集光型太陽光発電市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測、技術別 (パラボリックトラフ、パワータワー、リニアフレネル)、用途別 (住宅用、非住宅用、ユーティリティ)、ストレージ別 (ストレージあり、ストレージなし)、容量別 (≤ 50 MW、> 50 から ≤ 100 MW、> 100 MW)、コンポーネント別 (ソーラーフィールド、パワーブロック、熱エネルギー貯蔵システム)、地域別、競合状況別 2018-2028

世界の集光型太陽光発電（CSP）市場はダイナミックな成長と変革的な発展を遂げており、持続可能なエネルギー源への移行における主要なプレーヤーとしての地位を確立しています。太陽光を活用して高温の熱エネルギーに変換する能力を特徴とするCSPテクノロジーは、ユニークでディスパッチ可能な再生可能エネルギーソリューションを提供します。市場の成長は、脱炭素化とエネルギーポートフォリオの多様化に対する世界的な取り組みの高まりによって支えられています。パラボリックトラフ、パワータワー、リニアフレネルシステムを活用したユーティリティ規模のCSPプロジェクトが主流であり、急速に進化するエネルギー部門の需要を満たすグリッド安定化電力を提供しています。CSP構成の基本コンポーネントであるソーラーフィールドは、太陽光を捕捉して集光する中心的な役割を果たし、プロジェクト全体の効率に影響を与えます。ヨーロッパ、特にスペインは、初期の先駆的なプロジェクト、支援政策、持続可能なエネルギー移行への取り組みにより、CSP 市場の拠点として浮上しました。進行中の研究開発イニシアチブは、技術の進歩、コスト削減、ストレージ ソリューションの改善に焦点を当てており、世界の再生可能エネルギー ミックスにおける CSP の重要性を再確認しています。業界が革新と規模拡大を続ける中、集光型太陽光発電市場はクリーン エネルギーの未来の最前線に立ち、カーボン ニュートラルと回復力のあるディスパッチ可能な発電の世界的な推進力に貢献しています。

主要な市場推進要因

再生可能エネルギー移行と脱炭素化イニシアチブ

世界の CSP 市場の主な推進要因は、持続可能で低炭素のエネルギー システムへのより広範な世界的な移行の一環として、再生可能エネルギー源がますます重視されていることです。政府と国際機関は、気候変動を緩和するために野心的な脱炭素化目標を設定しており、CSP はこれらの目標を達成する上で重要な役割を果たしています。 CSP プラントがクリーンかつディスパッチ可能な電力を生成する能力は、再生可能エネルギーへの移行と一致しており、CSP は温室効果ガスの排出削減とエネルギーの持続可能性の向上に大きく貢献しています。

エネルギー安全保障とエネルギー ミックスの多様化

エネルギー安全保障と化石燃料価格の変動に対する懸念から、多様化された国産のエネルギー ソリューションの需要が高まっています。CSP は信頼性が高くディスパッチ可能な再生可能エネルギー オプションを提供し、安定した電力源を提供します。各国が輸入化石燃料への依存を減らし、エネルギーの回復力を高めようとしているため、CSP プロジェクトはエネルギー ミックスの戦略的な要素となっています。CSP によるエネルギー ポートフォリオの多様化は、安定した国産のリソースである太陽光を活用して電力需要を満たすことで、エネルギー安全保障に貢献します。

技術の進歩とコスト削減

CSP 技術の継続的な進歩は、市場の成長の大きな原動力です。ソーラーコレクター、熱伝達流体、蓄熱システムの革新は、効率の向上、エネルギー捕捉の強化、および全体的なコスト削減に貢献します。業界では、溶融塩や超臨界二酸化炭素システムなどの高温 CSP 技術への移行が進んでおり、これにより熱保持が向上し、発電量が増加します。これらの技術革新は、CSP プロジェクトの均等化発電原価 (LCOE) の引き下げに役立ち、他の再生可能エネルギーとの経済的な競争力を高めます。

グリッド安定性のためのエネルギー貯蔵統合

エネルギー貯蔵システムの統合は、CSP 市場にとって重要な推進力であり、太陽エネルギーの断続性に関連する主要な課題の 1 つに対処します。溶融塩貯蔵などの熱エネルギー貯蔵機能を備えた CSP プラントは、日照時間が長い期間に余剰エネルギーを貯蔵し、必要に応じて送電できるため、安定した信頼性の高い電力供給が可能です。エネルギー貯蔵の統合により CSP の送電能力が向上し、グリッドの安定性にとって貴重な資産となり、CSP プロジェクトをベースロードまたは送電可能な発電所として運用できるようになります。グリッド オペレーターが安定性と信頼性を優先するにつれて、エネルギー貯蔵ソリューションの統合は CSP 技術の採用を促進する強力な推進力となります。

