Marché du photovoltaïque concentré – Taille de l’industrie mondiale, part, tendances, opportunités et prévisions segmentées par produit (réflecteur et réfracteur), par concentration (faible et élevée), par application (utilitaire et commerciale), par région, par prévision et opportunités de concurrence, 2018-2028F

Aperçu du marché

Le marché mondial du photovoltaïque concentré était évalué à 982,46 millions USD en 2022 et devrait connaître une croissance robuste au cours de la période de prévision avec un TCAC de 9,61 % jusqu'en 2028. La demande croissante d'applications photovoltaïques centralisées (CPV) devrait stimuler la croissance des accords d'achat d'énergie entre les entreprises privées et les régies d'électricité. L'industrie mondiale du CPV devrait connaître une concurrence sur le marché, une fiabilité améliorée et une efficacité accrue dans les années à venir. De plus, les incitations et les subventions gouvernementales visant à atteindre les objectifs en matière d'énergies renouvelables sont susceptibles de contribuer à la croissance du marché mondial des concentrateurs photovoltaïques. FrançaisLa rentabilité et l'utilisation des ressources énergétiques renouvelables devraient être les principaux moteurs de la demande au cours de la période de prévision.

Principaux moteurs du marché

Efficacité de conversion énergétique élevée

L'un des principaux moteurs du marché mondial du photovoltaïque concentré (CPV) est la capacité exceptionnelle de la technologie à atteindre une efficacité de conversion énergétique élevée. Les systèmes CPV utilisent des composants optiques, tels que des lentilles ou des miroirs, pour concentrer la lumière du soleil sur de petites cellules solaires à haut rendement appelées cellules solaires multijonctions. Ces cellules spécialisées peuvent convertir une plus grande partie de la lumière solaire entrante en électricité, ce qui se traduit par des rendements de conversion nettement supérieurs à ceux des systèmes photovoltaïques (PV) traditionnels.

La recherche d'une plus grande efficacité de conversion énergétique est un objectif central dans le secteur des énergies renouvelables, et le CPV se distingue comme une technologie capable de fournir des résultats exceptionnels. Les systèmes CPV atteignent des rendements de conversion supérieurs à 40 %, ce qui permet de générer davantage d'électricité à partir d'une quantité donnée de lumière solaire, ce qui fait du CPV un choix intéressant pour les régions disposant de terres limitées ou ayant besoin d'une production d'électricité élevée.

La volonté de maximiser la production d'énergie tout en minimisant l'utilisation des terres et l'impact environnemental positionne le CPV comme une technologie de pointe pour les installations solaires à grande échelle et l'intégration au réseau. La quête d'un rendement de conversion encore plus élevé continue de stimuler la recherche et l'innovation dans le domaine du CPV, propulsant sa croissance sur le marché mondial des énergies renouvelables.

Demande croissante d'énergie propre et durable

Le passage mondial vers des sources d'énergie propres et durables est un catalyseur important pour le marché du CPV. Les gouvernements, les entreprises et les consommateurs reconnaissent de plus en plus l'impératif de réduire les émissions de gaz à effet de serre et d'abandonner les combustibles fossiles pour lutter contre le changement climatique. L'énergie solaire, y compris le CPV, joue un rôle central dans cette transition.

Les systèmes CPV offrent plusieurs avantages en matière de durabilité. Leur rendement de conversion énergétique élevé leur permet de produire plus d'électricité avec moins de cellules solaires, réduisant ainsi l'empreinte environnementale associée à la fabrication et aux matériaux. De plus, la production d'électricité sans émissions et sans pollution atmosphérique des CPV s'aligne parfaitement sur les objectifs de durabilité.

Les pays du monde entier établissent des objectifs en matière d'énergie renouvelable et mettent en œuvre des politiques et des mesures incitatives pour soutenir l'adoption des technologies solaires, y compris les CPV. Ces initiatives créent un environnement favorable à la croissance du marché CPV en encourageant les investissements dans des projets d'énergie propre et en contribuant à l'expansion des installations CPV.

Alors que la demande de sources d'énergie propres et durables continue d'augmenter, la position du CPV dans le paysage énergétique mondial devrait s'étendre, renforçant son rôle de force motrice sur le marché des énergies renouvelables.

Intégration au réseau et sécurité énergétique

La demande de sources d'énergie fiables et sûres, ainsi que l'objectif d'amélioration de la résilience du réseau, servent de catalyseur important pour le marché CPV. Les systèmes CPV sont bien adaptés à une intégration transparente au réseau, grâce à leur capacité remarquable à produire de l'électricité de manière efficace pendant les périodes de pointe de la demande. Cette caractéristique contribue de manière significative à la sécurité énergétique en atténuant le risque de pénurie d'électricité pendant les heures de forte demande.

