Mercato fotovoltaico concentrato commerciale – Dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale segmentate per prodotto (riflettore e rifrattore), per concentrazione (bassa e alta), per regione, concorrenza 2018-2028

Il mercato globale del fotovoltaico commerciale concentrato è stato valutato a 503,72 milioni di USD nel 2022 e si prevede che proietterà una crescita robusta nel periodo di previsione con un CAGR del 10,63% fino al 2028. Si prevede che la crescente domanda di applicazioni fotovoltaiche centralizzate (CPV) guiderà la crescita degli accordi di acquisto di energia tra aziende private e aziende elettriche. Si prevede che il settore globale del CPV sperimenterà la concorrenza di mercato, una maggiore affidabilità e una maggiore efficienza nei prossimi anni. Inoltre, è probabile che incentivi e sussidi governativi volti a raggiungere obiettivi di energia rinnovabile contribuiscano alla crescita del mercato globale dei concentratori fotovoltaici. Si prevede che l'efficienza dei costi e l'utilizzo di risorse energetiche rinnovabili saranno i principali fattori trainanti della domanda nel periodo di previsione.

Fattori trainanti del mercato chiave

Elevata efficienza di conversione energetica

L'elevata efficienza di conversione energetica è destinata a essere la forza trainante dietro la crescita del mercato globale del fotovoltaico commerciale a concentrazione (CPV). Mentre il mondo è alle prese con la crescente domanda di fonti di energia pulite e sostenibili, la tecnologia CPV è emersa come una soluzione promettente. I sistemi CPV differiscono dai tradizionali pannelli fotovoltaici perché utilizzano componenti ottici come lenti e specchi per concentrare la luce solare su celle solari multi-giunzione ad alta efficienza. Questo approccio unico allo sfruttamento dell'energia solare offre una moltitudine di vantaggi, con l'efficienza di conversione energetica in prima linea.

Il vantaggio principale dell'elevata efficienza di conversione energetica nei sistemi CPV è la capacità di generare più elettricità dalla stessa quantità di luce solare. Ciò si traduce direttamente in maggiori rendimenti energetici, rendendo il CPV un'opzione finanziariamente interessante per le applicazioni commerciali. Con una maggiore produzione di elettricità per unità di superficie, le installazioni CPV richiedono meno terreno rispetto ai pannelli solari tradizionali, una risorsa preziosa nelle aree urbane densamente popolate. Inoltre, i sistemi CPV sono particolarmente efficaci nelle regioni con elevata luce solare diretta, il che li rende una scelta ideale per le località soleggiate. La loro efficienza consente alle aziende di massimizzare la produzione di energia, ridurre la loro impronta di carbonio e abbassare significativamente i costi energetici. Questa redditività economica è un fattore determinante che guida la crescita del mercato commerciale CPV.

Inoltre, la scalabilità dei sistemi CPV consente flessibilità nella progettazione e nell'installazione, rendendoli adatti a vari contesti commerciali, dai grandi stabilimenti industriali alle piccole imprese. Questa versatilità ne aumenta l'attrattiva e l'accessibilità a una gamma più ampia di consumatori. In conclusione, il mercato globale del fotovoltaico commerciale a concentrazione è destinato a sperimentare una crescita robusta, principalmente a causa dell'enfasi sull'elevata efficienza di conversione energetica. Mentre il mondo cerca soluzioni energetiche sostenibili, la capacità della tecnologia CPV di generare più elettricità dalla luce solare, ridurre i requisiti di terreno e abbassare i costi energetici la posiziona come un attore promettente nel panorama delle energie rinnovabili. Con i continui progressi nella tecnologia CPV, possiamo aspettarci che questo mercato continui a espandersi e a contribuire in modo significativo alla transizione verso una produzione di energia pulita ed efficiente su scala globale.

