집중형 태양열 발전 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 기술(포물선형 집열판, 전력 타워, 선형 프레넬), 응용 분야(주거용, 비주거용, 유틸리티), 저장 장치(저장 장치 있음, 저장 장치 없음), 용량(≤ 50MW, > 50 ~ ≤ 100MW, > 100MW), 구성 요소(태양광 필드, 전력 블록, 열 에너지 저장 시스템), 지역 및 경쟁사별로 세분화 2018-2028

글로벌 집광형 태양광 발전(CSP) 시장은 역동적인 성장과 혁신적인 발전을 경험하고 있으며, 지속 가능한 에너지원으로의 전환에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 태양광을 활용하여 고온 열 에너지로 변환하는 기능을 특징으로 하는 CSP 기술은 독특하고 파견 가능한 재생 에너지 솔루션을 제공합니다. 이 시장의 성장은 탈탄소화와 에너지 포트폴리오의 다각화에 대한 글로벌 공약 증가에 의해 뒷받침됩니다. 포물선형 트로프, 전력 타워, 선형 프레넬 시스템을 활용하는 유틸리티 규모의 CSP 프로젝트가 시장을 지배하며, 빠르게 진화하는 에너지 부문의 수요를 충족하는 그리드 안정화 전력을 제공합니다. CSP 구성의 기본 구성 요소인 태양 전지는 태양광을 포착하고 집중시키는 데 중심적인 역할을 하며, 전반적인 프로젝트 효율성에 영향을 미칩니다. 유럽, 특히 스페인은 초기 개척 프로젝트, 지원 정책, 지속 가능한 에너지 전환에 대한 의지에 힘입어 CSP 시장의 거점으로 부상했습니다. 지속적인 연구 개발 이니셔티브는 기술 발전, 비용 절감, 향상된 저장 솔루션에 중점을 두고 있으며, 글로벌 재생 에너지 믹스에서 CSP의 관련성을 재확인합니다. 업계가 혁신하고 확장을 계속함에 따라 집중형 태양광 시장은 깨끗한 에너지 미래의 최전선에 서서 탄소 중립과 탄력적이고 파견 가능한 발전에 대한 글로벌 추진에 기여하고 있습니다.

주요 시장 동인

재생 에너지 전환 및 탈탄소화 이니셔티브

글로벌 CSP 시장의 주요 동인은 지속 가능하고 저탄소 에너지 시스템으로의 광범위한 글로벌 전환의 일환으로 재생 에너지원에 대한 강조가 증가하고 있다는 것입니다. 정부와 국제 기구는 기후 변화를 완화하기 위해 야심 찬 탈탄소화 목표를 설정하고 있으며, CSP는 이러한 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. CSP 발전소가 깨끗하고 파견 가능한 전력을 생성할 수 있는 능력은 재생 에너지 전환과 일치하며, CSP를 온실 가스 배출을 줄이고 에너지 지속 가능성을 향상시키는 데 귀중한 기여자로 자리매김합니다.

에너지 보안 및 에너지 믹스의 다각화

에너지 보안에 대한 우려와 화석 연료 가격의 변동성은 다양하고 국내에서 조달된 에너지 솔루션에 대한 수요를 촉진합니다. CSP는 안정적이고 파견 가능한 재생 에너지 옵션을 제공하여 안정적인 전기 공급원을 제공합니다. 국가들이 수입 화석 연료에 대한 의존도를 줄이고 에너지 회복력을 강화하고자 하면서 CSP 프로젝트는 에너지 믹스의 전략적 구성 요소가 됩니다. CSP를 통한 에너지 포트폴리오의 다각화는 일관되고 토착적인 자원인 햇빛을 활용하여 전력 수요를 충족함으로써 에너지 보안에 기여합니다.

기술 발전 및 비용 절감

CSP 기술의 지속적인 발전은 시장 성장을 위한 중요한 원동력입니다. 태양열 수집기, 열 전달 유체 및 열 저장 시스템의 혁신은 효율성 개선, 에너지 포집 강화 및 전반적인 비용 절감에 기여합니다. 이 산업은 용융염 및 초임계 이산화탄소 시스템과 같은 고온 CSP 기술로의 전환을 경험하고 있으며, 이는 더 나은 열 유지 및 증가된 전기 생산을 가능하게 합니다. 이러한 기술 혁신은 CSP 프로젝트의 평준화 전기 비용(LCOE)을 낮추는 데 중요한 역할을 하며, 다른 형태의 재생 에너지와 경제적으로 경쟁력을 갖도록 합니다.

