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열광전지 시장 조사, 2032년
2022년 전 세계 열광전지 시장 규모는 1억 2,030만 달러로 추정되었으며, 열광전지 산업은 2032년까지 4억 20만 달러에 이를 것으로 예상되며, 2023년부터 2032년까지 연평균 12.8%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
열광전지 시장
열광전지(TPV)는 태양광 전지를 통해 열 복사를 전기로 변환하는 신흥 기술입니다. 이 기술은 폐열 회수, 태양광 발전, 휴대용 에너지 시스템 등 다양한 응용 분야에 대한 솔루션을 제공합니다. 열광전지에 대한 관심이 증가하면서 효율적인 에너지 변환 및 활용에 대한 필요성이 높아짐에 따라 이 분야의 발전이 가속화되고 있습니다.
산업 부문에서는 과도한 열을 유용한 전기로 변환할 수 있는 폐열 회수를 위한 TPV의 잠재력을 인식하고 있습니다. 이 응용 분야는 철강, 시멘트, 유리 생산과 같이 고온 공정이 있는 산업과 특히 관련이 있습니다. TPV 시스템은 이 폐열을 포착하고 변환하여 에너지 소비를 줄이고 전반적인 에너지 효율을 향상시킵니다.
태양광 발전은 태양의 열 복사를 활용하는 TPV가 유망한 또 다른 분야입니다. TPV 기술은 태양열을 전기로 변환하고 전통적인 태양광 시스템을 보완하는 데 사용됩니다. 이 접근 방식은 흐리거나 그늘진 환경과 같이 직사광선이 제한적인 상황에서 이점을 제공합니다. TPV는 더 높은 온도에서 작동하며, 집중 태양광 발전 시스템의 잠재력을 확장합니다. 원격 센서와 독립형 전력 솔루션을 포함하는 휴대용 에너지 시스템은 TPV 기술의 혜택을 받을 것으로 기대됩니다. 이러한 시스템은 자체 지속 가능성과 신뢰할 수 있는 전력 공급원이 필요합니다. TPV 장치는 크기가 작고 주변 열을 전기로 변환할 수 있는 기능을 갖추고 있어, 원격 또는 열악한 환경에서 이러한 응용 프로그램에 전력을 공급할 수 있는 실행 가능한 솔루션을 제공할 것으로 기대됩니다.
그 잠재력에도 불구하고, 열광전지 시장의 성장에는 낮은 효율성과 높은 인프라 비용과 같은 몇 가지 문제가 있습니다. 주요 관심 분야 중 하나는 TPV 장치의 효율성 향상입니다. 또한, 열복사로부터 전기로의 변환 효율을 향상시키는 것은 에너지 생산을 극대화하고 TPV 시스템의 전반적인 성능을 향상시키는 데 매우 중요합니다. 지속적인 연구의 목적은 더 높은 변환 효율을 달성할 수 있는 첨단 재료와 설계를 개발하는 것입니다.
“열광전지 태양광 응용: 효율적인 전기 생산을 위한 태양 에너지 활용”
열광전지 태양광(TPV) 시장의 태양광 응용은 TPV 시스템의 주요 열원으로 태양 에너지를 활용하는 것을 의미합니다. 열광전지 태양광은 열 에너지를 전기로 변환하는 기술로, 열복사와 광전지 셀의 조합을 활용합니다.
TPV 시스템에서는 집중된 태양 복사열을 사용하여 일반적으로 섭씨 1,000도에서 2,500도 범위의 고온 열을 발생시킵니다. 그런 다음 이 집중된 열은 열 방출기로 보내져 광자 형태로 열 복사를 방출합니다. 특정 파장에 최적화된 광전지 셀이 이 열 복사의 경로에 배치되어 열 복사를 전기로 변환합니다. 태양광 TPV 시장의 응용 분야는 크게 태양광 TPV와 하이브리드 TPV의 두 가지로 분류됩니다. 태양광 TPV 시스템은 태양광 집열판을 통해 태양 에너지를 수집합니다. 태양광 집열판은 태양광을 수광기에 집중시키는 데 사용됩니다. 태양광 집열판은 태양광 집열판, 태양광 타워, 접시형 집광기 등과 같은 태양광 집열 기술로 구성됩니다. 이렇게 집광된 태양광은 고온 열을 발생시키는 데 사용되며, 이 열은 TPV 과정을 통해 전기로 변환됩니다.
