MERCADO DO TUBO DO COLETOR SOLAR ANÁLISE DE TAMANHO E PARTICIPAÇÃO - TENDÊNCIAS DE CRESCIMENTO E PREVISÕES (2023 - 2030)

O tamanho do mercado do tubo de coletor solar é esperado para alcançar US$ 8,07 Bn por 2030, de US$ 4.56 Bn em 2023, exibindo uma taxa de crescimento anual composta (CAGR) de 8,5% durante o período de previsão.

Tubos de coletor solar são vácuo tubos que absorvem e retêm o calor do sol. Estes são usados em coletores térmicos solares para converter a luz solar em energia térmica, que pode ser usado para aquecimento de água, aquecimento de espaço, calor de processo, resfriamento solar e geração de energia. O projeto do tubo evacuado fornece isolamento superior, permitindo assim que os tubos para alcançar altas temperaturas mesmo no tempo frio. As principais vantagens dos tubos de coletores solares incluem alta eficiência, baixa perda de calor e a capacidade de trabalhar em condições de luz difusas. Os principais impulsionadores do mercado incluem incentivos governamentais, crescente conscientização ambiental, avanços que levam a reduções de custos e a crescente demanda por soluções de aquecimento com eficiência energética.

O mercado do tubo de coletor solar é segmentado em tipo, usuário final, tipo de sistema, aplicação e região. Por tipo, o mercado é segmentado em tubos em forma de U, tubos de calor, tubos evacuados, placas planas, coletores de ar e outros. Tubos evacuados são o maior segmento, representando mais de 40% da quota de mercado em 2022. Isto é devido à sua maior eficiência em comparação com coletores de placas planas.

Insights regionais do mercado do tubo do coletor solar

• América do Norte espera-se que seja o maior mercado para o mercado de tubos de coleta solar durante o período de previsão, representando mais de 53% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado na América do Norte é devido a políticas governamentais favoráveis, adoção crescente de tecnologia solar térmica e aumento de investimentos em energias renováveis.
• O Europa espera-se que o mercado seja o segundo maior mercado para o mercado de tubos de coletores solares, representando mais de 21% da quota de mercado em 2023. O crescimento do mercado europeu deve-se a políticas e objectivos rigorosos de controlo das emissões para aumentar a quota de energia renovável.
• O Ásia Pacífico espera-se que o mercado seja o mercado de crescimento mais rápido para o mercado de tubos de coletor solar, com um CAGR de mais de 11% durante o período de previsão. O crescimento do mercado na Ásia-Pacífico é devido à rápida urbanização, desenvolvimento de infraestrutura crescente e redução de custos de tubos de coletores solares.

Figura 1. Global Solar Collector Tube Market Share (%), por Região, 2023

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Drivers para o Mercado Solar Collector Tube