持続可能な開発と雇用創出に向けた世界的な取り組み

持続可能な開発に向けた世界的な取り組みは、グリーン ジョブを創出したいという要望と相まって、CSP 市場の推進力となっています。政府や国際機関は、CSP を含む再生可能エネルギー プロジェクトへの投資の社会経済的メリットを認識しています。CSP プラントの開発、建設、運用は、雇用機会を創出し、地域経済を刺激し、再生可能エネルギー部門の成長に貢献します。各国がエネルギー戦略を持続可能な開発目標と整合させるにつれ、CSP プロジェクトに関連する社会経済的プラスの影響がこの分野への支援と投資を促進します。

主要な市場課題

初期資本コストが高い

世界の CSP 市場が直面している主な課題の 1 つは、CSP プロジェクトの開発と建設に関連する初期資本コストが高いことです。ミラー、レシーバー、熱エネルギー貯蔵システムなどの特殊なコンポーネントが必要な CSP テクノロジーの複雑な性質は、初期費用の上昇につながります。これらの資本集約的な要件は、特にコストが大幅に削減された太陽光発電 (PV) や風力エネルギーなどの他の再生可能エネルギー源と比較すると、CSP の広範な採用の障壁となります。初期資本コストの高さという課題に対処することは、CSP プロジェクトを経済的に実行可能で、より広範なエネルギー市場において競争力のあるものにするために不可欠です。

土地利用と環境への影響

CSP プラントは、ソーラー コレクター、ミラー、その他のコンポーネントの設置のために、多くの場合、広大な土地を必要とします。広大な土地利用は、特に生態学的に敏感な地域では、環境への影響に関する懸念を引き起こします。CSP プロジェクトのために景観を変更すると、地元の生態系が破壊され、動植物に影響を及ぼす可能性があります。さらに、農業や自然保護など、利害が対立する地域では、土地利用の紛争が発生する可能性があります。 CSP プロジェクトの拡大と環境への影響の最小化のバランスを取ることは、慎重なサイト選択、環境影響評価、持続可能な土地利用計画を必要とする重要な課題です。

間欠性とグリッド統合

太陽エネルギーの本質的な間欠性は、CSP プラントにとって課題となります。最適な運用には直射日光が不可欠だからです。雲量、天候の変化、日周サイクルはエネルギー生産の変動に寄与し、CSP システムの信頼性に影響を与えます。効果的なグリッド統合とディスパッチ可能性を実現することは、CSP の間欠性に対処するために不可欠です。溶融塩蓄熱などのエネルギー貯蔵システムを統合すると、余剰エネルギーを貯蔵して日照時間が少ない期間に使用できるようにすることで、間欠性を緩和するのに役立ちます。しかし、費用対効果が高く効率的なストレージ ソリューションの開発と実装は依然として課題であり、CSP がグリッドに安定的かつ信頼性の高い電力を供給する能力に影響を与えています。

他の再生可能エネルギーのコスト低下との競争

CSP 市場は、近年大幅なコスト削減が見られた太陽光発電や風力エネルギーなど、他の再生可能エネルギー源との厳しい競争に直面しています。太陽光発電モジュールと陸上/洋上風力技術のコスト低下は、これらの技術の広範な採用とグリッド パリティの達成に貢献しています。対照的に、CSP のコスト削減のペースが比較的遅いため、競争力が低下しています。この課題を克服するために、CSP 業界は革新を続け、プロジェクト設計を最適化し、製造、建設、運用のコスト削減の手段を模索する必要があります。

水の使用と可用性

多くの CSP 技術は冷却のために水を必要とし、特定の地域では水不足が大きな課題となっています。パラボリックトラフやパワータワー技術などの従来の CSP システムでは、水を大量に消費する冷却方法を使用することが多く、地元の水資源に影響を与えています。この問題は、太陽資源は豊富であるものの、水の供給が限られている乾燥地域では特に当てはまります。水効率の高い冷却技術の開発と採用、または代替の乾式冷却方法の検討は、CSP プラントでの水の使用に関連する環境および社会への影響を軽減するために不可欠です。

主要な市場動向

CSP 技術の進歩

世界の集光型太陽光発電市場は、CSP 技術の継続的な進歩によって推進される変革の傾向を目の当たりにしています。太陽熱集熱器、熱伝達流体、熱エネルギー貯蔵、および電力サイクル システムの革新により、CSP プラントの全体的な効率と費用対効果が向上しています。溶融塩や超臨界二酸化炭素システムなどの高温 CSP 技術が注目を集めており、熱保持の向上と発電の改善が可能になっています。これらの技術革新は、エネルギー回収量の増加、コストの削減、CSP プロジェクトの拡張性の向上に貢献し、再生可能エネルギー業界における競争力の強化につながります。

