Comunicación del mercado fotovoltaico

Descripción general del mercado

Se estima que el tamaño del mercado global de comunicaciones fotovoltaicas será de una CAGR del 5,7 % durante el período de pronóstico.

Las células solares, también llamadas células fotovoltaicas, convierten la luz solar directamente en electricidad. La tecnología fotovoltaica de comunicación (CPV) concentra la luz solar en pequeñas células solares de alta eficiencia mediante dispositivos emisores de luz. Los sistemas fotovoltaicos de comunicación suelen utilizar lentes o espejos para concentrar la luz solar en pequeñas áreas de células solares, normalmente compuestas de arseniuro de galio o silicio-germanio. Los sistemas fotovoltaicos de comunicación tienen como objetivo aumentar la cantidad de electricidad que se puede producir a partir de una cantidad determinada de luz solar. La integración de sensores, transmisores y receptores en el sistema hace posible la comunicación de los paneles solares. Este trabajo diseña una arquitectura de red de comunicación para la monitorización remota de grandes instalaciones de energía fotovoltaica.

Al concentrar la luz solar en un área limitada de células solares, los sistemas CPV pueden lograr eficiencias mucho mayores que los sistemas solares fotovoltaicos (PV) convencionales, que absorben la luz solar en un área más grande utilizando paneles planos. La principal ventaja de los sistemas CPV es que se pueden combinar con sistemas de seguimiento para seguir la trayectoria del sol a través del cielo, aumentando así la eficiencia. En regiones con abundante luz solar directa, como los desiertos, los sistemas CPV pueden generar electricidad sustancial. El monitoreo y control en tiempo real de grandes plantas de energía fotovoltaica requieren comunicaciones bidireccionales confiables con baja latencia para proporcionar parámetros eléctricos y ambientales precisos y permitir que el operador del sistema evalúe el rendimiento e identifique condiciones anormales y fallas.

Dinámica del mercado

Factores impulsores del mercado

• Demanda creciente de energía limpia

El crecimiento del mercado de la energía fotovoltaica para las comunicaciones está impulsado por la creciente demanda de fuentes de energía renovables. A medida que muchas naciones y organizaciones buscan reducir su huella de carbono, la tecnología CPV se está volviendo atractiva para generar electricidad a partir de energía solar. El crecimiento de la población es una de las principales causas del aumento en la cantidad de energía que consumimos. A medida que aumentan la población mundial y las tasas de consumo de energía, existe la necesidad de aumentar los suministros de agua, alimentos y energía para satisfacer las necesidades de todas las personas de manera sostenible.

Restricciones del mercado

• Altos costos asociados con el sistema de comunicación

La red de comunicación de un sistema eléctrico desempeña un papel crucial para garantizar un suministro eléctrico estable mediante la transmisión de información. Esta información se utiliza para regular la producción de las centrales eléctricas y evitar la propagación de cortes de suministro eléctrico cuando se producen. Los inversores suelen ser el componente más caro de las instalaciones de energía solar en comparación con los paneles solares.

La integración de un sistema de comunicación en un sistema fotovoltaico eleva el precio general de los paneles. El aumento de los costes de los sistemas fotovoltaicos ha hecho necesario el uso de sensores, controladores, grabadores de datos y otros dispositivos especializados de transmisión y análisis de datos. Además, aumentarán los gastos de mantenimiento y reparación.

Oportunidades de mercado

• Avances tecnológicos

Los avances continuos en la tecnología fotovoltaica de comunicaciones están creando oportunidades para aumentar la productividad y la rentabilidad. Por ejemplo, se están creando nuevos diseños de sistemas fotovoltaicos de comunicaciones para reducir el tamaño y el peso de sus componentes y, al mismo tiempo, aumentar la cantidad de luz solar que se puede capturar.

Los inversores convierten la electricidad de corriente continua (CC) generada por los módulos solares fotovoltaicos en electricidad de corriente alterna (CA) para su transmisión local. Los inversores avanzados permiten la comunicación en ambas direcciones entre el inversor y la empresa de servicios públicos, lo que puede ayudar a equilibrar la oferta y la demanda de forma automática o remota con los operadores de la empresa de servicios públicos. Este conocimiento de la oferta y la demanda (y el posible control sobre ellas) permite a las empresas de servicios públicos reducir los costes, mantener la estabilidad de la red y disminuir la probabilidad de interrupciones del suministro eléctrico.

Ámbito del mercado

Análisis segmentario

Segmentar por tipo

• Sistema de generación de energía fotovoltaica fuera de la red

Comunicación fuera de la red Los sistemas fotovoltaicos se utilizaron inicialmente en aldeas remotas, zonas agrícolas, islas costeras y otras ubicaciones remotas para generar electricidad para necesidades diarias fundamentales como iluminación, televisión y radio. Un sistema fotovoltaico que no está conectado a la red eléctrica es un sistema fuera de la red. Esto indica que toda la energía producida se almacena y se utiliza localmente.

Comunicación fuera de la red Los sistemas fotovoltaicos dependen principalmente de la energía almacenada en un banco de baterías. El inversor fuera de la red está diseñado específicamente para sistemas de energía fuera de la red con alta eficacia. Extrae energía de la batería para convertir CC en CA. Un sistema fotovoltaico fuera de la red correctamente diseñado generará suficiente electricidad para satisfacer las necesidades de una casa durante todo el año, incluso en pleno invierno, cuando los días son cortos y hay mucha menos luz solar.

