Markt für konzentrierte Solarenergie – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose, segmentiert nach Technologie (Parabolrinnen, Kraftwerkstürme, lineare Fresnel-Strahlung), nach Anwendung (Wohngebäude, Nichtwohngebäude, Versorgungsunternehmen), nach Speicherung (mit Speicherung, ohne Speicherung), nach Kapazität (≤ 50 MW, > 50 bis ≤ 100 MW, > 100 MW), nach Komponente (Solarfeld, K

Der globale Markt für konzentrierte Solarenergie (CSP) erlebt ein dynamisches Wachstum und transformative Entwicklungen und positioniert sich als Schlüsselspieler beim Übergang zu nachhaltigen Energiequellen. Die CSP-Technologie zeichnet sich durch ihre Fähigkeit aus, Sonnenlicht zu nutzen und in hochtemperierte thermische Energie umzuwandeln, und bietet eine einzigartige und bedarfsgerechte Lösung für erneuerbare Energien. Das Wachstum des Marktes wird durch zunehmende globale Verpflichtungen zur Dekarbonisierung und zur Diversifizierung von Energieportfolios unterstützt. CSP-Projekte im Versorgungsmaßstab, die Parabolrinnen, Krafttürme und lineare Fresnel-Systeme nutzen, dominieren das Bild und liefern netzstabilisierenden Strom, um den Anforderungen eines sich schnell entwickelnden Energiesektors gerecht zu werden. Das Solarfeld, eine grundlegende Komponente in CSP-Konfigurationen, spielt eine zentrale Rolle bei der Erfassung und Konzentration von Sonnenlicht und beeinflusst die Gesamteffizienz des Projekts. Europa, insbesondere Spanien, hat sich zu einer Hochburg im CSP-Markt entwickelt, angetrieben von frühen Pionierprojekten, unterstützenden Richtlinien und dem Engagement für eine nachhaltige Energiewende. Laufende Forschungs- und Entwicklungsinitiativen konzentrieren sich auf technologische Fortschritte, Kostensenkungen und verbesserte Speicherlösungen und bekräftigen die Relevanz von CSP im globalen Mix erneuerbarer Energien. Während die Branche weiterhin innovativ ist und wächst, steht der Markt für konzentrierte Solarenergie an der Spitze einer sauberen Energiezukunft und trägt zum globalen Streben nach Kohlenstoffneutralität und einer belastbaren, bedarfsgerechten Stromerzeugung bei.

Wichtige Markttreiber

Umstellung auf erneuerbare Energien und Initiativen zur Dekarbonisierung

Ein Haupttreiber für den globalen CSP-Markt ist die zunehmende Betonung erneuerbarer Energiequellen als Teil der umfassenderen globalen Umstellung auf nachhaltige und kohlenstoffarme Energiesysteme. Regierungen und internationale Organisationen setzen ehrgeizige Dekarbonisierungsziele, um den Klimawandel einzudämmen, und CSP spielt bei der Erreichung dieser Ziele eine entscheidende Rolle. Die Fähigkeit von CSP-Anlagen, sauberen und bedarfsgerechten Strom zu erzeugen, steht im Einklang mit der Energiewende und positioniert CSP als wertvollen Beitrag zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und zur Verbesserung der Energienachhaltigkeit.

Energiesicherheit und Diversifizierung des Energiemix

Bedenken hinsichtlich der Energiesicherheit und der Volatilität der Preise für fossile Brennstoffe treiben die Nachfrage nach diversifizierten und im Inland erzeugten Energielösungen an. CSP bietet eine zuverlässige und bedarfsgerechte Option für erneuerbare Energien und stellt eine stabile Stromquelle bereit. Da Länder versuchen, ihre Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen zu verringern und die Energieresilienz zu verbessern, werden CSP-Projekte zu strategischen Komponenten des Energiemix. Die Diversifizierung des Energieportfolios mit CSP trägt zur Energiesicherheit bei, indem eine konstante und einheimische Ressource – Sonnenlicht – genutzt wird, um den Energiebedarf zu decken.

