Comunicazione Mercato Fotovoltaico

Panoramica del mercato

Si stima che il mercato globale del fotovoltaico per le comunicazioni avrà un CAGR del 5,7% nel periodo di previsione.

Le celle solari, chiamate anche celle fotovoltaiche, convertono la luce solare direttamente in elettricità. La comunicazione fotovoltaica (CPV) è una tecnologia che concentra la luce solare su minuscole celle solari ad alta efficienza utilizzando dispositivi che emettono luce. Comunicazione I sistemi fotovoltaici utilizzano in genere lenti o specchi per concentrare la luce solare su piccole aree di celle solari, in genere composte da arseniuro di gallio o silicio germanio. Comunicazione I sistemi fotovoltaici sono pensati per aumentare la quantità di elettricità che può essere prodotta da una data quantità di luce solare. L'integrazione di sensori, trasmettitori e ricevitori nel sistema rende possibile la comunicazione dei pannelli solari. Questo lavoro progetta un'architettura di rete di comunicazione per il monitoraggio remoto di grandi impianti di energia fotovoltaica.

Concentrando la luce solare su un'area limitata di celle solari, i sistemi CPV possono raggiungere efficienze molto più elevate rispetto ai sistemi solari fotovoltaici (PV) convenzionali, che assorbono la luce solare su un'area più ampia utilizzando pannelli piatti. Il vantaggio principale dei sistemi CPV è che possono essere combinati con sistemi di tracciamento per tracciare il percorso del sole attraverso il cielo, aumentando così l'efficienza. Nelle regioni con abbondante luce solare diretta, come i deserti, i sistemi CPV possono generare una notevole quantità di elettricità. Il monitoraggio e il controllo in tempo reale di grandi impianti fotovoltaici richiedono comunicazioni bidirezionali affidabili con bassa latenza per fornire parametri elettrici e ambientali accurati e consentire all'operatore del sistema di valutare le prestazioni e identificare condizioni anomale e guasti.

Dinamiche di mercato

Fattori trainanti del mercato

• Crescente domanda di energia pulita

La crescita del mercato fotovoltaico delle comunicazioni è guidata dalla crescente domanda di fonti di energia rinnovabili. Poiché molte nazioni e organizzazioni cercano di ridurre la loro impronta di carbonio, la tecnologia CPV sta diventando attraente per la generazione di elettricità solare. La crescita della popolazione è una delle cause principali dell'aumento della quantità di energia che consumiamo. Con l'aumento della popolazione globale e dei tassi di consumo energetico, c'è la necessità di aumentare le forniture di acqua, cibo ed energia per soddisfare in modo sostenibile i requisiti di tutte le persone.

Limitazioni di mercato

• Elevato costo associato al sistema di comunicazione

La rete di comunicazione di un sistema di energia elettrica svolge un ruolo cruciale nell'assicurare una fornitura di elettricità stabile trasmettendo informazioni. Queste informazioni vengono utilizzate per regolare la produzione delle centrali elettriche e impedire la diffusione di interruzioni di corrente quando si verificano. Gli inverter sono in genere il componente più costoso nelle installazioni di energia solare rispetto ai pannelli solari.

L'integrazione di un sistema di comunicazione in un sistema fotovoltaico aumenta il prezzo complessivo dei pannelli. Aumento della comunicazione I costi del sistema fotovoltaico hanno reso necessari sensori specializzati, controller, registratori di dati e altri dispositivi di trasmissione e analisi dei dati. Inoltre, aumenteranno le spese di manutenzione e riparazione.

Opportunità di mercato

• Progressi tecnologici

I continui progressi nella tecnologia Communication Photovoltaic stanno creando opportunità per una maggiore produttività e redditività. Ad esempio, vengono creati nuovi design per i sistemi Communication Photovoltaic per ridurre le dimensioni e il peso dei loro componenti, aumentando al contempo la quantità di luce solare che può essere catturata.

Gli inverter convertono l'elettricità a corrente continua (CC) generata dai moduli fotovoltaici solari in elettricità alternata (CA) per la trasmissione locale. Gli inverter avanzati consentono entrambe le direzioni di comunicazione tra l'inverter e la società elettrica. Ciò può aiutare a bilanciare domanda e offerta automaticamente o da remoto con gli operatori della società elettrica. Questa comprensione (e potenziale controllo) della domanda e dell'offerta consente alle società elettriche di ridurre i costi, mantenere la stabilità della rete e diminuire la probabilità di interruzioni di corrente.

Ambito di mercato

Analisi segmentale

Segmento per tipo

• Sistema di generazione di energia fotovoltaica fuori rete

Comunicazione fuori rete I sistemi fotovoltaici sono stati inizialmente utilizzati in villaggi remoti, aree agricole, isole marine e altre località remote per generare elettricità per le necessità quotidiane fondamentali come illuminazione, televisione e radio. Un sistema FV che non è collegato alla rete elettrica è un sistema fuori rete. Ciò indica che tutta l'energia prodotta viene immagazzinata e utilizzata localmente.

Comunicazione fuori rete I sistemi fotovoltaici si basano principalmente sull'energia immagazzinata in una batteria. L'inverter fuori rete è progettato specificamente per sistemi di alimentazione fuori rete con elevata efficacia. Estrae energia dalla batteria per convertire la corrente continua in corrente alternata. Un sistema fotovoltaico fuori rete correttamente progettato genererà abbastanza elettricità per soddisfare le esigenze di una casa durante tutto l'anno, anche nel bel mezzo dell'inverno, quando le giornate sono corte e c'è molta meno luce solare.