• Sistema híbrido de generación de energía

Un sistema híbrido de generación es un sistema que utiliza un único punto de conexión para producir electricidad a partir de dos o más fuentes, normalmente renovables. La energía invertida nunca es capaz de superar este umbral, a pesar de que la suma de potencias de los módulos de generación híbridos es superior a la capacidad de liberación.

En las plantas de energía híbridas, se suele utilizar un segundo método de generación o almacenamiento, como un grupo electrógeno diésel, una pila de combustible o un sistema de almacenamiento en baterías, para equilibrar el componente de energía renovable (como los paneles solares). Los costos, las implicaciones ambientales y las interrupciones se pueden minimizar con los sistemas de energía híbridos porque se basan en la infraestructura energética existente.

Segmentar por aplicación

• Estación base de comunicaciones

Una estación de comunicaciones es una estación de transmisión y recepción que consta de una o más antenas de recepción/transmisión, una antena parabólica de microondas y circuitos electrónicos que se utilizan para gestionar el tráfico celular. Una estación base funciona como el centro de comunicaciones central para dispositivos inalámbricos. Luego conecta el dispositivo a otras redes o dispositivos, generalmente a través de conexiones de fibra óptica o cable dedicado de gran ancho de banda.

Esta interacción se produce entre el sistema fotovoltaico y la estación base. Las funciones que se llevan a cabo aquí son el intercambio de datos, el control y la monitorización. Los sistemas fotovoltaicos envían datos a la estación base a través de componentes fotovoltaicos de comunicación. En la estación base, los datos se recopilan, procesan y almacenan.

• Torre de comunicación

La torre de comunicaciones es una estructura destinada a soportar antenas para telecomunicaciones y radiodifusión, que pueden incluir señales de televisión, telefonía móvil, Internet inalámbrica o radio. Las torres de telefonía celular, también conocidas como estaciones base, albergan equipos de comunicaciones eléctricas y antenas, lo que permite a los residentes cercanos utilizar teléfonos y radios inalámbricos. Los sistemas fotovoltaicos de comunicación transmiten sus datos a la torre de comunicaciones, lo que facilita el intercambio de información y el control del sistema. Este sistema intercambia datos con los dispositivos conectados a él.

• Centro de datos

Un centro de datos es una instalación visible que las empresas utilizan para almacenar sus aplicaciones y datos esenciales. La arquitectura de un centro de datos se basa en una red de recursos informáticos y de almacenamiento que facilitan la entrega de aplicaciones y datos compartidos. Un centro de datos es una instalación que alberga la infraestructura de tecnología de la información (TI) de una organización para almacenar, procesar y compartir información y software.

La recopilación, el análisis y el control de datos de los componentes y dispositivos de la red inteligente dependen del sistema fotovoltaico de comunicación. En la red inteligente hay miles de medidores inteligentes y dispositivos controlados. Por lo tanto, la infraestructura de comunicación debe enviar cantidades masivas de datos de forma continua y bidireccional. Estos datos se almacenan primero en el centro de datos y luego se analizan.

Análisis regional

América del norte

El mercado más importante de la tecnología fotovoltaica para comunicaciones ha sido Estados Unidos de América. Esta tecnología ha recibido importantes inversiones en todo el país y actualmente hay varias plantas de energía fotovoltaica para comunicaciones comerciales en funcionamiento en lugares como California, Texas y otros. En los próximos años, el mercado de la energía fotovoltaica para comunicaciones de Canadá también experimentará un crecimiento.

Europa

Se prevé que Europa se expanda como resultado de las iniciativas de los gobiernos de la región para promover la generación de energía renovable. Además, se prevé que la creciente demanda de eficiencia energética en el suministro de energía impulse el crecimiento del mercado de la energía fotovoltaica para comunicaciones. Se prevé que la creciente inversión en automatización de la distribución y la creciente complejidad de la infraestructura para la distribución de energía impulsen el mercado de la energía fotovoltaica para comunicaciones.

Asia-Pacífico

Debido al uso generalizado de estas tecnologías y a la intensa concentración en la expansión de las energías renovables, Asia Pacífico ocupa actualmente una posición de liderazgo en el sector del mercado de la energía fotovoltaica para comunicaciones. Países como China, India, Japón, Australia y Corea del Sur están haciendo contribuciones significativas al crecimiento general del mercado de la región. También se prevé que la expansión de los planes de desarrollo de ciudades inteligentes en la región tenga un impacto positivo en el crecimiento del mercado regional.

Actores clave

1. Grupo Waaree (India)
2. Canadian Solar Inc. (Canadá)
3. Abengoa (España)
4. BrightSource Energy, Inc. (Estados Unidos)
5. Tata Power Solar Systems Ltd. (India)
6. First Solar (Estados Unidos)
7. eSolar Inc. (Estados Unidos)
8. SunPower Corporation (Estados Unidos)
9. Trina Solar (China)
10. Yingli Solar (China)
11. Jinko Solar (China)
12. Tecnología TD

Acontecimientos recientes

15 de septiembre de 2021- Una nueva solución de Array STI Norland, uno de los cinco principales proveedores de seguidores solares, optimiza la generación de electricidad en instalaciones de seguimiento solar. Esta nueva tecnología, STI Control, controla y monitoriza las instalaciones solares con seguidores Array STI Norland. STI Control cuenta con tres componentes en red y un método inteligente que promueve la comunicación del sistema. El controlador de red del sistema, el corazón de la planta solar, se comunica de forma inalámbrica con todos los demás elementos del sistema y puede gestionar hasta 200 seguidores solares.