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농업용 태양광 발전 시장 조사, 2031년
글로벌 농업용 태양광 발전 시장은 2021년 36억 달러 규모였으며, 2031년에는 93억 달러에 이를 것으로 예상되며, 2022년부터 2031년까지 연평균 10.1% 성장할 것으로 전망됩니다.
주요 보고서 하이라이트:
농업 태양광 시장은 15개국 이상을 대상으로 가치(십억)와 규모(MW) 측면에서 분석되었습니다.
성장 예측을 위해, 우리는 주요 비즈니스 플레이어의 현재와 미래 활동을 포함한 역사적 추세를 조사했습니다.
이 보고서는 주요 10개 시장 플레이어의 상세한 프로파일링을 다룹니다.
농업용 태양광 발전은 농업과 태양광 발전(PV)의 결합입니다. 농지와 태양광 발전의 동시 사용은 전력을 생산하기 위해 이루어집니다. 농업용 태양광 발전에는 agripv, agrisolar, agriphotovoltaics, dual-use solar과 같은 여러 동의어가 있습니다. 농업용 태양광 발전 시스템은 농지, 방목지, 가축 사육지, 태양광 패널 설치지로 사용할 수 있도록 설계되었습니다. 이 시스템은 농업과 태양에너지 산업 간의 토지 경쟁을 줄여줍니다. 한때는 토지를 농업용으로만 사용하거나 태양광 발전소나 정원을 조성하는 데만 사용할 수 있었지만, 농업용 태양광 발전 시스템 덕분에 두 분야가 공존할 수 있게 되었습니다. 농업용 태양광 발전 시스템은 두 분야를 동시에 활용하는 솔루션을 제공하여 서로에게 상당한 혜택을 가져다줍니다.
농업용 태양광 발전 시장
농업용 태양광 발전에는 여러 가지 장점이 있습니다. 작물 생산량 증가, 토양 수분 증가, 토양의 수분 보유 능력 증가, 빗물 수확 등이 그것입니다. 고대 농업은 유기농이었고, 작물에 영양을 공급하기 위해 유기질 비료를 사용했습니다. 작물을 수확한 후에는 작물 순환을 실시했고, 일정 기간이 지난 후에는 토양이 영양분을 회복할 수 있도록 잠시 동안 경작하지 않은 상태로 두었습니다. 그러나 식량 수요가 증가하면서 농업 관행이 변화했습니다. 화학 비료를 사용하고 같은 땅에서 계속 작물을 재배하면 토양이 악화됩니다. 토양 보호 운동을 주도하는 컨셔스 플래닛(Conscious Planet)에 따르면 전 세계적으로 농지의 52%가 이미 황폐화되었습니다. 이로 인해 식량과 물 위기가 발생할 것입니다.
태양광 패널 아래에서 농작물을 재배하는 농업용 태양광 발전(Agrivoltaics)은 태양광 발전에 적합한 토지가 점점 줄어들면서 전 세계적으로 주목받고 있습니다. 농업용 태양광 발전(Agrivoltaics)은 일반적으로 8피트 이상 높이에 설치되어 그 아래에서 계속해서 농작물을 재배할 수 있도록 하며, 태양광 발전으로 수익을 창출하는 동시에 토지의 원래 용도를 유지할 수 있도록 합니다. 농지 위에 태양광 패널을 설치하면 토양에서 물이 증발하는 것을 줄일 수 있는 것으로 입증되었습니다. 토양이 수분을 유지하고 영양분을 보유할 수 있게 되면서 작물 효율성도 증가했습니다. 또한, 태양광 패널이 지붕을 덮고 있는 방목지에서 식물을 재배하면 식물의 건강하고 효율적인 성장을 촉진할 수 있습니다. 또한, 패널에서 생성된 전력은 농부에게 수입을 가져다 줍니다.
