技术以其利用阳光并将其转化为高温热能的能力为特点,提供了独特且可调度的可再生能源解决方案。市场的增长受到全球对脱碳和能源组合多样化日益增加的承诺的支撑。公用事业规模的 CSP 项目利用抛物线槽、电力塔和线性菲涅尔系统占据主导地位,提供电网稳定电力以满足快速发展的能源部门的需求。太阳能场是 CSP 配置中的基本组成部分,在捕获和聚集阳光方面发挥着核心作用,影响整体项目效率。欧洲,尤其是西班牙,已成为 CSP 市场的堡垒,这得益于早期的开创性项目、支持性政策以及对可持续能源转型的承诺。正在进行的研究和开发计划侧重于技术进步、降低成本和改进存储解决方案,重申了 CSP 在全球可再生能源结构中的重要性。随着行业不断创新和扩大规模,聚光太阳能发电市场站在清洁能源未来的最前沿,为全球实现碳中和和弹性、可调度发电做出了贡献。
关键市场驱动因素
可再生能源转型和脱碳计划:
全球 CSP 市场的主要驱动因素是,作为全球向可持续和低碳能源系统转型的一部分,人们越来越重视可再生能源。各国政府和国际组织正在制定雄心勃勃的脱碳目标以缓解气候变化,而 CSP 在实现这些目标方面发挥着至关重要的作用。 CSP 电厂能够产生清洁且可调度的电力,这与可再生能源转型相一致,使 CSP 成为减少温室气体排放和增强能源可持续性的重要贡献者。
能源安全和能源结构多样化:
对能源安全的担忧和化石燃料价格的波动推动了对多样化和国内能源解决方案的需求。CSP 提供可靠且可调度的可再生能源选项,提供稳定的电力来源。随着各国寻求减少对进口化石燃料的依赖并增强能源弹性,CSP 项目成为能源结构的战略组成部分。通过 CSP 实现能源组合的多样化有助于利用稳定的本土资源(阳光)来满足电力需求,从而提高能源安全。
技术进步和成本降低:
CSP 技术的不断进步是市场增长的重要驱动力。太阳能集热器、传热流体和热存储系统的创新有助于提高效率、增强能量捕获并降低总体成本。行业正在向高温 CSP 技术转变,例如熔盐和超临界二氧化碳系统,这些技术能够更好地保持热量并增加发电量。这些技术创新有助于降低 CSP 项目的平准化电力成本 (LCOE),使其在经济上与其他形式的可再生能源相比更具竞争力。
储能集成以实现电网稳定性:
储能系统的集成是 CSP 市场的关键驱动因素,解决了与太阳能间歇性相关的关键挑战之一。具有热能存储功能的 CSP 电厂(例如熔盐存储)可以在阳光充足时存储多余的能量并在需要时调度,从而提供稳定可靠的电力供应。储能集成增强了 CSP 的可调度性,使其成为电网稳定性的宝贵资产,并使 CSP 项目能够作为基载或可调度发电厂运行。由于电网运营商优先考虑稳定性和可靠性,储能解决方案的集成成为采用 CSP 技术的强大驱动力。
全球推动可持续发展和创造就业机会:
全球推动可持续发展,加上创造绿色就业的愿望,成为 CSP 市场的驱动力。各国政府和国际组织认识到投资可再生能源项目(包括 CSP)的社会经济效益。CSP 工厂的开发、建设和运营创造了就业机会,刺激了当地经济,并促进了可再生能源行业的增长。随着各国将能源战略与可持续发展目标相结合,CSP 项目带来的积极社会经济影响推动了该行业的支持和投资。
主要市场挑战
初始资本成本高:
全球 CSP 市场面临的主要挑战之一是与 CSP 项目的开发和建设相关的初始资本成本高。CSP 技术的复杂性(包括需要镜子、接收器和热能存储系统等专用组件)导致前期费用增加。这些资本密集型要求阻碍了 CSP 的广泛采用,尤其是与成本大幅降低的太阳能光伏 (PV) 和风能等其他可再生能源相比。解决高初始资本成本的挑战对于使 CSP 项目在更广泛的能源市场中具有经济可行性和竞争力至关重要。
土地使用和环境影响:
CSP 工厂通常需要大片土地来安装太阳能集热器、镜子和其他组件。广泛的土地使用引发了人们对环境影响的担忧,特别是在生态敏感地区。CSP 项目对景观的改变会破坏当地的生态系统,可能影响动植物。此外,在农业或保护等利益相互竞争的地区可能会出现土地使用冲突。在 CSP 项目扩张与最大限度减少环境影响之间取得平衡是一项重大挑战,需要仔细选择场地、进行环境影响评估和可持续的土地利用规划。
间歇性和电网整合:
太阳能固有的间歇性对 CSP 电厂构成了挑战,因为它们依靠直射阳光实现最佳运行。云量、天气变化和昼夜循环会导致能源生产波动,影响 CSP 系统的可靠性。实现有效的电网整合和调度对于解决 CSP 的间歇性至关重要。熔盐储热等储能系统的整合有助于缓解间歇性,因为它能够储存多余的能量,供日照较少时使用。然而,开发和实施具有成本效益和效率的存储解决方案仍然是一个挑战,影响了 CSP 为电网提供稳定可靠电力的能力。
与其他可再生能源成本下降的竞争:
CSP 市场面临着来自其他可再生能源的激烈竞争,尤其是太阳能光伏和风能,近年来,这些能源的成本大幅下降。太阳能光伏组件和陆上/海上风能技术成本的下降促进了它们的广泛采用和电网平价的实现。相比之下,CSP 成本下降速度相对较慢,对其竞争力构成了挑战。为了克服这一挑战,CSP 行业必须继续创新、优化项目设计,并探索降低制造、建设和运营成本的途径。
用水和可用性:
许多 CSP 技术都需要水来冷却,而某些地区的水资源短缺带来了巨大的挑战。传统的 CSP 系统(例如槽式和发电塔技术)通常使用耗水量大的冷却方法,影响当地的水资源。这一挑战在太阳能资源丰富但水资源有限的干旱地区尤其突出。开发和采用节水冷却技术或探索替代干式冷却方法对于减轻 CSP 电厂用水带来的环境和社会影响至关重要。
主要市场趋势
CSP 技术的进步:
全球聚光太阳能市场正在见证由 CSP 技术的不断进步推动的变革趋势。太阳能集热器、传热流体、热能存储和动力循环系统的创新正在提高 CSP 电厂的整体效率和成本效益。高温 CSP 技术(例如熔盐和超临界二氧化碳系统)越来越受到重视,可以更好地保持热量并提高发电量。这些技术突破有助于提高能源捕获量、降低成本和 CSP 项目的可扩展性,使该行业成为可再生能源领域的竞争者。
与其他能源混合:
CSP 市场的一个显著趋势是越来越重视混合,将 CSP 系统与其他能源(如天然气、生物质或光伏 (PV) 太阳能)相结合。混合 CSP 电厂提供增强的灵活性和可靠性,提供持续稳定的电力供应。CSP 与互补技术的结合可实现不间断的能源生产,解决了独立 CSP 系统固有的间歇性挑战。这一趋势反映了该行业致力于提供稳定且可调度的可再生能源的承诺,使 CSP 成为综合能源系统中的重要组成部分。
能源存储集成:
能源存储集成是塑造全球 CSP 市场的关键趋势。在日照较少或需求较高时储存热能以供使用的能力对于 CSP 的竞争力和电网整合至关重要。热能存储系统的进步,特别是熔盐和其他创新材料的使用,使 CSP 电厂能够提供可调度的电力,有助于电网稳定。储能系统允许将发电与阳光供应脱钩,从而增强 CSP 项目的经济可行性,使 CSP 成为可靠且灵活的可再生能源解决方案。
全球扩张和市场增长:
全球 CSP 市场正在经历显著扩张,不同地区的项目数量不断增加。虽然西班牙和美国等传统市场继续领先,但中东、北非、中国和澳大利亚等新兴市场正在成为主要参与者。这些地区的政府和公用事业公司认识到 CSP 在实现其可再生能源目标和解决能源安全问题方面的潜力。全球扩张趋势表明,CSP 技术作为一种可行且可持续的发电解决方案越来越受到认可和采用。
降低成本和提高竞争力:
降低成本是 CSP 市场的普遍趋势,其驱动力是技术进步、规模经济和项目执行改进。该行业已经见证了 CSP 项目的平准化电力成本 (LCOE) 的下降,使其与其他形式的可再生能源相比更具竞争力。增强的制造工艺、精简的施工方法和项目优化有助于降低总体成本。随着该行业努力实现电网平价并与传统能源进行更有效的竞争,持续的成本降低趋势对于 CSP 技术的持续增长和广泛采用至关重要。
细分洞察
技术洞察
抛物线槽细分市场
多种因素促成了抛物线槽技术的主导地位。首先,槽式太阳能系统有着良好的业绩记录,其商业项目可以追溯到几十年前。丰富的运营经验和积累的知识使人们对槽式太阳能 CSP 电厂的性能和可靠性充满信心。这一成功运营历史使槽式太阳能技术成为投资者和开发商经过验证且可靠的选择。
此外,槽式太阳能技术受益于相对简单的设计和制造工艺,与其他 CSP 技术相比,其成本效益更高。设计的简单性有利于项目的可扩展性,使槽式太阳能系统适用于大型太阳能热电厂。槽式太阳能系统易于与传统动力循环(如朗肯循环或布雷顿循环)集成,这进一步增强了槽式太阳能技术对寻求采用太阳能热解决方案的公用事业公司的吸引力。