하이브리드 TPV 시스템은 태양 에너지와 추가 연료원을 모두 사용하여 필요한 열을 제공합니다. 태양 에너지는 일반적으로 낮 시간에 사용되며, 천연가스나 바이오매스와 같은 추가 연료는 야간이나 태양 복사량이 적은 기간에 열 에너지 생성을 보충하는 데 사용됩니다. 이러한 하이브리드 방식은 TPV 시스템의 지속적인 작동과 효율성 향상을 보장합니다.
“지속 가능한 전력 확보: 방사성 동위원소 열광전 발전의 핵 응용”
핵 에너지는 열광전발전(TPV) 시장, 특히 방사성 동위원소 열광전발전(RTPV) 시스템의 형태로 잠재적인 응용 분야를 보유하고 있습니다. RTPV는 핵 붕괴열과 TPV 기술의 원리를 결합하여 방사성 동위원소에 의해 생성된 열을 전기로 변환합니다.
RTPV 시스템에서는 플루토늄-238이나 스트론튬-90과 같이 고에너지 붕괴 과정을 거치는 방사성 동위원소가 열원으로 사용됩니다. 방사성 동위원소의 붕괴 과정에서 생성된 열은 TPV 변환기에 흡수된 다음, 광전지를 통해 열 복사를 전기로 변환합니다. 이 과정은 방사성 동위원소의 붕괴 과정에서 방출되는 풍부한 에너지를 활용하는 독특한 방법을 제공합니다.
특히 방사성 동위원소 열광전 발전(RTPV) 시스템을 통한 열광전 발전 시장의 핵 응용 분야는 많은 장점을 제공합니다. RTPV 시스템은 반감기가 긴 방사성 동위원소를 통해 오래 지속되고 안정적인 전력을 제공하기 때문에 원격 또는 우주 임무에서 지속적인 에너지 생성이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. 이 시스템은 방사성 동위원소의 높은 에너지 밀도의 이점을 활용하여 공간 제약이 있는 환경에 적합한 작고 가벼운 TPV 컨버터를 개발할 수 있습니다. 또한 RTPV 시스템은 밀폐 및 캡슐화 설계를 통해 안전성을 향상시키고, 방사선 노출 위험을 최소화하며, 장기적인 환경 영향을 줄입니다.
원자로에서 발생하는 폐열을 활용하고 원자력 발전소의 전반적인 효율성과 에너지 생산량을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 안전 및 규제 고려 사항과 적합한 동위원소의 제한된 가용성은 RTPV 기술의 광범위한 배치를 위해 해결해야 할 과제를 제시합니다.
열광전지 시장은 유형, 용도, 지역별로 세분화됩니다. 유형에 따라 실리콘 광전지, 결정질 광전지, 박막 광전지 등으로 분류됩니다. 적용 분야를 기준으로 태양광, 원자력, 화력 발전소, 군사, 독립형 발전기, 휴대용 전자기기 등으로 분류됩니다. 지역별로 열광전지 시장은 북미, 유럽, 아시아 태평양, LAMEA로 분석됩니다.
