Рынок концентраторов фотоэлектрических систем — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по продукту (отражатели и рефрактор), по применению (коммунальное и коммерческое), по уровню концентрации (высокий и низкий), по региону и по конкуренции 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок концентраторных фотоэлектрических систем (CPV) переживает динамичный рост, обусловленный технологическими достижениями, растущим спросом на эффективные решения в области солнечной энергетики и поддерживающей государственной политикой. Системы CPV, характеризующиеся способностью концентрировать солнечный свет на высокоэффективных солнечных элементах, обеспечивают повышенную эффективность преобразования энергии, что делает их все более привлекательными для проектов коммунального масштаба и регионов солнечного пояса. Высококонцентрированные CPV, в частности, доминируют на рынке, используя превосходную эффективность и потенциальное снижение затрат. Азиатско-Тихоокеанский регион становится ключевым игроком с его приверженностью принятию возобновляемых источников энергии и надежными производственными возможностями. Отражатели, важнейший компонент технологии CPV, вносят значительный вклад в ее доминирование, оптимизируя землепользование и снижая общие затраты. По мере того, как глобальные цели в области возобновляемой энергии усиливаются, рынок CPV продолжает развиваться как конкурентоспособный игрок в более широком ландшафте солнечной энергетики, предлагая инновационные и масштабируемые решения для устойчивого удовлетворения растущих мировых потребностей в энергии.

Ключевые драйверы рынка

Высокая эффективность преобразования энергии

Одним из основных драйверов, подпитывающих глобальный рынок концентраторов фотоэлектрических (CPV), является присущая технологии способность достигать более высокой эффективности преобразования энергии по сравнению с традиционными плоскими фотоэлектрическими системами. Системы CPV используют оптические компоненты, такие как линзы или зеркала, для концентрации солнечного света на небольших высокоэффективных солнечных элементах. Такая концентрация позволяет системам CPV достигать большего преобразования солнечного света в электричество, особенно в регионах с высоким содержанием прямого солнечного света. Поскольку спрос на более эффективные и производительные решения в области солнечной энергетики растет, высокая эффективность преобразования энергии технологии CPV позиционирует ее как ключевой фактор на мировом рынке солнечной энергетики.

Потенциал снижения затрат за счет небольших солнечных элементов

Концентраторные фотоэлектрические системы используют более мелкие и дорогие солнечные элементы по сравнению с традиционными плоскими фотоэлектрическими элементами. Такой выбор конструкции может снизить общие затраты на систему, поскольку стоимость солнечных элементов составляет значительную часть общих расходов в фотоэлектрической системе. Используя более мелкие и более эффективные элементы, системы CPV могут добиться экономии затрат и повысить экономическую жизнеспособность проектов в области солнечной энергетики. По мере того, как продолжают совершенствоваться технологии солнечных элементов и производственные процессы, потенциал снижения затрат на концентраторную фотоэлектрическую энергетику становится убедительным стимулом для ее внедрения во всем мире.

Применимость в регионах солнечного пояса

Концентраторные фотоэлектрические системы процветают в регионах солнечного пояса — областях, характеризующихся высоким уровнем прямого солнечного света и солнечной радиации. Эффективность технологии в таких условиях позиционирует ее как ключевой драйвер для глобального внедрения, особенно в таких регионах, как Ближний Восток, Северная Африка, Южная Европа и Юго-Запад США. Поскольку эти регионы солнечного пояса испытывают растущий спрос на энергию, пригодность систем CPV для эффективного использования солнечной энергии становится движущей силой их внедрения. Правительства и предприятия в этих областях признают ценность концентраторных фотоэлектрических систем для удовлетворения своих энергетических потребностей при оптимизации землепользования.

Масштабируемость для проектов коммунального масштаба

Концентраторная фотоэлектрическая технология демонстрирует масштабируемость, что делает ее хорошо подходящей для проектов коммунального масштаба в области солнечной энергетики. Крупномасштабные установки выигрывают от концентрации солнечного света, что позволяет повысить выход энергии и оптимизировать землепользование. Масштабируемость систем CPV соответствует глобальной тенденции к разработке солнечных ферм коммунального масштаба, которые вносят значительный вклад в структуру возобновляемой энергии. По мере роста спроса на крупномасштабные солнечные установки концентраторные фотоэлектрические системы становятся движущей силой в мировом ландшафте возобновляемой энергии, удовлетворяя потребность в эффективных и масштабируемых солнечных решениях.

