Концентрированный рынок солнечной энергии — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологии (параболический желоб, башенная электростанция, линейная Френеля), по применению (жилой, нежилой, коммунальный), по хранению (с хранением, без хранения), по мощности (≤ 50 МВт, > 50 до ≤ 100 МВт, > 100 МВт), по компоненту (солнечное поле, силовой блок, систе

Глобальный рынок концентрированной солнечной энергии (CSP) переживает динамичный рост и преобразующие разработки, позиционируя себя как ключевого игрока в переходе к устойчивым источникам энергии. Технология CSP, характеризующаяся своей способностью использовать солнечный свет и преобразовывать его в высокотемпературную тепловую энергию, предлагает уникальное и диспетчеризируемое решение в области возобновляемой энергии. Рост рынка подкреплен растущими глобальными обязательствами по декарбонизации и диверсификации энергетических портфелей. Проекты CSP в масштабах коммунальных предприятий, использующие параболические желоба, башни электростанций и линейные системы Френеля, доминируют в ландшафте, обеспечивая стабилизирующую сеть мощность для удовлетворения потребностей быстро развивающегося энергетического сектора. Солнечная сфера, фундаментальный компонент в конфигурациях CSP, играет центральную роль в улавливании и концентрации солнечного света, влияя на общую эффективность проекта. Европа, в частности Испания, стала оплотом на рынке CSP, движимая ранними пионерскими проектами, поддерживающей политикой и приверженностью устойчивому энергетическому переходу. Текущие инициативы по исследованиям и разработкам сосредоточены на технологических достижениях, снижении затрат и улучшенных решениях для хранения, подтверждая значимость CSP в мировом балансе возобновляемых источников энергии. Поскольку отрасль продолжает внедрять инновации и масштабироваться, рынок концентрированной солнечной энергии находится на переднем крае чистого энергетического будущего, внося вклад в глобальное стремление к углеродной нейтральности и устойчивой, управляемой генерации электроэнергии.

Ключевые движущие силы рынка

Инициативы по переходу на возобновляемые источники энергии и декарбонизации

Основным движущим фактором для мирового рынка CSP является растущий акцент на возобновляемых источниках энергии как части более широкого глобального перехода к устойчивым и низкоуглеродным энергетическим системам. Правительства и международные организации ставят амбициозные цели по декарбонизации для смягчения последствий изменения климата, и CSP играет решающую роль в достижении этих целей. Способность установок CSP вырабатывать чистую и управляемую электроэнергию согласуется с переходом на возобновляемые источники энергии, позиционируя CSP как ценного участника сокращения выбросов парниковых газов и повышения энергетической устойчивости.

Энергетическая безопасность и диверсификация энергетического баланса

Опасения по поводу энергетической безопасности и волатильности цен на ископаемое топливо стимулируют спрос на диверсифицированные и внутренние энергетические решения. CSP предлагает надежный и управляемый вариант возобновляемой энергии, обеспечивая стабильный источник электроэнергии. Поскольку страны стремятся снизить зависимость от импортируемого ископаемого топлива и повысить энергетическую устойчивость, проекты CSP становятся стратегическими компонентами энергетического баланса. Диверсификация энергетического портфеля с помощью CSP способствует энергетической безопасности за счет использования постоянного и местного ресурса — солнечного света — для удовлетворения потребностей в электроэнергии.

Технологические достижения и снижение затрат

Постоянные достижения в технологиях CSP являются значительными драйверами роста рынка. Инновации в солнечных коллекторах, теплоносителях и системах хранения тепла способствуют повышению эффективности, улучшению улавливания энергии и общему снижению затрат. Отрасль переживает сдвиг в сторону высокотемпературных технологий CSP, таких как системы с расплавленной солью и сверхкритическим диоксидом углерода, которые обеспечивают лучшее удержание тепла и увеличение выработки электроэнергии. Эти технологические инновации играют важную роль в снижении приведенной стоимости электроэнергии (LCOE) для проектов CSP, делая их более экономически конкурентоспособными по сравнению с другими формами возобновляемой энергии.