Technologische Fortschritte und Kostensenkungen

Kontinuierliche Fortschritte bei CSP-Technologien sind wichtige Treiber für das Marktwachstum. Innovationen bei Solarkollektoren, Wärmeübertragungsflüssigkeiten und Wärmespeichersystemen tragen zu verbesserter Effizienz, verbesserter Energiegewinnung und allgemeinen Kostensenkungen bei. Die Branche erlebt einen Trend hin zu CSP-Technologien mit höheren Temperaturen, wie z. B. Flüssigsalz- und überkritische Kohlendioxidsysteme, die eine bessere Wärmespeicherung und eine höhere Stromerzeugung ermöglichen. Diese technologischen Innovationen tragen maßgeblich dazu bei, die Stromgestehungskosten (LCOE) für CSP-Projekte zu senken und sie gegenüber anderen Formen erneuerbarer Energien wirtschaftlich konkurrenzfähiger zu machen.

Integration von Energiespeichern für Netzstabilität

Die Integration von Energiespeichersystemen ist ein entscheidender Treiber für den CSP-Markt und befasst sich mit einer der wichtigsten Herausforderungen im Zusammenhang mit der Intermittenz der Solarenergie. CSP-Anlagen mit thermischen Energiespeicherkapazitäten, wie z. B. Flüssigsalzspeicher, können überschüssige Energie während Perioden mit viel Sonnenlicht speichern und bei Bedarf abgeben und so eine stabile und zuverlässige Stromversorgung gewährleisten. Die Integration von Energiespeichern verbessert die Dispatchability von CSP, was sie zu einem wertvollen Aktivposten für die Netzstabilität macht und es CSP-Projekten ermöglicht, als Grundlastkraftwerke oder als steuerbare Kraftwerke zu arbeiten. Da Netzbetreiber Stabilität und Zuverlässigkeit priorisieren, wird die Integration von Energiespeicherlösungen zu einem zwingenden Treiber für die Einführung der CSP-Technologie.

Globaler Vorstoß für nachhaltige Entwicklung und Schaffung von Arbeitsplätzen

Der globale Vorstoß für nachhaltige Entwicklung, gepaart mit dem Wunsch, grüne Arbeitsplätze zu schaffen, wirkt als Treiber für den CSP-Markt. Regierungen und internationale Organisationen erkennen die sozioökonomischen Vorteile von Investitionen in Projekte für erneuerbare Energien, einschließlich CSP. Die Entwicklung, der Bau und der Betrieb von CSP-Anlagen schaffen Beschäftigungsmöglichkeiten, stimulieren die lokale Wirtschaft und tragen zum Wachstum des Sektors für erneuerbare Energien bei. Da Länder ihre Energiestrategien an nachhaltigen Entwicklungszielen ausrichten, fördern die positiven sozioökonomischen Auswirkungen von CSP-Projekten die Unterstützung und Investitionen in den Sektor.

Wichtige Marktherausforderungen

Hohe anfängliche Kapitalkosten

Eine der größten Herausforderungen für den globalen CSP-Markt sind die hohen anfänglichen Kapitalkosten für die Entwicklung und den Bau von CSP-Projekten. Die Komplexität der CSP-Technologie, einschließlich der Notwendigkeit spezieller Komponenten wie Spiegel, Empfänger und thermische Energiespeichersysteme, trägt zu hohen Vorlaufkosten bei. Diese kapitalintensiven Anforderungen stellen ein Hindernis für die breite Einführung von CSP dar, insbesondere im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Solarphotovoltaik (PV) und Windenergie, bei denen erhebliche Kosteneinsparungen erzielt wurden. Die Bewältigung der Herausforderung hoher anfänglicher Kapitalkosten ist entscheidend, um CSP-Projekte wirtschaftlich rentabel und auf dem breiteren Energiemarkt wettbewerbsfähig zu machen.

