집중형 태양광 시장 – 제품(반사경 및 굴절경), 농도(낮음 및 높음), 응용 분야(공공 및 상업), 지역, 경쟁 예측 및 기회에 따른 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 2018-2028F

시장 개요

글로벌 집광형 태양광 시장은 2022년에 9억 8,246만 달러로 평가되었으며, 2028년까지 9.61%의 CAGR로 예측 기간 동안 강력한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 중앙 집중형 태양광(CPV) 애플리케이션에 대한 수요 증가는 민간 기업과 전기 위원회 간의 에너지 구매 계약 성장을 촉진할 것으로 예상됩니다. 글로벌 CPV 산업은 향후 몇 년 동안 시장 경쟁, 향상된 신뢰성 및 향상된 효율성을 경험할 것으로 예상됩니다. 게다가 재생 에너지 목표를 달성하기 위한 인센티브와 정부 보조금은 글로벌 태양광 집광기 시장 성장에 기여할 가능성이 높습니다. 비용 효율성과 재생 에너지 자원의 활용은 예측 기간 동안 수요의 주요 원동력이 될 것으로 예상됩니다.

주요 시장 원동력

높은 에너지 변환 효율성

글로벌 집광형 태양광(CPV) 시장의 주요 원동력 중 하나는 높은 에너지 변환 효율성을 달성하는 이 기술의 탁월한 능력입니다. CPV 시스템은 렌즈나 거울과 같은 광학 구성 요소를 사용하여 햇빛을 다중 접합 태양 전지라고 하는 작고 고효율의 태양 전지에 집중시킵니다. 이러한 특수 전지는 들어오는 햇빛의 더 많은 부분을 전기로 변환할 수 있어 기존 태양광(PV) 시스템에 비해 상당히 높은 변환 효율성을 제공합니다.

더 높은 에너지 변환 효율성을 추구하는 것은 재생 에너지 부문의 핵심 초점이며, CPV는 뛰어난 결과를 제공할 수 있는 기술로 돋보입니다. CPV 시스템은 40%를 넘는 변환 효율을 달성하여 주어진 양의 햇빛에서 더 많은 전기를 생성할 수 있는 잠재력을 제공하므로 토지에서 발견할 수 있는 것이 제한적이거나 높은 전기 출력이 필요한 지역에 CPV를 매력적인 선택으로 만듭니다.

토지 사용과 환경 영향을 최소화하면서 에너지 생산을 극대화하려는 노력은 CPV를 유틸리티 규모 태양광 설비 및 그리드 통합을 위한 선도적 기술로 자리 매김합니다. 더욱 높은 변환 효율에 대한 탐구는 CPV의 연구와 혁신을 계속 주도하여 글로벌 재생 에너지 시장에서 성장을 촉진합니다.

깨끗하고 지속 가능한 에너지에 대한 수요 증가

깨끗하고 지속 가능한 에너지원으로의 글로벌 전환은 CPV 시장의 중요한 촉매입니다. 정부, 기업 및 소비자는 온실 가스 배출을 줄이고 기후 변화에 대처하기 위해 화석 연료에서 벗어나는 것이 필수적임을 점점 더 인정하고 있습니다. CPV를 포함한 태양열 에너지는 이러한 전환에서 중요한 역할을 합니다.

CPV 시스템은 여러 가지 지속 가능성 이점을 제공합니다. 높은 에너지 변환 효율 덕분에 더 적은 태양 전지로 더 많은 전기를 생산할 수 있어 제조 및 재료와 관련된 환경적 발자국을 줄일 수 있습니다. 게다가 CPV의 무공해 및 무공해 전기 생산은 지속 가능성 목표와 완벽하게 일치합니다.

전 세계 국가들은 재생 에너지 목표를 설정하고 CPV를 포함한 태양열 기술 도입을 지원하기 위한 정책과 인센티브를 시행하고 있습니다. 이러한 이니셔티브는 청정 에너지 프로젝트에 대한 투자를 장려하고 CPV 설비 확장에 기여함으로써 CPV 시장 성장에 유리한 환경을 조성합니다.

