Mercado de torres solares de tiro ascendente: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por componente (chimenea/torre, turbina eólica, colector de aire solar, generador), por aplicación (residencial, industrial, comercial), por región, por competencia, 2018-2028

Descripción general del mercado

El mercado global de torres solares de tiro ascendente se valoró en USD 22.08 mil millones en 2022 y se anticipa que proyectará un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 20,19% hasta 2028.

Impulsores clave del mercado

Demanda de energía renovable

El mercado global de torres solares de tiro ascendente está impulsado por la creciente demanda de fuentes de energía renovable. A medida que el mundo lidia con la urgente necesidad de abordar el cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, la transición a soluciones energéticas limpias y sostenibles se ha vuelto primordial. Las torres solares de tiro ascendente representan una tecnología de energía renovable prometedora que aprovecha la energía del sol para generar electricidad. Con una creciente conciencia de las consecuencias ambientales de la generación de energía basada en combustibles fósiles, los gobiernos, las empresas y las personas están buscando alternativas más limpias. Las torres solares de tiro ascendente ofrecen una fuente confiable y sostenible de electricidad sin las emisiones asociadas con las plantas de energía de combustibles fósiles tradicionales. Esta demanda de fuentes de energía renovables es un impulsor fundamental del crecimiento del mercado de torres solares de tiro ascendente.

Recursos solares abundantes

Las regiones con abundantes recursos solares desempeñan un papel crucial en el impulso del mercado de torres solares de tiro ascendente. Las torres solares de tiro ascendente requieren luz solar directa para calentar el aire y crear el diferencial de temperatura necesario para la generación de energía. En consecuencia, las áreas con alta irradiación solar, como los desiertos y las regiones áridas, son particularmente adecuadas para el despliegue de estas torres. Los países situados en regiones ricas en sol reconocen el potencial de las torres solares de tiro ascendente como una valiosa fuente de energía. Aprovechan sus ventajas solares naturales para invertir y desarrollar proyectos de energía solar, incluidas las torres solares de tiro ascendente. La disponibilidad de abundantes recursos solares no solo hace que estas regiones sean atractivas para la producción de energía, sino que también mejora la viabilidad económica de dichos proyectos.

Seguridad energética

La búsqueda de la seguridad energética es un impulsor importante del mercado global de torres solares de tiro ascendente. La seguridad energética implica garantizar un suministro estable, confiable y diverso de energía para satisfacer las necesidades de una nación o región. La dependencia de combustibles fósiles y fuentes de energía importadas puede plantear riesgos para la seguridad energética, lo que hace que la diversificación de las fuentes de generación de energía sea imperativa. Las torres solares de tiro ascendente contribuyen a la seguridad energética al proporcionar una fuente constante y predecible de energía limpia. A diferencia de algunas fuentes renovables intermitentes como la eólica y la solar fotovoltaica, las torres solares de tiro ascendente pueden generar energía de manera constante durante el día y la noche, lo que las convierte en una valiosa adición a una cartera de energía diversificada. Esta estabilidad mejora la seguridad energética y reduce la vulnerabilidad a las interrupciones del suministro o las fluctuaciones de precios en los mercados de combustibles fósiles.

Avances tecnológicos

Los continuos avances tecnológicos están impulsando el crecimiento del mercado de torres solares de tiro ascendente. A medida que los investigadores e ingenieros exploran enfoques innovadores para el diseño de torres, los materiales y las mejoras de eficiencia, las torres solares de tiro ascendente se han vuelto más rentables y atractivas como una solución de energía renovable. Los avances en la ciencia de los materiales han llevado al desarrollo de componentes de torre más eficientes y duraderos, como materiales colectores mejorados y sistemas de intercambio de calor. Las técnicas de ingeniería y el modelado mejorados también han permitido la optimización de las dimensiones y configuraciones de la torre, lo que aumenta aún más la producción de energía.

Además, la investigación en curso sobre soluciones de almacenamiento de energía, como los sistemas avanzados de almacenamiento térmico, está abordando el desafío de la generación de energía intermitente y haciendo que las torres solares de tiro ascendente sean aún más confiables y versátiles.