Landnutzung und Umweltauswirkungen

CSP-Anlagen benötigen oft große Landflächen für die Installation von Solarkollektoren, Spiegeln und anderen Komponenten. Die umfangreiche Landnutzung gibt Anlass zu Bedenken hinsichtlich der Umweltauswirkungen, insbesondere in ökologisch sensiblen Regionen. Die Veränderung der Landschaft für CSP-Projekte kann lokale Ökosysteme stören und möglicherweise Flora und Fauna beeinträchtigen. Darüber hinaus können Landnutzungskonflikte in Gebieten mit konkurrierenden Interessen entstehen, wie etwa in der Landwirtschaft oder im Naturschutz. Ein Gleichgewicht zwischen der Ausweitung von CSP-Projekten und der Minimierung der Umweltauswirkungen zu finden, ist eine große Herausforderung, die eine sorgfältige Standortwahl, Umweltverträglichkeitsprüfungen und eine nachhaltige Flächennutzungsplanung erfordert.

Intermittenz und Netzintegration

Die inhärente Intermittenz der Solarenergie stellt eine Herausforderung für CSP-Anlagen dar, da sie für einen optimalen Betrieb auf direktes Sonnenlicht angewiesen sind. Bewölkung, Wetterschwankungen und Tageszyklen tragen zu Schwankungen in der Energieproduktion bei und beeinträchtigen die Zuverlässigkeit von CSP-Systemen. Eine effektive Netzintegration und -disponierbarkeit ist unerlässlich, um der intermittierenden Natur von CSP zu begegnen. Die Integration von Energiespeichersystemen, wie z. B. thermischen Speichern mit geschmolzenem Salz, trägt dazu bei, die Intermittenz zu verringern, indem sie die Speicherung überschüssiger Energie für die Nutzung in Zeiten mit geringer Sonneneinstrahlung ermöglicht. Die Entwicklung und Implementierung kostengünstiger und effizienter Speicherlösungen bleibt jedoch eine Herausforderung, die die Fähigkeit von CSP beeinträchtigt, das Netz konstant und zuverlässig mit Strom zu versorgen.

Konkurrenz mit sinkenden Kosten anderer erneuerbarer Energien

Der CSP-Markt ist einer starken Konkurrenz durch andere erneuerbare Energiequellen ausgesetzt, insbesondere durch Photovoltaik und Windenergie, deren Kosten in den letzten Jahren deutlich gesenkt wurden. Die sinkenden Kosten von Photovoltaikmodulen und Onshore-/Offshore-Windtechnologien haben zu ihrer weiten Verbreitung und zu Netzparitätserfolgen beigetragen. Im Gegensatz dazu hat das vergleichsweise langsamere Tempo der Kostensenkung bei CSP ihre Wettbewerbsfähigkeit in Frage gestellt. Um diese Herausforderung zu meistern, muss die CSP-Industrie weiterhin Innovationen hervorbringen, Projektdesigns optimieren und Möglichkeiten zur Kostensenkung bei Herstellung, Bau und Betrieb erkunden.

Wasserverbrauch und -verfügbarkeit

Viele CSP-Technologien benötigen Wasser zur Kühlung, und Wasserknappheit in bestimmten Regionen stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Herkömmliche CSP-Systeme wie Parabolrinnen- und Turmkraftwerke verwenden häufig wasserintensive Kühlmethoden, die die lokalen Wasserressourcen beeinträchtigen. Diese Herausforderung ist besonders in trockenen Regionen relevant, in denen es reichlich Sonnenenergie gibt, die Wasserverfügbarkeit jedoch begrenzt ist. Die Entwicklung und Einführung wassereffizienter Kühltechnologien oder die Erforschung alternativer Trockenkühlmethoden ist entscheidend, um die ökologischen und sozialen Auswirkungen zu mildern, die mit der Wassernutzung in CSP-Anlagen verbunden sind.

Wichtige Markttrends

Fortschritte bei CSP-Technologien

Der globale Markt für konzentrierte Solarenergie erlebt einen transformativen Trend, der durch kontinuierliche Fortschritte bei CSP-Technologien vorangetrieben wird. Innovationen bei Solarkollektoren, Wärmeübertragungsflüssigkeiten, thermischer Energiespeicherung und Power-Cycle-Systemen verbessern die Gesamteffizienz und Kosteneffizienz von CSP-Anlagen. Hochtemperatur-CSP-Technologien wie geschmolzenes Salz und überkritische Kohlendioxidsysteme gewinnen an Bedeutung und ermöglichen eine bessere Wärmespeicherung und verbesserte Stromerzeugung. Diese technologischen Durchbrüche tragen zu einer erhöhten Energiegewinnung, reduzierten Kosten und der Skalierbarkeit von CSP-Projekten bei und positionieren die Branche als wettbewerbsfähigen Akteur im Bereich der erneuerbaren Energien.

