집광형 태양열발전(CSP)은 거울을 사용하여 태양 에너지를 집광하고, 기존의 증기 터빈이나 엔진을 가동하여 전기를 생산하며, CSP 발전소에서 농축된 열에너지는 저장할 수 있으며, 밤낮을 가리지 않고 필요할 때 전기를 생산할 수 있습니다. 집광된 태양 에너지는 고온의 열로 변환되어 기존 발전기로 보내지며, CSP 발전소는 두 부분으로 구성되어 있는데, 첫 번째는 태양 에너지를 모아 열로 변환하는 부분이고, 두 번째는 열 에너지를 전기로 변환하는 부분입니다.
축열을 통해 CSP 시스템은 필요에 따라 태양광발전을 공급할 수 있어 태양광 에너지 변동과 관련된 그리드 통합 문제를 해결하는 데 도움이 되며, 전기가 필요할 때까지 태양광에서 생산된 열을 저장할 수 있습니다. 터빈에 전력을 공급하는 것 외에도 CSP 기술은 해수 담수화, 식품 가공, 석유회수증진, 광물 처리, 화학 생산 등 여러 산업 응용 분야에서 열로 사용할 수 있습니다.
집광형 태양열발전은 이산화탄소를 배출하지 않는 전력원입니다. 호주, 미국 남부, 중국, 남유럽, 남아프리카, 중동 등 일사량이 많은 지역과 국가에 적합합니다. 이처럼 재생에너지원, 특히 태양광에 대한 높은 관심은 전 세계 집광형 태양열발전 시장을 크게 견인하고 있습니다. 각국은 온실가스(GHG) 배출 제로 목표를 달성하기 위해 총 발전량에서 재생에너지 발전의 비중을 늘리고 있습니다.
예를 들어, 스페인은 국가 종합 에너지 및 기후 계획(NECP 2021-30)에 따라 2030년까지 태양광과 풍력을 중심으로 한 재생에너지 설비용량을 120GW로 설정했습니다. 연방정부의 정책인 호주의 재생에너지 발전 목표(RET)는 2020년까지 최소 33,000GW의 재생에너지 발전을 목표로 하고 있습니다. 캐나다도 무공해 재생에너지 비율을 2016년 약 80%에서 2030년까지 90%까지 끌어올리는 것을 목표로 하고 있습니다. 사우디아라비아 역시 2030년까지 5,870만kW의 청정에너지를 달성하겠다는 새로운 목표를 세웠습니다. 이처럼 다양한 국가에서 설정된 이러한 모든 목표는 예측 기간 동안 집광형 태양열발전 시장 성장을 지속적으로 촉진할 것으로 보입니다.
집광형 태양열발전은 전체 그린 에너지 시장의 일부에 불과하지만, 최근 조사에 따르면 소규모 설계가 이 분야에 대한 관심을 되살리는 데 도움이 될 수 있다고 합니다. 이에 따라 CSP 시장에 대한 투자도 증가하고 있으며, 기업들은 궁극적으로 시장 성장을 촉진할 수 있는 다양한 성장 전략을 추진하고 있습니다.
집광형 태양열발전 설치를 강화하기 위한 정부 지원 정책 및 프로그램은 향후 5년간 이 시장의 성장을 촉진할 것으로 보입니다. 미국 에너지부(DOE)는 2020년까지 대규모 분산형 태양 에너지 시스템을 보조금 없이 비용 경쟁력을 갖추기 위해 산업계, 대학 및 국립 연구소에 경쟁 상을 통해 자금을 지원했으며, MUSTEC(Market uptake of solar thermal electricity through cooperation)는 EU2030을 기반으로 집광형 태양열발전(CSP) 협력 프로젝트 배열을 방해하는 장벽을 극복하기 위한 확실한 해결책을 모색하고 제안하는 것을 목표로 하고 있습니다.