Incentivos gubernamentales

Las políticas gubernamentales de apoyo, los subsidios y los incentivos destinados a promover el desarrollo de la energía renovable son fundamentales para impulsar la inversión en el mercado de torres solares de tiro ascendente. Muchos países han implementado metas de energía renovable y de reducción de emisiones, fomentando la adopción de tecnologías de energía limpia como las torres solares de tiro ascendente. Los gobiernos ofrecen diversos incentivos financieros a los desarrolladores e inversores en proyectos de energía renovable, incluidos créditos fiscales, subvenciones, tarifas de alimentación y marcos regulatorios favorables. Estos incentivos reducen las barreras financieras asociadas con los proyectos de torres solares de tiro ascendente y brindan un retorno de la inversión predecible, lo que los hace más atractivos para las partes interesadas. El apoyo del gobierno también incluye financiación de investigación y desarrollo, regulaciones ambientales que favorecen la energía limpia e iniciativas para agilizar los procesos de permisos y aprobación para proyectos de energía renovable. Todas estas medidas crean un entorno propicio para el crecimiento del mercado de torres solares de tiro ascendente. Beneficios ambientales Los beneficios ambientales de la generación de energía solar son impulsores significativos del mercado de torres solares de tiro ascendente. Las torres solares de tiro ascendente producen electricidad sin emitir gases de efecto invernadero, contaminantes o partículas, lo que las convierte en una fuente de energía respetuosa con el medio ambiente. Estas torres tienen una huella ambiental mínima en comparación con las plantas de energía que utilizan combustibles fósiles, que pueden tener efectos perjudiciales en la calidad del aire y del agua, contribuir al cambio climático y plantear riesgos para la salud de las comunidades cercanas. La reducción de la contaminación del aire y la conservación de los recursos hídricos son beneficios ambientales particularmente importantes de las torres solares de tiro ascendente.

Además, las torres solares de tiro ascendente contribuyen a una reducción de la huella de carbono general de la producción de energía, en consonancia con los esfuerzos mundiales para mitigar el cambio climático. La reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y la promoción de tecnologías de energía limpia son impulsores clave de la inversión en torres solares de tiro ascendente como una solución energética sostenible.

Es probable que las políticas gubernamentales impulsen el mercado

Objetivos y mandatos de energía renovable

Muchos gobiernos de todo el mundo han establecido objetivos y mandatos ambiciosos de energía renovable para reducir las emisiones de carbono y combatir el cambio climático. Estas políticas son un impulsor importante del mercado global de torres solares de tiro ascendente. Los gobiernos establecen objetivos específicos para el porcentaje de energía que debe provenir de fuentes renovables dentro de un período de tiempo determinado.

Por ejemplo, en la Unión Europea, la Directiva de Energías Renovables exige que los estados miembros alcancen un objetivo de al menos el 32% de energía proveniente de fuentes renovables para el año 2030. Existen objetivos y mandatos similares en otras regiones, incluidos Estados Unidos, China e India. Las torres solares de tiro ascendente contribuyen a cumplir estos objetivos al proporcionar una fuente confiable de energía limpia y renovable.

Para apoyar estas políticas, los gobiernos a menudo ofrecen incentivos financieros, subsidios y marcos regulatorios que facilitan el desarrollo y la implementación de proyectos de torres solares de tiro ascendente. Estas medidas reducen las barreras financieras asociadas con los proyectos de energía renovable y fomentan la inversión en el sector.

Tarifas de alimentación y acuerdos de compra de energía (PPA)

Créditos fiscales a la inversión (ITC) y subvenciones

Muchos gobiernos ofrecen créditos fiscales a la inversión (ITC) y subvenciones como incentivos financieros para apoyar el desarrollo y la implementación de proyectos de energía renovable, incluidas las torres solares de tiro ascendente. Los ITC permiten a los desarrolladores de proyectos deducir un porcentaje de sus costos de proyecto de sus obligaciones fiscales, reduciendo efectivamente el costo general del proyecto. Las subvenciones, a menudo proporcionadas por agencias u organizaciones gubernamentales, ofrecen apoyo financiero directo a los proyectos de energía renovable. Estos fondos se pueden utilizar para el desarrollo de proyectos, la construcción y los esfuerzos de investigación y desarrollo relacionados con las torres solares de tiro ascendente.

Financiamiento de investigación y desarrollo (I+D)

Las políticas gubernamentales incluyen programas de financiación dedicados a la investigación y el desarrollo (I+D) en tecnologías de energía renovable. Estos programas asignan recursos para apoyar proyectos innovadores que mejoran la eficiencia, la rentabilidad y el rendimiento de las torres solares de tiro ascendente. La financiación de la I+D ayuda a superar los desafíos técnicos y tecnológicos, acelera el desarrollo de diseños de torres solares de tiro ascendente de próxima generación y fomenta la colaboración entre instituciones de investigación, universidades y actores de la industria privada.

