Рынок коммуникационных фотоэлектрических систем

Обзор рынка

Объем мирового рынка коммуникационных фотоэлектрических систем оценивается в среднегодовой темп роста 5,7% в течение прогнозируемого периода.

Солнечные элементы, также называемые фотоэлектрическими элементами, преобразуют солнечный свет непосредственно в электричество. Коммуникационные фотоэлектрические элементы (CPV) — это технология, которая концентрирует солнечный свет на крошечных высокоэффективных солнечных элементах с помощью светоизлучающих устройств. Коммуникационные фотоэлектрические системы обычно используют линзы или зеркала для концентрации солнечного света на небольших участках солнечных элементов, обычно состоящих из арсенида галлия или кремния-германия. Коммуникационные фотоэлектрические системы предназначены для увеличения количества электроэнергии, которое может быть произведено из заданного количества солнечного света. Интеграция датчиков, передатчиков и приемников в систему делает возможной связь солнечных панелей. В этой работе разрабатывается архитектура коммуникационной сети для удаленного мониторинга крупных фотоэлектрических энергетических установок.

Концентрируя солнечный свет на ограниченной площади солнечных элементов, системы CPV могут достигать гораздо более высокой эффективности, чем обычные солнечные фотоэлектрические (PV) системы, которые поглощают солнечный свет на большей площади с помощью плоских панелей. Основное преимущество систем CPV заключается в том, что их можно комбинировать с системами слежения для отслеживания пути солнца по небу, тем самым повышая эффективность. В регионах с обильным прямым солнечным светом, таких как пустыни, системы CPV могут генерировать значительную электроэнергию. Мониторинг и управление в реальном времени крупными фотоэлектрическими электростанциями требуют надежной двусторонней связи с низкой задержкой для обеспечения точных электрических и экологических параметров и позволяют оператору системы оценивать производительность и выявлять ненормальные условия и неисправности.

Динамика рынка

Драйверы рынка

• Растущий спрос на чистую энергию

Рост рынка коммуникационных фотоэлектрических систем обусловлен растущим спросом на возобновляемые источники энергии. Поскольку многие страны и организации стремятся сократить свой углеродный след, технология CPV становится привлекательной для генерации электроэнергии на основе солнечной энергии. Рост населения является одной из основных причин увеличения количества потребляемой нами энергии. Поскольку мировое население и темпы потребления энергии растут, необходимо увеличивать поставки воды, продовольствия и энергии для удовлетворения потребностей всех людей на устойчивой основе.

Ограничения рынка

• Высокие затраты, связанные с системой связи

Коммуникационная сеть электроэнергетической системы играет решающую роль в обеспечении стабильного электроснабжения путем передачи информации. Эта информация используется для регулирования выработки электроэнергии электростанциями и предотвращения распространения отключений электроэнергии, когда они происходят. Инверторы, как правило, являются наиболее дорогим компонентом в солнечных энергетических установках по сравнению с солнечными панелями.

Интеграция системы связи в фотоэлектрическую систему повышает общую стоимость панелей. Увеличение стоимости фотоэлектрической системы связи потребовало специализированных датчиков, контроллеров, регистраторов данных и других устройств передачи и анализа данных. Кроме того, возрастут расходы на их обслуживание и ремонт.

Возможности рынка

• Технологические достижения

Постоянные достижения в области коммуникационных фотоэлектрических технологий создают возможности для повышения производительности и экономической эффективности. Например, новые конструкции коммуникационных фотоэлектрических систем создаются для уменьшения размера и веса их компонентов, одновременно увеличивая количество улавливаемого солнечного света.

Инверторы преобразуют постоянный ток (DC), вырабатываемый солнечными фотоэлектрическими модулями, в переменный ток (AC) для локальной передачи. Усовершенствованные инверторы допускают оба направления связи между инвертором и электросетью. Это может помочь в балансировке спроса и предложения как автоматически, так и удаленно с операторами коммунальных служб. Такое понимание спроса и предложения (и потенциальный контроль над ними) позволяет коммунальным службам сокращать расходы, поддерживать стабильность сети и уменьшать вероятность сбоев в подаче электроэнергии.

Объем рынка

Сегментный анализ

Сегмент по типу

• Автономная фотоэлектрическая система генерации электроэнергии

Внесетевая связь Фотоэлектрические системы изначально использовались в отдаленных деревнях, сельскохозяйственных районах, морских островах и других удаленных местах для выработки электроэнергии для основных повседневных нужд, таких как освещение, телевидение и радио. Фотоэлектрическая система, не подключенная к электросети, является внесетевой системой. Это означает, что вся произведенная энергия хранится и используется локально.

Внесетевые коммуникации Фотоэлектрические системы в основном полагаются на энергию, хранящуюся в аккумуляторной батарее. Внесетевой инвертор разработан специально для внесетевых энергосистем с высокой эффективностью. Он извлекает энергию из батареи для преобразования постоянного тока в переменный. Правильно спроектированная внесетевая фотоэлектрическая система будет вырабатывать достаточно электроэнергии для удовлетворения потребностей дома в течение всего года, даже в середине зимы, когда дни короткие и солнечного света гораздо меньше.

