MARCHé SOLAIRE DES TUBES COLLECTEURS SIZE AND SHARE ANALYSIS - GROWTH TRENDS AND FORECASTS (2023 - 2030)

La taille du marché du tube collecteur solaire devrait atteindre 8,07 milliards de dollars É.-U. d'ici 2030, contre 4,56 milliards en 2023, avec un taux de croissance annuel composé (TCAC) de 8,5 % pendant la période de prévision.

Les tubes collecteurs solaires sont vide tubes qui absorbent et conservent la chaleur du soleil. Ils sont utilisés dans les capteurs solaires thermiques pour convertir la lumière du soleil en énergie thermique, qui peut être utilisée pour le chauffage de l'eau, le chauffage des locaux, la chaleur de procédé, le refroidissement solaire et la production d'énergie. La conception du tube évacué offre une isolation supérieure, permettant ainsi aux tubes d'atteindre des températures élevées même par temps froid. Les principaux avantages des tubes collecteurs solaires comprennent une efficacité élevée, une faible perte de chaleur et la capacité de travailler dans des conditions de lumière diffuse. Les principaux moteurs du marché sont les incitatifs gouvernementaux, la sensibilisation croissante à l'environnement, les progrès qui conduisent à des réductions de coûts et la demande croissante de solutions de chauffage éconergétiques.

Le marché des tubes collecteurs solaires est segmenté en type, utilisateur final, type de système, application et région. Par type, le marché est segmenté en tubes en U, tuyaux thermiques, tubes évacués, plaques plates, collecteurs d'air, etc. Les tubes évacués constituent le segment le plus important, représentant plus de 40% de la part de marché en 2022. Ceci est dû à leur plus grande efficacité par rapport aux collecteurs de plaques plates.

Solar Collector Tube Market Perspectives régionales

• Amérique du Nord devrait être le plus grand marché du tube collecteur solaire au cours de la période de prévision, représentant plus de 53 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché en Amérique du Nord est due à des politiques gouvernementales favorables, à l'adoption croissante de la technologie solaire thermique et à l'augmentation des investissements dans énergie renouvelable.
• Les Europe Le marché devrait être le deuxième marché en importance pour le marché des tubes collecteurs solaires, représentant plus de 21 % de la part de marché en 2023. La croissance du marché en Europe est due à des politiques strictes de réduction des émissions et à des objectifs visant à accroître la part des énergies renouvelables.
• Les Asie-Pacifique Le marché des tubes collecteurs solaires devrait connaître la croissance la plus rapide, avec un TCAC de plus de 11 % au cours de la période de prévision. La croissance du marché en Asie-Pacifique est due à l'urbanisation rapide, au développement croissant des infrastructures et à la diminution des coûts des tubes collecteurs solaires.

Graphique 1. Part du marché mondial des tubes collecteurs solaires (%), par région, 2023

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Pilotes du marché solaire des tubes collecteurs