Regulaciones ambientales y objetivos de reducción de emisiones

Las estrictas regulaciones ambientales y los objetivos de reducción de emisiones están impulsando a los gobiernos a promover fuentes de energía limpia como las torres solares de tiro ascendente. Al reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y los contaminantes asociados con las fuentes de energía tradicionales, las torres solares de tiro ascendente contribuyen a cumplir con los estándares de calidad del aire y alcanzar los objetivos de reducción de emisiones. Los gobiernos aplican límites a las emisiones y esquemas de comercio de emisiones, que incentivan el uso de energía renovable para reducir la huella de carbono. El cumplimiento de estas regulaciones fomenta la integración de las torres solares de tiro ascendente en la combinación energética.

Procesos de permisos y reglamentación simplificados

Para acelerar la implementación de proyectos de energía renovable, los gobiernos a menudo implementan políticas destinadas a simplificar los procesos de permisos y reglamentación. Estas políticas reducen las cargas administrativas, acortan los plazos de aprobación y brindan claridad a los desarrolladores de proyectos. Al simplificar el panorama de permisos y reglamentación, los gobiernos facilitan el desarrollo de torres solares de tiro ascendente y otros proyectos de energía renovable, lo que facilita que los desarrolladores naveguen por las complejidades de la implementación del proyecto.

En resumen, las políticas gubernamentales desempeñan un papel fundamental en el impulso del mercado global de torres solares de tiro ascendente al establecer objetivos de energía renovable, brindar incentivos financieros, garantizar flujos de ingresos estables, financiar iniciativas de I+D y hacer cumplir las regulaciones ambientales. Estas políticas crean un entorno favorable para el crecimiento de las torres solares de tiro ascendente como una solución energética limpia y sostenible.

Principales desafíos del mercado

Altos costos iniciales de capital

Uno de los principales desafíos que obstaculizan la adopción generalizada de las torres solares de tiro ascendente es el alto costo inicial de capital asociado con su construcción e instalación. Construir una torre solar de tiro ascendente es un proyecto de ingeniería complejo que requiere una inversión financiera significativa en materiales, infraestructura y tecnología. Los componentes clave del costo incluyen

Estructura de la torreLa torre en sí, que puede alcanzar alturas considerables, exige materiales robustos y técnicas de construcción para soportar fuerzas ambientales, como cargas de viento.

ColectorLa amplia área del colector, a menudo construida con materiales especializados como plásticos agrícolas o vidrio, requiere una inversión sustancial.

Turbinas y generadoresLas turbinas y generadores de alta eficiencia son esenciales para convertir las corrientes de aire ascendentes en electricidad, pero tienen un costo considerable.

Adquisición de terrenosAsegurar grandes extensiones de tierra en ubicaciones adecuadas, a menudo en regiones áridas con abundante luz solar, puede ser costoso.

Investigación y desarrolloSe necesitan esfuerzos continuos de investigación y desarrollo para optimizar los diseños de las torres y mejorar la eficiencia energética, lo que también se suma al costo general del proyecto.

Si bien los costos de capital iniciales de las torres solares de corriente ascendente pueden ser sustanciales, se espera que disminuyan con el tiempo a medida que la tecnología madure, se realicen economías de escala y se realicen avances en materiales y técnicas de construcción. Sin embargo, la inversión inicial sigue siendo un desafío importante, en particular para las empresas más pequeñas y las regiones con acceso limitado a la financiación.

Intermitencia y almacenamiento de energía

La intermitencia es un desafío fundamental para las torres solares de tiro ascendente y otras fuentes de energía renovable. A diferencia de las plantas de energía de combustibles fósiles que pueden generar electricidad de forma continua, las torres solares de tiro ascendente dependen de la luz solar para crear diferenciales de temperatura, que generan corrientes de aire para la generación de energía. En consecuencia, están sujetas a variaciones en las condiciones climáticas, incluida la nubosidad y la noche.

Esta intermitencia plantea desafíos para proporcionar un suministro de energía estable y confiable. Durante los días nublados o por la noche, la producción de energía de las torres solares de tiro ascendente disminuye significativamente o cesa por completo. Esta intermitencia puede alterar la confiabilidad de la red y requerir fuentes de energía de respaldo o soluciones de almacenamiento de energía para satisfacer las demandas de energía durante períodos de baja o nula radiación solar.

Las tecnologías de almacenamiento de energía, como los sistemas avanzados de almacenamiento térmico o las baterías, son esenciales para abordar este desafío almacenando el exceso de energía generada durante los períodos soleados para su uso durante las horas nubladas o nocturnas. La implementación de soluciones efectivas de almacenamiento de energía agrega complejidad y costo a los proyectos de torres solares de tiro ascendente, lo que los hace más desafiantes financieramente.

