Коммерческий рынок концентрированных фотоэлектрических систем — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по продукту (отражатели и рефрактор), по концентрации (низкая и высокая), по региону, конкуренция 2018–2028 гг.

Глобальный рынок коммерческих концентрированных фотоэлектрических систем оценивается в 503,72 млн долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с CAGR 10,63% до 2028 года. Прогнозируется, что растущий спрос на централизованные фотоэлектрические (CPV) приложения будет стимулировать рост соглашений о покупке энергии между частными компаниями и электросетевыми советами. Ожидается, что в ближайшие годы мировая индустрия CPV столкнется с рыночной конкуренцией, повышением надежности и повышением эффективности. Более того, стимулы и государственные субсидии, направленные на достижение целей в области возобновляемых источников энергии, вероятно, будут способствовать росту мирового рынка фотоэлектрических концентраторов. Ожидается, что экономическая эффективность и использование возобновляемых источников энергии станут основными драйверами спроса в прогнозируемый период.

Ключевые драйверы рынка

Высокая эффективность преобразования энергии

Высокая эффективность преобразования энергии, как ожидается, станет движущей силой роста глобального рынка коммерческих концентрированных фотоэлектрических систем (CPV). Поскольку мир сталкивается с растущим спросом на чистые и устойчивые источники энергии, технология CPV стала многообещающим решением. Системы CPV отличаются от традиционных фотоэлектрических панелей тем, что используют оптические компоненты, такие как линзы и зеркала, для концентрации солнечного света на высокоэффективных многопереходных солнечных элементах. Этот уникальный подход к использованию солнечной энергии дает множество преимуществ, причем эффективность преобразования энергии стоит на первом месте.

Основным преимуществом высокой эффективности преобразования энергии в системах CPV является возможность генерировать больше электроэнергии из того же количества солнечного света. Это напрямую приводит к более высокой выработке энергии, что делает CPV финансово привлекательным вариантом для коммерческих приложений. Поскольку на единицу площади вырабатывается больше электроэнергии, установки CPV требуют меньше земли по сравнению с традиционными солнечными панелями, что является ценным ресурсом в густонаселенных городских районах. Кроме того, системы CPV особенно эффективны в регионах с высоким уровнем прямого солнечного света, что делает их идеальным выбором для залитых солнцем мест. Их эффективность позволяет предприятиям максимизировать производство энергии, сократить свой углеродный след и значительно снизить затраты на энергию. Эта экономическая жизнеспособность является убедительным фактором, который стимулирует рост коммерческого рынка CPV.

Кроме того, масштабируемость систем CPV обеспечивает гибкость в проектировании и установке, что делает их подходящими для различных коммерческих условий, от крупных промышленных предприятий до малого бизнеса. Эта универсальность повышает их привлекательность и доступность для более широкого круга потребителей. В заключение следует отметить, что глобальный рынок коммерческих концентрированных фотоэлектрических систем будет испытывать устойчивый рост, в первую очередь из-за акцента на высокую эффективность преобразования энергии. Поскольку мир ищет решения в области устойчивой энергетики, способность технологии CPV генерировать больше электроэнергии из солнечного света, сокращать потребности в земле и снижать затраты на энергию позиционирует ее как перспективного игрока в ландшафте возобновляемой энергии. С постоянными достижениями в технологии CPV мы можем ожидать, что этот рынок продолжит расширяться и внесет значительный вклад в переход к чистому и эффективному производству энергии в глобальном масштабе.

Растущий спрос на чистую и устойчивую энергию

Глобальный рынок коммерческих концентрированных фотоэлектрических систем (CPV) готов к существенному росту, в первую очередь за счет растущего спроса на чистые и устойчивые источники энергии. В мире, который все больше осознает экологические проблемы, связанные с ископаемым топливом, и срочность смягчения последствий изменения климата, технология CPV стала убедительным решением, соответствующим глобальному переходу к возобновляемым источникам энергии. Растущий спрос на чистую энергию обусловлен несколькими ключевыми факторами. Прежде всего, растет признание необходимости сокращения выбросов парниковых газов и отказа от углеродоемких источников энергии. Правительства, предприятия и частные лица все больше привержены целям устойчивого развития, ищут энергетические альтернативы, которые могут значительно сократить их углеродный след. Системы CPV, с их способностью эффективно использовать солнечную энергию, предлагают убедительный путь для достижения этих целей.