• Políticas e incentivos governamentais de apoio à promoção de energias renováveis: Governos em todo o mundo estão implementando políticas, regulamentos e incentivos para impulsionar a adoção de fontes de energia renováveis, incluindo tecnologia térmica solar. Iniciativas como incentivos de calor renováveis, empréstimos de juro zero/baixa, descontos fiscais e metas de energia renovável estão incentivando a instalação de sistemas de aquecimento de água solar e aquecimento de espaço que utilizam tubos coletores. Por exemplo, a Diretiva de Energia Renovável da União Europeia (UE) estabelece um objectivo vinculativo de 20% do consumo final de energia proveniente de fontes renováveis até 2020. Os EUA oferecem um crédito fiscal federal de 30% para aquecedores solares de água. Tais medidas devem aumentar o mercado de coletores solares.
• Avanços tecnológicos que levam a uma maior eficiência e custos mais baixos: Os avanços contínuos em materiais, revestimentos, mecanismos de transferência de calor e processos de fabricação estão melhorando a eficiência dos tubos de coletores solares, reduzindo os custos. Por exemplo, o desenvolvimento de revestimentos de superfície seletivos com alta absorvibilidade solar e baixa emissividade térmica melhorou a eficiência do coletor. Os fabricantes estão focando na otimização de vácuo em tubos evacuados para minimizar as perdas de calor de convecção e condução. Estes aprimoramentos de tecnologia estão aumentando a competitividade de custo e desempenho de tubos de coletores solares, impulsionando o crescimento do mercado.
• Aumento da adoção do aquecimento solar para aplicações residenciais, comerciais e industriais: A conscientização crescente sobre a energia renovável e a necessidade de soluções de aquecimento ecológica e eficientes em energia está impulsionando a adoção de tubos de coletores solares nos setores residencial, comercial e industrial. Instalações residenciais de aquecedores solares de água utilizam tubos de coleta para necessidades domésticas de água quente e aquecimento de piscina. O segmento comercial inclui aplicações de tubo colecionador em hotéis, hospitais e instituições educacionais. As indústrias estão usando grandes conjuntos de coletores para calor de processo e pré-aquecimento de água de alimentação da caldeira. O amplo uso em todos os setores está alimentando o crescimento do mercado de tubos coletores.
• Normas reguladoras favoráveis mandando uso de energia renovável em edifícios: A implementação de códigos de construção e padrões que tornam a integração de sistemas de aquecimento solar de água obrigatória ou preferencial em edifícios novos e existentes está fornecendo um impulso para o mercado de tubos colecionadores. Por exemplo, todos os novos edifícios construídos em Israel exigem aquecimento solar de água. Espanha manda a cobertura solar de 30-70% das necessidades de água quente em novos edifícios. Tais regulamentos estão criando fortes cenários de crescimento da demanda para tubos de coletores solares globalmente.

Oportunidades do mercado do coletor solar do tubo

• Integração com sistemas de armazenamento de energia térmica: Tubos coletores combinados com sistemas de armazenamento de energia térmica oferecem uma oportunidade promissora para lidar com intermitência, uma desvantagem chave de tecnologias térmicas solares. O armazenamento de energia térmica permite que o calor solar disponível seja armazenado para uso posterior. Por exemplo, os tubos de coletores solares podem ser acoplados com armazenamento térmico de poço ou furo para armazenamento sazonal e utilização contínua do calor solar. Tais sistemas integrados permitem a extensão de aplicações de tubo de colecionador além do aquecimento básico da água no calor do processo e ar condicionado.
• Emergência de plantas de aquecimento do distrito solar (SDH): O desenvolvimento crescente das redes de aquecimento centralizadas do distrito solar para aplicações de aquecimento residencial e comercial apresenta uma oportunidade atraente para o mercado de coletores solares. Estes sistemas utilizam conjuntos de coletores de grande escala para fornecer água quente e aquecimento de espaço em escala comunitária. A Dinamarca, a Alemanha, a Suécia e a Áustria têm sido frontrunners no estabelecimento de fábricas SDH. A China visa alcançar 800 milhões de m2 área de coletor solar instalada para SDH até 2030, sinalizando assim o potencial maciço. Os tubos coletores são componentes essenciais em tais plantas.
• Integração em sistemas combinados de calor e energia (CHP): Os coletores solares podem ser integrados em usinas de calor e energia combinadas que produzem eletricidade e calor utilizável a partir da mesma fonte de combustível, melhorando assim a eficiência geral. Os tubos coletores encontram aplicação em plantas CHP com aumento solar para pré-aquecer a água antes de entrar no sistema CHP. China, Dinamarca e Alemanha foram pioneiras em fábricas de demonstração solar CHP. Com crescente interesse em CHP assistida solar, o mercado de tubos de colecionador é cortado para um alto crescimento. Por exemplo, em 2023, de acordo com um relatório da Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA), espera-se que as aplicações de aquecimento do distrito solar cresçam rapidamente nos próximos 5 anos em regiões como Europa, China e Índia. IRENA prevê tecnologias térmicas solares como tubos de coletores solares, que desempenhará um papel importante na hibridação de redes de aquecimento urbano com energia renovável.
• Uso potencial em tecnologias de refrigeração solar: Uma aplicação emergente para tubos de coletores reside em sistemas de resfriamento térmico solar que produzem água refrigerada para ar condicionado usando energia solar. Os tubos de coletor fornecem calor para conduzir refrigeradores termicamente conduzidos nestes sistemas. Embora a adoção atual seja limitada, pesquisa e desenvolvimento (R&D) focados em melhorar a eficiência do coletor, integração e redução de custos é esperado para criar avenidas atraentes no resfriamento térmico solar. Isso fornecerá novas perspectivas de crescimento para o tubo coletor.