De plus, la technologie CPV joue un rôle essentiel dans le renforcement de la stabilité du réseau. L'efficacité exceptionnelle de conversion d'énergie et les capacités de réponse rapide des systèmes CPV en font des atouts inestimables pour garantir la fiabilité du réseau, en particulier lorsqu'ils sont combinés à des systèmes de stockage d'énergie. La technologie CPV permet un équilibre précis entre l'offre et la demande, offrant aux opérateurs de réseau un meilleur contrôle sur la production d'électricité.

En outre, la technologie CPV excelle dans les interconnexions électriques transfrontalières, qui facilitent l'échange d'électricité entre les nations, améliorant ainsi la sécurité énergétique et l'efficacité du marché. Compte tenu de ses capacités efficaces de production d'électricité, la technologie CPV apparaît comme une option attrayante pour les projets d'interconnexion, en particulier dans les régions où l'irradiation solaire est abondante.

Alors que les gouvernements et les services publics du monde entier accordent la priorité à l'intégration des réseaux et à la sécurité énergétique, la technologie CPV apparaît comme un moteur clé de l'innovation et de la croissance sur le marché mondial des énergies renouvelables. Son potentiel d'amélioration de la fiabilité du réseau et de contribution à la sécurité énergétique s'aligne parfaitement sur les exigences évolutives des systèmes énergétiques modernes.

Principaux défis du marché

Besoins en matière de terrain et d'espace

Les systèmes photovoltaïques à concentration (CPV) nécessitent une quantité importante de terrain ou d'espace pour accueillir les optiques de concentration et les systèmes de suivi qui suivent la trajectoire du soleil tout au long de la journée. Ce besoin de terrain ou d'espace peut présenter un défi, en particulier dans les zones densément peuplées où les terrains disponibles sont limités ou coûteux.

Dans les régions où les intérêts fonciers sont concurrents, comme l'agriculture ou le développement urbain, l'acquisition de sites adaptés aux installations CPV peut être exigeante. Trouver un équilibre entre l'impératif de production d'énergie renouvelable et d'autres priorités d'utilisation des terres et considérations environnementales exige une planification méticuleuse et, dans certains cas, des politiques d'utilisation des terres qui approuvent les projets d'énergie renouvelable.

De plus, le besoin de vastes terrains ou d'espaces peut limiter l'évolutivité des projets CPV dans certains endroits. Pour relever ce défi, il faudra peut-être développer des conceptions CPV innovantes et plus compactes ou explorer l'intégration du CPV à d'autres pratiques d'utilisation des terres, telles que l'agrivoltaïque (la combinaison de l'agriculture et de la production d'énergie solaire).

Variabilité de l'irradiance solaire

Les systèmes CPV dépendent fortement de la lumière directe du soleil pour des performances optimales. Bien qu'ils excellent dans les régions à forte irradiance solaire et au ciel dégagé, leur efficacité peut être considérablement influencée par les conditions météorologiques, la couverture nuageuse et l'ombrage. La variabilité de l'irradiance solaire représente un défi pour le fonctionnement fiable et cohérent des systèmes CPV.

Dans les zones où les conditions météorologiques sont imprévisibles ou la couverture nuageuse est fréquente, les systèmes CPV peuvent connaître des fluctuations de production d'électricité, ce qui entraîne des défis en matière d'intégration au réseau. Les services publics et les opérateurs de réseau doivent tenir compte de cette variabilité et développer des stratégies pour gérer la nature intermittente de l'électricité produite par CPV.

L'atténuation de l'impact de l'irradiance solaire variable peut impliquer l'intégration de systèmes de stockage d'énergie pour stocker l'excédent d'électricité pendant les périodes ensoleillées et le distribuer pendant les conditions nuageuses ou de faible luminosité. De plus, des prévisions météorologiques améliorées et des technologies de suivi avancées peuvent optimiser les performances du système CPV et l'intégration au réseau.

Principales tendances du marché

Progrès technologiques et améliorations de l'efficacité

Une tendance notable observée sur le marché mondial du photovoltaïque concentré (CPV) est l'avancée technologique continue et l'amélioration de l'efficacité des systèmes CPV. Avec la quête continue de l'industrie solaire pour améliorer l'efficacité de la conversion énergétique, le CPV est devenu un point focal en raison de son potentiel à offrir une efficacité supérieure par rapport aux systèmes photovoltaïques (PV) traditionnels.

Les systèmes CPV utilisent des composants optiques, tels que des lentilles ou des miroirs, pour concentrer la lumière du soleil sur des cellules solaires à haut rendement. Cette concentration de la lumière solaire améliore considérablement la capacité de production d'électricité des systèmes CPV. Les progrès récents dans la conception optique, les matériaux et la technologie des cellules solaires ont permis d'améliorer considérablement l'efficacité des CPV.