Увеличение государственной поддержки и политики

Государственная поддержка и благоприятная политика играют ключевую роль в развитии мирового рынка концентраторных фотоэлектрических систем. Многие правительства по всему миру признают важность возобновляемых источников энергии для смягчения последствий изменения климата и обеспечения энергетической безопасности. Стимулы, субсидии и нормативно-правовая база, поощряющие внедрение солнечных технологий, включая концентраторные фотоэлектрические системы, дают мощный импульс для роста рынка. Поскольку страны стремятся достичь своих целей в области возобновляемой энергии, концентраторные фотоэлектрические системы получают выгоду от поддерживающей политики, которая повышает их конкурентоспособность и привлекательность для инвесторов.

Основные проблемы рынка

Конкурентоспособность по стоимости и начальные инвестиции

Конкурентоспособность по стоимости остается существенной проблемой для мирового рынка концентраторных фотоэлектрических систем. Хотя системы фотоэлектрических концентраторов (CPV) обеспечивают высокую эффективность и потенциальную экономию средств за счет возможности использования более мелких и дорогих солнечных элементов, первоначальные инвестиции часто выше по сравнению с традиционными плоскими фотоэлектрическими системами. Потребность в точной оптике, усовершенствованных системах слежения и высокоэффективных солнечных элементах способствует повышению первоначальных затрат. Достижение паритета затрат и снижение приведенной стоимости электроэнергии (LCOE) являются критическими задачами для технологий CPV, чтобы получить широкое распространение и конкурентоспособность на рынке солнечной энергии.

Землепользование и воздействие на окружающую среду

Эффективность использования земли является постоянной проблемой для систем фотоэлектрических концентраторов. В то время как технология CPV позволяет концентрировать солнечный свет, уменьшая необходимую площадь для солнечных панелей, оптика и системы слежения могут потребовать дополнительного пространства. Баланс между необходимостью эффективного использования земли и экологическими соображениями имеет решающее значение. Крупномасштабные установки фотоэлектрических концентраторов могут столкнуться с противодействием или нормативными препятствиями из-за опасений по поводу нарушения среды обитания, визуального воздействия и потенциальных конфликтов землепользования. Достижение баланса между максимизацией выработки энергии и минимизацией воздействия на окружающую среду остается сложной задачей для отрасли.

Надежность и долговечность

Надежность и долговечность концентраторных фотоэлектрических систем являются критическими проблемами, которые необходимо решить для обеспечения долгосрочного успеха технологии. Оптические компоненты, такие как линзы и зеркала, подвергаются воздействию факторов окружающей среды, включая пыль, влажность и колебания температуры, которые могут со временем повлиять на их производительность. Кроме того, сложные системы отслеживания и высокие температуры, связанные с концентрированным солнечным светом, создают проблемы с точки зрения надежности системы. Обеспечение надежности и долговечности установок CPV имеет важное значение для укрепления доверия инвесторов, разработчиков проектов и конечных пользователей.

Ограниченная применимость в различных средах

Концентраторные фотоэлектрические системы оптимизированы для регионов с высоким уровнем прямого солнечного света, известных как регионы солнечного пояса. Однако их эффективность снижается в условиях облачности или рассеянного света, что ограничивает их применимость в определенных географических точках. Это создает проблему для глобального принятия технологии CPV, поскольку она может не подходить для регионов с частой облачностью или низкой солнечной радиацией. Адаптация фотоэлектрических концентраторов к различным условиям окружающей среды и расширение их использования за пределами регионов солнечного пояса является важнейшей задачей, которая требует постоянных усилий по исследованиям и разработкам.

Конкуренция на рынке и восприятие

Рынок фотоэлектрических концентраторов сталкивается с жесткой конкуренцией со стороны других солнечных технологий, в частности, традиционных плоских фотоэлектрических систем и новых технологий, таких как перовскитные солнечные элементы. Преодоление рыночной конкуренции требует не только решения проблем со стоимостью, но и эффективной коммуникации уникальных преимуществ систем фотоэлектрических концентраторов, таких как более высокая эффективность и потенциал для сокращения землепользования. Проблемы восприятия, включая скептицизм в отношении надежности и долговечности технологии CPV, еще больше способствуют рыночной конкуренции. Повышение осведомленности, доверия и позитивного восприятия среди заинтересованных сторон являются важнейшими аспектами преодоления этих проблем и утверждения концентраторных фотоэлектрических систем в качестве жизнеспособного и конкурентоспособного решения в области солнечной энергетики.

Основные тенденции рынка

Технологические достижения и повышение эффективности

Глобальный рынок концентраторных фотоэлектрических систем переживает значительную тенденцию к непрерывному технологическому прогрессу и повышению эффективности. Исследователи и производители постоянно расширяют границы технологии солнечных элементов для повышения эффективности концентраторных фотоэлектрических систем. Инновации включают усовершенствования многопереходных солнечных элементов, оптических конструкций и систем слежения, все из которых направлены на максимизацию преобразования солнечного света в электричество. Эта тенденция имеет решающее значение для повышения конкурентоспособности концентраторных фотоэлектрических систем на более широком рынке солнечной энергии, обеспечивая более высокую выработку энергии и экономическую эффективность.