깨끗하고 지속 가능한 에너지원에 대한 수요가 계속 급증함에 따라 글로벌 에너지 환경에서 CPV의 위치가 확대되어 재생 에너지 시장의 원동력으로서의 역할이 강화될 것으로 예상됩니다.

그리드 통합 및 에너지 보안

그리드 회복력 향상이라는 목표와 함께 안정적이고 안전한 에너지원에 대한 수요는 CPV 시장의 중요한 촉매 역할을 합니다. CPV 시스템은 최대 수요 기간 동안 효율적으로 전기를 생성할 수 있는 뛰어난 능력 덕분에 원활한 그리드 통합에 적합합니다. 이러한 특성은 수요가 많은 시간대에 전력 부족 위험을 완화하여 에너지 보안에 크게 기여합니다.

또한 CPV 기술은 그리드 안정성을 강화하는 데 중요한 역할을 합니다. CPV 시스템의 뛰어난 에너지 변환 효율성과 신속한 대응 기능은 특히 에너지 저장 시스템과 결합할 때 그리드 안정성을 보장하는 데 귀중한 자산이 됩니다. CPV 기술은 공급과 수요 간의 미세한 균형을 가능하게 하여 그리드 운영자가 전기 생산에 대한 더 큰 통제력을 부여합니다.

또한 CPV는 국가 간 전기 교환을 용이하게 하는 국경 간 전기 상호 연결에서 탁월하여 에너지 보안과 시장 효율성을 개선합니다. 효율적인 전기 생산 기능을 감안할 때 CPV는 특히 일사량이 풍부한 지역에서 상호 연결 프로젝트에 매력적인 옵션으로 부상합니다.

전 세계의 정부와 유틸리티가 그리드와 에너지 보안의 통합을 우선시함에 따라 CPV 기술은 글로벌 재생 에너지 시장의 혁신과 성장의 핵심 원동력으로 부상하고 있습니다. 그리드 신뢰성을 향상시키고 에너지 보안에 기여할 수 있는 잠재력은 현대 에너지 시스템의 진화하는 요구 사항과 완벽하게 일치합니다.

주요 시장 과제

토지 및 공간 요구 사항

집광형 태양광(CPV) 시스템은 하루 종일 태양의 궤적을 추적하는 집광 광학 장치와 추적 시스템을 수용하기 위해 상당한 양의 토지 또는 공간이 필요합니다. 토지 또는 공간에 대한 이러한 요구 사항은 특히 토지가 제한적이거나 비용이 많이 드는 인구 밀도가 높은 지역에서 어려움을 초래할 수 있습니다.

농업이나 도시 개발과 같이 토지 사용 이익이 경쟁하는 지역에서 CPV 설치에 적합한 부지를 확보하는 것은 힘들 수 있습니다. 재생 에너지 생산에 대한 필수성과 다른 토지 사용 우선순위 및 환경 고려 사항 간의 균형을 맞추려면 세심한 계획과 어떤 경우에는 재생 에너지 프로젝트를 지지하는 토지 사용 정책이 필요합니다.

게다가 광범위한 토지 또는 공간에 대한 필요성은 특정 위치에서 CPV 프로젝트의 확장성을 제한할 수 있습니다. 이 과제를 해결하려면 더욱 컴팩트한 혁신적인 CPV 설계를 개발하거나 농업용 태양광 발전(농업과 태양열 발전의 조합)과 같은 다른 토지 이용 관행과 CPV를 통합하는 것을 모색해야 할 수 있습니다.