Un domaine d'innovation clé réside dans la conception d'optiques de concentrateur avancées. Les entreprises développent activement des éléments optiques plus efficaces et plus précis capables de concentrer la lumière du soleil sur de petites cellules solaires multijonctions à haut rendement. Ces avancées ont permis aux systèmes CPV d'atteindre des rendements de conversion de 40 % ou plus, dépassant ceux des systèmes PV traditionnels.

En outre, les améliorations apportées aux systèmes de suivi, qui garantissent un alignement précis des modules CPV avec la trajectoire du soleil tout au long de la journée, contribuent à améliorer les rendements énergétiques. Les technologies de suivi avancées deviennent de plus en plus fiables, précises et rentables, permettant aux systèmes CPV de maintenir un alignement optimal avec le soleil.

Systèmes hybrides et intégration du stockage d'énergie

Les systèmes hybrides qui intègrent le CPV à d'autres technologies d'énergie renouvelable, telles que le stockage d'énergie ou le PV traditionnel, constituent une tendance importante sur le marché du CPV. Ces configurations hybrides offrent plusieurs avantages, notamment une meilleure intégration au réseau, une fiabilité améliorée de la production d'énergie et la capacité de fournir de l'électricité pendant les périodes de faible ensoleillement.

Une approche hybride couramment adoptée consiste à intégrer le CPV aux systèmes de stockage d'énergie, incorporant généralement des batteries avancées. Le stockage d'énergie permet de stocker et de distribuer l'excédent d'électricité produit pendant les périodes ensoleillées, ce qui permet de remédier efficacement à l'intermittence de l'énergie solaire. Cela est particulièrement crucial pour assurer une alimentation électrique constante dans les zones hors réseau et éloignées.

De plus, les systèmes hybrides CPV-photovoltaïques qui combinent les technologies CPV et PV traditionnelles gagnent du terrain. Ces systèmes exploitent l'optique de concentration du CPV pour optimiser l'efficacité dans des conditions ensoleillées, tout en s'appuyant sur des modules PV pour une production d'énergie stable et constante dans des conditions de lumière diffuse ou de faible luminosité.

Informations sur les segments

Informations sur les produits

Sur la base de la catégorie de produit, le segment des services publics est devenu l'acteur dominant sur le marché mondial du photovoltaïque concentré en 2022.

Le secteur des services publics au sein du marché mondial du photovoltaïque concentré (CPV) est un segment crucial et en pleine expansion pour le déploiement de la technologie CPV. Les installations CPV à l'échelle des services publics sont généralement des centrales solaires à grande échelle qui produisent de l'électricité pour le réseau. Les installations CPV à l'échelle des services publics sont spécifiquement conçues pour générer une quantité importante d'électricité, avec des capacités allant de plusieurs mégawatts à des centaines de mégawatts. Ces installations jouent un rôle important dans la contribution au réseau électrique.

Pour maximiser la production d'énergie dans les régions ensoleillées, les systèmes CPV à l'échelle des services publics utilisent des cellules solaires multijonctions à haut rendement qui peuvent atteindre des rendements de conversion supérieurs à 40 %. Les innovations continues dans les matériaux, les processus de fabrication et la conception des systèmes ont contribué à la réduction des coûts sur le marché CPV.

De plus, les installations CPV à grande échelle contribuent à la stabilisation du réseau en fournissant une production d'électricité constante et prévisible pendant les heures de clarté. Cela est particulièrement important dans les régions où la part des sources d'énergie renouvelables intermittentes, telles que l'éolien et le solaire, est élevée, afin de garantir la fiabilité du réseau.

De plus, les installations CPV à grande échelle offrent une production d'électricité sans émissions, contribuant ainsi à la réduction des émissions de gaz à effet de serre et de la pollution atmosphérique. Cela s'aligne sur les efforts mondiaux visant à lutter contre le changement climatique et à améliorer la qualité globale de l'air.

Informations sur les produits

Le segment des réfracteurs devrait connaître une croissance rapide au cours de la période de prévision. Les réfracteurs sont des éléments optiques, généralement composés de matériaux transparents tels que le verre ou l'acrylique, qui réfractent ou courbent la lumière du soleil pour atteindre la concentration souhaitée. Ils jouent un rôle fondamental dans les systèmes photovoltaïques concentrés (CPV) en focalisant la lumière du soleil sur les cellules solaires. Les réfracteurs réfractent efficacement la lumière solaire entrante, modifiant sa trajectoire pour augmenter l'intensité de la lumière atteignant les cellules solaires. Cette concentration de la lumière solaire améliore considérablement l'efficacité de conversion énergétique des systèmes CPV.