Растущее внимание к высококонцентрированным фотоэлектрическим системам (HCPV)

Высококонцентрированные фотоэлектрические системы (HCPV) представляют собой заметную тенденцию на рынке концентраторных фотоэлектрических систем. Системы HCPV используют оптические устройства, такие как линзы или зеркала, для фокусировки солнечного света на небольшие высокоэффективные солнечные элементы. Такая концентрация позволяет использовать более дорогие высокоэффективные солнечные элементы, что делает системы HCPV особенно привлекательными в регионах с высоким уровнем прямого солнечного света. Растущий интерес к HCPV обусловлен потенциалом достижения более высокой выработки энергии и более компактной системы, что решает проблемы, связанные с эффективностью использования земли и снижением общей стоимости за ватт вырабатываемой электроэнергии.

Расширенное внедрение в проектах коммунального масштаба

Технология концентраторных фотоэлектрических систем находит все более широкое применение в проектах коммунального масштаба по солнечной энергии. Масштабируемость и эффективность концентраторных фотоэлектрических систем делают их хорошо подходящими для крупномасштабных установок, где максимизация выработки энергии и оптимизация землепользования являются критическими факторами. По мере того, как технология становится более зрелой и конкурентоспособной по стоимости, проекты коммунального масштаба принимают концентраторные фотоэлектрические системы в качестве жизнеспособной альтернативы традиционным плоским фотоэлектрическим системам. Эта тенденция меняет ландшафт солнечной энергетики, а концентраторные фотоэлектрические системы способствуют росту солнечных ферм коммунального масштаба по всему миру.

Достижения в двухосных системах слежения

Двухосные системы слежения являются неотъемлемыми компонентами концентраторных фотоэлектрических установок, позволяя солнечным панелям следовать за траекторией солнца в течение дня. Заметная тенденция на рынке заключается в достижениях в технологии двухосного слежения. Улучшенные системы слежения повышают общую эффективность концентраторных фотоэлектрических систем, обеспечивая оптимальное выравнивание с солнечным светом, тем самым максимизируя улавливание энергии. Эта тенденция отвечает потребности в точности слежения за солнцем, особенно в регионах с изменчивыми погодными условиями, что дополнительно оптимизирует производительность концентраторных фотоэлектрических установок.

Растущее внедрение в регионах солнечного пояса

Концентраторная фотоэлектрическая технология переживает растущую тенденцию внедрения в регионах солнечного пояса — областях с высоким уровнем прямого солнечного света и солнечной радиации. Регионы солнечного пояса, включая части Ближнего Востока, Северной Африки, Южной Европы и юго-запада США, представляют собой идеальные условия для концентраторных фотоэлектрических систем. Способность технологии концентрировать солнечный свет и эффективно вырабатывать электроэнергию в условиях высокой освещенности соответствует энергетическим потребностям этих регионов. Поскольку правительства и предприятия в районах солнечного пояса ищут решения в области устойчивой энергетики, ожидается, что внедрение концентраторных фотоэлектрических систем будет расти, что будет способствовать глобальному расширению этой солнечной технологии.

Сегментарные данные

Сведения о продукте

Сегмент отражателей

Одним из ключевых преимуществ отражателей в системах CPV является их способность концентрировать солнечный свет на большой площади, улавливая солнечную энергию более эффективно, чем традиционные плоские фотоэлектрические системы. Эта масштабируемость делает отражатели особенно подходящими для проектов по солнечной энергетике коммунального масштаба, удовлетворяя растущий мировой спрос на крупные и эффективные солнечные фермы. Поскольку в солнечной промышленности наблюдается растущая тенденция к установкам коммунального масштаба, отражатели становятся движущей силой расширения и внедрения технологии CPV в более широком масштабе.

Более того, отражатели способствуют повышению экономической эффективности систем CPV, позволяя использовать меньшие по размеру и высокоэффективные солнечные элементы. Концентрируя солнечный свет, отражатели позволяют развертывать более дорогие, меньшие по размеру солнечные элементы, снижая общую стоимость за ватт вырабатываемой электроэнергии. Этот потенциал экономии средств позиционирует отражатели как стратегический выбор для разработчиков проектов и инвесторов, ищущих экономически выгодные решения на конкурентном рынке возобновляемой энергии.