Интеграция систем хранения энергии для стабильности сети

Интеграция систем хранения энергии является важнейшим драйвером для рынка CSP, решая одну из ключевых проблем, связанных с непостоянством солнечной энергии. Электростанции CSP с возможностями хранения тепловой энергии, такие как хранение расплавленной соли, могут хранить избыточную энергию в периоды сильного солнечного света и распределять ее по мере необходимости, обеспечивая стабильное и надежное электроснабжение. Интеграция систем хранения энергии повышает диспетчеризацию CSP, делая ее ценным активом для стабильности сети и позволяя проектам CSP работать в качестве базовых или диспетчерских электростанций. Поскольку операторы сетей отдают приоритет стабильности и надежности, интеграция решений по хранению энергии становится убедительным стимулом для принятия технологии CSP.

Глобальный толчок к устойчивому развитию и созданию рабочих мест

Глобальный толчок к устойчивому развитию в сочетании со стремлением создать зеленые рабочие места выступает в качестве драйвера для рынка CSP. Правительства и международные организации признают социально-экономические преимущества инвестирования в проекты возобновляемой энергетики, включая CSP. Разработка, строительство и эксплуатация установок CSP создают возможности для трудоустройства, стимулируют местную экономику и способствуют росту сектора возобновляемой энергетики. Поскольку страны приводят свои энергетические стратегии в соответствие с целями устойчивого развития, положительные социально-экономические последствия, связанные с проектами CSP, стимулируют поддержку и инвестиции в этот сектор.

Основные проблемы рынка

Высокие начальные капитальные затраты

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается глобальный рынок CSP, являются высокие начальные капитальные затраты, связанные с разработкой и строительством проектов CSP. Сложная природа технологии CSP, включая необходимость в специализированных компонентах, таких как зеркала, приемники и системы хранения тепловой энергии, способствует повышению первоначальных расходов. Эти капиталоемкие требования создают препятствие для широкого внедрения CSP, особенно по сравнению с другими возобновляемыми источниками энергии, такими как солнечная фотоэлектричество (PV) и энергия ветра, которые испытали значительное снижение затрат. Решение проблемы высоких первоначальных капитальных затрат имеет решающее значение для того, чтобы сделать проекты CSP экономически жизнеспособными и конкурентоспособными на более широком энергетическом рынке.

Землепользование и воздействие на окружающую среду

Установки CSP часто требуют больших земельных площадей для установки солнечных коллекторов, зеркал и других компонентов. Экстенсивное использование земель вызывает обеспокоенность по поводу воздействия на окружающую среду, особенно в экологически чувствительных регионах. Изменение ландшафтов для проектов CSP может нарушить местные экосистемы, что может повлиять на флору и фауну. Более того, конфликты землепользования могут возникнуть в областях с конкурирующими интересами, такими как сельское хозяйство или охрана природы. Достижение баланса между расширением проектов CSP и минимизацией воздействия на окружающую среду является серьезной проблемой, которая требует тщательного выбора площадки, оценки воздействия на окружающую среду и планирования устойчивого землепользования.

Прерывистость и интеграция в сеть

Присущая прерывистость солнечной энергии представляет собой проблему для установок CSP, поскольку они зависят от прямого солнечного света для оптимальной работы. Облачность, изменения погоды и суточные циклы способствуют колебаниям в производстве энергии, влияя на надежность систем CSP. Достижение эффективной интеграции в сеть и диспетчеризации имеет важное значение для решения проблемы прерывистого характера CSP. Интеграция систем хранения энергии, таких как тепловые накопители расплавленной соли, помогает смягчить прерывистость, позволяя хранить избыточную энергию для использования в периоды слабого солнечного света. Тем не менее, разработка и внедрение экономически эффективных и действенных решений по хранению остаются проблемой, влияющей на способность CSP обеспечивать стабильную и надежную подачу электроэнергии в сеть.