Hybridisierung mit anderen Energiequellen

Ein bemerkenswerter Trend im CSP-Markt ist die wachsende Betonung der Hybridisierung, d. h. die Integration von CSP-Systemen mit anderen Energiequellen wie Erdgas, Biomasse oder Photovoltaik (PV). Hybride CSP-Anlagen bieten verbesserte Flexibilität und Zuverlässigkeit und sorgen für eine kontinuierliche und stabile Stromversorgung. Die Kombination von CSP mit ergänzenden Technologien ermöglicht eine unterbrechungsfreie Energieproduktion und behebt die Probleme der Intermittenz, die eigenständigen CSP-Systemen innewohnen. Dieser Trend spiegelt das Engagement der Branche wider, konsistente und bedarfsgerechte erneuerbare Energie zu liefern, was CSP zu einem wertvollen Bestandteil integrierter Energiesysteme macht.

Integration von Energiespeichern

Die Integration von Energiespeichern ist ein wichtiger Trend, der den globalen CSP-Markt prägt. Die Fähigkeit, thermische Energie für die Nutzung in Zeiten mit geringer Sonneneinstrahlung oder hoher Nachfrage zu speichern, ist entscheidend für die Wettbewerbsfähigkeit und Netzintegration von CSP. Fortschritte bei thermischen Energiespeichersystemen, insbesondere die Verwendung von geschmolzenem Salz und anderen innovativen Materialien, ermöglichen es CSP-Anlagen, bedarfsgerechte Energie zu liefern und so zur Netzstabilität beizutragen. Energiespeicherung verbessert die Wirtschaftlichkeit von CSP-Projekten, da die Stromerzeugung von der Verfügbarkeit von Sonnenlicht entkoppelt werden kann, was CSP zu einer zuverlässigen und flexiblen Lösung für erneuerbare Energien macht.

Globale Expansion und Marktwachstum

Der globale CSP-Markt erlebt eine erhebliche Expansion, mit einer wachsenden Zahl von Projekten in verschiedenen Regionen. Während traditionelle Märkte wie Spanien und die Vereinigten Staaten weiterhin führend sind, kristallisieren sich neue Märkte im Nahen Osten, Nordafrika, China und Australien als wichtige Akteure heraus. Regierungen und Versorgungsunternehmen in diesen Regionen erkennen das Potenzial von CSP, um ihre Ziele für erneuerbare Energien zu erreichen und Bedenken hinsichtlich der Energiesicherheit auszuräumen. Der Trend zur globalen Expansion bedeutet die zunehmende Akzeptanz und Einführung der CSP-Technologie als praktikable und nachhaltige Lösung zur Stromerzeugung.

Kostensenkung und erhöhte Wettbewerbsfähigkeit

Kostensenkung ist ein vorherrschender Trend auf dem CSP-Markt, der durch technologische Fortschritte, Skaleneffekte und verbesserte Projektabwicklung vorangetrieben wird. Die Branche hat einen Rückgang der Stromgestehungskosten (LCOE) für CSP-Projekte erlebt, wodurch sie im Vergleich zu anderen Formen erneuerbarer Energien wettbewerbsfähiger geworden sind. Verbesserte Herstellungsprozesse, rationalisierte Baumethoden und Projektoptimierung tragen zur allgemeinen Kostensenkung bei. Da die Branche danach strebt, Netzparität zu erreichen und effektiver mit konventionellen Energiequellen zu konkurrieren, ist der anhaltende Trend zur Kostensenkung entscheidend für das weitere Wachstum und die weit verbreitete Einführung der CSP-Technologie.

