光伏市场集中(2025-2034)
报告概述
到 2034 年，全球聚光光伏市场规模预计将从 2024 年的29 亿美元增至121 亿美元左右，预测期间复合年增长率为 15.4% 2025 年至 2034 年期间。2024 年，亚太地区 (APAC) 占据主导市场地位，占据45.9% 份额，收入13 亿美元。
聚光光伏发电 (CPV) 使用光学聚光器和多结 (III-V) 太阳能电池双轴跟踪器可将高水平的直接法向辐照度 (DNI) 转化为电能。 CPV 的吸引力在于高端效率：研究多结电池在浓度下的转换效率现已超过 47%，这是由 NREL 长期运行的“最佳研究电池效率”计划跟踪和认证的基准。
工业动力太阳能的强劲增长为在阳光充足的地区部署聚光光伏发电创造了有利的背景。 IEA 的数据显示，2023 年全球光伏新增装机量几乎翻了一番，安装量约为 430 吉瓦，而组件价格到 2024 年一直持续下降。根据 IEA-PVPS，到 2023 年底，累计光伏发电容量将达到~1.6 TW，这凸显了 CPV 项目可以利用的供应链和电力电子的规模。 IRENA 估计 2024 年可再生能源新增585 吉瓦，其中太阳能452 吉瓦（同比增长 32%），反映出政策和成本的有利因素也支持高辐照度太阳能选项。
CPV 运营“最佳点”是 DNI 持续较高的位置 — 通常≥ ~1,900–2,100 千瓦时/平方米/年。国家实验室和标准机构强调在这种条件下进行性能测试。对于选址和可融资性，开发人员依赖权威的 DNI 数据集，并使用 IEC 62670-1/-2/-3 来确定铭牌功率、太阳能量输出、
在技术状况方面，工业场景的特点是在光学、接收器和微型CPV设计方面以研发为主导的进展。 Fraunhofer ISE 最近展示了一种在 IEC 62670-3 条件下具有 36.0 ± 0.4% 额定效率的微型 CPV 模块，展示了先进的光学器件和多结电池如何在良好对准和冷却时提供非常高的模块级性能。
政策举措仍然是驱动因素。在美国，能源部太阳能技术办公室发布了 2024 财年光伏研发资助机会，金额高达2000 万美元，同时还提供涵盖光伏和聚光概念的种子阶段 SIPS 奖项，这表明公共计划仍然支持 CPV 可以竞争的先进光伏材料、制造和专业应用。
关键要点
- 集中式光伏市场规模预计约为12.1 亿美元到 2034 年，从 2024 年的29 亿美元，复合年增长率为 15.4%
- 高聚光光伏 (HCPV) 占据市场主导地位，占据全球聚光光伏74.3%的份额市场。
- 公用事业领域占据主导市场地位，占据全球聚光光伏市场83.8%以上份额。
- 亚太地区 (APAC) 地区在全球聚光光伏 (CPV) 市场占据主导地位，占总市场份额的45.9%，价值约为1.3 美元
按类型分析
由于卓越的效率和大规模公用事业的采用，高聚光光伏发电 (HCPV) 占据主导地位，占 74.3%
2024 年，高聚光光伏发电 (HCPV) 占据市场主导地位，占据全球聚光光伏市场超过74.3%的份额。这一强势地位主要归功于该系统能够提供超过 40% 的转换效率，显着高于传统光伏技术。 HCPV 系统利用多结太阳能电池和先进的聚光器，使其能够在高直接法向辐照度 (DNI) 条件下产生最大输出，特别是在中东、北非和亚太部分地区等地区。
2024 年，对高效太阳能发电的需求不断增长，对可再生基础设施的投资不断增加，进一步推动了 HCPV 系统的采用。政府和私人能源开发商重点关注优化土地和能源产出，推广公用事业规模的 HCPV 项目，单位面积发电量比传统光伏系统多 1.5 倍以上。 2025年随着跟踪技术、光学精度的进步和高效多结电池成本降低的支持，安装量预计将延续这一趋势。
根据应用分析
由于大规模能源发电和政府支持的太阳能项目，公用事业领域占据主导地位，占 83.8%
2024 年， 公用事业领域占据主导市场地位，占据全球聚光光伏市场83.8%以上份额。该领域的主导地位是由于对大规模可再生能源发电的需求不断增长以及高太阳辐射地区并网太阳能项目数量的增加推动的。公用事业规模的聚光光伏（CPV）系统主要部署在阳光直射强度较高的沙漠和空旷地区，可实现稳定的电力输出并提高能源转化率发电效率。
2024 年，太阳能基础设施的快速扩张，加上强有力的政府激励措施和国家可再生能源目标，鼓励了公共和私人对 CPV 公用事业项目的投资。中国、印度、阿拉伯联合酋长国和美国等国家继续优先考虑高容量装置，以减少对化石燃料的依赖。这些项目通常集成能够产生更高每平方米发电量的 HCPV 系统，确保工业和住宅电网的稳定电力供应。