• Гибридная система генерации электроэнергии

Гибридная энергосистема — это система, которая использует одну точку подключения для производства электроэнергии из двух или более источников, как правило, возобновляемых. Инвертированная энергия никогда не может выйти за пределы этого порога, несмотря на то, что сложение мощностей гибридных генерирующих модулей больше, чем высвобождаемая мощность.

В гибридных электростанциях часто используется второе поколение или метод хранения, например, дизель-генераторная установка, топливный элемент или система хранения аккумуляторов, чтобы сбалансировать компонент возобновляемой энергии (например, солнечные панели). Расходы, экологические последствия и сбои могут быть минимизированы с помощью гибридных энергетических систем, поскольку они строятся на существующей энергетической инфраструктуре.

Сегмент по применению

• Базовая станция связи

Станция связи — это станция передачи и приема, состоящая из одной или нескольких приемопередающих антенн, микроволновой антенны и электронных схем, используемых для управления сотовым трафиком. Базовая станция функционирует как центральный узел связи для беспроводных устройств. Затем она подключает устройство к другим сетям или устройствам, как правило, через высокопропускные, выделенные проводные или оптоволоконные соединения.

Это взаимодействие происходит между фотоэлектрической системой и базовой станцией. Здесь выполняются следующие функции: обмен данными, управление и мониторинг. Фотоэлектрические системы отправляют данные на базовую станцию через компоненты Communication Photovoltaic. На базовой станции данные собираются, обрабатываются и хранятся.

• Башня связи

Коммуникационная башня относится к конструкции, предназначенной для поддержки антенн для телекоммуникаций и вещания, которые могут включать телевидение, мобильный телефон, беспроводной интернет или радиосигналы. Сотовые вышки, также известные как сотовые станции, домашнее электрокоммуникационное оборудование и антенны, позволяющие жителям поблизости использовать беспроводные телефоны и радио. Коммуникационные фотоэлектрические системы передают свои данные на коммуникационную вышку, которая облегчает обмен информацией и управление системой. Эта система обменивается данными с подключенными к ней устройствами.

• Центр обработки данных

Центр обработки данных — это видимое сооружение, которое компании используют для хранения своих основных приложений и данных. Архитектура центра обработки данных основана на сети вычислительных и хранилищных ресурсов, которые облегчают доставку общих приложений и данных. Центр обработки данных — это сооружение, в котором размещается инфраструктура информационных технологий (ИТ) организации для хранения, обработки и распространения информации и программного обеспечения.

Сбор данных, анализ и управление компонентами и устройствами интеллектуальной сети зависят от системы Communication Photovoltaic. Тысячи интеллектуальных счетчиков и управляемых гаджетов находятся в интеллектуальной сети. Таким образом, инфраструктура связи должна отправлять огромные объемы данных непрерывно и в обоих направлениях. Сначала эти данные сохраняются в центре обработки данных, и затем происходит их анализ.

Региональный анализ

Северная Америка

Самым значительным рынком для коммуникационной фотоэлектрической технологии были Соединенные Штаты Америки. Эта технология получила крупные инвестиции по всей территории США, и в настоящее время несколько коммерческих коммуникационных фотоэлектрических электростанций работают в таких местах, как Калифорния, Техас и др. В последующие годы рынок коммуникационной фотоэлектрической технологии Канады также будет расти.

Европа

Ожидается, что Европа расширится в результате инициатив правительства региона по продвижению возобновляемой генерации энергии. Кроме того, ожидается, что растущий спрос на энергоэффективность в энергоснабжении будет стимулировать рост рынка коммуникационных фотоэлектрических систем. Ожидается, что растущие инвестиции в автоматизацию распределения и растущая сложность инфраструктуры для распределения электроэнергии будут стимулировать рынок коммуникационных фотоэлектрических систем.

Азиатско-Тихоокеанский регион

Благодаря широкому использованию этих технологий и интенсивной концентрации на расширении возобновляемой энергии, Азиатско-Тихоокеанский регион в настоящее время занимает лидирующие позиции в отрасли для рынка коммуникационных фотоэлектрических систем. Такие страны, как Китай, Индия, Япония, Австралия и Южная Корея, вносят значительный вклад в общий рост рынка региона. Ожидается, что расширение планов развития умных городов в регионе также окажет положительное влияние на рост регионального рынка.

Ключевые игроки

1. Группа Waaree (Индия)
2. Canadian Solar Inc. (Канада)
3. Абенгой (Испания)
4. BrightSource Energy, Inc. (США)
5. Tata Power Solar Systems Ltd. (Индия)
6. Первая солнечная (США)
7. eSolar Inc. (США)
8. Корпорация SunPower (США)
9. Trina Solar (Китай)
10. Yingli Solar (Китай)
11. Jinko Solar (Китай)
12. ТД Тех

Последние события

15 сентября 2021 г. — Новое решение от Array STI Norland, одного из пяти крупнейших поставщиков солнечных трекеров, оптимизирует выработку электроэнергии на объектах солнечного трекинга. Эта новая технология, STI Control, управляет и контролирует солнечные установки с помощью трекеров Array STI Norland. STI Control имеет три сетевых компонента и интеллектуальный метод, который способствует системной коммуникации. Системный сетевой контроллер, сердце солнечной установки, взаимодействует по беспроводной связи со всеми другими элементами системы и может управлять до 200 солнечными трекерами.