유엔에 따르면, 세계 인구는 2030년까지 85억 명, 2050년까지 97억 명으로 증가할 것으로 예상됩니다. 이로 인해 세계는 다양한 불확실성에 직면하게 될 것입니다. 식량과 토지를 위한 투쟁은 인간이 직면하게 될 가장 큰 도전 과제 중 하나가 될 것입니다. 또한, 1차 에너지에 대한 수요도 여러 배로 증가할 것입니다. 따라서 자연에 위협을 가하지 않으면서도 최적의 결과를 얻을 수 있는 대안을 찾아야 할 필요성이 대두되고 있습니다. 농업용 태양광 발전은 바로 그 해결책을 제시합니다. 연구 결과에 따르면, 농업용 태양광 발전 시스템을 사용하면 작물 생산 시 토양의 효율성이 향상되는 것으로 나타났습니다. 또한, 태양광 패널에서 생성되는 전기는 전력 위기를 해결하고 화석 연료에 대한 의존도를 줄이는 데 도움이 될 것입니다.
시장 역학
농업 기술의 발전이 농업용 태양광 발전 시장의 성장을 주도합니다.
농업은 삶의 중요한 측면입니다. 인도와 같은 나라의 경우, 농업 부문이 차지하는 전체 토지의 비율은 약 60%에 달합니다. 인구 증가로 인해 소비를 위한 식량 생산에 대한 농업 부문의 부담이 증가함에 따라, 농업 기술 발전이 중요한 요인으로 작용하고 있습니다. 이러한 기술에는 파종, 관개, 수확, 작물 보호 등을 위한 스마트 장비 사용이 포함됩니다. 농업용 태양광 발전 시스템은 생산성 향상과 토양 보호를 위한 솔루션을 제공합니다.
정부와 민간 기업의 투자가 연구 개발을 촉진하고, 농업지 태양광 발전 시장의 성장을 주도하고 있습니다.
태양광 부문을 활성화하기 위해 정부로부터 막대한 투자와 보조금이 제공되고 있습니다. 탄소 배출량 제로 목표를 달성하기 위해 모든 정부는 화석 연료 기반 경제를 재생 가능한 연료 기반 경제로 전환하고 있습니다. 특히 상업 및 주거 부문에서 태양광 기반 에너지 생성에 대한 인식을 높이기 위해 여러 프로그램이 시행되고 있습니다. 태양광 발전 모델을 채택하는 사람들에게 정부가 막대한 보조금을 지급하고 있습니다. 농업 부문에서 태양광 발전의 사용은 새로운 개념이고, 농부들의 우려를 해소할 수 있는 검증 가능한 데이터가 부족합니다. 따라서 정보 데이터를 수집하기 위한 연구 개발 활동의 증가와 농부들 사이에서 농업지 태양광 발전의 이점에 대한 인식이 높아짐에 따라 시장이 성장하고 있습니다.
높은 설치 비용이 농업지 태양광 발전 시장의 성장을 제한하고 있습니다.
태양광 모듈은 가격이 비싸기 때문에 전체 설치 비용이 높습니다. 태양광 산업은 탄소 배출량을 줄이기 위해 전 세계적으로 에너지 전환이 일어나면서 성장하고 있습니다. 이러한 변화는 태양광 수요 증가로 인해 태양광 모듈의 대량 생산과 새로운 업체의 시장 진입이 이루어지면서 결국 태양광 모듈의 가격을 낮출 것으로 예상됩니다. 그러나, 현재의 설치 비용은 정부가 보조금을 지원하고 태양광 발전으로 얻을 수 있는 수입에도 불구하고 농민들이 초기 비용으로 부담해야 하는 높은 비용입니다.
농업용 태양광 발전 시장의 규모는 시스템 설계, 셀 유형, 작물, 지역별로 조사됩니다.
시스템 설계별 농업용 태양광 발전 시장
시스템 설계에 따라, 농업지 태양광 시장은 고정 태양광 패널과 동적 태양광 패널로 나뉩니다. 동적 농업지 태양광 시스템은 농작물 종류, 토지, 기상 조건, 기타 요인에 따라 특별히 설계되기 때문에 농업지 태양광 시장 점유율을 지배하고 있습니다. 이 시스템은 필요에 따라 설치해야 하고, 필요할 때 이동하거나 조정해야 합니다. 실제로는 가격이 비싼 솔루션이기 때문에 설치 비용이 많이 듭니다. 그러나 고정형 태양 전지판은 영구 설치에 가장 적합하기 때문에 예측 기간 동안 더 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 이 제품은 날씨에 강하며, 전지와 표면 사이에 공기층이 있기 때문에 일반적으로 열 발생이 적습니다. 고정형 태양 전지판은 움직이는 부품이 없고, 매우 견고하며, 유지 보수가 거의 필요하지 않습니다. 고정형 태양광 시스템은 재정적 인센티브를 받을 수 있습니다.