그리드 안정성을 위한 에너지 저장 통합

에너지 저장 시스템의 통합은 CSP 시장의 중요한 원동력으로, 태양 에너지의 간헐성과 관련된 주요 과제 중 하나를 해결합니다. 용융염 저장과 같은 열 에너지 저장 기능이 있는 CSP 발전소는 햇빛이 강한 기간 동안 과도한 에너지를 저장하고 필요할 때 이를 전송하여 안정적이고 신뢰할 수 있는 전력 공급을 제공할 수 있습니다. 에너지 저장 통합은 CSP의 전송 가능성을 향상시켜 그리드 안정성을 위한 귀중한 자산이 되고 CSP 프로젝트가 기저부하 또는 전송 가능 발전소로 작동할 수 있도록 합니다. 그리드 운영자가 안정성과 신뢰성을 우선시함에 따라 에너지 저장 솔루션의 통합은 CSP 기술 채택을 위한 강력한 동인이 됩니다.

지속 가능한 개발과 일자리 창출을 위한 세계적 추진

녹색 일자리 창출에 대한 열망과 더불어 지속 가능한 개발을 위한 세계적 추진은 CSP 시장의 원동력으로 작용합니다. 정부와 국제 기구는 CSP를 포함한 재생 에너지 프로젝트에 투자하는 것의 사회 경제적 이점을 인식합니다. CSP 발전소의 개발, 건설 및 운영은 고용 기회를 창출하고, 지역 경제를 자극하며, 재생 에너지 부문의 성장에 기여합니다. 국가들이 에너지 전략을 지속 가능한 개발 목표에 맞추면서 CSP 프로젝트와 관련된 긍정적인 사회 경제적 영향이 이 부문에 대한 지원과 투자를 촉진합니다.

주요 시장 과제

높은 초기 자본 비용

글로벌 CSP 시장이 직면한 주요 과제 중 하나는 CSP 프로젝트의 개발 및 건설과 관련된 높은 초기 자본 비용입니다. 거울, 수신기 및 열 에너지 저장 시스템과 같은 특수 구성 요소에 대한 필요성을 포함한 CSP 기술의 복잡한 특성은 초기 비용이 증가하는 데 기여합니다. 이러한 자본 집약적 요구 사항은 CSP의 광범위한 채택에 대한 장벽이 되며, 특히 비용이 상당히 감소한 태양광 발전(PV) 및 풍력 에너지와 같은 다른 재생 에너지원과 비교할 때 더욱 그렇습니다. 높은 초기 자본 비용의 과제를 해결하는 것은 CSP 프로젝트를 광범위한 에너지 시장에서 경제적으로 실행 가능하고 경쟁력 있게 만드는 데 매우 중요합니다.

토지 이용 및 환경 영향

CSP 플랜트는 종종 태양열 수집기, 거울 및 기타 구성 요소를 설치하기 위해 넓은 토지 면적이 필요합니다. 광범위한 토지 이용은 특히 생태적으로 민감한 지역에서 환경 영향에 대한 우려를 불러일으킵니다. CSP 프로젝트를 위한 경관 변경은 지역 생태계를 파괴하여 동식물에 영향을 미칠 수 있습니다. 게다가 농업이나 보존과 같이 이해 관계가 충돌하는 지역에서 토지 이용 갈등이 발생할 수 있습니다. CSP 프로젝트 확장과 환경 영향 최소화 간의 균형을 맞추는 것은 신중한 부지 선정, 환경 영향 평가 및 지속 가능한 토지 이용 계획이 필요한 중대한 과제입니다.

간헐성 및 그리드 통합

태양 에너지의 본질적인 간헐성은 CSP 플랜트에 과제를 안겨줍니다. 최적의 작동을 위해 직사광선에 의존하기 때문입니다. 구름 덮개, 날씨 변화 및 일주기는 에너지 생산의 변동에 기여하여 CSP 시스템의 안정성에 영향을 미칩니다. 효과적인 그리드 통합 및 디스패치 가능성을 달성하는 것은 CSP의 간헐적 특성을 해결하는 데 필수적입니다. 용융염 열 저장과 같은 에너지 저장 시스템을 통합하면 햇빛이 적은 기간 동안 사용할 수 있도록 과도한 에너지를 저장할 수 있으므로 간헐성을 완화하는 데 도움이 됩니다. 그러나 비용 효율적이고 효율적인 저장 솔루션의 개발 및 구현은 여전히 과제로 남아 있으며, CSP가 그리드에 일관되고 안정적인 전력을 공급하는 능력에 영향을 미칩니다.