• Politiques et incitations gouvernementales favorables à la promotion des énergies renouvelables: Partout dans le monde, les gouvernements mettent en œuvre des politiques, des règlements et des mesures incitatives pour encourager l'adoption de sources d'énergie renouvelables, y compris la technologie solaire thermique. Des initiatives telles que des incitations à la chaleur renouvelable, des prêts à taux zéro/faible intérêt, des rabais fiscaux et des objectifs en matière d'énergie renouvelable encouragent l'installation de systèmes solaires de chauffage de l'eau et de chauffage des locaux utilisant des tubes collecteurs. Par exemple, la directive de l'Union européenne sur les énergies renouvelables fixe un objectif contraignant de 20 % de consommation finale d'énergie provenant de sources renouvelables d'ici à 2020. Les États-Unis offrent un crédit d'impôt fédéral de 30 % pour les chauffe-eau solaires. De telles mesures devraient stimuler le marché des capteurs solaires.
• Les progrès technologiques permettent d'accroître l'efficacité et de réduire les coûts : Les progrès continus dans les matériaux, les revêtements, les mécanismes de transfert de chaleur et les procédés de fabrication améliorent l'efficacité des tubes collecteurs solaires tout en réduisant les coûts. Par exemple, le développement de revêtements de surface sélectifs avec une forte absorption solaire et une faible émissivité thermique a amélioré l'efficacité du capteur. Les fabricants se concentrent sur l'optimisation du vide dans les tubes évacués pour minimiser les pertes de chaleur de convection et de conduction. Ces améliorations technologiques accroissent la compétitivité des coûts et la performance des tubes collecteurs solaires, ce qui propulse la croissance du marché.
• Adoption croissante du chauffage solaire pour les applications résidentielles, commerciales et industrielles: La prise de conscience croissante des énergies renouvelables et de la nécessité de solutions de chauffage écoénergétiques favorise l'adoption de tubes collecteurs solaires dans les secteurs résidentiel, commercial et industriel. Les installations résidentielles des chauffe-eau solaires utilisent des tubes collecteurs pour les besoins domestiques en eau chaude et le chauffage des piscines. Le segment commercial comprend les applications de tubes collecteurs dans les hôtels, les hôpitaux et les établissements d'enseignement. Les industries utilisent de grands réseaux collecteurs pour la chaleur de procédé et la préchauffage de l'eau d'alimentation des chaudières. L'utilisation générale dans tous les secteurs alimente la croissance du marché des tubes collecteurs.
• Normes réglementaires favorables à l'utilisation des énergies renouvelables dans les bâtiments: La mise en œuvre de codes et de normes du bâtiment rendant l'intégration des systèmes de chauffage solaire de l'eau obligatoire ou préférentiel dans les bâtiments nouveaux et existants donne une impulsion au marché des tubes collecteurs. Par exemple, tous les nouveaux bâtiments construits en Israël nécessitent le chauffage solaire de l'eau. L'Espagne impose une couverture solaire de 30 à 70% des besoins en eau chaude dans les nouveaux bâtiments. De telles réglementations créent des scénarios de forte croissance de la demande pour les tubes collecteurs solaires à l'échelle mondiale.

Opportunités de marché du tube collecteur solaire

• Intégration avec les systèmes de stockage d'énergie thermique: Les tubes collecteurs combinés à des systèmes de stockage d'énergie thermique offrent une occasion prometteuse de traiter l'intermittence, un inconvénient majeur des technologies solaires thermiques. Le stockage d'énergie thermique permet de stocker la chaleur solaire disponible pour une utilisation ultérieure. Par exemple, les tubes collecteurs solaires peuvent être couplés avec le stockage thermique de puits ou de forage pour le stockage saisonnier et l'utilisation continue de la chaleur solaire. Ces systèmes intégrés permettent d'étendre les applications des tubes collecteurs au-delà du chauffage de l'eau de base à la chaleur de procédé et à la climatisation.
• Emergence d'installations solaires de chauffage urbain (SDH) : Le développement croissant de réseaux centralisés de chauffage urbain solaire pour les applications de chauffage résidentiel et commercial offre une opportunité intéressante pour le marché des capteurs solaires. Ces systèmes utilisent des réseaux collecteurs à grande échelle pour chauffer l'eau chaude et l'espace à l'échelle communautaire. Le Danemark, l'Allemagne, la Suède et l'Autriche ont joué un rôle de premier plan dans la création d'usines SDH. La Chine vise à atteindre 800 millions de m2 de surface de capteur solaire installée pour la SDH d'ici 2030, signalant ainsi un potentiel massif. Les tubes collecteurs sont des composants essentiels de ces usines.
• Intégration dans les systèmes combinés de chaleur et d'électricité (CHP): Les capteurs solaires peuvent être intégrés dans des centrales thermiques et électriques combinées qui produisent à la fois de l'électricité et de la chaleur utilisable à partir d'une même source de combustible, améliorant ainsi l'efficacité globale. Les tubes collecteurs trouvent une application dans les centrales solaires de CHP pour préchauffer l'eau avant d'entrer dans le système CHP. La Chine, le Danemark et l'Allemagne ont été les pionniers des centrales solaires de démonstration du PHC. Avec l'intérêt croissant pour le CHP assisté par l'énergie solaire, le marché des tubes collecteurs devrait connaître une forte croissance. Par exemple, en 2023, selon un rapport de l'Agence internationale des énergies renouvelables (IRENA), les applications de chauffage urbain solaire devraient croître rapidement au cours des cinq prochaines années dans des régions comme l'Europe, la Chine et l'Inde. L'IRENA prévoit des technologies solaires thermiques comme les tubes collecteurs solaires, qui joueront un rôle important dans l'hybridation des réseaux de chauffage urbain avec les énergies renouvelables.
• Utilisation potentielle dans les technologies de refroidissement solaire: Une application émergente pour les tubes collecteurs réside dans les systèmes de refroidissement solaire thermique qui produisent de l'eau réfrigérée pour la climatisation à l'aide de l'énergie solaire. Les tubes collecteurs fournissent de la chaleur pour conduire des refroidisseurs à entraînement thermique dans ces systèmes. Bien que l'adoption actuelle soit limitée, la recherche-développement (R-D) axée sur l'amélioration de l'efficacité des capteurs, de l'intégration et de la réduction des coûts devrait créer des pistes intéressantes pour le refroidissement thermique solaire. Cela fournira de nouvelles perspectives de croissance au tube collecteur.