他のエネルギー源とのハイブリッド化

CSP 市場の注目すべきトレンドは、ハイブリッド化、つまり CSP システムを天然ガス、バイオマス、太陽光発電 (PV) などの他のエネルギー源と統合することへの重点が高まっていることです。ハイブリッド CSP プラントは柔軟性と信頼性を高め、継続的かつ安定した電力供給を提供します。CSP と補完的なテクノロジーを組み合わせることで、中断のないエネルギー生産が可能になり、スタンドアロンの CSP システムに固有の間欠性の課題に対処できます。このトレンドは、一貫性がありディスパッチ可能な再生可能エネルギーを提供するという業界の取り組みを反映しており、CSP を統合エネルギー システムの貴重なコンポーネントにしています。

エネルギー ストレージの統合

エネルギー ストレージの統合は、世界の CSP 市場を形成する重要なトレンドです。日照不足や需要増加時に使用するために熱エネルギーを貯蔵する能力は、CSP の競争力とグリッド統合にとって非常に重要です。熱エネルギー貯蔵システムの進歩、特に溶融塩やその他の革新的な材料の使用により、CSP プラントはディスパッチ可能な電力を提供できるようになり、グリッドの安定性に貢献しています。エネルギー貯蔵により、発電を日照量から切り離すことができるため、CSP プロジェクトの経済的実現可能性が高まり、CSP は信頼性が高く柔軟な再生可能エネルギー ソリューションになります。

世界的な拡大と市場の成長

世界の CSP 市場は大幅な拡大を遂げており、さまざまな地域でプロジェクト数が増加しています。スペインや米国などの従来の市場が引き続き主導していますが、中東、北アフリカ、中国、オーストラリアの新しい市場が主要なプレーヤーとして台頭しています。これらの地域の政府と公益事業会社は、再生可能エネルギー目標を達成し、エネルギー安全保障の懸念に対処する上での CSP の可能性を認識しています。世界的な拡大の傾向は、CSP 技術が発電のための実行可能で持続可能なソリューションとして受け入れられ、採用されつつあることを示しています。

コスト削減と競争力の向上

コスト削減は、技術の進歩、規模の経済、プロジェクト遂行の改善によって推進される、CSP 市場の一般的な傾向です。業界では、CSP プロジェクトの均等化発電原価 (LCOE) が低下し、他の再生可能エネルギーとの競争力が高まっています。製造プロセスの改善、建設方法の合理化、プロジェクトの最適化が、全体的なコスト削減に貢献しています。業界がグリッド パリティを達成し、従来のエネルギー源とより効果的に競争することを目指しているため、継続的なコスト削減の傾向は、CSP 技術の継続的な成長と広範な採用にとって重要です。

セグメント別インサイト

テクノロジー インサイト

パラボリック トラフ セグメント

パラボリック トラフ テクノロジーの優位性には、いくつかの要因が寄与しています。まず、パラボリック トラフ システムは、数十年前にさかのぼる商業プロジェクトで実績が確立されています。豊富な運用経験と蓄積された知識により、パラボリック トラフ CSP プラントの性能と信頼性に対する高い信頼が生まれています。この成功した運用の歴史により、パラボリック トラフ テクノロジーは、投資家や開発者にとって実証済みの確実な選択肢として位置付けられています。

さらに、パラボリック トラフ テクノロジーは、比較的簡単な設計と製造プロセスの恩恵を受けており、他の CSP テクノロジーと比較してコスト効率に優れています。設計がシンプルなため、プロジェクトの拡張性が容易になり、パラボリック トラフ システムは大規模な太陽熱発電所に適しています。ランキン サイクルやブレイトン サイクルなどの従来の電力サイクルとの統合が容易なため、太陽熱ソリューションの採用を検討している電力会社にとってパラボリック トラフ テクノロジーの魅力がさらに高まります。

パラボリック トラフ システムは、運用上および経済上の利点に加えて、高度な技術的成熟度を備えています。継続的な研究開発の取り組みにより、コンポーネントの漸進的な改善、最適化、および全体的な効率の向上が実現しました。この進化とテクノロジーの固有の信頼性により、パラボリック トラフ CSP は、ユーティリティ規模の発電における安定した信頼できる選択肢となっています。

アプリケーション インサイト

ユーティリティ セグメント

ユーティリティ規模の CSP プロジェクトが優位に立つ要因はいくつかあります。まず、大規模な設備に関連する規模の経済により、ユーティリティ規模のプロジェクトは、発電量あたりのコスト効率が高くなります。これらのプロジェクトの規模により、均等化発電原価 (LCOE) が大幅に削減され、他の発電方法と競合できるようになります。このコスト競争力により、ユーティリティ スケールの CSP は、信頼性が高くディスパッチ可能な再生可能資源でエネルギー ミックスを多様化したいと考えている電力会社や政府にとって魅力的な選択肢となっています。