Crescente domanda di energia pulita e sostenibile

Il mercato globale del fotovoltaico commerciale a concentrazione (CPV) è pronto per una crescita sostanziale, spinta principalmente dalla crescente domanda di fonti di energia pulita e sostenibile. In un mondo sempre più consapevole delle sfide ambientali poste dai combustibili fossili e dall'urgenza di mitigare il cambiamento climatico, la tecnologia CPV è emersa come una soluzione convincente, allineandosi con il passaggio globale verso l'energia rinnovabile. La crescente domanda di energia pulita deriva da diversi fattori chiave. Innanzitutto, c'è un crescente riconoscimento della necessità di ridurre le emissioni di gas serra e di abbandonare le fonti energetiche ad alta intensità di carbonio. Governi, aziende e individui sono sempre più impegnati a raggiungere obiettivi di sostenibilità, cercando alternative energetiche che possano ridurre significativamente la loro impronta di carbonio. I sistemi CPV, con la loro capacità di sfruttare l'energia solare in modo efficiente, offrono una strada interessante per raggiungere questi obiettivi.

Inoltre, la natura finita dei combustibili fossili e la volatilità dei prezzi dell'energia nel mercato globale rendono le fonti di energia rinnovabile, come il CPV, un'alternativa attraente e sostenibile. Con l'elevata efficienza di conversione energetica della tecnologia CPV, le aziende possono generare più elettricità dalla luce solare, riducendo la loro dipendenza da risorse non rinnovabili e isolandosi dalle fluttuazioni dei prezzi dell'energia. Un'altra forza trainante dietro la crescita del mercato commerciale CPV è la necessità di indipendenza energetica e resilienza. Molte aziende stanno investendo in soluzioni di energia rinnovabile in loco, come i sistemi CPV, per garantire un approvvigionamento energetico affidabile e ridurre la vulnerabilità alle interruzioni della rete e alle incertezze della catena di fornitura energetica.

Inoltre, i governi di tutto il mondo stanno fornendo incentivi e sussidi per promuovere l'adozione di tecnologie di energia rinnovabile, alimentando ulteriormente la domanda di sistemi CPV. Questi incentivi includono crediti d'imposta, tariffe feed-in e mandati normativi che incoraggiano le aziende ad abbracciare opzioni di energia pulita. In conclusione, la crescente domanda di energia pulita e sostenibile è una forza trainante dietro il mercato fotovoltaico commerciale globale a concentrazione. La tecnologia CPV, con la sua efficienza, affidabilità e vantaggi ambientali, è ben posizionata per soddisfare questa domanda e svolgere un ruolo fondamentale nel plasmare un futuro energetico più sostenibile e resiliente per le aziende e le società in tutto il mondo. Mentre il mondo continua a dare priorità alle soluzioni di energia verde, il mercato CPV commerciale è pronto per una significativa espansione e innovazione.

Integrazione della rete e sicurezza energetica

L'integrazione della rete e la sicurezza energetica sono pronte a essere i principali motori della crescita nel mercato fotovoltaico commerciale globale a concentrazione (CPV). Mentre il mondo affronta la doppia sfida di soddisfare la crescente domanda di energia e garantire una fornitura energetica stabile e resiliente, la tecnologia CPV è emersa come una soluzione critica. L'integrazione della rete svolge un ruolo fondamentale nel successo del mercato CPV commerciale. I sistemi CPV sono in grado di generare elettricità con elevata efficienza, il che li rende una scelta interessante per le aziende che cercano di ridurre la loro dipendenza dall'energia di rete convenzionale. Questi sistemi possono essere integrati senza soluzione di continuità nelle reti elettriche esistenti, consentendo alle aziende di generare la propria energia pulita mantenendo una connessione alla rete per esigenze di energia aggiuntive. Questa flessibilità è fondamentale per le aziende per ottimizzare il consumo energetico e i costi, soprattutto durante i periodi di picco della domanda quando l'elettricità di rete può essere più costosa.

Inoltre, l'integrazione della rete consente alle aziende di beneficiare della misurazione netta e di immettere l'energia in eccesso nella rete, ottenendo crediti o incentivi finanziari. Ciò non solo riduce le bollette dell'elettricità, ma contribuisce anche a una rete più stabile ed equilibrata, migliorando la sicurezza energetica. La sicurezza energetica è un altro motore convincente del mercato CPV commerciale. Con la crescente frequenza di eventi meteorologici estremi, interruzioni della rete e minacce informatiche, le aziende stanno riconoscendo l'importanza di avere una fonte di energia affidabile e resiliente. I sistemi CPV, con la loro capacità di generare energia in loco, forniscono un livello di sicurezza energetica che le aziende dipendenti dalla rete non possono raggiungere. In caso di guasti alla rete o emergenze, i sistemi CPV continuano a produrre elettricità, garantendo che le operazioni aziendali possano procedere senza interruzioni.