다른 재생 에너지의 비용 감소와의 경쟁

CSP 시장은 최근 몇 년 동안 상당한 비용 절감을 경험한 태양광 PV 및 풍력 에너지와 같은 다른 재생 에너지원과의 치열한 경쟁에 직면해 있습니다. 태양광 PV 모듈과 육상/해상 풍력 기술의 비용 감소는 광범위한 채택과 그리드 패리티 달성에 기여했습니다. 반면 CSP의 비교적 느린 비용 절감 속도는 경쟁력에 도전했습니다. 이러한 과제를 극복하기 위해 CSP 산업은 계속해서 혁신하고, 프로젝트 설계를 최적화하고, 제조, 건설 및 운영에서 비용 절감 방안을 모색해야 합니다.

물 사용 및 가용성

많은 CSP 기술은 냉각 목적으로 물이 필요하며, 특정 지역의 물 부족은 상당한 과제를 안겨줍니다. 포물선형 트로프 및 전력 타워 기술과 같은 기존 CSP 시스템은 종종 물을 많이 사용하는 냉각 방법을 사용하여 지역 수자원에 영향을 미칩니다. 이러한 과제는 태양열 자원이 풍부하지만 물 가용성이 제한적인 건조 지역에서 특히 중요합니다. 물 효율적인 냉각 기술을 개발하고 채택하거나 대체 건식 냉각 방법을 모색하는 것은 CSP 발전소에서 물 사용과 관련된 환경 및 사회적 영향을 완화하는 데 중요합니다.

주요 시장 동향

CSP 기술의 발전

글로벌 집광형 태양열 발전 시장은 CSP 기술의 지속적인 발전으로 인해 혁신적인 추세를 보이고 있습니다. 태양열 수집기, 열 전달 유체, 열 에너지 저장 및 전력 사이클 시스템의 혁신은 CSP 발전소의 전반적인 효율성과 비용 효율성을 향상시키고 있습니다. 용융염 및 초임계 이산화탄소 시스템과 같은 고온 CSP 기술이 두각을 나타내면서 더 나은 열 유지 및 향상된 전기 생산이 가능해지고 있습니다. 이러한 기술적 혁신은 에너지 포집량 증가, 비용 절감, CSP 프로젝트의 확장성에 기여하여 이 산업을 재생 에너지 분야에서 경쟁력 있는 플레이어로 자리매김합니다.

다른 에너지원과의 하이브리드화

CSP 시장에서 주목할 만한 추세는 하이브리드화에 대한 강조가 커지고 있으며, CSP 시스템을 천연 가스, 바이오매스 또는 태양광(PV) 태양열과 같은 다른 에너지원과 통합합니다. 하이브리드 CSP 플랜트는 향상된 유연성과 안정성을 제공하여 지속적이고 안정적인 전력 공급을 제공합니다. CSP와 보완 기술을 결합하면 중단 없는 에너지 생산이 가능하여 독립형 CSP 시스템에 내재된 간헐성 문제를 해결할 수 있습니다. 이러한 추세는 일관되고 파견 가능한 재생 에너지를 제공하려는 산업의 노력을 반영하여 CSP를 통합 에너지 시스템에서 귀중한 구성 요소로 만듭니다.

에너지 저장 통합

에너지 저장 통합은 글로벌 CSP 시장을 형성하는 주요 추세입니다. 일광이 낮거나 수요가 높은 기간 동안 사용할 열 에너지를 저장하는 능력은 CSP의 경쟁력과 그리드 통합에 매우 중요합니다. 특히 용융염과 기타 혁신적인 소재를 사용하는 열 에너지 저장 시스템의 발전으로 CSP 발전소는 전력을 공급하여 그리드 안정성에 기여할 수 있습니다. 에너지 저장은 전기 생산을 일광 가용성에서 분리하여 CSP 프로젝트의 경제적 실행 가능성을 높여 CSP를 안정적이고 유연한 재생 에너지 솔루션으로 만듭니다.

글로벌 확장 및 시장 성장

글로벌 CSP 시장은 다양한 지역에서 프로젝트 수가 증가하면서 상당한 확장을 경험하고 있습니다. 스페인과 미국과 같은 기존 시장이 계속해서 선두를 달리고 있지만 중동, 북아프리카, 중국, 호주의 새로운 시장이 주요 참여자로 부상하고 있습니다. 이 지역의 정부와 유틸리티는 재생 에너지 목표를 달성하고 에너지 보안 문제를 해결하는 데 있어 CSP의 잠재력을 인식하고 있습니다. 글로벌 확장 추세는 CSP 기술이 발전에 대한 실행 가능하고 지속 가능한 솔루션으로 점점 더 수용되고 채택되고 있음을 의미합니다.