Более того, ограниченность ископаемого топлива и волатильность цен на энергоносители на мировом рынке делают возобновляемые источники энергии, такие как CPV, привлекательной и устойчивой альтернативой. Благодаря высокой эффективности преобразования энергии технологии CPV, предприятия могут генерировать больше электроэнергии из солнечного света, снижая свою зависимость от невозобновляемых ресурсов и защищая себя от колебаний цен на энергию. Еще одной движущей силой роста коммерческого рынка CPV является потребность в энергетической независимости и устойчивости. Многие предприятия инвестируют в локальные решения по возобновляемой энергии, такие как системы CPV, чтобы обеспечить надежное энергоснабжение и снизить уязвимость к сбоям в работе сети и неопределенности в цепочке поставок энергии.

Кроме того, правительства по всему миру предоставляют стимулы и субсидии для содействия внедрению технологий возобновляемой энергии, что еще больше подпитывает спрос на системы CPV. Эти стимулы включают налоговые льготы, фиксированные тарифы и нормативные требования, которые поощряют предприятия использовать варианты чистой энергии. В заключение следует отметить, что растущий спрос на чистую и устойчивую энергию является движущей силой глобального рынка коммерческой концентрированной фотоэлектрической энергии. Технология CPV с ее эффективностью, надежностью и экологическими преимуществами хорошо подходит для удовлетворения этого спроса и играет ключевую роль в формировании более устойчивого и устойчивого энергетического будущего для предприятий и обществ во всем мире. Поскольку мир продолжает отдавать приоритет решениям в области зеленой энергетики, коммерческий рынок CPV готов к значительному расширению и инновациям.

Интеграция сетей и энергетическая безопасность

Интеграция сетей и энергетическая безопасность готовы стать основными драйверами роста на глобальном рынке коммерческой концентрированной фотоэлектрической энергии (CPV). Поскольку мир сталкивается с двойной проблемой удовлетворения растущего спроса на энергию и обеспечения стабильного и устойчивого энергоснабжения, технология CPV стала критически важным решением. Интеграция сетей играет ключевую роль в успехе коммерческого рынка CPV. Системы CPV способны генерировать электроэнергию с высокой эффективностью, что делает их привлекательным выбором для предприятий, стремящихся снизить свою зависимость от традиционной сетевой энергии. Эти системы могут быть легко интегрированы в существующие электрические сети, позволяя предприятиям вырабатывать собственную чистую энергию, сохраняя при этом подключение к сети для дополнительных потребностей в энергии. Такая гибкость имеет решающее значение для компаний, чтобы оптимизировать потребление энергии и затраты, особенно в периоды пикового спроса, когда сетевое электричество может быть более дорогим.

Более того, интеграция в сеть позволяет предприятиям извлекать выгоду из чистого учета и возвращать излишки энергии обратно в сеть, зарабатывая кредиты или финансовые стимулы. Это не только снижает счета за электроэнергию, но и способствует более стабильной и сбалансированной сети, повышая энергетическую безопасность. Энергетическая безопасность является еще одним убедительным драйвером коммерческого рынка CPV. С ростом частоты экстремальных погодных явлений, сбоев в работе сети и киберугроз предприятия осознают важность наличия надежного и устойчивого источника энергии. Системы CPV с их способностью вырабатывать электроэнергию на месте обеспечивают уровень энергетической безопасности, которого не могут достичь предприятия, зависящие от сети. В случае сбоев в работе сети или чрезвычайных ситуаций системы CPV продолжают вырабатывать электроэнергию, обеспечивая бесперебойную работу бизнеса.

Кроме того, технология CPV отлично подходит для регионов с обильным солнечным светом, что делает ее особенно подходящей для районов, подверженных нестабильности сети или ненадежному электроснабжению. Это соответствует более широкой тенденции распределенной генерации энергии и микросетей, позволяя предприятиям сохранять контроль над своим энергоснабжением и снижать уязвимость к внешним факторам. В заключение следует отметить, что интеграция сетей и энергетическая безопасность являются движущими силами роста глобального коммерческого рынка концентрированных фотоэлектрических систем. Возможность бесшовной интеграции систем CPV в существующие сети и повышения энергетической устойчивости позиционирует CPV как привлекательный выбор для предприятий по всему миру. Поскольку опасения по поводу стабильности сети и энергетической безопасности продолжают расти, ожидается, что адаптивность и надежность технологии CPV будут играть важную роль в формировании будущего коммерческой генерации энергии.

Основные проблемы рынка

Требования к земле и пространству

Системы концентрированных фотоэлектрических (CPV) требуют значительного количества земли или пространства для размещения концентрирующей оптики и систем слежения, которые отслеживают траекторию солнца в течение дня. Это требование к земле или пространству может представлять собой проблему, особенно в густонаселенных районах, где земля ограничена или дорога.