집광형 태양열발전(CSP) 시장의 지리적 전망
지역별로 보면 집광형 태양열발전(CSP) 시장은 북미, 남미, 유럽, 중동 및 아프리카(MEA), 아시아태평양(APAC) 등 5개 주요 지역 시장으로 나뉩니다.
북미는 2019년 집광형 태양열발전 시장에서 상당한 점유율을 차지하고 있습니다. 미국에는 약 1,815MW의 CSP 발전소가 가동 중입니다. 유럽도 집광형 태양열발전 시장에서 주목할 만한 점유율을 차지하고 있으며, 스페인에서 투자가 활발하게 이루어지고 있습니다. 새로운 관세법, 스토리지에 대한 수요 증가, 검증된 발전소 성능은 스페인의 집광형 태양열발전 소유에 대한 투자자들의 신뢰를 더욱 높여주고 있습니다.
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Concentrated solar power (CSP) plants use mirrors to concentrate the sun's energy to run conventional steam turbines or engines that generate electricity. The thermal energy concentrated in a CSP plant can be stored and used to generate electricity as per requirements, day or night. CSP technology generates electricity by focusing on sunlight. The concentrated sun's energy is converted into high-temperature heat, which is then channeled through a conventional generator. The CSP plant consists of two parts: the first collects the solar energy and converts it into heat, and the second converts the heat energy into electricity.
Through thermal storage, CSP systems can supply solar power on demand, helping to address grid integration challenges related to the variability of solar energy and enabling solar-generated heat to be stored until electricity is needed. In addition to powering a turbine, CSP technology can also be used as heat in several industrial applications, such as water desalination, food processing, enhanced oil recovery, mineral processing, and chemical production.
Concentrated solar power energy is a carbon-free source of electricity. It is best suited for regions and countries with strong radiation, such as Australia, the Southern United States, China, Southern Europe, South Africa, and the Middle East, among others. As such, a high focus on renewable energy sources, especially solar, is significantly driving the concentrated solar power market worldwide. Countries are rushing to meet their set targets regarding zero greenhouse gas (GHG) emissions while increasing the share of renewable energy sources in total electricity generation.
For instance, Spain has a target of 120 GW of installed renewable energy capacity, primarily solar and wind, by 2030 under its national integrated energy and climate plan (NECP 2021-30). Australia's renewable energy target (RET), a federal government policy, aimed to generate a minimum of 33,000 GW of renewable energy by 2020. Canada also aims to raise the share of zero-emitting renewable sources to 90 percent by 2030, from approximately 80 percent in 2016. Saudi Arabia has also set a new target of achieving 58.7 GW of clean energy by 2030. Thus, all these set targets across various countries will continue to boost the market growth of concentrated solar power during the forecast period.
Although concentrated solar power accounts for only a fraction of the total green energy market, recent research suggests that smaller-scale design could help to revive interest in this sector. With this, there has been a rise in investments in the CSP market, with companies engaged in various growth strategies that will eventually spur its market growth.
Supportive government policies and programs to ramp up the installation of concentrated solar power will continue to bolster this market's expansion during the next five years. The U.S. Department of Energy (DOE) provided funding through competitive awards to industry, universities, and national laboratories to make large-scale dispatchable solar energy systems cost-competitive without any subsidy by 2020. MUSTEC (Market uptake of solar thermal electricity through cooperation), in light of EU 2030, aims to explore and propose solid solutions to overcome the barriers that hamper the arrangement of concentrating solar power (CSP) cooperation projects.
Global Concentrated Solar Power (CSP) Market Geographical Outlook
By geography, the global concentrated solar power (CSP) market has been segmented into five major regional markets- North America, South America, Europe, the Middle East and Africa (MEA), and Asia Pacific (APAC).
North America accounted for a substantial share of the global concentrated solar power market in 2019. Approximately 1,815 MW of CSP plants are in operation in the United States. Europe also holds a noteworthy share in the global concentrated solar power market, with booming investments in Spain. Furthermore, new tariff legislation, the growing need for storage, and proven plant performance have further boosted the investors' confidence in Spanish Concentrated Solar Power ownership.
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