さらに、ユーティリティ スケールの CSP プロジェクトでは、溶融塩などの熱エネルギー貯蔵技術が活用されることが多く、太陽が照っていないときでもディスパッチ可能な電力を供給できます。この機能により、ユーティリティ スケールの CSP の信頼性とグリッド統合が強化され、太陽エネルギーの間欠性に関する懸念に対処し、グリッドの安定性に貢献します。ユーティリティ スケールの CSP のディスパッチ可能な性質は、現代の電力グリッドの進化するニーズと一致しており、より柔軟で回復力のあるエネルギー インフラストラクチャへの移行をサポートします。

ユーティリティ スケール セグメントは、CSP セクターにおける重要な技術進歩と革新の中心となっています。進行中の研究開発の取り組みは、ユーティリティ スケールの CSP プロジェクトの効率を改善し、熱貯蔵機能を強化し、全体的なパフォーマンスを最適化することを目的としています。これらの進歩は、世界のエネルギー業界における公益事業規模の CSP の継続的な成長と競争力に貢献しています。

住宅用および非住宅用のアプリケーションは存在しますが、CSP 市場全体への貢献は、公益事業規模のプロジェクトの優位性と比較すると比較的控えめです。住宅用 CSP アプリケーションは、多くの場合太陽熱温水器の形で、一部の地域で普及していますが、通常はニッチ市場です。工業プロセス熱などの非住宅用アプリケーションは価値がありますが、発電の点で公益事業規模のプロジェクトの規模と影響に匹敵しません。

地域別インサイト

欧州諸国は、CSP を含む再生可能エネルギー技術の導入を奨励する支援的な政策枠組みとインセンティブを導入しています。固定価格買い取り制度、補助金、その他の金銭的インセンティブにより、CSP プロジェクトの開発が促進され、経済的に実行可能で投資家にとって魅力的なものとなっています。これらの政策により、CSP のイノベーションとプロジェクト開発に適した環境が整い、ヨーロッパは世界の CSP 市場のリーダーとしての地位を確立しました。

ヨーロッパは、CSP を含む再生可能エネルギー分野の研究開発イニシアチブの最前線に立ってきました。この地域の技術の進歩と CSP システムの効率性の向上への取り組みは、大きなイノベーションとブレークスルーにつながっています。進行中の研究イニシアチブ、研究機関と業界関係者の協力、最先端の CSP 技術への投資により、ヨーロッパは CSP イノベーションのハブとしての地位を固めています。

多くのヨーロッパ諸国は、特に南部地域で、好ましい気候条件と豊富な太陽資源の恩恵を受けています。スペイン、イタリア、ドイツなどの国は、CSP プラントの最適な運用に不可欠な豊富な日光に恵まれています。 CSP プロジェクトに地理的に適していることから、大規模な太陽熱発電所の開発が促進され、世界市場におけるヨーロッパの優位性にさらに貢献しています。

持続可能なエネルギー転換と再生可能エネルギーのグリッドへの統合に対するヨーロッパの取り組みは、CSP の採用を推進しました。各国が炭素排出量の削減と化石燃料からの移行に努める中、エネルギー貯蔵機能を備えた CSP プロジェクトが注目を集めています。CSP のディスパッチ可能な性質は、グリッドの安定性と柔軟性のニーズと一致しており、この地域でのこの技術の採用をさらに推進しています。

最近の開発

• 2021 年 6 月、ACWA は Eskom Holdings SOC Ltd とオフテイク契約を締結し、南アフリカ最大の集光型太陽光発電所を建設するために約 8 億ドルの資金を確保しました。レッドストーンCSPは100MWの発電能力を持つように設計されており、2023年第4四半期に商業運転を開始する予定です。CSPプラントには12時間の熱エネルギー貯蔵システムが設置され、24時間365日、約20万世帯の電力需要を満たすことができます。
• 2019 年 4 月、BrightSource Energy は ASHALIM プロジェクトでゼネラル エレクトリックと提携しました。これは 121 MW の容量を持つ太陽光発電フィールドで、2019 年に運用が開始されました。GE は太陽光発電所の設計、調達、建設 (EPC) を担当し、BrightSource は高度な太陽光発電フィールド技術を提供しました。

主要な市場プレーヤー

• BrightSource Energy, Inc.
• Solar Millennium AG
• Abengoa SA
• Acciona Energy, SA
• Novatec Solar GmbH
• Enel SpA
• 上海電力発電株式会社
• 中国国家化学工程有限公司建設会社
• Heliand Power GmbH
• SolarReserve LLC