일사량의 가변성

CPV 시스템은 최적의 성능을 위해 직사광선에 크게 의존합니다. 일사량이 높고 하늘이 맑은 지역에서는 탁월하지만, 효율성은 날씨 조건, 구름 덮개, 음영에 의해 상당한 영향을 받을 수 있습니다. 일사량의 가변성은 CPV 시스템의 안정적이고 일관된 작동에 과제를 제기합니다.

날씨 패턴이 예측 불가능하거나 구름 덮개가 빈번한 지역에서는 CPV 시스템이 전기 생산에 변동을 겪을 수 있으며, 이로 인해 그리드 통합에 과제가 발생할 수 있습니다. 유틸리티와 그리드 운영자는 이러한 가변성을 고려하고 CPV 생성 전력의 간헐적 특성을 관리하기 위한 전략을 개발해야 합니다.

가변적인 태양 복사의 영향을 완화하려면 햇볕이 잘 드는 기간 동안 초과 전기를 저장하고 흐리거나 조도가 낮은 기간 동안 이를 전송하기 위해 에너지 저장 시스템을 통합하는 것이 포함될 수 있습니다. 또한 향상된 날씨 예측 및 고급 추적 기술을 통해 CPV 시스템 성능과 그리드 통합을 최적화할 수 있습니다.

주요 시장 동향

기술 발전 및 효율성 개선

글로벌 집광형 태양광(CPV) 시장에서 관찰되는 주목할 만한 동향은 CPV 시스템의 지속적인 기술 발전과 효율성 개선입니다. 태양광 산업이 에너지 변환 효율을 향상시키려는 지속적인 노력으로, CPV는 기존 태양광(PV) 시스템에 비해 더 높은 효율을 제공할 수 있는 잠재력으로 인해 초점으로 부상했습니다.

CPV 시스템은 렌즈나 거울과 같은 광학 구성 요소를 사용하여 고효율 태양 전지에 햇빛을 집중시킵니다. 이러한 햇빛 집중은 CPV 시스템의 전기 생성 능력을 크게 향상시킵니다. 광학 설계, 재료 및 태양 전지 기술의 최근 발전으로 CPV 효율이 크게 향상되었습니다.

핵심 혁신 분야는 고급 집광 광학 설계에 있습니다. 기업은 햇빛을 작고 고효율의 다중 접합 태양 전지에 집중시킬 수 있는 보다 효율적이고 정밀한 광학 요소를 적극적으로 개발하고 있습니다. 이러한 발전으로 CPV 시스템은 기존 PV 시스템을 능가하는 40% 이상의 변환 효율을 달성했습니다.

또한, 하루 종일 CPV 모듈이 태양 경로와 정확하게 정렬되도록 보장하는 추적 시스템의 개선으로 에너지 수율이 향상되었습니다. 고급 추적 기술은 점점 더 신뢰성, 정확성, 비용 효율성이 높아지고 있으며, CPV 시스템이 태양과 최적의 정렬을 유지할 수 있습니다.

하이브리드 시스템 및 에너지 저장 통합

CPV를 에너지 저장 또는 기존 PV와 같은 다른 재생 에너지 기술과 통합하는 하이브리드 시스템은 CPV 시장에서 중요한 추세입니다. 이러한 하이브리드 구성은 향상된 그리드 통합, 향상된 에너지 생성 신뢰성, 일조량이 낮은 기간 동안 전기를 공급하는 기능을 포함한 여러 가지 이점을 제공합니다.

일반적으로 채택되는 하이브리드 방식 중 하나는 CPV를 에너지 저장 시스템과 통합하는 것으로, 일반적으로 고급 배터리를 통합합니다. 에너지 저장은 일조 시간 동안 생성된 초과 전기를 저장하고 송전하여 태양광의 간헐성을 효과적으로 해결합니다. 이는 오프그리드 및 원격 지역에서 일관된 전력 공급을 보장하는 데 특히 중요합니다.