비용 절감 및 경쟁력 향상

비용 절감은 기술 발전, 규모의 경제, 개선된 프로젝트 실행에 의해 주도되는 CSP 시장의 우세한 추세입니다. 이 산업은 CSP 프로젝트의 평준화 전기 비용(LCOE)이 감소하여 다른 형태의 재생 에너지와 경쟁력을 갖추게 되었습니다. 향상된 제조 공정, 간소화된 건설 방법, 프로젝트 최적화는 전반적인 비용 절감에 기여합니다. 이 산업이 그리드 패리티를 달성하고 기존 에너지원과 보다 효과적으로 경쟁하기 위해 노력함에 따라 지속적인 비용 절감 추세는 CSP 기술의 지속적인 성장과 광범위한 채택에 매우 중요합니다.

세그먼트별 통찰력

기술 통찰력

포물선형 트로프 세그먼트

포물선형 트로프 기술의 우세에 기여하는 요인은 여러 가지입니다. 첫째, 포물선형 집열 시스템은 수십 년 전으로 거슬러 올라가는 상업 프로젝트로 확립된 실적이 있습니다. 광범위한 운영 경험과 축적된 지식으로 인해 포물선형 집열 CSP 플랜트의 성능과 안정성에 대한 높은 수준의 확신이 생겼습니다. 이러한 성공적인 운영의 역사는 포물선형 집열 기술을 투자자와 개발자에게 입증되고 수익성 있는 선택으로 자리매김합니다.

또한 포물선형 집열 기술은 비교적 간단한 설계 및 제조 공정의 이점을 누리며 다른 CSP 기술에 비해 비용 효율성에 기여합니다. 설계의 단순성은 프로젝트의 확장성을 용이하게 하여 포물선형 집열 시스템을 대규모 태양열 발전소에 적합하게 만듭니다. 랭킨 또는 브레이튼 사이클과 같은 기존 전력 사이클과 쉽게 통합할 수 있어 태양열 솔루션을 채택하려는 유틸리티에 포물선형 집열 기술의 매력을 더욱 높입니다.

운영 및 경제적 이점 외에도 포물선형 집열 시스템은 높은 수준의 기술적 성숙도를 보여줍니다. 지속적인 연구 및 개발 노력으로 점진적인 개선, 구성 요소 최적화 및 전반적인 효율성 향상이 이루어졌습니다. 이러한 진화는 기술의 고유한 신뢰성과 결합하여 파라볼릭 트로프 CSP를 유틸리티 규모 발전에 안정적이고 신뢰할 수 있는 선택으로 자리 매김합니다.

응용 프로그램 통찰력

유틸리티 부문

여러 요인이 유틸리티 규모 CSP 프로젝트의 우세에 기여합니다. 첫째, 대규모 설비와 관련된 규모의 경제성으로 인해 유틸리티 규모 프로젝트는 발전 단위당 전기 비용 효율성이 더 높습니다. 이러한 프로젝트의 규모는 전기의 평준화 비용(LCOE)을 상당히 줄일 수 있어 다른 형태의 전기 발전과 경쟁력을 갖습니다. 이러한 비용 경쟁력은 유틸리티 규모 CSP를 신뢰할 수 있고 파견 가능한 재생 가능 자원으로 에너지 믹스를 다각화하려는 유틸리티와 정부에 매력적인 옵션으로 자리매김했습니다.

또한 유틸리티 규모 CSP 프로젝트는 종종 용융염과 같은 열 에너지 저장 기술을 활용하여 태양이 빛나지 않을 때에도 파견 가능한 전력을 제공할 수 있습니다. 이 기능은 유틸리티 규모 CSP의 신뢰성과 그리드 통합을 향상시켜 태양 에너지의 간헐성과 관련된 문제를 해결하고 그리드 안정성에 기여합니다. 유틸리티 규모 CSP의 파견 가능한 특성은 현대 전기 그리드의 변화하는 요구 사항과 일치하여 보다 유연하고 회복성 있는 에너지 인프라로의 전환을 지원합니다.