Конкуренция со снижающимися затратами на другие возобновляемые источники энергии

Рынок CSP сталкивается с жесткой конкуренцией со стороны других возобновляемых источников энергии, в частности, солнечной фотоэлектрической и ветровой энергии, которые значительно снизились за последние годы. Снижение затрат на солнечные фотоэлектрические модули и технологии наземного/морского ветра способствовало их широкому внедрению и достижению паритета в сети. Напротив, сравнительно более медленные темпы снижения затрат в CSP поставили под сомнение ее конкурентоспособность. Чтобы преодолеть эту проблему, отрасль CSP должна продолжать внедрять инновации, оптимизировать проектные решения и искать пути снижения затрат на производство, строительство и эксплуатацию.

Использование и доступность воды

Многие технологии CSP требуют использования воды для охлаждения, а дефицит воды в некоторых регионах представляет собой существенную проблему. Традиционные системы CSP, такие как технологии параболических желобов и башенных электростанций, часто используют водоемкие методы охлаждения, что влияет на местные водные ресурсы. Эта проблема особенно актуальна в засушливых регионах, где солнечные ресурсы в изобилии, но доступность воды ограничена. Разработка и внедрение водосберегающих технологий охлаждения или изучение альтернативных методов сухого охлаждения имеют решающее значение для смягчения экологических и социальных последствий, связанных с использованием воды на установках CSP.

Основные тенденции рынка

Достижения в технологиях CSP

Глобальный рынок концентрированной солнечной энергии становится свидетелем преобразующей тенденции, обусловленной постоянными достижениями в технологиях CSP. Инновации в солнечных коллекторах, теплоносителях, хранении тепловой энергии и системах энергетического цикла повышают общую эффективность и рентабельность установок CSP. Высокотемпературные технологии CSP, такие как системы с расплавленной солью и сверхкритическим диоксидом углерода, приобретают все большую популярность, позволяя лучше удерживать тепло и улучшать выработку электроэнергии. Эти технологические прорывы способствуют повышению улавливания энергии, снижению затрат и масштабируемости проектов CSP, позиционируя отрасль как конкурентоспособного игрока в ландшафте возобновляемой энергии.

Гибридизация с другими источниками энергии

Значительной тенденцией на рынке CSP является растущий акцент на гибридизации, интеграции систем CSP с другими источниками энергии, такими как природный газ, биомасса или фотоэлектрические (PV) солнечные батареи. Гибридные установки CSP обеспечивают повышенную гибкость и надежность, обеспечивая непрерывное и стабильное электроснабжение. Сочетание CSP с дополнительными технологиями позволяет обеспечить бесперебойное производство энергии, решая проблемы прерывистости, присущие автономным системам CSP. Эта тенденция отражает приверженность отрасли обеспечению стабильной и диспетчеризируемой возобновляемой энергии, что делает CSP ценным компонентом в интегрированных энергетических системах.

Интеграция хранения энергии

Интеграция хранения энергии является ключевой тенденцией, формирующей мировой рынок CSP. Возможность хранения тепловой энергии для использования в периоды низкого уровня солнечного света или высокого спроса имеет решающее значение для конкурентоспособности CSP и интеграции в сеть. Достижения в системах хранения тепловой энергии, в частности использование расплавленной соли и других инновационных материалов, позволяют станциям CSP обеспечивать диспетчерскую мощность, способствуя стабильности сети. Хранение энергии повышает экономическую жизнеспособность проектов CSP, позволяя отделить генерацию электроэнергии от доступности солнечного света, что делает CSP надежным и гибким решением в области возобновляемой энергии.

Глобальное расширение и рост рынка

Глобальный рынок CSP переживает значительный рост, с ростом числа проектов в разных регионах. В то время как традиционные рынки, такие как Испания и США, продолжают лидировать, новые рынки на Ближнем Востоке, в Северной Африке, Китае и Австралии становятся ключевыми игроками. Правительства и коммунальные службы в этих регионах признают потенциал CSP в достижении своих целей в области возобновляемой энергии и решении проблем энергетической безопасности. Тенденция к глобальному расширению означает растущее принятие и внедрение технологии CSP как жизнеспособного и устойчивого решения для производства электроэнергии.