열광전지 시장 유형별
유형에 따라 실리콘 태양전지가 열광전지 시장을 지배하고 있습니다. 이 부문은 매출 기준으로 전 세계 열광전지 시장 점유율의 거의 절반을 차지합니다. 이는 주로 다른 태양전지에 비해 대규모 상용화와 낮은 생산 비용 때문인 것으로 보입니다. 그러나 결정질 태양전지 부문은 기존 태양전지에 비해 발전 효율이 더 높다는 장점 때문에 상당한 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
응용 분야별 태양광 발전 시장
응용 분야를 기준으로, 태양광 발전 부문이 태양광 발전 시장을 지배하고 있습니다. 이 부문은 매출 기준으로 전 세계 시장 점유율의 거의 5분의 3을 차지하고 있습니다. 이는 주로 다양한 기존 발전 시설과 함께 태양광 발전의 활용에 대한 소비자의 인식이 높아졌기 때문입니다. 그러나 다른 부문은 원자력 발전소가 있는 위성 및 우주 산업에서 TPV 기술의 적용이 증가함에 따라 상당한 CAGR로 성장할 것으로 예상됩니다.
지역별 열광발전 시장
지역별로 보면, 아시아 태평양 지역이 다른 지역들 중에서 열광발전의 주요 소비 지역입니다. 2022년에는 전 세계 시장 점유율의 절반 이상을 차지할 것으로 예상됩니다. 아시아 태평양은 개발도상국과 저개발국으로 구성되어 있으며, 전 세계에서 가장 인구가 많은 지역이기도 합니다. 또한, 상당한 수의 대도시가 있고 인구가 증가하고 있습니다. 2050년까지 가장 많은 도시 인구를 보유할 것으로 예상되며, 2030년 인도에 건설될 것으로 예상되는 건물의 70% 이상이 아직 건설되지 않은 상태입니다.
러시아-우크라이나 분쟁이 세계 태양광 발전 시장에 미치는 영향
러시아-우크라이나 분쟁은 여러 가지 방식으로 태양광 발전 시장에 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 무역 제한이나 운송 문제로 인한 공급망의 붕괴는 태양광 발전 시스템의 생산과 가용성에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 천연가스와 관련된 에너지 시장의 불안정성은 태양광 발전 기술의 비용 효율성과 경쟁력에 영향을 미칠 수 있습니다. 분쟁으로 인한 지정학적 불확실성은 투자자들 사이에 신중함을 불러일으킬 수 있으며, 잠재적으로 TPV와 같은 신흥 기술에 대한 투자 결정에 영향을 미칠 수 있습니다. 분쟁으로 인한 지역별 에너지 정책 및 우선순위의 변화 또한 TPV 시스템의 채택에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 정치적 긴장이 고조될 경우 러시아, 우크라이나 및 기타 국가 간의 TPV 분야에서의 공동 연구 및 개발 노력이 방해를 받을 수 있습니다.
글로벌 경기 침체가 글로벌 열광발전 시장에 미치는 영향
세계적인 경기 침체는 열광전지(TPV) 시장에 상당한 영향을 미칩니다. 경기 침체기에 기업과 투자자들은 장기적인 프로젝트보다 재정적 안정을 우선시하기 때문에 최신 기술에 대한 투자가 감소하는 경향이 있습니다. 이 같은 자금 감소는 TPV 부문의 연구개발(R&D) 활동을 저해하고 발전과 혁신을 늦추게 됩니다. 게다가, 경기 침체는 종종 에너지 솔루션에 대한 시장 수요 감소를 초래하기 때문에, TPV 시스템이 주목을 받고 널리 채택되기 어렵게 만듭니다. 경제 불확실성 속에서 기업이 비용 절감 조치를 우선시하게 되면서, 계획된 TPV 프로젝트의 지연이나 취소가 흔히 발생합니다. 정부의 우선순위가 경제 회복으로 바뀌면서 TPV와 같은 재생에너지 기술에 대한 지원과 인센티브 수준에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 무역 제한과 공급업체의 재정적 문제로 인한 공급망 중단은 TPV 부품의 가용성과 비용에 영향을 미칩니다.