Inoltre, la tecnologia CPV eccelle nelle regioni con abbondante luce solare, rendendola particolarmente adatta per aree soggette a instabilità della rete o alimentazione elettrica inaffidabile. Ciò è in linea con la tendenza più ampia della generazione di energia distribuita e delle microreti, consentendo alle aziende di mantenere il controllo sulla propria fornitura energetica e ridurre la vulnerabilità ai fattori esterni. In conclusione, l'integrazione della rete e la sicurezza energetica sono le forze trainanti alla base della crescita del mercato globale del fotovoltaico commerciale concentrato. La capacità di integrare senza soluzione di continuità i sistemi CPV nelle reti esistenti e migliorare la resilienza energetica posiziona il CPV come una scelta interessante per le aziende in tutto il mondo. Poiché le preoccupazioni sulla stabilità della rete e sulla sicurezza energetica continuano ad aumentare, si prevede che l'adattabilità e l'affidabilità della tecnologia CPV svolgeranno un ruolo significativo nel plasmare il futuro della generazione di energia commerciale.

Principali sfide di mercato

Requisiti di terreno e spazio

I sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV) necessitano di una notevole quantità di terreno o spazio per ospitare l'ottica di concentrazione e i sistemi di tracciamento che tracciano la traiettoria del sole durante il giorno. Questa richiesta di terreno o spazio può rappresentare una sfida, soprattutto nelle aree densamente popolate in cui il terreno disponibile è limitato o costoso.

Nelle regioni con interessi di utilizzo del suolo in competizione, come l'agricoltura o lo sviluppo urbano, l'acquisizione di siti idonei per le installazioni CPV può essere impegnativa. Trovare un equilibrio tra l'imperativo per la generazione di energia rinnovabile e altre priorità di uso del suolo e considerazioni ambientali richiede una pianificazione meticolosa e, in alcuni casi, politiche di uso del suolo che sostengano progetti di energia rinnovabile.

Inoltre, la necessità di terreni o spazi estesi può limitare la scalabilità dei progetti CPV in determinate località. Affrontare questa sfida può comportare lo sviluppo di progetti CPV innovativi che siano più compatti o l'esplorazione dell'integrazione del CPV con altre pratiche di uso del suolo, come l'agrivoltaico (la combinazione di agricoltura e generazione di energia solare).

Variabilità nell'irradiazione solare

I sistemi CPV si basano in gran parte sulla luce solare diretta per prestazioni ottimali. Sebbene eccellano in regioni con elevata irraggiamento solare e cieli sereni, la loro efficienza può essere significativamente influenzata dalle condizioni meteorologiche, dalla copertura nuvolosa e dall'ombreggiatura. La variabilità dell'irradiazione solare rappresenta una sfida per il funzionamento affidabile e coerente dei sistemi CPV.

Nelle aree in cui i modelli meteorologici sono imprevedibili o la copertura nuvolosa è frequente, i sistemi CPV possono subire fluttuazioni nella generazione di elettricità, con conseguenti sfide nell'integrazione della rete. Le utility e gli operatori di rete devono considerare questa variabilità e sviluppare strategie per gestire la natura intermittente dell'energia generata da CPV.

Per mitigare l'impatto dell'irradiazione solare variabile, potrebbe essere necessario integrare sistemi di accumulo di energia per immagazzinare l'elettricità in eccesso durante i periodi soleggiati e distribuirla durante condizioni di nuvolosità o scarsa illuminazione. Inoltre, le previsioni meteo migliorate e le tecnologie di tracciamento avanzate possono ottimizzare le prestazioni del sistema CPV e l'integrazione della rete.