셀 유형별 농업용 태양광 시장
셀 유형에 따라 시장은 미결정질과 다결정질로 나뉩니다. 단결정질은 농지 태양광 발전 시장 점유율을 지배하고 있으며, 예측 기간 동안 계속 그럴 것으로 예상됩니다. 단결정질 태양 전지판은 태양광 발전을 활용하기 위해 개발된 가장 오래된 태양 전지판입니다. 이 태양 전지판은 실리콘 태양 전지의 단일 결정으로 만들어집니다. 순수한 실리콘은 막대 형태로 만들어지고, 가장자리가 매끄럽고 둥근 웨이퍼로 절단됩니다. 단결정 태양 전지판은 가격이 비싸고 효율이 더 높습니다. 내구성이 뛰어나고 단일 셀의 형성으로 인해 전력 출력이 높습니다. 효율이 뛰어나기 때문에 작은 지붕에 가장 적합합니다.
작물별 농업지 태양광 발전 시장
작물별로 시장은 채소, 과일, 곡물, 기타로 분류됩니다. 작물 부문은 시장 점유율을 지배하고 있으며, 농업지 태양광 발전 시장 예측 기간 동안 더 빠른 속도로 성장할 것으로 예상됩니다. 날씨가 점점 더 극단적으로 변하는 것은 다른 어떤 경제 부문보다 농업에 훨씬 더 급진적인 영향을 미칩니다. 때로는 너무 덥고 건조하거나, 때로는 갑작스러운 우박이 특징인 조건이 발생합니다. 이때 태양광 시스템이 도움이 될 수 있습니다. 태양광 시스템은 작물을 너무 강한 햇빛과 탈수 현상, 그리고 우박이 떨어지는 것을 막아 줍니다. 따라서, 이것은 농업용 태양광 시스템 시장의 성장을 촉진하는 요인이 됩니다.
지역별 농업용 태양광 시스템 시장
지역별로, 농업용 태양광 발전 시장 분석은 북미, 유럽, 아시아 태평양, 라틴아메리카, 중동, 아프리카(LAMEA)를 대상으로 이루어집니다. 북미는 2021년 시장을 지배했고, 예측 기간 동안에도 계속해서 지배력을 유지할 것입니다. 에너지 전환을 가속화하기 위해 태양광 발전 목표가 급격하게 증가함에 따라 미국에서는 토지 가용성이 문제가 되고 있습니다. 이는 많은 지역에서 증가하는 물 문제, 생물 다양성의 손실, 추가 소득원을 찾는 농부들로 인해 더욱 악화되고 있습니다. 농작물 기반 농업 생산 외에도 방목, 물 관리, 수분 매개자 지원과 같은 생물 다양성 강화가 Agri-PV 시스템에서 중요한 역할을 합니다.
농업용 태양광 산업에서 활동하는 주요 업체로는 Next2Sun, Sun’Agri, Ombrea, Namaste Solar, Mirai Solar, SunSeed APV, Enel Green Power S.p.A., JA SOLAR Technology Co., Ltd., BayWa AG, Insolight SA 등이 있습니다.
주요 산업 정보
2050년까지 지상 기반 태양광 발전은 미국 내 인접 지역의 토지의 약 0.5%를 필요로 할 수 있습니다. 이를 고려하면, 토지의 약 5%는 이미 도시 지역과 도로에, 또 다른 0.1%는 골프장에 사용되고 있습니다. 농업은 미국 48개 주 전체 면적의 약 43%를 차지합니다. 미국 전체 토지의 8%는 개발된 토지입니다. 이 토지는 재생 가능 에너지로 전환할 수 있는 광대한 기회를 제공하므로, 재생 에너지와 농업의 결합을 통해 산업 성장을 촉진할 수 있습니다.