Mercado do tubo do coletor solar Evolução

• A adoção crescente de tubos evacuados sobre coletores de placas planas: Coletores solares de tubos evacuados estão deslocando coletores de chapa plana e ganhando crescente quota de mercado. Em 2020, os tubos evacuados representaram mais de 80% do mercado térmico solar global. Sua maior eficiência, capacidade de trabalhar em climas frios, aceitação de luz difusa e vida mais longa os torna adequados para a geração de calor do processo doméstico e industrial. As inovações de fabricação que permitem custos de produção mais baixos também favorecem a absorção.
• Emergência de projetos de tubo de calor de próxima geração: Os projetos de tubos de calor de ponta e tubo de vácuo estão permitindo novos modelos de coletores de alta temperatura e alta eficiência direcionados a aplicações de calor de processo industrial. Por exemplo, Apricus desenvolveu coletores solares com tubos de calor avançados flexíveis que podem operar a 400° C. Os tubos evacuados da nova geração da TVP Solar atingem 95% de eficiência na conversão de radiação solar em calor, prometendo assim um calor de processo mais econômico e limpo.
• crescente demanda por coletores integrados na construção: A integração arquitetônica dos sistemas térmicos solares está ganhando destaque, impulsionado pela estética e restrições espaciais. Coletores integrados no edifício, como fachadas de vidro solar, estão aumentando assim em popularidade. A Europa está na vanguarda onde mais de 75% dos coletores recém-instalados apresentam integração de construção. Os principais fabricantes fornecem fachadas de vidro solar dedicadas, janelas, revestimento e cobertura integradas com tubos de coletor. Por exemplo, o Departamento de Energia dos EUA informou um aumento de 26% nas licenças de colecionador solar integradas de construção emitidas na Califórnia, municípios dos EUA entre 2020 e 2021, indicando que a tecnologia está ganhando aceitação mais ampla.
• Emergência de térmica solar para aplicações industriais de média temperatura: Coletores historicamente solares foram limitados a aplicações de baixa temperatura abaixo de 100° C como aquecimento de água. No entanto, as inovações contínuas na tecnologia de tubos evacuados estão permitindo a geração econômica de calor de processo de médio alcance até 400°C. Processamento têxtil, produção química, pasteurização de alimentos / bebidas, cura de pintura de automóveis representam aplicações industriais crescentes para o calor de processo solar de média temperatura usando tubos de coletor.

