Mercado de energía fotovoltaica concentrada comercial: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico segmentado por producto (reflector y refractor), por concentración (baja y alta), por región, competencia 2018-2028

El mercado mundial de energía fotovoltaica concentrada comercial se ha valorado en 503,72 millones de dólares en 2022 y se prevé que proyecte un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 10,63% hasta 2028. Se proyecta que la creciente demanda de aplicaciones fotovoltaicas centralizadas (CPV) impulsará el crecimiento de los acuerdos de compra de energía entre empresas privadas y juntas eléctricas. Se espera que la industria mundial de CPV experimente competencia de mercado, una mayor confiabilidad y una mayor eficiencia en los próximos años. Además, es probable que los incentivos y subsidios gubernamentales destinados a lograr objetivos de energía renovable contribuyan al crecimiento del mercado mundial de concentradores fotovoltaicos. Se prevé que la eficiencia de costes y la utilización de recursos energéticos renovables sean los principales impulsores de la demanda en el período de previsión.

Impulsores clave del mercado

Alta eficiencia de conversión de energía

Se prevé que la alta eficiencia de conversión de energía sea la fuerza impulsora del crecimiento del mercado mundial de energía fotovoltaica concentrada comercial (CPV). A medida que el mundo se enfrenta a la creciente demanda de fuentes de energía limpias y sostenibles, la tecnología CPV ha surgido como una solución prometedora. Los sistemas CPV se diferencian de los paneles fotovoltaicos tradicionales en que utilizan componentes ópticos como lentes y espejos para concentrar la luz solar en células solares multiunión de alta eficiencia. Este enfoque único para aprovechar la energía solar ofrece una multitud de ventajas, siendo la eficiencia de conversión de energía la más importante.

La principal ventaja de la alta eficiencia de conversión de energía en los sistemas CPV es la capacidad de generar más electricidad a partir de la misma cantidad de luz solar. Esto se traduce directamente en mayores rendimientos energéticos, lo que convierte a la CPV en una opción económicamente atractiva para aplicaciones comerciales. Al producirse más electricidad por unidad de superficie, las instalaciones CPV requieren menos terreno en comparación con los paneles solares tradicionales, un recurso valioso en zonas urbanas densamente pobladas. Además, los sistemas CPV son especialmente eficaces en regiones con mucha luz solar directa, lo que los convierte en una opción ideal para lugares soleados. Su eficiencia permite a las empresas maximizar la producción de energía, reducir su huella de carbono y reducir significativamente los costes energéticos. Esta viabilidad económica es un factor convincente que impulsa el crecimiento del mercado comercial de CPV.

Además, la escalabilidad de los sistemas CPV permite flexibilidad en el diseño y la instalación, lo que los hace adecuados para diversos entornos comerciales, desde grandes instalaciones industriales hasta pequeñas empresas. Esta versatilidad mejora su atractivo y accesibilidad para una gama más amplia de consumidores. En conclusión, el mercado mundial de energía fotovoltaica concentrada comercial está preparado para experimentar un crecimiento sólido, principalmente debido al énfasis en la alta eficiencia de conversión de energía. A medida que el mundo busca soluciones energéticas sostenibles, la capacidad de la tecnología CPV para generar más electricidad a partir de la luz solar, reducir los requisitos de tierra y reducir los costes energéticos la posiciona como un actor prometedor en el panorama de las energías renovables. Con los avances continuos en la tecnología CPV, podemos esperar que este mercado continúe expandiéndose y contribuyendo significativamente a la transición hacia la producción de energía limpia y eficiente a escala global.