에너지 효율 및 재생 에너지 사무소(Office of Energy Efficiency & Renewable Energy)는 농민, 농촌 공동체, 태양광 산업에 새로운 경제적 기회를 제공하는 메가와트 규모 기초 농업지 태양광 발전(FARMS) 기금 프로그램을 운영하고 있습니다. 미국 에너지부(DOE) 태양에너지 기술 사무소(SETO)는 2022년 5월 5일에 8백만 달러 규모의 FARMS 자금 지원 기회를 발표했고, 2022년 12월 8일에 6개의 선정 프로젝트를 발표했습니다. 선정된 프로젝트는 농업 생산과 에너지 생산에 대한 농업지 태양광 발전 설계의 효과를 조사하기 위한 영향 연구와 기존 태양광 발전소에 농업지 태양광 발전의 통합, 그리고 농업지 태양광 발전의 진입 장벽을 낮출 수 있는 자원 개발 등을 수행하게 됩니다. 또한, 실험 프로젝트는 프로젝트 파트너의 농업 확장과 농민들에게 농업지 태양광 발전의 실천을 교육하는 데 도움이 될 것입니다.
2021년 독일 재생에너지법 개정안에 따르면, 2022년 4월까지 주차장 지붕과 부유식 태양광 발전의 비용 경쟁력을 높이기 위한 50MW 규모의 입찰이 예정되어 있습니다. 연구 프로젝트에서 네덜란드 컨소시엄을 이끄는 바텐팔(Vattenfall)은 농업용 태양광 발전이 스트립 재배와 호환되는지 조사하고 있습니다. 스페인 회사인 액시얼 스트럭처럴(Axial Structural)은 농업용 태양광 발전 설치를 위한 새로운 유형의 트래커를 출시하고 있습니다.
이 제품은 다양한 기후 조건과 경사면에서 그늘과 빛을 조절할 수 있도록 프로그래밍할 수 있으며, 다양한 작물에 맞게 조정할 수 있습니다. 시베리아는 3억 4천만 달러 규모의 대규모 농업지 태양광 발전 프로젝트인 “Agrosolar Kula”를 시작할 것으로 예상되며, 이 프로젝트는 같은 지역에서 태양광 에너지를 통해 작물과 에너지를 동시에 생산할 수 있도록 할 것입니다.
주요 규제 분석
2021년 6월, 뉴저지주에서 이중용도 태양광 발전법(Dual-use Solar Act)이 통과되었습니다. 이 법은 “기술이 시험, 관찰, 개선되는 동안 제한된 수의 농부들이 자신의 소유지에 농업지 태양광 발전 시스템을 설치할 수 있도록 하는 시범 프로그램을 마련했다”고 합니다. 뉴저지주 농업 실험소는 2022년 주 예산에서 연구 농장에 연구 및 시범 농업지 태양광 발전 시스템을 구축하는 데 2백만 달러를 배정받았습니다.
2018년, 매사추세츠 에너지 자원부는 새로운 태양광 발전소 개발과 관련된 인센티브를 규제하는 Solar Massachusetts Renewable Target(SMART) 프로그램을 설립했습니다. 농지 태양광 발전은 SMART 프로그램에 포함되어 있습니다.
한국의 정책 입안자들은 농지 태양광 발전의 시행 규정을 설계할 때, 농민들이 기계공, 전기공 등 현지 기술자들과 협력하여 프로젝트를 수행할 수 있도록 함으로써, 농지 태양광 발전의 분산적이고 평등한 분배를 보장하는 방식으로 설계했습니다.
제1장: 서론
제2장: 요약 보고서
제3장: 시장 개요
제4장: 시스템 설계에 따른 농업용 태양광 발전 시장
4.1. 개요
4.1.1. 시장 규모 및 예측
4.2. 고정 태양광 패널
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. 동적
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
제5장: 셀 유형별 AGRIVOLTAICS 시장
제6장: 작물별 AGRIVOLTAICS 시장
제7장: 지역별 농업용 태양광 발전 시장
제8장: 경쟁 구도
제9장: 회사 프로필
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