主要细分市场
按类型
- 高聚光光伏 (HCPV)
- 低聚光光伏(LCPV)
按应用
- 公用事业
- 商业
新兴趋势
微型CPV和CPV换水在高DNI地区塑造农业太阳能
明确的目标聚光光伏 (CPV) 的趋势是从“纯电力”向微型 CPV 和靠近农场、海水淡化厂和灌溉区的 CPV 水解决方案的转变。这是由农业巨大的水足迹以及阳光带地区可靠供水的需求推动的。粮食及农业组织 (FAO) 估计，农业约占全球淡水抽取量的70%，使其成为世界上最大的用水户，因此确保水流的能源创新会对粮食系统产生直接影响。
粮农组织的两个数据点解释了为什么 CPV 与水资产一起部署，而不仅仅是作为电网发电厂。首先，灌溉面积已达到约3.5亿公顷（约占耕地的22%），自2000年以来增加了约20%——这证明灌溉及其电力需求正在不断扩大。其次，1.71 亿公顷——约占世界灌溉农田的62%——fac高或非常高的用水压力，因此驱动泵、输送或海水淡化的每一千瓦时都可以转化为有弹性的收成。
在技术方面，CPV 的效率优势正变得更加“可部署”。在电池层面，NREL 创纪录的多结器件在集中光下达到 47.1%，显示出在直接法向辐照度 (DNI) 较强的情况下 CPV 引人注目的余量。在模块层面，Fraunhofer ISE 在 IEC 62670-3 评级条件下展示了微型 CPV 模块的~36%效率，这一点很重要，因为标准化评级可以增强买家信心并简化融资。
政策和公共财政信号强化了这一趋势。粮农组织的 AQUASTAT 将灌溉视为粮食安全的核心杠杆，农业用水量占全球用水量的~69-70%，在一些发展中经济体，灌溉用水量占总用水量的95%——这一现实需要基础设施建设再生和气候资金用于水效率和供水，其中 CPV 供电的水有资格。
驱动因素
高级 DNI 区域的高转换效率
采用聚光光伏发电 (CPV) 的最引人注目的驱动因素之一是其转换效率明显高于传统平板太阳能系统，这在直接能源丰富的地区尤其有价值正常辐照度 (DNI)。简而言之，CPV 系统使用透镜或镜子将阳光聚焦到小面积的高效多结 (MJ) 太阳能电池上，这意味着在条件有利的情况下，每单位太阳能输入可以获得更多电力。
- 例如，综述文献表明 CPV 系统在最佳条件下可以实现超过 40% 的组件效率，而传统硅组件在类似条件下通常只能提供约 15-22% 的效率。评价。
看待未来机会的实用方法：随着大规模制造中标准光伏组件效率稳定在 20% 左右，CPV 等技术有可能进入 30-40 %+ 范围，提供了差异化的价值主张。如果高 DNI 地区的 CPV 发电厂能够持续比类似发电厂多产生 10–20 % 能源规模的传统光伏电站，那么该利润可以转化为有意义的收入、更快的投资回报和更低的平准化电力成本 (LCOE)。
限制
对高质量 DNI 的依赖 - 以及超廉价平板光伏带来的成本挤压
聚光光伏发电 (CPV) 依赖于非常高的直接发电法向辐照度 (DNI) 和精确的双轴跟踪。这种依赖性缩小了可行的地点并增加了项目风险。 CPV 模块还在特定“集中器”条件下进行了额定值 (IEC 62670)：对于 CSTC，在25 °C电池温度下 1,000 W/m² DNI，对于 CSOC，900 W/m² DNI - 这些数字强调了当 DNI 或热控制失效时性能如何下降。
在多尘、干旱地区运行 - 正是在这些地区，高级 DNI——造成进一步的阻力。 NREL 记录表明，如果没有足够的清洁，污染会导致光伏系统每年10-30%能源损失和 CPV 光学器件/接收器对污垢和未对准特别敏感。这意味着需要更高的运维工作、水务物流或机器人清洁来保持产量，这相对于商品平板光伏而言增加了成本和复杂性。
IEA 报告称，2023 年，由于供应过剩，标准光伏组件的现货价格同比下降~50%；到 2024 年底，全球在建光伏制造产能预计将达到~1,100 GW，远高于需求，从而锁定了非常低的组件定价。在上游层面，多晶硅价格在2022年底达到40美元/kg附近的峰值后，到2024年第二季度暴跌至4-5/kg，进一步压缩了组件成本。在此背景下，IRENA 的全球加权平均公用事业规模太阳能光伏 LCOE 于 2024 年稳定在0.043 美元/kWh左右，为 CPV 的跟踪器、光学器件和更严格的容差留下了很小的价格空间。