Aumento de la demanda de energía limpia y sostenible

El mercado mundial de energía fotovoltaica concentrada comercial (CPV) está preparado para un crecimiento sustancial, impulsado principalmente por la creciente demanda de fuentes de energía limpias y sostenibles. En un mundo cada vez más consciente de los desafíos ambientales que plantean los combustibles fósiles y la urgencia de mitigar el cambio climático, la tecnología CPV ha surgido como una solución convincente, en línea con el cambio global hacia la energía renovable. La creciente demanda de energía limpia se deriva de varios factores clave. En primer lugar, existe un creciente reconocimiento de la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y alejarse de las fuentes de energía intensivas en carbono. Los gobiernos, las empresas y las personas están cada vez más comprometidos con los objetivos de sostenibilidad, buscando alternativas energéticas que puedan reducir significativamente su huella de carbono. Los sistemas CPV, con su capacidad de aprovechar la energía solar de manera eficiente, ofrecen una vía atractiva para lograr estos objetivos.

Además, la naturaleza finita de los combustibles fósiles y la volatilidad de los precios de la energía en el mercado global hacen que las fuentes de energía renovable, como la CPV, sean una alternativa atractiva y sostenible. Con la alta eficiencia de conversión de energía de la tecnología CPV, las empresas pueden generar más electricidad a partir de la luz solar, reduciendo su dependencia de recursos no renovables y aislándose de las fluctuaciones de los precios de la energía. Otra fuerza impulsora detrás del crecimiento del mercado comercial de CPV es la necesidad de independencia y resiliencia energéticas. Muchas empresas están invirtiendo en soluciones de energía renovable in situ, como los sistemas CPV, para garantizar un suministro de energía confiable y reducir la vulnerabilidad a las interrupciones de la red y las incertidumbres de la cadena de suministro de energía.

Además, los gobiernos de todo el mundo están proporcionando incentivos y subsidios para promover la adopción de tecnologías de energía renovable, lo que alimenta aún más la demanda de sistemas CPV. Estos incentivos incluyen créditos fiscales, tarifas de alimentación y mandatos regulatorios que alientan a las empresas a adoptar opciones de energía limpia. En conclusión, la creciente demanda de energía limpia y sostenible es una fuerza impulsora detrás del mercado global de energía fotovoltaica concentrada comercial. La tecnología CPV, con su eficiencia, confiabilidad y beneficios ambientales, está bien posicionada para satisfacer esta demanda y desempeñar un papel fundamental en la configuración de un futuro energético más sostenible y resistente para las empresas y las sociedades en todo el mundo. A medida que el mundo continúa priorizando las soluciones de energía verde, el mercado comercial de CPV está preparado para una expansión e innovación significativas.

Integración de la red y seguridad energética

La integración de la red y la seguridad energética están preparadas para ser los principales impulsores del crecimiento en el mercado global de energía fotovoltaica concentrada comercial (CPV). A medida que el mundo enfrenta el doble desafío de satisfacer la creciente demanda de energía y garantizar un suministro de energía estable y resistente, la tecnología CPV ha surgido como una solución crítica. La integración de la red juega un papel fundamental en el éxito del mercado comercial de CPV. Los sistemas CPV son capaces de generar electricidad con alta eficiencia, lo que los convierte en una opción atractiva para las empresas que buscan reducir su dependencia de la energía de la red convencional. Estos sistemas se pueden integrar sin problemas en las redes eléctricas existentes, lo que permite a las empresas generar su propia energía limpia y, al mismo tiempo, mantener una conexión a la red para satisfacer sus necesidades energéticas adicionales. Esta flexibilidad es crucial para que las empresas optimicen el consumo y los costos de energía, especialmente durante los períodos de máxima demanda, cuando la electricidad de la red puede ser más cara. Además, la integración en la red permite a las empresas beneficiarse de la medición neta y devolver el exceso de energía a la red, lo que les permite obtener créditos o incentivos financieros. Esto no solo reduce las facturas de electricidad, sino que también contribuye a una red más estable y equilibrada, lo que mejora la seguridad energética. La seguridad energética es otro factor impulsor del mercado comercial de CPV. Con la creciente frecuencia de fenómenos meteorológicos extremos, interrupciones de la red y amenazas cibernéticas, las empresas están reconociendo la importancia de tener una fuente de energía fiable y resistente. Los sistemas CPV, con su capacidad de generar energía in situ, proporcionan un nivel de seguridad energética que las empresas que dependen de la red no pueden lograr. En caso de fallos en la red o emergencias, los sistemas CPV siguen produciendo electricidad, lo que garantiza que las operaciones comerciales puedan continuar sin interrupciones.