• Sistema di generazione di energia ibrida

Un sistema di alimentazione ibrido è un sistema che utilizza un singolo punto di connessione per produrre elettricità da due o più fonti, in genere rinnovabili. L'energia invertita non è mai in grado di superare questa soglia, nonostante il fatto che l'aggiunta di potenze dei moduli di generazione ibrida sia maggiore della capacità di rilascio.

Nelle centrali elettriche ibride, l'uso di un metodo di seconda generazione o di accumulo, come un gruppo elettrogeno diesel, una cella a combustibile o un sistema di accumulo a batteria, viene spesso utilizzato per bilanciare la componente di energia rinnovabile (come i pannelli solari). Costi, implicazioni ambientali e interruzioni possono essere tutti ridotti al minimo con i sistemi energetici ibridi perché si basano su infrastrutture energetiche esistenti.

Segmento per applicazione

• Stazione base di comunicazione

Una stazione basata sulla comunicazione è una stazione di trasmissione e ricezione composta da una o più antenne di ricezione/trasmissione, un piatto a microonde e circuiti elettronici utilizzati per gestire il traffico cellulare. Una stazione base funziona come hub di comunicazione centrale per dispositivi wireless. Quindi collega il dispositivo ad altre reti o dispositivi, in genere tramite connessioni dedicate a elevata larghezza di banda o in fibra ottica.

Questa interazione avviene tra il sistema FV e la stazione base. Le funzioni svolte qui sono scambio dati, controllo e monitoraggio. I sistemi FV inviano dati alla stazione base tramite componenti fotovoltaici di comunicazione. Sulla stazione base, i dati vengono raccolti, elaborati e archiviati.

• Torre di comunicazione

Communication Tower si riferisce a una struttura destinata a supportare antenne per telecomunicazioni e trasmissioni, che possono includere televisione, telefonia mobile, internet wireless o segnali radio. Le torri cellulari, note anche come siti cellulari, ospitano apparecchiature di comunicazione elettrica e antenne, consentendo ai residenti nelle vicinanze di utilizzare telefoni e radio wireless. I sistemi fotovoltaici di comunicazione trasmettono i loro dati alla torre di comunicazione, che facilita lo scambio di informazioni e il controllo del sistema. Questo sistema scambia dati con i dispositivi ad esso collegati.

• Centro dati

Un data center è una struttura visibile che le aziende utilizzano per archiviare le loro applicazioni e dati essenziali. L'architettura di un data center si basa su una rete di risorse di elaborazione e archiviazione che facilitano la distribuzione di applicazioni e dati condivisi. Un data center è una struttura che ospita l'infrastruttura IT (Information Technology) di un'organizzazione per archiviare, elaborare e condividere informazioni e software.

La raccolta dati, l'analisi e il controllo dei componenti e dei dispositivi della smart grid dipendono dal sistema Communication Photovoltaic. Migliaia di contatori intelligenti e gadget controllati si trovano nella smart grid. Pertanto, l'infrastruttura di comunicazione deve inviare enormi quantità di dati in modo continuo e bidirezionale. Questi dati vengono prima archiviati nel data center e poi analizzati.

Analisi regionale

America del Nord

Il mercato più significativo per la tecnologia Communication Photovoltaic è stato quello degli Stati Uniti d'America. Questa tecnologia è stata destinataria di importanti investimenti in tutti gli Stati Uniti e attualmente sono operative numerose centrali elettriche Communication Photovoltaic commerciali in luoghi come California, Texas e altri. Negli anni a venire, anche il Communication Photovoltaic Market canadese registrerà una crescita.

Europa

Si prevede che l'Europa si espanderà come risultato delle iniziative del governo della regione per promuovere la generazione di energia rinnovabile. Inoltre, si prevede che la crescente domanda di efficienza energetica nell'alimentazione elettrica stimolerà la crescita del mercato del fotovoltaico per le comunicazioni. Si prevede che il crescente investimento nell'automazione della distribuzione e la crescente complessità dell'infrastruttura per la distribuzione di energia elettrica stimoleranno il mercato del fotovoltaico per le comunicazioni.

Asia-Pacifico

Grazie all'uso diffuso di queste tecnologie e all'intensa concentrazione sull'espansione delle energie rinnovabili, l'Asia Pacific detiene attualmente una posizione di leadership di settore per il Communication Photovoltaic Market. Paesi come Cina, India, Giappone, Australia e Corea del Sud stanno apportando contributi significativi alla crescita complessiva del mercato della regione. Si prevede inoltre che l'espansione dei piani di sviluppo delle smart city nella regione avrà un impatto positivo sulla crescita del mercato regionale.

Giocatori chiave

1. Gruppo Waaree (India)
2. Canadian Solar Inc. (Canada)
3. Abengoa (Spagna)
4. BrightSource Energy, Inc. (Stati Uniti)
5. Tata Power Solar Systems Ltd. (India)
6. First Solar (Stati Uniti)
7. eSolar Inc. (Stati Uniti)
8. SunPower Corporation (Stati Uniti)
9. Trina Solar (Cina)
10. Yingli Solar (Cina)
11. Jinko Solar (Cina)
12. Tecnologia TD

Sviluppi recenti

15 settembre 2021 - Una nuova soluzione di Array STI Norland, uno dei cinque principali fornitori di inseguitori solari, ottimizza la produzione di elettricità negli impianti di inseguimento solare. Questa nuova tecnologia, STI Control, controlla e monitora le installazioni solari con inseguitori Array STI Norland. STI Control ha tre componenti in rete e un metodo intelligente che promuove la comunicazione di sistema. Il System Network Controller, il cuore dell'impianto solare, comunica in modalità wireless con tutti gli altri elementi del sistema e può gestire fino a 200 inseguitori solari.