Снижение затрат и повышение конкурентоспособности

Снижение затрат является преобладающей тенденцией на рынке CSP, обусловленной технологическими достижениями, экономией за счет масштаба и улучшением выполнения проектов. В отрасли наблюдается снижение приведенной стоимости электроэнергии (LCOE) для проектов CSP, что делает их более конкурентоспособными по сравнению с другими формами возобновляемой энергии. Улучшенные производственные процессы, оптимизированные методы строительства и оптимизация проектов способствуют общему сокращению затрат. Поскольку отрасль стремится достичь паритета в сети и более эффективно конкурировать с традиционными источниками энергии, продолжающаяся тенденция снижения затрат имеет решающее значение для дальнейшего роста и широкого внедрения технологии CSP.

Сегментарные идеи

Технологические идеи

Сегмент параболических желобов

Несколько факторов способствуют доминированию технологии параболических желобов. Во-первых, параболоцилиндрические системы имеют хорошо зарекомендовавшую себя историю с коммерческими проектами, насчитывающими несколько десятилетий. Обширный опыт эксплуатации и накопленные знания привели к высокому уровню уверенности в производительности и надежности установок CSP с параболоцилиндрическими установками. Эта история успешной эксплуатации позиционирует технологию параболоцилиндрических установок как проверенный и выгодный выбор для инвесторов и разработчиков.

Более того, технология параболоцилиндрических установок выигрывает от относительно простого проектирования и производственного процесса, что способствует экономической эффективности по сравнению с другими технологиями CSP. Простота конструкции облегчает масштабируемость проектов, делая системы параболоцилиндрических установок подходящими для крупномасштабных солнечных тепловых электростанций. Простота интеграции с традиционными энергетическими циклами, такими как циклы Ренкина или Брайтона, еще больше повышает привлекательность технологии параболоцилиндрических установок для коммунальных служб, стремящихся внедрить солнечные тепловые решения.

В дополнение к своим эксплуатационным и экономическим преимуществам, системы параболоцилиндрических установок демонстрируют высокий уровень технологической зрелости. Непрерывные исследования и разработки привели к постепенным улучшениям, оптимизации компонентов и повышению общей эффективности. Эта эволюция в сочетании с присущей технологии надежностью позиционирует параболоцилиндрические CSP как стабильный и надежный выбор для генерации электроэнергии в масштабах коммунальных предприятий.

Application Insights

Сегмент коммунальных предприятий

Несколько факторов способствуют доминированию проектов CSP в масштабах коммунальных предприятий. Во-первых, экономия масштаба, связанная с крупными установками, делает проекты в масштабах коммунальных предприятий более рентабельными на единицу вырабатываемой электроэнергии. Размер этих проектов позволяет значительно снизить приведенную стоимость электроэнергии (LCOE), что делает их конкурентоспособными по сравнению с другими формами генерации электроэнергии. Эта конкурентоспособность по стоимости сделала CSP коммунального масштаба привлекательным вариантом для коммунальных предприятий и правительств, стремящихся диверсифицировать свой энергетический баланс с помощью надежного и диспетчерируемого возобновляемого ресурса.

Более того, проекты CSP коммунального масштаба часто используют технологии хранения тепловой энергии, такие как расплавленная соль, что позволяет им обеспечивать диспетчерируемую мощность, даже когда солнце не светит. Эта возможность повышает надежность и интеграцию в сеть CSP коммунального масштаба, решая проблемы, связанные с прерывистостью солнечной энергии, и способствуя стабильности сети. Диспетчерская природа CSP коммунального масштаба соответствует меняющимся потребностям современных электросетей, поддерживая переход к более гибкой и устойчивой энергетической инфраструктуре.