또한 CPV와 기존 PV 기술을 결합한 CPV-태양광 하이브리드 시스템이 인기를 얻고 있습니다. 이러한 시스템은 CPV의 집중 광학을 활용하여 일광 조건에서 효율성을 최적화하는 동시에 확산 또는 저조도 조건에서 안정적이고 일관된 전력 출력을 위해 PV 모듈에 의존합니다.

세그먼트별 통찰력

제품 통찰력

제품 범주에 따라 유틸리티 세그먼트는 2022년 집중형 태양광 발전의 글로벌 시장에서 지배적인 플레이어로 부상했습니다.

글로벌 집중형 태양광 발전(CPV) 시장 내의 유틸리티 부문은 CPV 기술 배포에 있어 중요하고 빠르게 확장되고 있는 부문입니다. 유틸리티 규모의 CPV 설비는 일반적으로 그리드에 전기를 생성하는 대규모 태양광 발전소입니다. 유틸리티 규모의 CPV 설비는 수 메가와트에서 수백 메가와트에 이르는 용량으로 상당한 양의 전기를 생성하도록 특별히 설계되었습니다. 이러한 설비는 전기 그리드에 기여하는 데 상당한 역할을 합니다.

햇볕이 잘 드는 지역에서 에너지 생산을 극대화하기 위해 유틸리티 규모의 CPV 시스템은 40%를 초과하는 변환 효율을 달성할 수 있는 고효율 다중 접합 태양 전지를 활용합니다. 재료, 제조 공정 및 시스템 설계의 지속적인 혁신은 CPV 시장 내에서 비용 절감에 기여했습니다.

또한 유틸리티 규모의 CPV 설비는 일광 시간 동안 일관되고 예측 가능한 전기 발전을 제공하여 그리드 안정화에 기여합니다. 이는 그리드 안정성을 보장하기 위해 풍력 및 태양광과 같은 간헐적 재생 에너지원의 비중이 높은 지역에서 특히 중요합니다.

또한 유틸리티 규모의 CPV 설비는 배출 없는 전기 발전을 제공하여 온실 가스 배출과 대기 오염을 줄이는 데 기여합니다. 이는 기후 변화에 대처하고 전반적인 대기 질을 개선하기 위한 글로벌 노력과 일치합니다.

제품 통찰력

Refractor 세그먼트는 예측 기간 동안 빠른 성장을 경험할 것으로 예상됩니다. 굴절 망원경은 일반적으로 유리나 아크릴과 같은 투명한 재료로 구성된 광학 소자로, 원하는 농도를 달성하기 위해 햇빛을 굴절시키거나 휘게 합니다. 굴절 망원경은 태양 전지에 햇빛을 집중시켜 집광형 태양광(CPV) 시스템에서 기본적인 역할을 합니다. 굴절 망원경은 들어오는 햇빛을 효과적으로 굴절시켜 경로를 변경하여 태양 전지에 도달하는 빛의 강도를 높입니다. 이러한 햇빛 농도는 CPV 시스템의 에너지 변환 효율을 크게 향상시킵니다.

CPV 시스템에서 사용되는 일반적인 굴절 망원경 유형 중 하나는 프레넬 렌즈입니다. 이 렌즈는 평평한 표면에 동심원 홈이나 융기로 구성되어 햇빛을 효과적으로 집중시킬 수 있습니다. 컴팩트한 디자인으로 유명한 프레넬 렌즈는 CPV 애플리케이션에 자주 사용됩니다. CPV 산업 내에서 지속적인 연구 개발 노력은 굴절 망원경 효율성을 향상시키는 것을 목표로 합니다. 굴절 망원경 설계, 재료 및 제조 기술의 혁신은 더 높은 농도 비율과 전반적인 시스템 성능 개선을 달성하는 데 기여합니다.

굴절 망원경은 CPV 효율성에 필수적이지만 비용 효율성은 여전히 중요한 고려 사항입니다. 제조업체는 전체 시스템 비용을 크게 증가시키지 않으면서도 광학 성능 요구 사항을 충족하는 굴절 솔루션을 개발하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다.