Segmenteinblicke

Technologieeinblicke

Parabolrinnensegment

Mehrere Faktoren tragen zur Dominanz der Parabolrinnentechnologie bei. Erstens haben Parabolrinnensysteme eine lange Erfolgsgeschichte, mit kommerziellen Projekten, die mehrere Jahrzehnte zurückreichen. Die umfangreiche Betriebserfahrung und das angesammelte Wissen haben zu einem hohen Maß an Vertrauen in die Leistung und Zuverlässigkeit von Parabolrinnen-CSP-Kraftwerken geführt. Diese Erfolgsgeschichte positioniert die Parabolrinnentechnologie als bewährte und finanzierbare Wahl für Investoren und Entwickler.

Darüber hinaus profitiert die Parabolrinnentechnologie von einem relativ unkomplizierten Design- und Herstellungsprozess, was zur Kosteneffizienz im Vergleich zu anderen CSP-Technologien beiträgt. Die Einfachheit des Designs erleichtert die Skalierbarkeit von Projekten, wodurch Parabolrinnensysteme für große solarthermische Kraftwerke geeignet sind. Die einfache Integration mit herkömmlichen Leistungszyklen wie Rankine- oder Brayton-Zyklen erhöht die Attraktivität der Parabolrinnentechnologie für Versorgungsunternehmen, die solarthermische Lösungen einführen möchten, noch weiter.

Neben ihren betrieblichen und wirtschaftlichen Vorteilen weisen Parabolrinnensysteme einen hohen Grad an technologischer Reife auf. Kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen haben zu schrittweisen Verbesserungen, zur Optimierung von Komponenten und zur Steigerung der Gesamteffizienz geführt. Diese Entwicklung, kombiniert mit der inhärenten Zuverlässigkeit der Technologie, macht Parabolrinnen-CSP zu einer stabilen und zuverlässigen Wahl für die Stromerzeugung im Versorgungsmaßstab.

Anwendungseinblicke

Versorgungssegment

Mehrere Faktoren tragen zur Dominanz von CSP-Projekten im Versorgungsmaßstab bei. Erstens machen die mit großen Anlagen verbundenen Skaleneffekte Projekte im Versorgungsmaßstab pro erzeugter Stromeinheit kostengünstiger. Die Größe dieser Projekte ermöglicht eine erhebliche Reduzierung der Stromgestehungskosten (LCOE), wodurch sie gegenüber anderen Formen der Stromerzeugung wettbewerbsfähig werden. Diese Kostenwettbewerbsfähigkeit hat CSP im Versorgungsmaßstab zu einer attraktiven Option für Versorgungsunternehmen und Regierungen gemacht, die ihren Energiemix mit einer zuverlässigen und bedarfsgerechten erneuerbaren Ressource diversifizieren möchten.

Darüber hinaus nutzen CSP-Projekte im Versorgungsmaßstab häufig thermische Energiespeichertechnologien wie geschmolzenes Salz, wodurch sie bedarfsgerechten Strom liefern können, selbst wenn die Sonne nicht scheint. Diese Fähigkeit verbessert die Zuverlässigkeit und Netzintegration von CSP im Versorgungsmaßstab, geht auf Bedenken hinsichtlich der Intermittenz von Solarenergie ein und trägt zur Netzstabilität bei. Die bedarfsgerechte Natur von CSP im Versorgungsmaßstab entspricht den sich entwickelnden Anforderungen moderner Stromnetze und unterstützt den Übergang zu einer flexibleren und widerstandsfähigeren Energieinfrastruktur.

Das Segment der Versorgungsmaßstäbe war der Schwerpunkt für bedeutende technologische Fortschritte und Innovationen im CSP-Sektor. Laufende Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen zielen darauf ab, die Effizienz von CSP-Projekten im Versorgungsmaßstab zu verbessern, die thermischen Speicherkapazitäten zu verbessern und die Gesamtleistung zu optimieren. Diese Fortschritte tragen zum anhaltenden Wachstum und zur Wettbewerbsfähigkeit von CSP im Versorgungsmaßstab in der globalen Energielandschaft bei.