В регионах с конкурирующими интересами в области землепользования, такими как сельское хозяйство или городское развитие, приобретение подходящих участков для установок CPV может быть сложным. Достижение баланса между необходимостью производства возобновляемой энергии и другими приоритетами землепользования и экологическими соображениями требует тщательного планирования и, в некоторых случаях, политики землепользования, которая поддерживает проекты возобновляемой энергии.

Более того, потребность в обширной земле или пространстве может ограничить масштабируемость проектов CPV в определенных местах. Решение этой проблемы может включать разработку инновационных конструкций CPV, которые являются более компактными, или изучение интеграции CPV с другими методами землепользования, такими как агровольтаика (сочетание сельского хозяйства и производства солнечной энергии).

Изменчивость солнечного излучения

Системы CPV в значительной степени зависят от прямого солнечного света для оптимальной производительности. Хотя они превосходны в регионах с высокой солнечной радиацией и ясным небом, их эффективность может существенно зависеть от погодных условий, облачности и затенения. Изменчивость солнечного излучения представляет собой проблему для надежной и последовательной работы систем CPV.

В районах, где погодные условия непредсказуемы или часто бывает облачность, системы CPV могут испытывать колебания в выработке электроэнергии, что приводит к проблемам в интеграции сети. Коммунальные службы и операторы сетей должны учитывать эту изменчивость и разрабатывать стратегии для управления прерывистым характером вырабатываемой CPV энергии.

Смягчение воздействия переменной солнечной радиации может включать интеграцию систем накопления энергии для хранения избыточной электроэнергии в солнечные периоды и ее распределения в облачные или слабоосвещенные условия. Кроме того, улучшенное прогнозирование погоды и передовые технологии отслеживания могут оптимизировать производительность системы CPV и интеграцию в сеть.

Основные тенденции рынка

Технологические достижения и повышение эффективности

Заметной тенденцией, наблюдаемой на мировом рынке концентрированных фотоэлектрических (CPV) систем, является постоянное технологическое развитие и повышение эффективности систем CPV. Поскольку солнечная промышленность постоянно стремится повысить эффективность преобразования энергии, CPV стала центром внимания из-за ее потенциала обеспечения более высокой эффективности по сравнению с традиционными фотоэлектрическими (PV) системами.

Системы CPV используют оптические компоненты, такие как линзы или зеркала, для концентрации солнечного света на высокоэффективных солнечных элементах. Такая концентрация солнечного света значительно повышает возможности генерации электроэнергии системами CPV. Недавние достижения в области оптического дизайна, материалов и технологии солнечных элементов привели к значительному повышению эффективности CPV.

Область ключевых инноваций лежит в разработке усовершенствованной оптики концентраторов. Компании активно разрабатывают более эффективные и точные оптические элементы, способные концентрировать солнечный свет на небольших, высокоэффективных многопереходных солнечных элементах. Эти достижения привели к тому, что системы CPV достигли эффективности преобразования 40% и выше, что превосходит показатели традиционных фотоэлектрических систем.

Более того, усовершенствования в системах слежения, которые обеспечивают точное выравнивание модулей CPV с траекторией солнца в течение дня, способствуют повышению выработки энергии. Передовые технологии слежения становятся все более надежными, точными и экономичными, позволяя системам CPV поддерживать оптимальное выравнивание с солнцем.

Интеграция гибридных систем и накопления энергии

Гибридные системы, которые интегрируют CPV с другими технологиями возобновляемой энергии, такими как накопление энергии или традиционные фотоэлектрические системы, являются значимой тенденцией на рынке CPV. Эти гибридные конфигурации предлагают несколько преимуществ, включая улучшенную интеграцию в сеть, повышенную надежность генерации энергии и возможность обеспечивать электроэнергией в периоды слабого солнечного света.

Один из общепринятых гибридных подходов включает интеграцию CPV с системами хранения энергии, как правило, включающими усовершенствованные батареи. Хранение энергии позволяет хранить и распределять избыточное электричество, вырабатываемое в солнечные периоды, эффективно решая проблему прерывистости солнечной энергии. Это особенно важно для обеспечения бесперебойного электроснабжения в автономных и отдаленных районах.

Более того, гибридные системы CPV-фотоэлектрические, которые сочетают CPV и традиционные технологии PV, набирают обороты. Эти системы используют концентрирующую оптику CPV для оптимизации эффективности в солнечных условиях, в то же время полагаясь на фотоэлектрические модули для стабильной и постоянной выходной мощности в условиях рассеянного или слабого освещения.