Además, la tecnología CPV destaca en regiones con abundante luz solar, lo que la hace especialmente adecuada para áreas propensas a la inestabilidad de la red o al suministro de energía poco fiable. Esto se alinea con la tendencia más amplia de generación de energía distribuida y microrredes, lo que permite a las empresas mantener el control sobre su suministro de energía y reducir la vulnerabilidad a factores externos. En conclusión, la integración de la red y la seguridad energética son fuerzas impulsoras detrás del crecimiento del mercado global de energía fotovoltaica concentrada comercial. La capacidad de integrar sin problemas los sistemas CPV en las redes existentes y mejorar la resiliencia energética posiciona a la CPV como una opción atractiva para las empresas de todo el mundo. A medida que aumentan las preocupaciones sobre la estabilidad de la red y la seguridad energética, se espera que la adaptabilidad y la confiabilidad de la tecnología CPV desempeñen un papel importante en la configuración del futuro de la generación de energía comercial.

Desafíos clave del mercado

Requerimientos de terreno y espacio

Los sistemas fotovoltaicos concentrados (CPV) necesitan una cantidad significativa de terreno o espacio para acomodar la óptica de concentración y los sistemas de seguimiento que trazan la trayectoria del sol a lo largo del día. Este requisito de terreno o espacio puede presentar un desafío, especialmente en áreas densamente pobladas donde el terreno encontrado es limitado o costoso.

En regiones con intereses en competencia en el uso del suelo, como la agricultura o el desarrollo urbano, la adquisición de sitios adecuados para instalaciones CPV puede ser exigente. Para lograr un equilibrio entre la necesidad imperiosa de generar energía renovable y otras prioridades de uso de la tierra y consideraciones ambientales, se requiere una planificación meticulosa y, en algunos casos, políticas de uso de la tierra que respalden los proyectos de energía renovable.

Además, la necesidad de disponer de grandes extensiones de tierra o espacio puede limitar la escalabilidad de los proyectos de CPV en determinadas ubicaciones. Para afrontar este desafío se puede desarrollar diseños innovadores de CPV que sean más compactos o explorar la integración de la CPV con otras prácticas de uso de la tierra, como la agrovoltaica (la combinación de agricultura y generación de energía solar).

Variabilidad de la irradiación solar

Los sistemas CPV dependen en gran medida de la luz solar directa para un rendimiento óptimo. Si bien son excelentes en regiones con alta irradiación solar y cielos despejados, su eficiencia puede verse significativamente influenciada por las condiciones climáticas, la nubosidad y el sombreado. La variabilidad de la irradiación solar plantea un desafío para el funcionamiento confiable y constante de los sistemas CPV. En áreas donde los patrones climáticos son impredecibles o la nubosidad es frecuente, los sistemas CPV pueden experimentar fluctuaciones en la generación de electricidad, lo que genera desafíos en la integración de la red. Las empresas de servicios públicos y los operadores de la red deben considerar esta variabilidad y desarrollar estrategias para gestionar la naturaleza intermitente de la energía generada por CPV. Para mitigar el impacto de la irradiación solar variable, se pueden integrar sistemas de almacenamiento de energía para almacenar el exceso de electricidad durante los períodos soleados y distribuirla durante condiciones nubladas o de poca luz. Además, las previsiones meteorológicas mejoradas y las tecnologías de seguimiento avanzadas pueden optimizar el rendimiento del sistema CPV y la integración en la red.

Tendencias clave del mercado

Avances tecnológicos y mejoras de eficiencia

Una tendencia notable observada en el mercado global de energía fotovoltaica concentrada (CPV) son los continuos avances tecnológicos y las mejoras de eficiencia en los sistemas CPV. Con la búsqueda constante de la industria solar por mejorar la eficiencia de conversión de energía, la CPV ha surgido como un punto focal debido a su potencial para ofrecer una mayor eficiencia en comparación con los sistemas fotovoltaicos (PV) tradicionales.