Сегмент коммунального масштаба стал центром значительных технологических достижений и инноваций в секторе CSP. Текущие исследования и разработки направлены на повышение эффективности проектов CSP коммунального масштаба, расширение возможностей теплоаккумулирования и оптимизацию общей производительности. Эти достижения способствуют постоянному росту и конкурентоспособности коммунальных CSP-проектов в глобальном энергетическом ландшафте.

Хотя существуют жилые и нежилые приложения, их вклад в общий рынок CSP относительно скромен по сравнению с доминированием проектов коммунальных масштабов. Жилые приложения CSP, часто в виде солнечных водонагревателей, распространены в некоторых регионах, но, как правило, представляют собой нишевый рынок. Нежилые приложения, такие как промышленное технологическое тепло, являются ценными, но не соответствуют масштабу и влиянию проектов коммунальных масштабов с точки зрения выработки электроэнергии.

Региональные идеи

Европейские страны внедрили поддерживающие политические рамки и стимулы, которые поощряют внедрение технологий возобновляемой энергии, включая CSP. Льготные тарифы, субсидии и другие финансовые стимулы способствовали развитию проектов CSP, делая их экономически жизнеспособными и привлекательными для инвесторов. Эти политики создали благоприятную среду для инноваций и разработки проектов CSP, позиционируя Европу как лидера на мировом рынке CSP.

Европа находится на переднем крае научно-исследовательских и опытно-конструкторских инициатив в секторе возобновляемых источников энергии, включая CSP. Приверженность региона развитию технологий и повышению эффективности систем CSP привела к значительным инновациям и прорывам. Текущие исследовательские инициативы, сотрудничество между исследовательскими институтами и заинтересованными сторонами в отрасли, а также инвестиции в передовые технологии CSP укрепили позицию Европы как центра инноваций CSP.

Многие европейские страны пользуются благоприятными климатическими условиями и обильными солнечными ресурсами, особенно в южных регионах. Такие страны, как Испания, Италия и Германия, имеют обилие солнечного света, что необходимо для оптимальной работы установок CSP. Географическая пригодность для проектов CSP стимулировала разработку крупномасштабных солнечных тепловых электростанций, что еще больше способствовало доминированию Европы на мировом рынке.

Приверженность Европы устойчивому энергетическому переходу и интеграции возобновляемых источников энергии в сеть подтолкнула принятие CSP. Поскольку страны стремятся сократить выбросы углерода и отказаться от ископаемого топлива, проекты CSP с возможностями хранения энергии приобрели известность. Диспетчерский характер CSP соответствует потребности сети в стабильности и гибкости, что еще больше способствует принятию технологии в регионе.

Последние события

• В июне 2021 года ACWA заключила контракт на поставку с Eskom Holdings SOC Ltd и обеспечила около 800 миллионов долларов США в виде финансирования для строительства крупнейшей концентрированной солнечной электростанции в Южной Африке. Проектная мощность электростанции Redstone CSP составит 100 МВт, ее ввод в коммерческую эксплуатацию запланирован на четвертый квартал 2023 года. Электростанция CSP будет оснащена 12-часовой системой хранения тепловой энергии, что позволит ей круглосуточно удовлетворять потребности в электроэнергии почти 200 000 домов.
• В апреле 2019 года BrightSource Energy заключила партнерское соглашение с General Electric по проекту ASHALIM, солнечному полю мощностью 121 МВт, которое было введено в эксплуатацию в 2019 году. GE отвечала за проектирование, закупки и строительство (EPC) солнечной электростанции, а BrightSource предоставила передовые технологии солнечных полей.

Ключевые игроки рынка

• BrightSource Energy, Inc.
• Solar Millennium AG
• Abengoa SA
• Acciona Energy, SA
• Novatec Solar GmbH
• Enel SpA
• Shanghai Electric Power Generation Co., Ltd.
• China National Chemical Engineering & Construction Corporation
• Heliand Power GmbH
• SolarReserve LLC