除了运营和经济优势外,槽式太阳能系统还表现出很高的技术成熟度。持续的研究和开发工作已带来渐进式改进、组件优化和整体效率提升。这种发展与技术固有的可靠性相结合,使槽式抛物线 CSP 成为公用事业规模发电的稳定可靠选择。
应用洞察
公用事业领域
公用事业规模 CSP 项目占据主导地位有几个因素。首先,与大型装置相关的规模经济使公用事业规模项目的单位发电成本更具成本效益。这些项目的规模可以显着降低平准化电力成本 (LCOE),使其与其他形式的发电方式具有竞争力。这种成本竞争力使公用事业规模的 CSP 成为公用事业和政府寻求通过可靠且可调度的可再生资源实现能源结构多样化的有吸引力的选择。
此外,公用事业规模的 CSP 项目通常利用熔盐等热能存储技术,即使在没有阳光的情况下也能提供可调度的电力。此功能增强了公用事业规模 CSP 的可靠性和电网整合,解决了与太阳能间歇性相关的问题并有助于电网稳定。公用事业规模 CSP 的可调度性质符合现代电网不断变化的需求,支持向更灵活、更具弹性的能源基础设施过渡。
公用事业规模部分一直是 CSP 领域重大技术进步和创新的焦点。正在进行的研究和开发工作旨在提高公用事业规模 CSP 项目的效率,增强热存储能力并优化整体性能。这些进步有助于公用事业规模 CSP 在全球能源格局中的持续增长和竞争力。
虽然存在住宅和非住宅应用,但与公用事业规模项目的主导地位相比,它们对整个 CSP 市场的贡献相对较小。住宅 CSP 应用通常以太阳能热水器的形式出现,在某些地区很普遍,但通常代表一个利基市场。非住宅应用(例如工业过程热)很有价值,但在发电方面的规模和影响无法与公用事业规模项目相提并论。
区域见解
欧洲国家实施了支持性政策框架和激励措施,鼓励部署可再生能源技术,包括 CSP。上网电价、补贴和其他财政激励措施促进了 CSP 项目的发展,使其具有经济可行性并对投资者具有吸引力。这些政策为 CSP 创新和项目开发创造了有利的环境,使欧洲成为全球 CSP 市场的领导者。
欧洲一直处于可再生能源领域(包括 CSP)研发计划的前沿。该地区致力于推进技术和提高 CSP 系统效率,从而带来了重大创新和突破。持续的研究计划、研究机构与行业利益相关者之间的合作以及对尖端 CSP 技术的投资巩固了欧洲作为 CSP 创新中心的地位。
许多欧洲国家受益于有利的气候条件和充足的太阳能资源,尤其是在南部地区。西班牙、意大利和德国等国家拥有充足的阳光,这对于 CSP 工厂的最佳运行至关重要。CSP 项目的地理适宜性促进了大型太阳能热电厂的发展,进一步促进了欧洲在全球市场的主导地位。
欧洲致力于可持续能源转型和将可再生能源纳入电网,推动了 CSP 的采用。随着各国努力减少碳排放并逐步摆脱化石燃料,具有储能功能的 CSP 项目变得越来越突出。CSP 的可调度特性与电网对稳定性和灵活性的需求相一致,进一步推动了该技术在该地区的应用。
最新发展
- 2021 年 6 月,ACWA 与 Eskom Holdings SOC Ltd 签订了承购合同,并获得约 8 亿美元的资金,用于建设南非最大的聚光太阳能发电厂。Redstone CSP 的设计发电能力为 100 兆瓦,并将于 2023 年第四季度投入商业运营。该 CSP 工厂将拥有一个 12 小时的热能存储系统,以便能够全天候满足近 200,000 户家庭的电力需求。
- 2019 年 4 月,BrightSource Energy 与通用电气合作开展 ASHALIM 项目,该项目是一座容量为 121 兆瓦的太阳能场,于 2019 年投入运营。通用电气负责太阳能发电站的工程、采购和建设 (EPC),BrightSource 提供先进的太阳能场技术。
主要市场参与者
- BrightSource Energy, Inc.
- Solar Millennium AG
- Abengoa SA
- Acciona Energy, SA
- Novatec Solar GmbH
- Enel SpA
- 上海电气发电有限公司
- 中国化学工程与技术股份有限公司建筑公司
- Heliand Power GmbH
- SolarReserve LLC
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