Los sistemas CPV emplean componentes ópticos, como lentes o espejos, para concentrar la luz solar en células solares de alta eficiencia. Esta concentración de luz solar mejora significativamente la capacidad de generación de electricidad de los sistemas CPV. Los recientes avances en diseño óptico, materiales y tecnología de células solares han dado como resultado mejoras significativas en la eficiencia de la CPV.

Un área de innovación clave radica en el diseño de ópticas de concentración avanzadas. Las empresas están desarrollando activamente elementos ópticos más eficientes y precisos capaces de concentrar la luz solar en pequeñas células solares multiunión de alta eficiencia. Estos avances han llevado a que los sistemas CPV logren eficiencias de conversión del 40% o más, superando las de los sistemas fotovoltaicos tradicionales.

Además, las mejoras en los sistemas de seguimiento, que garantizan una alineación precisa de los módulos CPV con la trayectoria del sol a lo largo del día, contribuyen a mejorar los rendimientos energéticos. Las tecnologías de seguimiento avanzadas son cada vez más confiables, precisas y rentables, lo que permite que los sistemas CPV mantengan una alineación óptima con el sol.

Sistemas híbridos e integración de almacenamiento de energía

Los sistemas híbridos que integran la CPV con otras tecnologías de energía renovable, como el almacenamiento de energía o la fotovoltaica tradicional, son una tendencia significativa en el mercado de la CPV. Estas configuraciones híbridas ofrecen varias ventajas, entre ellas, una mejor integración en la red, una mayor fiabilidad en la generación de energía y la capacidad de proporcionar electricidad durante períodos de poca luz solar.

Un enfoque híbrido que se adopta habitualmente consiste en integrar la CPV con sistemas de almacenamiento de energía, que suelen incorporar baterías avanzadas. El almacenamiento de energía permite almacenar y enviar el exceso de electricidad generada durante los períodos soleados, lo que soluciona de forma eficaz la intermitencia de la energía solar. Esto es especialmente crucial para garantizar un suministro de energía constante en zonas remotas y sin red eléctrica.

Además, los sistemas híbridos CPV-fotovoltaicos que combinan la CPV y las tecnologías fotovoltaicas tradicionales están ganando impulso. Estos sistemas aprovechan la óptica de concentración de la CPV para optimizar la eficiencia en condiciones soleadas, al tiempo que dependen de los módulos fotovoltaicos para una salida de energía estable y constante en condiciones de poca o poca luz.

Información segmentaria

Información sobre productos

Se prevé que el segmento de refractores experimente un rápido crecimiento durante el período de previsión. Los refractores son elementos ópticos, normalmente compuestos de materiales transparentes como el vidrio o el acrílico, que refractan o doblan la luz solar para lograr la concentración deseada. Desempeñan un papel fundamental en los sistemas fotovoltaicos concentrados (CPV) al enfocar la luz solar sobre las células solares. Los refractores refractan eficazmente la luz solar entrante, alterando su trayectoria para aumentar la intensidad de la luz que llega a las células solares. Esta concentración de luz solar mejora significativamente la eficiencia de conversión de energía de los sistemas CPV.

Un tipo común de refractor utilizado en los sistemas CPV es la lente Fresnel. Estas lentes consisten en ranuras o crestas concéntricas en una superficie plana, lo que les permite concentrar eficazmente la luz solar. Las lentes Fresnel, famosas por su diseño compacto, se emplean con frecuencia en aplicaciones CPV. Los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo dentro de la industria CPV apuntan a mejorar la eficiencia de los refractores. Las innovaciones en el diseño de refractores, materiales y técnicas de fabricación contribuyen a lograr mayores índices de concentración y mejoras en el rendimiento general del sistema.

Si bien los refractores son cruciales para la eficiencia de CPV, la relación costo-beneficio sigue siendo una consideración importante. Los fabricantes se esfuerzan continuamente por desarrollar soluciones de refractores que cumplan con los requisitos de rendimiento óptico sin aumentar significativamente el costo general del sistema.

