太陽熱集熱器市場 – 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別（集熱型、非集熱型（平板型集熱器、真空管型、素焼き集熱器、空気集熱器）、用途別（住宅用、商業用、工業用）、地域別、競合状況別 2018-2028

市場概要

世界の太陽熱コレクター市場は、持続可能なエネルギー源への重点の高まりと、よりクリーンな代替手段の追求に牽引され、ダイナミックな成長を遂げています。多様な技術を特徴とするこの市場では、集光型太陽熱コレクターが顕著に優位に立っています。これらのコレクターは、ミラーまたはレンズを利用して太陽光を集光し、高温を実現します。発電、産業プロセス、および太陽熱支援淡水化で広く使用されています。特に産業部門は、太陽熱コレクターがさまざまな製造プロセスでの高温熱要件を満たす持続可能なソリューションを提供することで、市場を前進させる上で極めて重要な役割を果たしています。世界中の政府のインセンティブと支援政策は、市場拡大をさらに刺激し、投資を奨励し、太陽熱技術の革新を促進しています。熱エネルギー貯蔵システムへの関心が高まるにつれて、太陽熱発電のディスパッチ可能性に柔軟性が加わり、間欠性に関連する課題に対処できます。技術の進歩が続き、脱炭素化に向けた世界的な取り組みが強化される中、世界の太陽熱コレクター市場は再生可能エネルギー分野の主要プレーヤーとして進化を続け、より持続可能で回復力のある未来に貢献しています。

主要な市場推進要因

再生可能エネルギーと持続可能な慣行への注目の高まり

世界の太陽熱コレクター市場を推進する主な要因の 1 つは、再生可能エネルギーと持続可能な慣行への注目の高まりです。世界が従来のエネルギー源の環境への影響に取り組む中、よりクリーンで持続可能なエネルギー ソリューションへの移行に向けた世界的な取り組みが高まっています。太陽の豊富でクリーンなエネルギーを活用する太陽熱コレクターは、この移行における主要なプレーヤーとして位置付けられています。政府、企業、消費者はいずれも、二酸化炭素排出量の削減と気候変動の緩和の重要性をますます認識するようになり、太陽熱技術の需要が高まり、エネルギーポートフォリオへの統合が促進されています。

政府のインセンティブと支援政策

地方、国、国際レベルでの政府のインセンティブと支援政策は、世界の太陽熱コレクター市場の重要な推進力となっています。世界中の多くの政府が、太陽熱技術の採用を促進するために、財政的インセンティブ、補助金、税額控除を実施しています。これらのインセンティブは、太陽熱システムを消費者や企業にとってより経済的に実行可能にし、市場の成長を刺激することを目的としています。さらに、再生可能エネルギー基準や固定価格買い取り制度などの支援政策により、太陽熱セクターに有利な規制環境が整い、投資が促進され、業界におけるイノベーションが推進されています。

太陽熱技術の進歩

太陽熱技術の継続的な進歩は、世界市場を牽引する上で極めて重要な役割を果たしています。集熱器の設計、材料、製造プロセスの革新は、太陽熱システムの効率向上、コスト削減、用途拡大に貢献しています。高性能選択コーティング、高度な追跡メカニズム、熱伝達流体の改善は、太陽熱集熱器の全体的な性能と競争力を高める技術進歩の例です。研究開発の取り組みが続くにつれ、業界はますます洗練され、コスト効率の高いソリューションを提供でき、さまざまな分野での採用が進むでしょう。

工業プロセス熱の需要の高まり

工業プロセス熱の需要の高まりは、世界の太陽熱コレクター市場の大きな原動力となっています。食品加工、化学製品製造、繊維などの製造プロセスに高温熱を必要とする業界では、持続可能でコスト効率の高い代替手段として太陽熱技術に注目しています。太陽熱コレクターは、これらの工業用途に必要な温度を提供できるため、化石燃料への依存を減らし、運用コストを削減する魅力的なソリューションを提供します。世界中の業界が持続可能な慣行に適応し、温室効果ガスの排出を削減しようとしているため、工業用途における太陽熱コレクターの需要は大幅に増加すると予想されます。