굴절 망원경의 환경적 영향에 대한 관심이 높아지고 있습니다. 제조업체는 CPV 시스템에 사용되는 굴절 망원경의 환경적 발자국을 줄이기 위해 재활용 가능한 재료와 지속 가능한 생산 공정을 사용하는 방법을 모색하고 있습니다.

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지역 통찰력

아시아 태평양 지역은 2022년 글로벌 집광형 태양광 시장에서 지배적인 플레이어로 부상하여 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다.

아시아 태평양 지역은 증가하는 에너지 수요, 재생 에너지에 대한 강조 증가, 태양광 산업의 빠른 확장으로 인해 글로벌 집광형 태양광(CPV) 시장에서 중요한 역할을 합니다. 아시아 태평양 지역은 중국과 인도를 포함하여 인구가 많은 국가가 있는 곳으로, 급속한 도시화와 산업화를 경험하고 있습니다. 결과적으로 이 지역에서는 전기에 대한 수요가 상당하고 증가하고 있습니다. 이러한 수요는 청정 에너지 솔루션에 대한 관심 증가와 더불어 CPV 시장에 상당한 성장 잠재력을 제공합니다.

아시아 태평양 지역의 많은 국가는 높은 수준의 직사광선을 포함하여 풍부한 태양열 자원을 보유하고 있습니다. 이러한 유리한 조건은 CPV를 전기 생산에 매력적인 옵션으로 만듭니다. CPV 시스템은 햇빛을 전기로 변환하는 효율성으로 유명하여 이 지역에서 태양열을 활용하는 데 적합한 선택입니다.

아시아 태평양 지역의 여러 국가는 CPV를 포함한 재생 에너지 기술의 채택을 촉진하기 위해 지원 정책과 인센티브를 시행했습니다. 이러한 정책에는 종종 피드인 관세, 세금 인센티브 및 재생 에너지 목표가 포함되어 CPV 프로젝트에 대한 투자를 장려합니다.

아시아 태평양 지역에서는 고효율 태양열 기술에 대한 관심이 증가하고 있습니다. CPV는 기존 태양광 시스템에 비해 더 높은 변환 효율을 달성할 수 있는 능력으로, 이 지역이 더 효율적이고 비용 효율적인 재생 에너지 솔루션을 추구하는 것과 일맥상통합니다.

아시아 태평양 지역의 일부 프로젝트에서는 CPV를 다른 태양광 기술이나 에너지 저장 시스템과 결합한 하이브리드 태양광 솔루션을 모색하고 있습니다. 이러한 조합은 에너지 생성 안정성과 그리드 통합을 강화할 수 있습니다.

최근 개발

• 2023년 5월 Morgan Solar는 IoT 센서 플랫폼의 최신 제품으로 IV DAQ 550W를 출시했습니다. 이 새로운 모델은 현재 이미 설치된 실리콘 기반 PV 기술의 90% 이상을 포괄하여 고전력 태양광 패널의 DC 건강 모니터링에 대한 증가하는 수요를 충족합니다.
• 2023년 4월, Sumitomo Electric Industries, Ltd.와 National Institute of Information and Communications Technology(NICT)는 전례 없는 19개 코어를 갖춘 무작위 결합 다중 코어 광섬유를 개발하기 위해 협력했습니다. 표준 외경이 0.125mm인 이 멀티코어 광섬유는 63.5km 거리에서 초당 1.7페타비트의 놀라운 전송 속도를 달성했습니다.
• 2023년 4월, Saint-Augustin Canada Electric Inc.는 Soitec으로부터 집광형 태양광(CPV) 시스템 기술을 성공적으로 인수했습니다. 이 전략적 인수는 STACE의 제품 포트폴리오를 강화하고 태양광 산업에서 시장 입지를 확대하려는 목표와 일치합니다.

주요 시장 참여자

• 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