El impacto ambiental de los refractores está atrayendo cada vez más atención. Los fabricantes están explorando el uso de materiales reciclables y procesos de producción sostenibles para reducir la huella ambiental de los refractores empleados en los sistemas CPV.

Perspectivas regionales

Asia Pacífico emergió como el actor dominante en el mercado global de energía fotovoltaica concentrada en 2022, con la mayor participación de mercado.

La región de Asia y el Pacífico desempeña un papel importante en el mercado global de energía fotovoltaica concentrada (CPV) debido a sus crecientes demandas de energía, el creciente énfasis en la energía renovable y la rápida expansión de la industria solar. La región de Asia y el Pacífico alberga países populosos, incluidos China e India, que están experimentando una rápida urbanización e industrialización. En consecuencia, existe una demanda sustancial y creciente de electricidad en la región. Esta demanda, junto con un creciente interés en soluciones de energía limpia, presenta un potencial de crecimiento significativo para el mercado de CPV.

Numerosos países de la región de Asia y el Pacífico poseen abundantes recursos solares, incluidos altos niveles de luz solar directa. Estas condiciones favorables hacen de la CPV una opción atractiva para la generación de electricidad. Los sistemas CPV son reconocidos por su eficiencia en la conversión de la luz solar en electricidad, lo que los convierte en una opción adecuada para aprovechar la energía solar en esta región.

Varios países de la región de Asia y el Pacífico han implementado políticas de apoyo e incentivos para promover la adopción de tecnologías de energía renovable, incluida la CPV. Estas políticas a menudo incluyen tarifas de alimentación, incentivos fiscales y objetivos de energía renovable, que alientan las inversiones en proyectos CPV.

La región de Asia y el Pacífico está presenciando un creciente interés en las tecnologías solares de alta eficiencia. La capacidad de la CPV para lograr mayores eficiencias de conversión en comparación con los sistemas fotovoltaicos tradicionales se alinea con la búsqueda de la región de soluciones de energía renovable más eficientes y rentables.

Algunos proyectos en la región de Asia y el Pacífico están explorando soluciones solares híbridas que combinan la CPV con otras tecnologías solares o sistemas de almacenamiento de energía. Estas combinaciones pueden mejorar la confiabilidad de la generación de energía y la integración en la red.

Desarrollos recientes

• En mayo de 2023, Morgan Solar presentó el IV DAQ 550W como la última incorporación a su plataforma de sensores IoT. Este nuevo modelo ahora cubre más del 90% de las tecnologías fotovoltaicas basadas en silicio ya instaladas, abordando la creciente demanda de monitoreo del estado de CC de los paneles solares de mayor potencia.
• En abril de 2023, Sumitomo Electric Industries, Ltd. y el Instituto Nacional de Tecnología de la Información y las Comunicaciones (NICT) colaboraron para desarrollar una fibra óptica multinúcleo acoplada aleatoriamente con 19 núcleos sin precedentes. Esta fibra óptica multinúcleo, con un diámetro exterior estándar de 0,125 mm, logró una notable tasa de transmisión de 1,7 petabits por segundo en una distancia de 63,5 km.
• En abril de 2023, Saint-Augustin Canada Electric Inc. adquirió con éxito la tecnología de sistemas fotovoltaicos concentrados (CPV) de Soitec. Esta adquisición estratégica se alinea con el objetivo de STACE de mejorar su cartera de productos y expandir su presencia en el mercado de la industria de la energía solar.

Principales actores del mercado

• Radical Sun Systems, Inc.
• SolAero Technologies Corp.
• Arzon Solar LLC.
• Energía solar Cool Earth
• Morgan Solar Inc.
• Grupo ARIMA
• Compañía de tecnología fotovoltaica Suncore Limited
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• Saint-Augustin Canada Electric Inc.(STACE)
• Tecnología optoelectrónica Sanan Co., Ltd