Principali tendenze di mercato

Progressi tecnologici e miglioramenti dell'efficienza

Una tendenza degna di nota osservata nel mercato globale del fotovoltaico a concentrazione (CPV) è il continuo progresso tecnologico e i miglioramenti dell'efficienza nei sistemi CPV. Con la continua ricerca dell'industria solare di migliorare l'efficienza di conversione dell'energia, il CPV è emerso come punto focale grazie al suo potenziale di fornire un'efficienza maggiore rispetto ai tradizionali sistemi fotovoltaici (PV).

I sistemi CPV impiegano componenti ottici, come lenti o specchi, per concentrare la luce solare su celle solari ad alta efficienza. Questa concentrazione di luce solare migliora significativamente la capacità di generazione di elettricità dei sistemi CPV. I recenti progressi nella progettazione ottica, nei materiali e nella tecnologia delle celle solari hanno portato a significativi miglioramenti nell'efficienza CPV.

Un'area di innovazione chiave risiede nella progettazione di ottiche avanzate per concentratori. Le aziende stanno attivamente sviluppando elementi ottici più efficienti e precisi in grado di concentrare la luce solare su piccole celle solari multi-giunzione ad alta efficienza. Questi progressi hanno portato i sistemi CPV a raggiungere efficienze di conversione del 40% o superiori, superando quelle dei tradizionali sistemi fotovoltaici.

Inoltre, i miglioramenti nei sistemi di tracciamento, che garantiscono un allineamento accurato dei moduli CPV con il percorso del sole durante il giorno, contribuiscono a migliorare le rese energetiche. Le tecnologie di tracciamento avanzate stanno diventando sempre più affidabili, accurate e convenienti, consentendo ai sistemi CPV di mantenere un allineamento ottimale con il sole.

Sistemi ibridi e integrazione dell'accumulo di energia

I sistemi ibridi che integrano CPV con altre tecnologie di energia rinnovabile, come l'accumulo di energia o il fotovoltaico tradizionale, sono una tendenza significativa nel mercato CPV. Queste configurazioni ibride offrono diversi vantaggi, tra cui una migliore integrazione della rete, una migliore affidabilità della generazione di energia e la capacità di fornire elettricità durante i periodi di scarsa luce solare.

Un approccio ibrido comunemente adottato prevede l'integrazione di CPV con sistemi di accumulo di energia, che in genere incorporano batterie avanzate. L'accumulo di energia consente di immagazzinare e distribuire l'elettricità in eccesso generata durante i periodi di sole, affrontando efficacemente l'intermittenza dell'energia solare. Ciò è particolarmente cruciale per garantire un'alimentazione elettrica costante in aree remote e fuori dalla rete.

Inoltre, i sistemi ibridi CPV-fotovoltaici che combinano tecnologie CPV e PV tradizionali stanno guadagnando slancio. Questi sistemi sfruttano l'ottica di concentrazione di CPV per ottimizzare l'efficienza in condizioni di sole, mentre si affidano ai moduli PV per un'uscita di potenza stabile e costante in condizioni di luce diffusa o scarsa.

Approfondimenti sui segmenti

Approfondimenti sui prodotti

Si prevede che il segmento Refractor registrerà una rapida crescita durante il periodo di previsione. I rifrattori sono elementi ottici, solitamente composti da materiali trasparenti come vetro o acrilico, che rifrangono o piegano la luce solare per ottenere la concentrazione desiderata. Svolgono un ruolo fondamentale nei sistemi fotovoltaici a concentrazione (CPV) focalizzando la luce solare sulle celle solari. I rifrattori rifrangono efficacemente la luce solare in arrivo, modificandone il percorso per aumentare l'intensità della luce che raggiunge le celle solari. Questa concentrazione di luce solare migliora significativamente l'efficienza di conversione energetica dei sistemi CPV.

Un tipo comune di rifrattore utilizzato nei sistemi CPV è la lente di Fresnel. Queste lenti sono costituite da scanalature o creste concentriche su una superficie piana, consentendo loro di concentrare efficacemente la luce solare. Rinomate per il loro design compatto, le lenti di Fresnel sono spesso impiegate nelle applicazioni CPV. I continui sforzi di ricerca e sviluppo nel settore CPV mirano a migliorare l'efficienza del rifrattore. Le innovazioni nella progettazione del rifrattore, nei materiali e nelle tecniche di produzione contribuiscono a ottenere rapporti di concentrazione più elevati e miglioramenti delle prestazioni complessive del sistema.