Marché solaire des tubes collecteurs Tendances

• Adoption croissante de tubes évacués sur des collecteurs de plaques plates: Les collecteurs solaires à tubes évacués déplacent les collecteurs de plaques plates et gagnent en part de marché. En 2020, les tubes évacués représentaient plus de 80 % du marché solaire thermique mondial. Leur plus grande efficacité, leur capacité à travailler dans des climats froids, leur acceptation diffuse de la lumière et leur durée de vie plus longue les rendent adaptés à la production de chaleur des procédés domestiques et industriels. Les innovations manufacturières qui permettent de réduire les coûts de production favorisent également l'adoption.
• Emergence de la conception de tubes évacués de la prochaine génération de tubes à chaleur: La conception de tubes à chaleur et de tubes à vide de pointe permet de nouveaux modèles de capteurs à haute température et à haute efficacité destinés aux applications de chaleur industrielles. Par exemple, Apricus a développé des capteurs solaires avec des tuyaux de chaleur avancés flexibles qui peuvent fonctionner à 400° C. Les tubes évacués de nouvelle génération de TVP Solar sont efficaces à 95 % dans la conversion du rayonnement solaire en chaleur, ce qui promet une chaleur de procédé plus rentable et propre.
• Demande croissante de collecteurs intégrés au bâtiment: L'intégration architecturale des systèmes solaires thermiques prend de l'importance, mue par l'esthétique et les contraintes d'espace. Les collectionneurs intégrés tels que les façades en verre solaire gagnent ainsi en popularité. L'Europe est à l'avant-garde où plus de 75% des collectionneurs nouvellement installés sont intégrés dans les bâtiments. Les meilleurs fabricants fournissent des façades en verre solaire dédiées, fenêtres, revêtement et toiture intégrés avec des tubes collecteurs. Par exemple, le Department of Energy des États-Unis a signalé une augmentation de 26 % des permis de capteurs solaires intégrés à des bâtiments délivrés en Californie, aux États-Unis, entre 2020 et 2021, ce qui indique que la technologie est de plus en plus acceptée.
• Emergence de chaleur solaire pour des applications industrielles à moyenne température: Historiquement, les capteurs solaires ont été limités à des applications à basse température inférieures à 100° C comme chauffage à l'eau. Toutefois, les innovations en cours dans la technologie des tubes évacués permettent une production rentable de chaleur de procédé de moyenne portée jusqu'à 400 °C. Le traitement des textiles, la production chimique, la pasteurisation des aliments et des boissons, le durcissement de la peinture automobile représentent des applications industrielles croissantes pour la chaleur des procédés solaires à moyenne température à l'aide de tubes collecteurs.