유틸리티 규모 세그먼트는 CSP 부문에서 상당한 기술 발전과 혁신의 초점이 되어 왔습니다. 지속적인 연구 및 개발 노력은 유틸리티 규모 CSP 프로젝트의 효율성을 개선하고 열 저장 기능을 향상시키며 전반적인 성능을 최적화하는 것을 목표로 합니다. 이러한 발전은 글로벌 에너지 환경에서 유틸리티 규모 CSP의 지속적인 성장과 경쟁력에 기여합니다.

주거 및 비주거용 애플리케이션이 존재하지만, 전체 CSP 시장에 대한 기여도는 유틸리티 규모 프로젝트의 지배력에 비해 비교적 적습니다. 주거용 CSP 애플리케이션은 종종 태양열 온수기 형태로 일부 지역에서 널리 퍼져 있지만 일반적으로 틈새 시장을 나타냅니다. 산업 공정 열과 같은 비주거용 애플리케이션은 가치가 있지만 전기 생산 측면에서 유틸리티 규모 프로젝트의 규모와 영향에 맞지 않습니다.

지역 통찰력

유럽 국가는 CSP를 포함한 재생 에너지 기술의 배포를 장려하는 지원 정책 프레임워크와 인센티브를 구현했습니다. 피드인 관세, 보조금 및 기타 재정적 인센티브는 CSP 프로젝트의 개발을 용이하게 하여 경제적으로 실행 가능하고 투자자에게 매력적으로 만들었습니다. 이러한 정책은 CSP 혁신과 프로젝트 개발을 위한 유리한 환경을 조성하여 유럽을 글로벌 CSP 시장의 리더로 자리매김했습니다.

유럽은 CSP를 포함한 재생 에너지 부문의 연구 개발 이니셔티브의 최전선에 있었습니다. 이 지역의 기술 발전과 CSP 시스템의 효율성 개선에 대한 노력은 상당한 혁신과 돌파구를 가져왔습니다. 지속적인 연구 이니셔티브, 연구 기관과 산업 이해 관계자 간의 협업, 최첨단 CSP 기술에 대한 투자는 유럽이 CSP 혁신의 허브로서 입지를 굳건히 했습니다.

많은 유럽 국가는 유리한 기후 조건과 풍부한 태양열 자원의 혜택을 누리고 있으며, 특히 남부 지역에서 그렇습니다. 스페인, 이탈리아, 독일과 같은 국가는 CSP 플랜트의 최적 운영에 필수적인 풍부한 햇빛을 보유하고 있습니다. CSP 프로젝트에 대한 지리적 적합성은 대규모 태양열 발전소 개발을 촉진했으며, 이는 유럽이 글로벌 시장에서 우위를 점하는 데 더욱 기여했습니다.

지속 가능한 에너지 전환과 그리드에 재생 에너지를 통합하려는 유럽의 노력은 CSP 도입을 촉진했습니다. 국가들이 탄소 배출을 줄이고 화석 연료에서 벗어나기 위해 노력함에 따라 에너지 저장 기능이 있는 CSP 프로젝트가 주목을 받고 있습니다. CSP의 파견 가능한 특성은 그리드의 안정성과 유연성에 대한 필요성과 일치하며, 이는 이 지역에서 이 기술의 도입을 더욱 촉진합니다.

최근 개발

• 2021년 6월 ACWA는 Eskom Holdings SOC Ltd와 매수 계약을 체결하고 남아프리카에서 가장 큰 집광형 태양광 발전소를 건설하기 위해 약 8억 달러의 자금을 확보했습니다. Redstone CSP는 100MW의 발전 용량을 갖도록 설계되었으며 2023년 4분기에 상업적 운영을 시작할 예정입니다. CSP 플랜트는 12시간 열 에너지 저장 시스템을 갖추고 있어 200,000가구에 달하는 전력 수요를 24시간 내내 충족할 수 있습니다.
• 2019년 4월, BrightSource Energy는 2019년에 가동을 시작한 121MW 용량의 태양광 발전소인 ASHALIM 프로젝트를 위해 General Electric과 협력했습니다. GE는 BrightSource가 첨단 태양광 발전소 기술을 제공하는 가운데 태양광 발전소의 엔지니어링, 조달, 건설(EPC)을 담당했습니다.

주요 시장 참여자

• BrightSource Energy, Inc.
• Solar Millennium AG
• Abengoa SA
• Acciona Energy, SA
• Novatec Solar GmbH
• Enel SpA
• 상하이전력발전유한공사
• 중국화공공정& 건설 기업
• Heliand Power GmbH
• SolarReserve LLC