Доминирование отражателей на рынке CPV также подчеркивается их ролью в максимизации выработки энергии в регионах солнечного пояса. В районах, характеризующихся высоким уровнем прямого солнечного света и солнечной радиации, таких как Азиатско-Тихоокеанский регион и части Северной Америки, отражатели оптимизируют захват солнечной энергии, что делает технологию CPV особенно привлекательной в этих регионах. Адаптируемость отражателей к различным условиям окружающей среды повышает их глобальную привлекательность, способствуя их доминированию на рынке CPV.

Application Insights

Сегмент коммунальных услуг

Экономическая эффективность является еще одним важным фактором, способствующим доминированию CPV коммунального масштаба. Концентрируя солнечный свет на более мелких, высокоэффективных солнечных элементах, эти системы могут достичь более высокой эффективности преобразования энергии и снизить общую стоимость за ватт вырабатываемой электроэнергии. Этот потенциал экономии затрат повышает экономическую жизнеспособность проектов CPV коммунального масштаба, делая их привлекательными вариантами для коммунальных служб и разработчиков проектов, стремящихся оптимизировать возврат инвестиций на конкурентном рынке возобновляемой энергии.

Более того, проекты CPV коммунального масштаба выигрывают от их возможности быть развернутыми в регионах солнечного пояса, характеризующихся высоким уровнем прямого солнечного света и солнечной радиации. Эффективность технологии в эффективном использовании солнечной энергии в этих регионах соответствует глобальной тенденции увеличения солнечной мощности в районах с оптимальными солнечными условиями. В результате установки CPV коммунального масштаба становятся существенными участниками энергетического баланса в таких регионах, как Ближний Восток, Северная Африка, Южная Европа и части Азиатско-Тихоокеанского региона.

Правительственная поддержка и политика еще больше укрепляют доминирование CPV коммунального масштаба на мировом рынке. Многие правительства по всему миру стимулируют разработку крупномасштабных проектов в области возобновляемых источников энергии, предлагая субсидии, льготные тарифы и другие благоприятные нормативные рамки для установок коммунального масштаба. Эти меры поддержки поощряют развертывание технологии CPV в сегменте коммунального обслуживания, стимулируя инвестиции и способствуя росту рынка.

Региональные идеи

Кроме того, Азиатско-Тихоокеанский регион выигрывает от своего положения как производственного центра для солнечных технологий. Наличие хорошо налаженной цепочки поставок солнечной продукции, а также квалифицированной рабочей силы, способствует эффективному производству и развертыванию концентраторных фотоэлектрических систем. Это производственное преимущество не только снижает общие затраты на компоненты CPV, но и повышает конкурентоспособность технологии на мировом рынке.

Правительственные инициативы и поддерживающая политика являются еще одним важным фактором, обуславливающим доминирование Азиатско-Тихоокеанского региона на рынке концентраторных фотоэлектрических систем. Многие страны региона внедрили амбициозные цели в области возобновляемых источников энергии и программы стимулирования для содействия внедрению чистых энергетических технологий. Субсидии, фиксированные тарифы и благоприятная нормативная база создают благоприятную среду для разработки и развертывания проектов концентраторных фотоэлектрических систем. Правительства стран Азиатско-Тихоокеанского региона осознают потенциал технологии CPV для устойчивого удовлетворения спроса на энергию, привлечения значительных инвестиций и содействия развитию процветающей рыночной экосистемы.

Последние разработки

• Май 2023 г.Morgan Solar представила IV DAQ 550W как новейшее дополнение к своей платформе датчиков Интернета вещей. Более 90% уже установленных фотоэлектрических технологий на основе кремния теперь охвачены этой новой моделью, созданной из-за растущего интереса к мониторингу состояния постоянного тока более мощных солнечных панелей.
• Апрель 2023 г.Sumitomo Electric Industries, Ltd. и Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT) разработали случайно связанное многожильное оптическое волокно с 19 жилами, самое большое из когда-либо созданных для многожильного оптического волокна*1 со стандартным внешним диаметром*2 (0,125 мм), и им удалось успешно передать 1,7 петабит в секунду на расстояние 63,5 км.
• Апрель 2023 г.Saint-Augustin Canada Electric Inc. приобрела технологию концентрированной фотоэлектрической (CPV) системы у Soitec. Это приобретение поддерживает цель STACE по завершению своего портфеля продуктов и расширению своего присутствия на рынке солнечной энергетики промышленность.

Ключевые игроки рынка

• First Solar, Inc.
• Azzurro Group
• ArcelorMittal Solar
• Envision Energy
• Huaneng First Solar
• eSolar
• AREVA Solar
• Abengoa Solar
• BrightSource Energy
• Solar Trust of America