Сегментарные данные

Сведения о продукте

Прогнозируется, что сегмент Refractor будет испытывать быстрый рост в течение прогнозируемого периода. Рефракторы — это оптические элементы, обычно состоящие из прозрачных материалов, таких как стекло или акрил, которые преломляют или изгибают солнечный свет для достижения желаемой концентрации. Они играют фундаментальную роль в концентрированных фотоэлектрических (CPV) системах, фокусируя солнечный свет на солнечных элементах. Рефракторы эффективно преломляют входящий солнечный свет, изменяя его путь для увеличения интенсивности света, достигающего солнечных элементов. Такая концентрация солнечного света значительно повышает эффективность преобразования энергии в системах CPV.

Одним из распространенных типов рефрактора, используемых в системах CPV, является линза Френеля. Эти линзы состоят из концентрических канавок или выступов на плоской поверхности, что позволяет им эффективно концентрировать солнечный свет. Известные своей компактной конструкцией, линзы Френеля часто используются в приложениях CPV. Постоянные исследования и разработки в отрасли CPV направлены на повышение эффективности рефрактора. Инновации в конструкции рефрактора, материалах и методах производства способствуют достижению более высоких коэффициентов концентрации и улучшению общей производительности системы.

Хотя рефракторы имеют решающее значение для эффективности CPV, экономическая эффективность остается существенным фактором. Производители постоянно стремятся разрабатывать решения для рефрактора, которые соответствуют требованиям к оптическим характеристикам без значительного увеличения общей стоимости системы.

Влияние рефракторов на окружающую среду привлекает все большее внимание. Производители изучают использование перерабатываемых материалов и устойчивых производственных процессов для снижения воздействия рефракторов, используемых в системах CPV на окружающую среду.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион стал доминирующим игроком на мировом рынке концентрированных фотоэлектрических систем в 2022 году, занимая самую большую долю рынка.

Азиатско-Тихоокеанский регион играет значительную роль на мировом рынке концентрированных фотоэлектрических систем (CPV) из-за его растущего спроса на энергию, растущего акцента на возобновляемые источники энергии и быстрого расширения солнечной промышленности. Азиатско-Тихоокеанский регион является домом для густонаселенных стран, включая Китай и Индию, которые переживают быструю урбанизацию и индустриализацию. Следовательно, в регионе существует значительный и растущий спрос на электроэнергию. Этот спрос в сочетании с растущим интересом к решениям в области чистой энергии представляет значительный потенциал роста для рынка CPV.

Многочисленные страны Азиатско-Тихоокеанского региона обладают богатыми солнечными ресурсами, включая высокие уровни прямого солнечного света. Эти благоприятные условия делают CPV привлекательным вариантом для производства электроэнергии. Системы CPV известны своей эффективностью в преобразовании солнечного света в электричество, что делает их подходящим выбором для использования солнечной энергии в этом регионе.

Несколько стран Азиатско-Тихоокеанского региона внедрили поддерживающую политику и стимулы для содействия внедрению технологий возобновляемой энергии, включая CPV. Эта политика часто включает в себя льготные тарифы, налоговые льготы и цели в области возобновляемой энергии, которые поощряют инвестиции в проекты CPV.

Азиатско-Тихоокеанский регион становится свидетелем растущего интереса к высокоэффективным солнечным технологиям. Способность CPV достигать более высокой эффективности преобразования по сравнению с традиционными фотоэлектрическими системами согласуется со стремлением региона к более эффективным и экономичным решениям в области возобновляемой энергии.

Некоторые проекты в Азиатско-Тихоокеанском регионе изучают гибридные солнечные решения, которые объединяют CPV с другими солнечными технологиями или системами хранения энергии. Эти комбинации могут повысить надежность генерации энергии и интеграцию в сеть.

Последние разработки

• В мае 2023 года компания Morgan Solar представила IV DAQ 550W в качестве новейшего дополнения к своей сенсорной платформе IoT. Эта новая модель теперь охватывает более 90% уже установленных фотоэлектрических технологий на основе кремния, удовлетворяя растущий спрос на мониторинг состояния постоянного тока более мощных солнечных панелей.
• В апреле 2023 года Sumitomo Electric Industries, Ltd. и Национальный институт информационных и коммуникационных технологий (NICT) объединились для разработки случайно связанного многожильного оптического волокна с беспрецедентным количеством жил — 19. Это многожильное оптическое волокно со стандартным внешним диаметром 0,125 мм достигло замечательной скорости передачи данных — 1,7 петабит в секунду на расстоянии 63,5 км.
• В апреле 2023 года компания Saint-Augustin Canada Electric Inc. успешно приобрела технологию концентрированной фотоэлектрической (CPV) системы у Soitec. Это стратегическое приобретение соответствует цели STACE по расширению своего портфеля продуктов и рыночного присутствия в отрасли солнечной энергетики.

Ключевые игроки рынка

• 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