Además, la elección de tecnologías de almacenamiento de energía adecuadas y la gestión de los sistemas de almacenamiento de energía requieren una consideración cuidadosa para optimizar el rendimiento y garantizar la estabilidad de la red.

En resumen, los altos costos iniciales de capital y los desafíos relacionados con la intermitencia son obstáculos importantes que enfrenta el mercado global de torres solares de tiro ascendente. Si bien los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso apuntan a mitigar estos desafíos, abordarlos de manera efectiva es crucial para aprovechar todo el potencial de las torres solares de tiro ascendente como una fuente de energía limpia y sostenible.

Información segmentaria

Información sobre turbinas eólicas

El segmento de turbinas eólicas tuvo la mayor participación de mercado en 2022 y se espera que la mantenga en el período de pronóstico. Las turbinas eólicas son responsables de convertir la energía cinética generada por las corrientes de aire ascendentes dentro de la torre solar de tiro ascendente en electricidad. Este proceso de conversión es esencial para aprovechar la energía generada por la corriente ascendente de la torre y hacerla utilizable para diversas aplicaciones, incluido el suministro de electricidad a la red. Las turbinas eólicas tienen un impacto significativo en la capacidad de generación de electricidad de una torre solar de corriente ascendente. Su tamaño, diseño y eficiencia influyen directamente en la cantidad de electricidad que puede producir el sistema. Las turbinas más grandes y eficientes pueden capturar una mayor cantidad de energía cinética de la corriente ascendente, lo que genera una mayor producción de energía. La tecnología de turbinas eólicas ha experimentado avances sustanciales en los últimos años, lo que ha llevado a una mayor eficiencia en la captura de energía. Las turbinas eólicas modernas están diseñadas para maximizar la conversión de energía, asegurando que una parte significativa de la energía cinética de la corriente ascendente se transforme en electricidad. Esta eficiencia es crucial para la viabilidad económica de los proyectos de torres solares de corriente ascendente. Las turbinas eólicas se han vuelto cada vez más rentables debido a las economías de escala, las innovaciones tecnológicas y un mercado competitivo. La reducción del costo de los componentes de las turbinas eólicas y los procesos de fabricación las ha convertido en una opción atractiva para la generación de electricidad dentro de las torres solares de corriente ascendente. Las turbinas eólicas son conocidas por su confiabilidad y durabilidad. Están diseñadas para operar de manera eficiente en una amplia gama de condiciones ambientales, incluidas las variaciones en la velocidad y dirección del viento. Esta confiabilidad es crucial para garantizar la generación constante de electricidad a partir de torres solares de corriente ascendente. La tecnología de turbinas eólicas es altamente escalable, lo que permite a los desarrolladores adaptar el tamaño y la capacidad de las turbinas para satisfacer los requisitos específicos de los proyectos de torres solares de corriente ascendente. Esta escalabilidad garantiza la flexibilidad en el diseño y la optimización de los sistemas de torres para diversas ubicaciones y necesidades energéticas. Los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso continúan mejorando la tecnología de las turbinas eólicas, lo que lleva a mejoras en la eficiencia, la durabilidad y el rendimiento. Estos avances impulsan el dominio de las turbinas eólicas en el mercado de torres solares de tiro ascendente.

Información comercial

El segmento comercial tuvo la mayor participación de mercado en 2022 y se proyecta que experimente un rápido crecimiento durante el período de pronóstico. Las torres solares de tiro ascendente son estructuras enormes que requieren una superficie de tierra significativa y radiación solar para funcionar de manera eficiente. Los proyectos a escala comercial, a menudo ubicados en regiones remotas o áridas con abundante luz solar, pueden aprovechar estas condiciones para generar una electricidad sustancial. La gran área colectora y la chimenea alta de las torres solares de tiro ascendente comerciales facilitan una mayor producción de energía en comparación con las aplicaciones de menor escala. Los proyectos de torres solares de tiro ascendente comerciales están diseñados para integrarse perfectamente en la red eléctrica. Tienen la capacidad de generar cantidades sustanciales de electricidad, lo que los convierte en valiosos contribuyentes al suministro de energía de una región. La energía generada se puede distribuir a consumidores residenciales, industriales y comerciales a través de la infraestructura de red existente. Los proyectos de torres solares de tiro ascendente a gran escala se benefician de las economías de escala, lo que genera eficiencias de costos en términos de materiales, construcción y mantenimiento. Esto puede resultar en un menor costo por unidad de electricidad generada, lo que mejora la viabilidad económica de los proyectos comerciales. Los proyectos comerciales a menudo tienen acceso a la infraestructura necesaria, incluidas las líneas de transmisión y subestaciones, lo que simplifica la conexión a la red. Además, los proyectos a escala comercial tienen más probabilidades de obtener financiamiento e inversiones de los gobiernos, las empresas de servicios públicos y las partes interesadas del sector privado debido a su potencial para tener un impacto significativo en la producción de energía regional. Las torres solares de tiro ascendente a escala comercial están mejor equipadas para satisfacer las importantes demandas energéticas de las grandes áreas urbanas, las instalaciones industriales y los complejos comerciales. Estos proyectos pueden proporcionar una fuente estable y confiable de energía limpia para apoyar a las industrias y las empresas, lo que ayuda a reducir las emisiones de carbono y el impacto ambiental. Los proyectos comerciales a menudo sirven como bancos de pruebas para iniciativas de investigación y desarrollo destinadas a optimizar la tecnología de torres solares de tiro ascendente. Esta innovación continua puede conducir a mejoras en el diseño de la torre, los materiales y la eficiencia general. Las torres solares de tiro ascendente a gran escala tienen el potencial de reducir significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia de combustibles fósiles para la generación de electricidad. Los proyectos comerciales pueden tener un impacto ambiental más sustancial que las aplicaciones a menor escala.