Obwohl es Anwendungen für Wohn- und Nichtwohngebäude gibt, sind ihre Beiträge zum gesamten CSP-Markt im Vergleich zur Dominanz von Projekten im Versorgungsmaßstab relativ bescheiden. CSP-Anwendungen für Wohngebäude, oft in Form von Solarwarmwasserbereitern, sind in einigen Regionen weit verbreitet, stellen aber normalerweise einen Nischenmarkt dar. Nichtwohngebäudeanwendungen, wie z. B. industrielle Prozesswärme, sind wertvoll, erreichen jedoch in Bezug auf die Stromerzeugung nicht die Größenordnung und Wirkung von Projekten im Versorgungsmaßstab.

Regionale Einblicke

Die europäischen Länder haben unterstützende politische Rahmenbedingungen und Anreize umgesetzt, die den Einsatz von Technologien für erneuerbare Energien, einschließlich CSP, fördern. Einspeisetarife, Subventionen und andere finanzielle Anreize haben die Entwicklung von CSP-Projekten erleichtert und sie wirtschaftlich tragfähig und für Investoren attraktiv gemacht. Diese Maßnahmen haben ein günstiges Umfeld für CSP-Innovationen und Projektentwicklungen geschaffen und Europa zu einem führenden Unternehmen auf dem globalen CSP-Markt gemacht.

Europa ist führend bei Forschungs- und Entwicklungsinitiativen im Bereich erneuerbarer Energien, einschließlich CSP. Das Engagement der Region für die Weiterentwicklung der Technologie und die Verbesserung der Effizienz von CSP-Systemen hat zu bedeutenden Innovationen und Durchbrüchen geführt. Laufende Forschungsinitiativen, Kooperationen zwischen Forschungseinrichtungen und Branchenteilnehmern sowie Investitionen in hochmoderne CSP-Technologien haben Europas Position als Drehscheibe für CSP-Innovationen gefestigt.

Viele europäische Länder profitieren von günstigen klimatischen Bedingungen und reichlich Sonnenenergie, insbesondere in den südlichen Regionen. Länder wie Spanien, Italien und Deutschland verfügen über reichlich Sonnenlicht, das für den optimalen Betrieb von CSP-Anlagen unerlässlich ist. Die geografische Eignung für CSP-Projekte hat die Entwicklung großer solarthermischer Kraftwerke gefördert und so die Dominanz Europas auf dem Weltmarkt weiter vorangetrieben.

Europas Engagement für eine nachhaltige Energiewende und die Integration erneuerbarer Energien in das Netz hat die Einführung von CSP vorangetrieben. Da die Länder bestrebt sind, die CO2-Emissionen zu reduzieren und von fossilen Brennstoffen wegzukommen, haben CSP-Projekte mit Energiespeicherkapazitäten an Bedeutung gewonnen. Die steuerbare Natur von CSP entspricht dem Bedarf des Netzes an Stabilität und Flexibilität, was die Einführung der Technologie in der Region weiter vorantreibt.

Jüngste Entwicklungen

• Im Juni 2021 schloss ACWA einen Abnahmevertrag mit Eskom Holdings SOC Ltd ab und sicherte sich rund 800 Millionen USD an Finanzmitteln für den Bau des größten konzentrierten Solarkraftwerks in Südafrika. Redstone CSP ist auf eine Erzeugungskapazität von 100 MW ausgelegt und soll im vierten Quartal 2023 den kommerziellen Betrieb aufnehmen. Das CSP-Kraftwerk wird über ein 12-Stunden-Wärmeenergiespeichersystem verfügen, sodass es den Strombedarf von fast 200.000 Haushalten rund um die Uhr decken kann.
• Im April 2019 ging BrightSource Energy eine Partnerschaft mit General Electric für das ASHALIM-Projekt ein, ein Solarfeld mit einer Kapazität von 121 MW, das 2019 in Betrieb ging. GE war für die Planung, Beschaffung und den Bau (EPC) des Solarkraftwerks verantwortlich, während BrightSource die fortschrittliche Solarfeldtechnologie lieferte.

Wichtige Marktteilnehmer

• BrightSource Energy, Inc.
• Solar Millennium AG
• Abengoa SA
• Acciona Energy, SA
• Novatec Solar GmbH
• Enel SpA
• Shanghai Electric Power Generation Co., Ltd.
• China National Chemical Engineering & Construction Corporation
• Heliand Power GmbH
• SolarReserve LLC