Restrições solares do mercado do tubo do coletor

• Custos iniciais e de instalação elevados: Apesar dos avanços, o sistema inicial e os custos de instalação dos sistemas de tubos de coletores solares permanecem altos, impedindo muitos clientes potenciais. Componentes como tubos, cabeçalhos, trocadores de calor e o armazenamento adicionam a custos. Projetos complexos também tornam a instalação cara. O mercado precisa de esforços acelerados para projetar sistemas de tipo plug-and-play simplificados e reduzir os custos de produção/logística através de melhorias tecnológicas e economias de escala. Por exemplo, de acordo com a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma Chinesa, a alocação orçamental para subsídios de energia renovável na China foi reduzida em 20% a partir de 2021 níveis. Isto resultou no facto de os consumidores terem de suportar uma parte importante dos custos iniciais sem medidas de assistência financeira adequadas.
• Desafios de infraestrutura nos países em desenvolvimento: A infraestrutura subdesenvolvida apresenta desafios para a adoção de coletores solares em muitos países em desenvolvimento. Falta de técnicos para serviços de Operações e Manutenção, ausência de empresas especializadas que fornecem design/instalação do sistema de colecionador e canais de distribuição inadequados para o crescimento do mercado de peças de reposição. Melhorar o ecossistema de infraestrutura solar em termos de mão-de-obra qualificada, integradores de sistemas autorizados e cadeias de suprimentos ajudará a adoção de sistemas de tubos de coletores em economias emergentes. Por exemplo, de acordo com o Relatório de Progresso Energético 2021 do Banco Mundial, apenas 47% da população na África subsaariana teve acesso à eletricidade em 2019, pois os déficits de infraestrutura impediram a extensão de grades para áreas remotas. Solar fora da grade poderia ter ponte esta lacuna, mas a falta de transporte e redes de distribuição continuam restringindo o crescimento do mercado.

Contrapeso: A infraestrutura adequada precisa ser alocada nos países subdesenvolvidos com técnicos qualificados adequados para adoção de sistemas de tubos de colecionador.

• Limitações em aplicações de calor de processo industrial de alta temperatura: Enquanto os tubos de coletores solares podem trabalhar tecnicamente em temperaturas além de 100°C, sua adoção generalizada para o calor de processo industrial de médio a alta gama acima de 250° C é impedido por desafios como perdas de calor e menor saída térmica em certas condições ambientais. Aumentar a eficiência do coletor através de avanços como revestimentos absorventes espectralmente seletivos e isolamentos de vácuo otimizados permitirá o calor do processo solar competitivo do custo. Há também uma necessidade de melhor design de sistema, integração, controles e armazenamento para fornecimento contínuo de calor de alta temperatura.

Exibição de Analyst

O mercado do tubo de coletor solar está previsto para testemunhar o crescimento constante nos próximos cinco anos 2023-25. Ásia Pacífico, liderado pela China, continuará a dominar o mercado devido ao forte apoio do governo para a adoção de energia solar. A Europa e a América do Norte também devem testemunhar oportunidades emergentes, pois os países substituem o envelhecimento da infraestrutura renovável e investem em alternativas mais limpas aos combustíveis fósseis. Os principais condutores de demanda incluem impulsos de política para geração de energia mais limpa, já que mais nações se comprometem a reduzir as emissões de carbono e combater as mudanças climáticas. Os tubos de coletores solares desempenham um papel vital no aproveitamento da energia térmica solar renovável para aplicações de aquecimento, resfriamento e geração de energia. Os custos de energia crescente também tornam as soluções solares mais economicamente viáveis em comparação com os combustíveis fósseis tradicionais. Os avanços nas tecnologias de revestimento e absorção estão melhorando a eficiência dos tubos de coletores solares. No entanto, o crescimento do mercado pode ser restrito por desafios como altos custos iniciais de instalação de usinas térmicas solares. Os tubos coletores também exigem mais espaço em comparação com painéis fotovoltaicos. Flutuando custos de matérias-primas como cobre e alumínio que são usados na fabricação de tubos, coloca outra restrição. No entanto, os fabricantes de tubos de coletores solares estão direcionando esforços de pesquisa e desenvolvimento (R&D) para desenvolver produtos de desempenho mais econômicos, duráveis e mais altos. Em conclusão, enquanto as restrições de capital podem retardar a perspectiva de curto prazo, as perspectivas de demanda de longo prazo para tubos de coletor solar permanecem promissoras com o impulso crescente da política para a energia limpa globalmente e as inovações tecnológicas, aumentando a viabilidade da térmica solar.