Información regional

Europa

Europa es el mercado más grande para las torres solares de tiro ascendente, y representa más del 50% de la participación de mercado global. Esto se debe a una serie de factores, incluidas las políticas gubernamentales favorables, la alta inversión en I+D y la presencia de actores establecidos.

Alemania es el país líder en el mercado europeo de torres solares de tiro ascendente, seguido de España, Italia y Francia. Alemania alberga la primera planta de torres solares de tiro ascendente a escala comercial del mundo, que ha estado en funcionamiento desde 1982.

Asia Pacífico

Se espera que la región de Asia Pacífico sea testigo del crecimiento más rápido en el mercado global de torres solares de tiro ascendente en los próximos años. Esto se debe a una serie de factores, entre ellos la alta demanda de electricidad, la abundancia de recursos solares y el apoyo gubernamental.

China es el país líder en el mercado de torres solares de tiro ascendente en Asia Pacífico, seguido de India, Australia y Japón. China está invirtiendo fuertemente en el desarrollo de la tecnología de torres solares de tiro ascendente y se espera que implemente una serie de proyectos a escala comercial en los próximos años.

América del Norte

América del Norte es un mercado de tamaño moderado para las torres solares de tiro ascendente. Estados Unidos es el país líder en el mercado norteamericano de torres solares de tiro ascendente. Actualmente, se están llevando a cabo varios proyectos piloto y de demostración en Estados Unidos, y se espera que la primera planta de torres solares de tiro ascendente a escala comercial se ponga en funcionamiento en los próximos años.

Acontecimientos recientes

• En agosto de 2023, el gobierno australiano anunció una inversión de USD 10 millones en EnviroMission, una empresa que está desarrollando tecnología de torres solares de tiro ascendente. La inversión se utilizará para apoyar la construcción de una planta de torre solar de tiro ascendente a escala comercial en Australia.
• En julio de 2023, la empresa china China Energy Engineering Corporation anunció que había recaudado USD 100 millones para el desarrollo de la tecnología de torre solar de tiro ascendente. La empresa planea utilizar los fondos para construir una serie de plantas de torre solar de tiro ascendente a escala comercial en China.
• En junio de 2023, la empresa estadounidense Hyperion Solar Energy anunció que había obtenido USD 50 millones en financiación para el desarrollo de una planta de torre solar de tiro ascendente en Arizona. Se espera que la planta entre en funcionamiento en 2025 y será una de las plantas de torre solar de tiro ascendente más grandes del mundo.
• En mayo de 2023, la empresa alemana EnBW anunció que había probado con éxito un prototipo de planta de torre solar de tiro ascendente. La planta está ubicada en Stuttgart, Alemania, y tiene una capacidad de 100 kW.
• En abril de 2023, la empresa australiana Heliogen anunció que había desarrollado un nuevo tipo de colector solar diseñado específicamente para su uso en torres solares de corriente ascendente. El nuevo colector es más eficiente y menos costoso que los diseños anteriores.
• En marzo de 2023, la empresa española Torresol Energy anunció que había firmado un contrato para construir una planta solar de torre de 5 MW con corriente ascendente en España. Se espera que la planta entre en funcionamiento en 2024.

Principales actores del mercado

• EnviroMission Limited
• Green Power Energy
• Hyperion Solar Energy
• SunCentral Inc
• Atlantis Solar LLC
• SunPower Corporation
• New BrightSource, Ltd.
• First Solar, Inc.
• JinkoSolar Holding Co., Ltd
• China Energy Engineering Corporation.