최근 몇 년 동안 에너지 수요가 급격히 증가함에 따라 주요 제조업체들은 전 세계 시장의 수요를 충족시키기 위해 생산 능력을 혁신하고 확장했습니다. 열광전지 시장의 주요 발전 추세를 달성하기 위해 신제품 개발, 인수, 사업 확장 전략과 같은 추가적인 성장 전략을 채택하고 있습니다. 여러 국가에서 열광전지(TPV)와 관련된 시범 프로젝트를 시작하여 아래에 언급된 바와 같이 이 기술의 잠재력과 실현 가능성을 탐구했습니다.
미국:
미국 에너지부 산하 고급연구프로젝트국(ARPA-E)은 TPV 연구 프로젝트를 지원해 왔습니다. 주목할 만한 이니셔티브 중 하나는 고온의 열을 효율적으로 전기로 변환할 수 있는 TPV 시스템을 개발하는 것을 목표로 하는 MOSAIC(Micro-scale Optimized Solar-cell Arrays with Integrated Concentration) 프로그램입니다. 샌디에이고 캘리포니아 대학(UCSD)은 TPV에 대한 시범 프로젝트를 수행하고, 집중 태양열 시스템에서 발생하는 폐열 회수 및 발전에 TPV를 적용하는 방안을 모색했습니다.
독일:
독일의 프라운호퍼 태양에너지 시스템 연구소(ISE)는 TPV 연구와 시범 프로젝트에 참여했습니다. 그들은 가스 버너에서 발생하는 열을 전기로 변환하는 TPV 시스템 개발에 중점을 두어, 열병합 발전(CHP) 시스템의 효율성을 향상시킬 수 있을 것으로 기대됩니다. 뮌헨 공과대학(TUM)은 TPV 기술에 대한 연구 개발을 수행하고 다양한 산업 분야에서 TPV의 잠재적 응용 가능성을 탐구했습니다.
일본:
일본의 국립 산업기술종합연구소(AIST)는 TPV 연구 프로젝트에 참여했으며, 특히 고온 TPV 시스템에 중점을 두었습니다. 이 연구소는 고효율로 집중 태양열 에너지를 전기로 변환하는 TPV 장치를 개발하는 것을 목표로 하고 있습니다. 도쿄대학은 TPV에 대한 시범 프로젝트를 수행하여 폐열 회수 및 산업 공정에서 전력을 생산하는 데 TPV를 적용하는 방법을 모색했습니다.
네덜란드:
네덜란드의 델프트 공과대학은 TPV 연구 및 개발에 참여했습니다. 이 대학은 집중된 태양열 에너지를 전기로 변환하는 TPV 기술의 사용과 폐열 회수에서의 잠재력을 탐구했습니다.
중국:
중국의 칭화대학은 폐열을 전기로 효율적으로 변환하는 TPV 시스템 개발에 중점을 두고 TPV에 대한 연구 및 시범 프로젝트를 수행했습니다. 이 대학의 작업은 에너지 효율을 개선하고 산업 공정에서 배출되는 가스를 줄이는 것을 목표로 합니다.
제1장: 서론
제2장: 요약
제3장: 시장 개요
제4장: 유형별 열광전지 시장
4.1. 개요
4.1.1. 시장 규모 및 예측
4.2. 실리콘 광전지
4.2.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.2.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.2.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.3. 결정질 태양광 전지
4.3.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.3.2. 지역별 시장 규모 및 예측
4.3.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.4. 박막 태양광 전지
4.4.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.4.2. 지역별 시장 규모 및 전망
4.4.3. 국가별 시장 점유율 분석
4.5. 기타
4.5.1. 주요 시장 동향, 성장 요인 및 기회
4.5.2. 지역별 시장 규모 및 전망
4.5.3. 국가별 시장 점유율 분석
제5장: 응용 분야별 열광전지 시장
제6장: 지역별 열광전지 시장
제7장: 경쟁 구도
제8장: 회사 프로필
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