ハイブリッド エネルギー システムへの関心の高まり

太陽熱コレクターと他の再生可能エネルギー源または従来の発電方法を組み合わせたハイブリッド エネルギー システムへの関心の高まりが、市場の拡大を牽引しています。ハイブリッド システムは、さまざまな技術の長所を活用して全体的な効率と信頼性を高め、エネルギー生成に対する多用途でバランスのとれたアプローチを提供します。太陽熱コレクターをバイオマス、地熱、エネルギー貯蔵システムなどの技術と統合することで、回復力と適応性に優れたエネルギー ソリューションが生まれます。この傾向は、エネルギー ニーズが多様で環境条件が変化する地域で特に顕著であり、ハイブリッド システムはエネルギー生産を最適化し、グリッドの安定性に貢献できます。

主要な市場の課題

初期コストが高く、投資回収期間が長い

世界の太陽熱コレクター市場が直面している主な課題の 1 つは、太陽熱システムの設置に関連する初期コストが高いことです。太陽熱コレクター、熱交換器、その他のシステム コンポーネントの購入と設置に必要な多額の先行投資は、特に他の従来のエネルギー源と比較して、潜在的な採用者にとっての抑止力となる可能性があります。さらに、比較的長い投資回収期間が投資意欲をそがれさせ、太陽熱技術の広範な採用を制限する可能性があります。運用経費の削減と環境への影響の低減という点で長期的にはコストが節約されるにもかかわらず、参入障壁が市場にとって依然として大きな課題となっています。

間欠性と太陽放射への依存

太陽放射の本質的な間欠性は、太陽熱コレクターにとって大きな課題となります。これらのシステムの効率と出力は太陽光の利用可能性に直接依存するため、曇りの日や夜間など太陽放射が少ない期間は信頼性が低くなります。この間欠性の問題は、特に継続的で安定した電力供給を必要とする用途では、熱エネルギーの一貫した生成を妨げる可能性があります。エネルギー貯蔵技術の進歩はこの課題に対処することを目指していますが、コスト効率が高く大容量の蓄熱ソリューションを実現することは、市場にとって依然として課題となっています。

土地利用とスペースの制約

大規模な太陽熱設備に必要な物理的スペースは、特に人口密集地域や土地の限られた地域では課題となる可能性があります。特に太陽熱発電所では、太陽光を受光器に集中させるための鏡や反射板を設置するためにかなりのスペースが必要です。この土地利用要件は、農業や都市開発などの他の土地利用の優先事項と競合し、衝突を引き起こし、太陽熱プロジェクトの実現可能な場所を制限します。広大な太陽光発電フィールドの必要性と環境および土地利用の考慮事項のバランスを取ることは、業界が引き続き取り組んでいる複雑な課題です。

技術的な複雑さとメンテナンス要件

太陽熱コレクター システムの技術的な複雑さにより、メンテナンス、操作、および高度に専門化されたスキルの必要性に関連する課題が生じます。追跡システム、受信機、熱伝達流体などの複雑なコンポーネントは、最適なパフォーマンスを確保するため細心の注意が必要です。さらに、これらのシステムは、極端な温度やほこりの蓄積などの厳しい環境条件にさらされると、摩耗や損傷につながる可能性があり、定期的なメンテナンスが必要になります。これらのシステムの複雑さは、特に効果的なメンテナンスと運用に必要な専門知識とインフラストラクチャが不足している地域では、広範囲に導入するための課題となる可能性があります。

太陽光発電技術からの競争圧力

太陽熱コレクター市場は、太陽光を直接電気に変換する太陽光発電 (PV) 技術との激しい競争に直面しています。太陽熱と PV 技術はどちらも太陽エネルギーを利用しますが、PV システムの急速な進歩とコストの低下により、競争環境が変化しました。PV 技術は、シンプルさ、拡張性、およびより幅広い用途の汎用性を提供するため、消費者と投資家にとってますます魅力的になっています。これら 2 つの太陽光技術の競争により、太陽熱市場は、進化する再生可能エネルギー市場で存在感を維持するために、継続的な革新、コスト削減、熱エネルギー貯蔵機能などの独自の利点の強調を迫られています。

主要な市場動向

集光型太陽熱発電 (CSP) システムの採用増加

世界の太陽熱コレクター市場を形成する顕著な傾向の 1 つは、集光型太陽熱発電 (CSP) システムの採用増加です。CSP 技術は、ミラーまたはレンズを使用して太陽光を小さな領域に集中させ、発電または産業プロセスに使用できる高温を生成します。この傾向は、持続可能で効率的なエネルギー ソリューションの需要の高まりによって推進されています。CSP システムは、従来の太陽光発電システムに関連する間欠性の問題を解決し、ディスパッチ可能な電力を提供する可能性があります。技術の進歩により CSP 技術のコストが削減され、効率が向上するにつれて、CSP 技術は世界中のユーティリティ スケールのプロジェクトで注目を集めています。