Un type de réfracteur couramment utilisé dans les systèmes CPV est la lentille de Fresnel. Ces lentilles sont constituées de rainures ou de crêtes concentriques sur une surface plane, ce qui leur permet de concentrer efficacement la lumière solaire. Réputées pour leur conception compacte, les lentilles de Fresnel sont fréquemment utilisées dans les applications CPV. Les efforts continus de recherche et développement au sein de l'industrie CPV visent à améliorer l'efficacité des réfracteurs. Les innovations dans la conception des réfracteurs, les matériaux et les techniques de fabrication contribuent à atteindre des taux de concentration plus élevés et à améliorer les performances globales du système.

Bien que les réfracteurs soient essentiels à l'efficacité CPV, la rentabilité reste une considération importante. Les fabricants s'efforcent en permanence de développer des solutions de réfracteurs qui répondent aux exigences de performances optiques sans augmenter de manière significative le coût global du système.

L'impact environnemental des réfracteurs suscite une attention accrue. Les fabricants explorent l'utilisation de matériaux recyclables et de processus de production durables pour réduire l'empreinte environnementale des réfracteurs utilisés dans les systèmes CPV.

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Informations régionales

L'Asie-Pacifique est devenue l'acteur dominant du marché mondial du photovoltaïque concentré en 2022, détenant la plus grande part de marché.

La région Asie-Pacifique joue un rôle important sur le marché mondial du photovoltaïque concentré (CPV) en raison de sa demande énergétique croissante, de l'importance croissante accordée aux énergies renouvelables et de l'expansion rapide de l'industrie solaire. La région Asie-Pacifique abrite des pays très peuplés, dont la Chine et l'Inde, qui connaissent une urbanisation et une industrialisation rapides. Par conséquent, la demande d'électricité dans la région est substantielle et croissante. Cette demande, associée à un intérêt croissant pour les solutions énergétiques propres, présente un potentiel de croissance important pour le marché CPV.

De nombreux pays de la région Asie-Pacifique disposent de ressources solaires abondantes, notamment de niveaux élevés d'ensoleillement direct. Ces conditions favorables font du CPV une option attrayante pour la production d'électricité. Les systèmes CPV sont réputés pour leur efficacité dans la conversion de la lumière du soleil en électricité, ce qui en fait un choix approprié pour exploiter l'énergie solaire dans cette région.

Plusieurs pays de la région Asie-Pacifique ont mis en œuvre des politiques de soutien et des incitations pour promouvoir l'adoption de technologies d'énergie renouvelable, y compris le CPV. Ces politiques comprennent souvent des tarifs de rachat garantis, des incitations fiscales et des objectifs d'énergie renouvelable, qui encouragent les investissements dans les projets CPV.

La région Asie-Pacifique connaît un intérêt croissant pour les technologies solaires à haut rendement. La capacité du CPV à atteindre des rendements de conversion plus élevés par rapport aux systèmes photovoltaïques traditionnels s'aligne sur la quête de la région pour des solutions d'énergie renouvelable plus efficaces et plus rentables.

Certains projets dans la région Asie-Pacifique explorent des solutions solaires hybrides qui combinent le CPV avec d'autres technologies solaires ou systèmes de stockage d'énergie. Ces combinaisons peuvent améliorer la fiabilité de la production d'énergie et l'intégration au réseau.

Développements récents

• En mai 2023, Morgan Solar a présenté l'IV DAQ 550W comme le dernier ajout à sa plateforme de capteurs IoT. Ce nouveau modèle couvre désormais plus de 90 % des technologies PV à base de silicium déjà installées, répondant à la demande croissante de surveillance de l'état du courant continu des panneaux solaires de plus grande puissance.
• En avril 2023, Sumitomo Electric Industries, Ltd. et le National Institute of Information and Communications Technology (NICT) ont collaboré pour développer une fibre optique multicœur à couplage aléatoire avec un nombre sans précédent de 19 cœurs. Cette fibre optique multicœur, d'un diamètre extérieur standard de 0,125 mm, a atteint un taux de transmission remarquable de 1,7 pétabits par seconde sur une distance de 63,5 km.
• En avril 2023, Saint-Augustin Canada Electric Inc. a acquis avec succès la technologie du système photovoltaïque concentré (CPV) de Soitec. Cette acquisition stratégique s'aligne sur l'objectif de STACE d'améliorer son portefeuille de produits et d'étendre sa présence sur le marché de l'énergie solaire.

Principaux acteurs du marché

• Radical Sun Systems, Inc.
• SolAero Technologies Corp.
• Arzon Solar LLC.
• Cool Earth Solar
• Morgan Solar Inc.
• Groupe ARIMA
• Suncore Photovoltaic Technology Company Limited
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.
• Saint-Augustin Canada Electric Inc. (STACE)
• Sanan Optoelectronics Technology Co., Ltd