Restrictions du marché des tubes collecteurs solaires

• Coûts initiaux et d'installation élevés: Malgré les progrès réalisés, le système initial et les coûts d'installation des systèmes de capteurs solaires restent élevés, dissuadant de nombreux clients potentiels. Les composants comme les tubes, les en-têtes, les échangeurs de chaleur et le stockage ajoutent aux coûts. Les conceptions complexes rendent également l'installation coûteuse. Le marché a besoin d'efforts accélérés pour concevoir des systèmes simplifiés de type plug-and-play et réduire les coûts de production/logistique grâce à des améliorations technologiques et à des économies d'échelle. Par exemple, selon la Commission nationale chinoise pour le développement et la réforme, l'allocation budgétaire pour les subventions aux énergies renouvelables en Chine a été réduite de 20 % par rapport aux niveaux de 2021. Cela a conduit les consommateurs à supporter une part importante des coûts initiaux sans mesures d'aide financière adéquates.
• Problèmes d'infrastructure dans les pays en développement : Les infrastructures sous-développées posent des problèmes à l'adoption du capteur solaire dans de nombreux pays en développement. Le manque de techniciens pour les services d'exploitation et d'entretien, l'absence d'entreprises spécialisées pour la conception et l'installation de systèmes collecteurs et l'insuffisance des canaux de distribution des pièces détachées entravent la croissance du marché. L'amélioration de l'écosystème des infrastructures solaires en termes de main-d'oeuvre qualifiée, d'intégrateurs de systèmes autorisés et de chaînes d'approvisionnement contribuera à l'adoption de systèmes de tubes collecteurs dans les économies émergentes. Par exemple, selon le Rapport sur l'état de l'énergie 2021 de la Banque mondiale, 47 % seulement de la population de l'Afrique subsaharienne avait accès à l'électricité en 2019, car les déficits d'infrastructure empêchaient l'extension des réseaux aux régions éloignées. L'énergie solaire hors réseau aurait pu combler cette lacune, mais l'absence de réseaux de transport et de distribution continue de restreindre la croissance du marché.

Contrepoids Des infrastructures adéquates doivent être allouées dans les pays sous-développés, avec des techniciens qualifiés pour l'adoption de systèmes de tubes collecteurs.

• Limitations dans les applications thermiques industrielles à haute température: Alors que les tubes collecteurs solaires peuvent techniquement fonctionner à des températures supérieures à 100°C, leur adoption généralisée pour la chaleur de procédé industriel de moyenne à haute gamme supérieure à 250° C est entravé par des défis tels que les pertes de chaleur et la baisse de la production thermique dans certaines conditions ambiantes. L'amélioration de l'efficacité des capteurs grâce à des progrès tels que des revêtements d'absorbeur spectrallement sélectifs et des isolations sous vide optimisées permettra une chaleur de procédé solaire rentable. Il est également nécessaire d'améliorer la conception, l'intégration, les commandes et le stockage du système pour un approvisionnement continu en chaleur à haute température.

Affichage des analystes

Le marché des tubes capteurs solaires devrait connaître une croissance régulière au cours des cinq prochaines années 2023-25. L'Asie-Pacifique, dirigée par la Chine, continuera de dominer le marché en raison de l'appui fort du gouvernement à l'adoption de l'énergie solaire. On s'attend également à ce que l'Europe et l'Amérique du Nord connaissent de nouvelles possibilités, car les pays remplacent les infrastructures renouvelables vieillissantes et investissent dans des solutions de remplacement plus propres des combustibles fossiles. Parmi les principaux moteurs de la demande, on peut citer les mesures visant à rendre la production d'électricité plus propre, car de plus en plus de pays s'engagent à réduire les émissions de carbone et à lutter contre le changement climatique. Les tubes collecteurs solaires jouent un rôle vital dans l'exploitation de l'énergie solaire thermique renouvelable pour le chauffage, le refroidissement et la production d'électricité. L'augmentation des coûts énergétiques rend également les solutions solaires plus économiquement viables que les combustibles fossiles traditionnels. Les progrès dans les technologies de revêtement et d'absorption améliorent l'efficacité des tubes collecteurs solaires. Cependant, la croissance du marché pourrait être limitée par des défis tels que les coûts d'installation initiaux élevés des centrales solaires thermiques. Les tubes collecteurs nécessitent également plus d'espace que les panneaux photovoltaïques. La fluctuation des coûts des matières premières clés, comme le cuivre et l'aluminium, utilisées dans la fabrication des tubes, constitue une autre contrainte. Néanmoins, les fabricants de tubes capteurs solaires orientent les efforts de recherche-développement (R-D) vers la mise au point de produits plus rentables, plus durables et plus performants. En conclusion, si les contraintes de capital peuvent ralentir les perspectives à court terme, les perspectives à long terme de la demande de tubes de capteurs solaires demeurent prometteuses avec l'impulsion politique croissante en faveur de l'énergie propre à l'échelle mondiale et les innovations technologiques qui renforcent la viabilité de l'énergie solaire thermique.