政策和研究计划支持先进光伏，但它们也o 放大主流光伏规模优势，间接抑制聚光伏发电。 IEA 跟踪显示，到 2023 年底，多晶硅产能达到大约850 GW，约 95% 的新供应链设施集中在一个国家——这种集中度加快了整个传统光伏生态系统的学习速度和价格下降。
机遇
CPV 供电的食品用水 - 海水淡化高 DNI 地区的灌溉和灌溉
聚光光伏 (CPV) 的大开口位于水和食物的交汇处。农业消耗了世界上大部分的淡水抽取量（大约70%），因此节省的每一立方米或新供应的每一立方米都对农作物、农村就业和粮食价格至关重要。该标题数据来自联合国粮食及农业组织 (FAO)，该组织跟踪全球农业用水情况。
在水资源短缺的地区，海水淡化和长距离输送变得至关重要公共服务——而且它们非常消耗能源。国际能源署 (IEA) 指出，海水淡化“通常需要每立方米 1 千瓦时”，到 2023 年，中东海水淡化服务消耗的能源几乎占该地区住宅部门消耗的能源总量的一半。这是一个巨大、稳定的电力需求，需要成本最低、最可靠的供应。
根据 IEA 的 ETSAP 简报，反渗透 (RO) 工厂（占主导地位的技术）通常需要每立方米约 3.5–5.0 kWh 的电力；旧的热工艺 (MSF) 每立方米还需要~80 kWh热量以及2.5–3.5 kWh电力。这些是规划者和金融家已经使用的可融资基准。
世界银行报告称，中东和北非地区目前占全球海水淡化能力的53%，反映了必要性和投资动力。在约旦，旗舰60亿美元海水淡化和运输计划将于 2025 年向安曼提供约 3 亿立方米的海水，并得到绿色气候基金迄今为止最大一笔交易（2.95 亿美元赠款和贷款）以及多边和双边融资的支持。
区域洞察
亚太地区 (APAC) 以 45.9% 的份额主导聚光光伏市场，2024 年价值 13 亿美元
2024 年，亚太地区 (APAC) 在全球聚光光伏 (CPV) 市场中占据主导地位，占比45.9%占总市场份额的一半，价值约 13 亿美元。这种强劲的影响力主要是由于该地区的高太阳辐射潜力、大型可再生能源项目以及促进清洁能源部署的政府支持性举措所推动的。
整个亚太地区的 CPV 安装量受益于组件的下降高聚光光伏 (HCPV) 系统设计的成本和改进。该地区的沙漠和干旱地区的采用也有所增加，特别是在中国西部和印度北部，这些地区的直接正常辐照度 (DNI) 水平每年常常超过2,000 kWh/m²。
主要地区和国家见解
- 北方美洲
- 美国
- 加拿大
- 欧洲
- 德国
- 法国
- 英国
- 西班牙
- 意大利
- 欧洲其他地区
- 亚洲太平洋地区
- 中国
- 日本
- 韩国
- 印度
- 澳大利亚
- 亚太地区其他地区
- 拉丁美洲
- 巴西
- 墨西哥
- 拉丁地区其他地区美洲
- 中东和非洲
- 海湾合作委员会
- 南非
- 中东和非洲其他地区
主要参与者分析
Arzon Solar LLC（美国）设计和制造高性能 CPV 系统，并建立在 Amonix 技术的基础上。其uModule产品采用2.7kW DC模块，孔径效率约为30%。 Arzon 声称在高 DNI 环境中每千瓦的能源产量约为 2,500–2,800 kWh。该公司数十年的 CPV 现场经验支撑了其在干旱气候下公用事业规模应用中的地位。
EMCORE（美国）是一家化合物半导体技术提供商，通过提供多结 GaAs 太阳能电池和高聚光组件进入陆地 CPV 市场。 2010年，EMCORE与三安光电在中国成立了合资公司（Suncore Photovoltaics），从事CPV制造。该公司提供针对恶劣沙漠条件进行优化的公用事业规模 CPV 产品，旨在通过高聚光 (>500×) 降低每瓦成本。
Everphoton（台湾）专注于高聚光光伏 (HCPV) 系统、制造模块、菲涅尔透镜es，传感器和跟踪器。该公司规划了亚洲第一座采用LED/化合物半导体和CPV模块技术的HCPV电站（1MWp规模）。它与 LED 封装公司的战略联系支持其先进的光学和模块制造能力。
主要参与者展望
- Arzon Solar
- Emcore
- Everphoton Energy Corporation
- Greenfield Solar
- ISOFOTON
- Morgan Solar
- Pramac
近期行业发展
2024 年，EMCORE 宣布在 1,000 倍太阳照度下，地面聚光太阳能电池转换效率达到 39% 的新纪录。
2024 年，摩根太阳能宣布其 PV DeepSweep 平台已覆盖公用事业规模站点约 2 GW 的监控容量，能够对额定组件进行连续 I-V 曲线跟踪高达 800 W。