Sebbene i rifrattori siano cruciali per l'efficienza CPV, il rapporto costi-efficacia rimane una considerazione significativa. I produttori si sforzano costantemente di sviluppare soluzioni per rifrattori che soddisfino i requisiti di prestazioni ottiche senza aumentare significativamente il costo complessivo del sistema.

L'impatto ambientale dei rifrattori sta attirando sempre più attenzione. I produttori stanno esplorando l'uso di materiali riciclabili e processi di produzione sostenibili per ridurre l'impatto ambientale dei rifrattori impiegati nei sistemi CPV.

Approfondimenti regionali

L'Asia-Pacifico è emersa come attore dominante nel mercato globale del fotovoltaico concentrato nel 2022, detenendo la quota di mercato maggiore.

La regione Asia-Pacifico svolge un ruolo significativo nel mercato globale del fotovoltaico concentrato (CPV) a causa della sua crescente domanda di energia, della crescente enfasi sulle energie rinnovabili e della rapida espansione dell'industria solare. La regione Asia-Pacifico ospita paesi popolosi, tra cui Cina e India, che stanno vivendo una rapida urbanizzazione e industrializzazione. Di conseguenza, c'è una domanda sostanziale e crescente di elettricità nella regione. Questa domanda, unita a un crescente interesse per le soluzioni di energia pulita, presenta un potenziale di crescita significativo per il mercato CPV.

Numerosi paesi nella regione Asia-Pacifico possiedono abbondanti risorse solari, tra cui alti livelli di luce solare diretta. Queste condizioni favorevoli rendono il CPV un'opzione interessante per la generazione di elettricità. I sistemi CPV sono rinomati per la loro efficienza nel convertire la luce solare in elettricità, il che li rende una scelta adatta per sfruttare l'energia solare in questa regione.

Diversi paesi nella regione Asia-Pacifico hanno implementato politiche di supporto e incentivi per promuovere l'adozione di tecnologie di energia rinnovabile, tra cui CPV. Queste politiche spesso includono tariffe feed-in, incentivi fiscali e obiettivi di energia rinnovabile, che incoraggiano gli investimenti in progetti CPV.

La regione Asia-Pacifico sta assistendo a un crescente interesse per le tecnologie solari ad alta efficienza. La capacità di CPV di raggiungere efficienze di conversione più elevate rispetto ai tradizionali sistemi fotovoltaici è in linea con la ricerca della regione di soluzioni di energia rinnovabile più efficienti e convenienti.

Alcuni progetti nella regione Asia-Pacifico stanno esplorando soluzioni solari ibride che combinano CPV con altre tecnologie solari o sistemi di accumulo di energia. Queste combinazioni possono migliorare l'affidabilità della generazione di energia e l'integrazione della rete.

Sviluppi recenti

• A maggio 2023, Morgan Solar ha introdotto IV DAQ 550W come ultima aggiunta alla sua piattaforma di sensori IoT. Questo nuovo modello copre ora oltre il 90% delle tecnologie fotovoltaiche basate sul silicio già installate, rispondendo alla crescente domanda di monitoraggio dello stato di salute della CC dei pannelli solari ad alta potenza.
• Ad aprile 2023, Sumitomo Electric Industries, Ltd. e il National Institute of Information and Communications Technology (NICT) hanno collaborato per sviluppare una fibra ottica multi-core accoppiata casualmente con un numero senza precedenti di 19 core. Questa fibra ottica multi-core, con un diametro esterno standard di 0,125 mm, ha raggiunto una notevole velocità di trasmissione di 1,7 petabit al secondo su una distanza di 63,5 km.
• Ad aprile 2023, Saint-Augustin Canada Electric Inc. ha acquisito con successo la tecnologia del sistema fotovoltaico concentrato (CPV) da Soitec. Questa acquisizione strategica è in linea con l'obiettivo di STACE di migliorare il suo portafoglio prodotti ed espandere la sua presenza sul mercato nel settore dell'energia solare.

Principali attori del mercato

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