太陽熱コレクターの産業プロセスへの統合

世界の太陽熱コレクター市場における重要なトレンドは、太陽熱コレクターをさまざまな産業プロセスに統合することです。特に製造、化学処理、淡水化などの高温要件を持つ業界では、エネルギー ニーズを満たすために太陽熱技術への関心が高まっています。太陽熱コレクターは、従来の化石燃料ベースの加熱システムに代わる、持続可能でコスト効率の高い代替手段を提供します。業界が二酸化炭素排出量の削減と厳しい環境規制の遵守に努める中、太陽熱コレクターの統合は、さまざまな産業用途で持続可能でクリーンなエネルギー利用を実現するための戦略的ソリューションになります。

熱エネルギー貯蔵技術の進歩

熱エネルギー貯蔵技術の進化は、太陽熱コレクター市場に影響を与える注目すべきトレンドです。効率的な貯蔵ソリューションは、太陽エネルギーの断続的な性質を克服し、継続的で信頼性の高い電力供給を確保する上で不可欠です。材料とエンジニアリングの進歩により、高性能の熱エネルギー貯蔵システムが開発され、太陽熱コレクターは太陽放射が少ない期間に使用するために余分な熱を貯蔵できるようになりました。これらのイノベーションにより、太陽熱発電のディスパッチ可能性が向上し、グリッド接続型とオフグリッド型の両方のアプリケーションにとってより魅力的なオプションとなっています。

ハイブリッドソーラーシステムの出現

ハイブリッドソーラーシステムの出現により、太陽熱コレクター市場の状況が一変しています。ハイブリッドシステムは、太陽熱コレクターと他の再生可能エネルギー源または従来の発電方法を組み合わせて、統合された多目的なエネルギーソリューションを生み出します。たとえば、ハイブリッドソーラーバイオマスシステムまたはソーラー地熱システムは、複数のリソースを活用して、全体的なエネルギー効率と信頼性を高めます。これらのシステムは、エネルギー生成に対する柔軟なアプローチを提供し、さまざまな環境条件とエネルギー需要に適応できます。ハイブリッドソーラーシステムへのトレンドは、持続可能なエネルギーソリューションに対する総合的かつ多様なアプローチを反映しています。

材料と設計の革新に焦点を当てる

材料と設計の革新は、太陽熱コレクター市場を前進させる継続的なトレンドです。研究者やメーカーは、太陽熱コレクターの効率、耐久性、および費用対効果を高めることができる新しい材料を積極的に研究しています。選択コーティング、吸収材、および反射材の設計の進歩は、太陽光吸収率の向上とシステム全体のパフォーマンスの向上に貢献します。さらに、追跡システムとコレクターの形状の革新により、1 日を通して太陽光の捕捉が最適化されます。このトレンドは、業界が継続的な改善と最先端技術の追求に注力し、再生可能エネルギーの幅広い分野で太陽熱コレクターの競争力を高め、利用しやすくすることを強調しています。

セグメントの洞察

タイプの洞察

集光セグメント

集光コレクターの注目すべき利点の 1 つは、太陽光を熱エネルギーに変換する効率です。太陽放射を集中させることで高温を生成できるため、これらのコレクターの全体的なパフォーマンスと汎用性が向上します。この効率は、温度が高いほどより効率的な発電につながる発電用途で特に有利です。

集光型太陽熱コレクターのカテゴリでは、特定の用途に対応するためにさまざまなサブタイプが進化してきました。たとえば、放物面トラフは、大規模な CSP プラントで一般的に使用され、曲面ミラーを使用して太陽光をレシーバー チューブに集中させます。太陽光発電タワーは、ミラーの配列を使用して太陽光を中央のレシーバーに集中させ、発電のために高温を実現します。皿状の反射鏡を備えた放物面皿システムは汎用性が高く、発電と工業プロセスの両方で使用されています。

集光型太陽熱コレクターの優位性は、熱エネルギー貯蔵システムとの互換性によってさらに強調されています。日照時間の短い期間に使用するために余剰熱を蓄える能力は、太陽熱発電のディスパッチ可能性を高め、再生可能エネルギー源に関連する主要な課題の 1 つである間欠性に対処します。