Desenvolvimentos recentes

Novo lançamento de produtos

• Em setembro de 2022, Apricus Solar Co., um designer líder e fabricante de água quente solar e produtos de aquecimento hidronic, lançou um novo coletor solar tubo evacuado chamado Etros com revestimentos avançados para melhor eficiência. O novo coletor destina-se a aplicações de aquecimento residencial e comercial. A empresa cresceu em uma presença global com escritórios nos EUA, Austrália, França e vendas em mais de 30 países.
• Em janeiro de 2021, Linuo Paradigma, uma subsidiária da Linuo Group Holdings Co., Ltd., é um jogador proeminente na indústria de energia solar, especializada em produtos e soluções térmicas solares, lançou o tubo solar de Top Tent do telhado, um coletor solar de tubo de alta eficiência evacuado de vidro que é projetado para aplicações de água quente e aquecimento. O novo modelo apresenta melhor transferência de calor e baixas perdas térmicas.
• Em novembro de 2020, Solimpeks, uma empresa baseada na Turquia dedicada à fabricação e mercado solar térmica e fotovoltaica térmica coletores solares híbridos térmicos em todo o mundo introduziu seu coletor de tubos solares Solytech para geração de calor processo industrial. O sistema pode atingir temperaturas de até 400° C e é adequado para processamento de alimentos, produção química e outras aplicações de fabricação. A linha de produtos mais ampla da empresa é exportada para 60 países, com os países da União Europeia que compõem cerca de 70% das vendas.

Aquisição e parcerias

• Em outubro de 2022, a Kingspan Group plc., uma empresa de materiais de construção da Irlanda, adquiriu uma participação majoritária na Solmogeneracion, uma empresa termal solar baseada na Espanha especializada em grandes sistemas para o calor do processo industrial. O movimento expande as habilidades térmicas solares do grupo Kingspan.
• Em dezembro de 2020, a Viessmann Group GmbH & Co. KG, empresa fabricante de equipamentos de aquecimento, adquiriu uma participação na Arcon-Sunmark, um fabricante líder de coletores solares com sede na Dinamarca. A parceria visa acelerar a Viessmann GmbH & Co. KG, os negócios de aquecimento solar e desenvolvimento de produtos. A Viessmann Group GmbH & Co. KG produz caldeiras a lenha, condensação, queima de gás e sólidos, tecnologia de controle, sistemas para bombas fotovoltaicas, térmicas, tecnologia de ar condicionado, sistemas de ventilação doméstica e componentes do sistema de aquecimento.

Figura 2. Global Solar Collector Tube Market Share (%), por Tipo de Sistema, 2023

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Principais empresas no mercado solar do tubo do coletor

• Schott AG
• Yulong Dingtajian Nova Energia
• Apex Solar
• Tecnologia de Energia Sinosun
• Neo Solar Power Corporation
• Solimpeks Energia Solar
• Sunrain
• Tecnologia de Energia Solar Hubei Fullhonor
• Tecnologias solares do vento
• Sunmaxx

Definição: Um coletor solar de tubo, também conhecido como um tubo evacuado, é um tipo de tecnologia de energia solar térmica que consiste em tubos de vidro selados com um vácuo. Estes coletores são projetados para absorver energia solar do sol, e os tubos atuam como absorvedores de calor e isoladores para armazenar o calor. O vácuo dentro dos tubos ajuda a reduzir a perda de calor, tornando-os mais eficientes do que os coletores solares convencionais. Cada tubo consiste tipicamente de um tubo exterior de vidro grosso e um tubo interno de vidro mais fino, muitas vezes com um revestimento especial para melhorar a absorção de energia solar. O design de coletores de tubos evacuados reduz a perda de calor ao ambiente, tornando-os particularmente úteis em áreas com clima frio e nublado. O ângulo da luz solar é sempre perpendicular aos tubos de absorção de calor, permitindo uma absorção eficiente de energia mesmo quando sombreado por nuvens. Coletores de tubos evacuados são comumente usados em sistemas de aquecimento de água solar e outras aplicações que exigem a captura eficiente e armazenamento de energia térmica solar.

Poucos outros relatórios promissores na indústria da energia

Mercado de Combustível Bunker

Mercado de mineração de gesso

Mercado de Coca-Cola (Petcoke)

Mercado de Combustível Sólido de Biomassa