通信用太陽光発電市場

市場概要

世界の通信用太陽光発電市場規模は、予測期間中に5.7% の CAGRで成長すると推定されています。

太陽電池は、光電池とも呼ばれ、太陽光を直接電気に変換します。通信型太陽光発電 (CPV) は、発光デバイスを使用して、小型で高効率の太陽電池に太陽光を集中させる技術です。通信型太陽光発電システムでは通常、レンズまたはミラーを使用して、通常ガリウムヒ素またはシリコンゲルマニウムで構成される太陽電池の小さな領域に太陽光を集中させます。通信型太陽光発電システムは、一定量の太陽光から生成できる電気の量を増やすことを目的としています。センサー、送信機、受信機をシステムに統合することで、ソーラーパネルの通信が可能になります。この研究では、大規模な PV 発電施設をリモート監視するための通信ネットワーク アーキテクチャを設計します。

CPV システムは、太陽光を太陽電池の限られた領域に集中させることで、平らなパネルを使用してより広い領域で太陽光を吸収する従来の太陽光発電 (PV) システムよりもはるかに高い効率を達成できます。CPV システムの主な利点は、追跡システムと組み合わせて天空の太陽の軌道を追跡できるため、効率が向上することです。砂漠など直射日光が豊富な地域では、CPV システムは大量の電力を生成できます。大規模な PV 発電所をリアルタイムで監視および制御するには、正確な電気および環境パラメータを提供し、システム オペレーターがパフォーマンスを評価して異常な状態や障害を特定できるように、遅延の少ない信頼性の高い双方向通信が必要です。

市場の動向

市場の推進要因

• クリーンエネルギーの需要の高まり

通信用太陽光発電市場の成長は、再生可能エネルギー源の需要増加によって推進されています。多くの国や組織が二酸化炭素排出量の削減に取り組んでいるため、CPV 技術は太陽光発電の分野で魅力的なものになりつつあります。人口増加は、消費エネルギー量の増加の主な原因の 1 つです。世界の人口とエネルギー消費率が上昇するにつれて、すべての人々のニーズを持続的に満たすために、水、食料、エネルギーの供給を増やす必要があります。

市場の制約

• 通信システムに関連する高コスト

電力システムの通信ネットワークは、情報を伝達することで安定した電力供給を確保する上で重要な役割を果たします。この情報は、発電所の出力を調整し、停電が発生した場合に停電の拡大を防ぐために使用されます。インバータは、通常、太陽光パネルと比較して、太陽光発電設備で最も高価なコンポーネントです。

通信システムを太陽光発電システムに統合すると、パネル全体の価格が上昇します。通信の増加太陽光発電システムのコストには、特殊なセンサー、コントローラー、データレコーダー、その他のデータ伝送および分析デバイスが必要です。さらに、それらのメンテナンスと修理の費用も増加します。

市場機会

• 技術の進歩

通信用太陽光発電技術の継続的な進歩により、生産性とコスト効率を向上させる機会が生まれています。たとえば、通信用太陽光発電システムの新しい設計は、コンポーネントのサイズと重量を削減しながら、捕捉できる太陽光の量を増やすように作成されています。

インバータは、太陽光発電モジュールによって生成された直流 (DC) 電気を交流 (AC) 電気に変換し、ローカル送電します。高度なインバータは、インバータと電力会社間の双方向通信を可能にします。これにより、自動的に、または電力会社オペレータとリモートで、需要と供給のバランスをとることができます。この需要と供給に関する洞察 (および潜在的な制御) により、電力会社はコストを削減し、グリッドの安定性を維持し、電力供給の中断の可能性を減らすことができます。

市場範囲

セグメント分析

タイプ別セグメント

• オフグリッド太陽光発電システム

オフグリッド通信 太陽光発電システムは当初、照明、テレビ、ラジオなど、日常生活の基本的なニーズを満たす電力を生成するために、遠隔地の村、農村、海上島、その他の遠隔地で利用されていました。電力会社に接続されていない PV システムは、オフグリッド システムです。これは、生成されたすべてのエネルギーが地元で保存され、使用されることを意味します。

オフグリッド通信 太陽光発電システムは、主にバッテリー バンクに蓄えられたエネルギーに依存しています。オフグリッド インバーターは、効率の高いオフグリッド電力システム用に特別に設計されています。バッテリーからエネルギーを抽出して DC を AC に変換します。適切に設計されたオフグリッド PV システムは、日照時間が短く太陽光がはるかに少ない真冬でも、年間を通じて家庭の需要を満たすのに十分な電力を生成します。

• ハイブリッド発電システム

ハイブリッド電力システムとは、単一の接続ポイントを使用して、通常は再生可能な 2 つ以上の電源から電力を生成するシステムです。ハイブリッド発電モジュールの電力の追加が放出容量を超えているにもかかわらず、反転エネルギーはこのしきい値を超えることはできません。