平板コレクターなどの非集光型太陽熱コレクターは、特に住宅や小規模商業施設での給湯や暖房に使用されていますが、集光型コレクターが優位に立っているのは、幅広い用途、高い効率、および産業プロセスや大規模発電の多様なエネルギー ニーズに対応する汎用性があるためです。

アプリケーションの洞察

産業分野

産業分野で太陽熱コレクターが優位に立っている鍵は、エネルギー コストの大幅な削減に貢献し、従来の化石燃料への依存を減らす能力です。太陽熱技術を採用する業界は、運用コストの削減だけでなく、世界的な持続可能性の目標と環境規制に沿って、カーボンフットプリントを大幅に削減できるというメリットも得られます。

さらに、産業部門はエネルギー消費量が大きいため、よりクリーンで持続可能なエネルギー源への移行に向けた取り組みの重要な焦点となっています。世界中の政府や企業は、産業プロセスの脱炭素化の必要性をますます認識しており、太陽熱コレクターはこの目標を達成するための具体的かつ効果的な手段を提供します。太陽熱システムは、既存の産業設備にシームレスに統合でき、コレクターの効率と蓄熱技術の進歩と相まって、産業用途での魅力を高めています。

繊維、化学、金属、製紙などの業界が太陽熱コレクターの統合のメリットを享受しており、さまざまな製造プロセスにわたるこの技術の適応性と汎用性を示しています。太陽熱コレクターと産業用途の相乗効果は、太陽エネルギーが持続可能で環境に配慮した産業慣行を推進する不可欠な要素となるため、その共生関係を強調しています。

地域別インサイト

第二に、この地域の広大な地理的広がりと多様な気候条件は、太陽熱コレクターを展開する十分な機会を生み出します。特にサンベルト州では、豊富な日光が太陽熱システムを効率的に動作させる理想的な環境を提供します。これらの条件の適合性と太陽熱技術の技術的進歩が相まって、北米は発電や産業プロセスを含むさまざまな用途に太陽エネルギーを利用する自然なリーダーとなっています。

さらに、連邦政府と州政府の両方の政府のインセンティブと支援政策は、北米の太陽熱市場の成長を促進する上で極めて重要な役割を果たしてきました。補助金、税額控除、再生可能エネルギー基準は、太陽熱技術への投資を奨励し、企業と消費者にとってより経済的に実行可能なものにしています。この支援的な規制環境は、多額の民間投資を引き付け、この分野のイノベーションを促進しました。

さらに、北米の研究開発の優位性は、太陽熱技術の進歩に貢献しています。この地域には、太陽熱コレクターの効率と費用対効果の向上に重点を置く主要な研究機関、業界の専門家、革新的な企業が集まっています。学界、政府機関、民間企業のコラボレーションにより、最先端の開発が実現し、世界の太陽熱市場における北米の地位がさらに強化されています。

最近の開発

• 2022 年 5 月太陽熱コレクター技術のパイオニアである Inaventa Solar は、Solvay と協力して新しい BI70 太陽熱コレクターを開発しました。この製品は、金属をソルベイの Ryton PPS1 に置き換えたもので、設計の柔軟性の向上、製造の自動化、取り扱いの合理化、施設の美観の向上、二酸化炭素排出量の削減など、いくつかの利点があります。
• 2019 年 7 月ドイツのシュトゥットガルト南西部にあるエッテンハイムは、1,700 m2 のソーラーコレクターフィールドと 200 m3 の熱貯蔵施設の優先プロバイダーとして Savosolar を選択しました。納品には 80 万ユーロ以上が費やされる予定です。最終的な性能テストとシステムの引き渡しは 2020 年第 1 四半期に予定されており、納品は主に 2019 年に行われる予定です。Savosolar の最高級フラットプレートコレクターを備えた地上設置型太陽熱システムは、現在のウッドチップバーナーを補完し、燃料不要の熱生成と貯蔵を実現します。地域暖房事業者 Fernwärme Ettenheim GmbH は、最終的な建築許可と資金および補助金の承認を待っており、数週間以内に完了する予定です。その後、ターンキー納品契約が締結されます。

主要市場プレーヤー

• Greenonetec Solarindustrie GmbH
• Fivestar
• Soletrol
• Bosch Thermotechnik
• Sunrain
• Hewalex
• Eraslan
• Viessmann Werke GmbH & Co.KG
• Sonnenkraft
• SunOptic