Faits nouveaux

Lancement de nouveaux produits

• En septembre 2022, Apricus Solar Co., l'un des principaux concepteurs et fabricants d'eau chaude solaire et de produits de chauffage hydronique, a lancé un nouveau capteur solaire à tube évacué appelé Etros avec des revêtements avancés pour une meilleure efficacité. Le nouveau collecteur est destiné aux applications de chauffage résidentiel et commercial. L'entreprise est devenue une présence mondiale avec des bureaux aux États-Unis, en Australie, en France et des ventes dans plus de 30 pays.
• En janvier 2021, Linuo Paradigma, filiale de Linuo Group Holdings Co., Ltd., est un acteur de premier plan dans l'industrie de l'énergie solaire, spécialisée dans les produits et solutions solaires thermiques, a lancé le tube solaire Roof Top Tent, un capteur solaire tout-verre à haute efficacité conçu pour les applications d'eau chaude et de chauffage. Le nouveau modèle présente un transfert de chaleur amélioré et des pertes thermiques plus faibles.
• En novembre 2020, Solimpeks, une société basée en Turquie dédiée à la fabrication et à la commercialisation de capteurs solaires thermiques et photovoltaïques hybrides solaires dans le monde a introduit son capteur solaire Solytech pour la production industrielle de chaleur. Le système peut atteindre des températures jusqu'à 400° C et est adapté pour la transformation des aliments, la production chimique et d'autres applications de fabrication. La gamme de produits plus large de l'entreprise est exportée vers 60 pays, les pays de l'Union européenne représentant environ 70 % des ventes.

Acquisition et partenariats

• En octobre 2022, Kingspan Group plc., une société irlandaise de matériaux de construction, a acquis une participation majoritaire dans Solmogeneracion, une société solaire thermique basée en Espagne spécialisée dans les grands systèmes de chaleur industrielle. Le mouvement élargit les capacités thermiques solaires de Kingspan Group plc.
• En décembre 2020, Viessmann Group GmbH & Co. KG, société fabriquant des équipements de chauffage, a acquis une participation dans Arcon-Sunmark, un fabricant danois de capteurs solaires thermiques. Le partenariat vise à accélérer l'activité de chauffage solaire et le développement de produits de Viessmann GmbH & Co. KG. Viessmann Group GmbH & Co. KG produit des chaudières alimentées au pétrole, au gaz et au combustible solide, des systèmes de contrôle, des systèmes photovoltaïques, des pompes à chaleur, des technologies de climatisation, des systèmes de ventilation à domicile et des composants de systèmes de chauffage.

Graphique 2. Part du marché mondial des tubes collecteurs solaires (%), par type de système, 2023

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Meilleures entreprises dans le marché solaire des tubes collecteurs

• La société Schott AG
• Yulong Dingtajian Nouvelle énergie
• Apex Solar
• Technologie énergétique Sinosun
• Neo Solar Power Corporation
• Solimpeks Énergie solaire
• Eaux solaires
• Hubei Fullhonor Technologie de l'énergie solaire
• Technologies solaires éoliennes
• Soleilmaxx

Définition: Un capteur solaire de tube, également connu sous le nom de tube évacué, est un type de technologie d'énergie thermique solaire qui se compose de tubes de verre scellés par un vide. Ces capteurs sont conçus pour absorber l'énergie solaire du soleil, et les tubes agissent comme absorbeurs de chaleur et isolants pour stocker la chaleur. Le vide dans les tubes aide à réduire la perte de chaleur, les rendant plus efficaces que les capteurs solaires conventionnels. Chaque tube se compose généralement d'un tube extérieur en verre épais et d'un tube intérieur en verre plus mince, souvent avec un revêtement spécial pour améliorer l'absorption d'énergie solaire. La conception de collecteurs de tubes évacués réduit les pertes de chaleur dans l'environnement, ce qui les rend particulièrement utiles dans les zones à temps froid et nuageux. L'angle de la lumière du soleil est toujours perpendiculaire aux tubes absorbant la chaleur, ce qui permet une absorption efficace de l'énergie même lorsqu'elle est ombragée par les nuages. Les collecteurs de tubes évacués sont couramment utilisés dans les systèmes solaires de chauffage de l'eau et d'autres applications qui nécessitent la capture et le stockage efficaces de l'énergie solaire thermique.

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