ハイブリッド発電所では、ディーゼル発電機セット、燃料電池、バッテリー貯蔵システムなどの第 2 世代または貯蔵方式が、再生可能エネルギー要素 (ソーラー パネルなど) のバランスをとるために頻繁に使用されます。ハイブリッド エネルギー システムは既存のエネルギー インフラストラクチャに基づいて構築されるため、コスト、環境への影響、および混乱はすべて最小限に抑えられます。

アプリケーション別セグメント

• 通信基地局

通信ベースのステーションは、1 つ以上の受信/送信アンテナ、マイクロ波アンテナ、および携帯電話トラフィックの管理に使用される電子回路で構成される送受信ステーションです。ベース ステーションは、ワイヤレス デバイスの中央通信ハブとして機能します。次に、通常は高帯域幅の専用線または光ファイバー接続を介して、デバイスを他のネットワークまたはデバイスに接続します。

この相互作用は、PV システムとベース ステーションの間で行われます。ここで実行される機能は、データ交換、制御、および監視です。PV システムは、通信用太陽光発電コンポーネントを介してベース ステーションにデータを送信します。ベース ステーションでは、データが収集、処理、および保存されます。

• 通信塔

通信塔とは、テレビ、携帯電話、ワイヤレス インターネット、ラジオ信号などの通信および放送用のアンテナをサポートすることを目的とした構造物を指します。セル サイトとも呼ばれるセル タワーには電気通信機器とアンテナが収容されており、近隣の住民が携帯電話やラジオを利用できます。通信 PV システムはデータを通信塔に送信し、情報交換とシステム制御を容易にします。このシステムは、接続されたデバイスとデータを交換します。

• データセンター

データ センターは、企業が重要なアプリケーションとデータを保存するために使用する目に見える施設です。データ センターのアーキテクチャは、共有アプリケーションとデータの配信を容易にするコンピューティング リソースとストレージ リソースのネットワークに基づいています。データ センターは、情報とソフトウェアを保存、処理、共有するための組織の情報技術 (IT) インフラストラクチャを収容する施設です。

スマート グリッドのコンポーネントとデバイスのデータ収集、分析、および制御は、通信太陽光発電システムに依存します。スマート グリッドには、何千ものスマート メーターと制御されたガジェットがあります。したがって、通信インフラストラクチャは、大量のデータを継続的に双方向に送信する必要があります。このデータは、まずデータ センターに保存され、このデータの分析が行われます。

地域分析

北米

通信用太陽光発電技術の最も重要な市場は米国です。この技術は米国全土で大規模な投資の対象となっており、カリフォルニア、テキサスなどの地域で複数の商用通信用太陽光発電所が現在稼働しています。今後数年間で、カナダの通信用太陽光発電市場も成長を遂げるでしょう。

ヨーロッパ

欧州は、再生可能エネルギー発電を推進する同地域政府の取り組みの結果として拡大すると予想されています。さらに、電力供給におけるエネルギー効率の需要の高まりが、通信用太陽光発電市場の成長を牽引すると予想されています。配電自動化への投資の増加と配電インフラの複雑化が、通信用太陽光発電市場の成長を後押しすると予想されています。

アジア太平洋

これらの技術の広範な使用と再生可能エネルギーの拡大への集中により、アジア太平洋地域は現在、通信用太陽光発電市場で圧倒的な業界リーダーの地位を占めています。中国、インド、日本、オーストラリア、韓国などの国々は、この地域の市場全体の成長に大きく貢献しています。この地域でのスマートシティ開発計画の拡大も、地域の市場成長にプラスの影響を与えると予想されています。

主要人物

1. ワリーグループ（インド）
2. カナディアン・ソーラー社（カナダ）
3. アベンゴア（スペイン）
4. ブライトソース・エナジー社（米国）
5. タタパワーソーラーシステムズ社（インド）
6. ファーストソーラー（米国）
7. eSolar Inc.（米国）
8. サンパワーコーポレーション（米国）
9. トリナ・ソーラー（中国）
10. インリーソーラー（中国）
11. ジンコソーラー（中国）
12. TDテック

最近の動向

2021 年 9 月 15 日 - 5 大太陽光トラッカーベンダーの 1 つである Array STI Norland の新しいソリューションは、太陽光トラッカー施設での発電を最適化します。この新しいテクノロジーである STI Control は、Array STI Norland トラッカーを使用して太陽光発電設備を制御および監視します。STI Control には、3 つのネットワーク化されたコンポーネントと、システム通信を促進するスマートな方法があります。太陽光発電所の心臓部であるシステム ネットワーク コントローラーは、他のすべてのシステム要素とワイヤレスで通信し、最大 200 台の太陽光トラッカーを管理できます。