Tamaño del mercado de paneles solares de hidrógeno, participación y análisis de la industria, por tecnología (células solares de silicio amorfo, nanocélulas solares y otras), por usuario final (industrial, comercial y residencial) y pronóstico regional, 2024-2032

El tamaño del mercado mundial de paneles solares de hidrógeno se valoró en 15,45 millones de dólares en 2023 y se prevé que crezca de 17,07 millones de dólares en 2024 y alcance los 41,33 millones de dólares en 2032, exhibiendo una tasa compuesta anual del 11,69% durante el período previsto. Europa dominó la industria de paneles solares de hidrógeno con una cuota de mercado del 41,29% en 2023.

Los paneles solares de hidrógeno son un método de fotosíntesis artificial en el que el hidrógeno se produce directamente a partir de la luz solar y el vapor de agua. Se les conoce como sistemas solares de división de agua. Los dispositivos están diseñados para aprovechar la luz solar para producir gas hidrógeno directamente mediante electrólisis fotovoltaica. Esta tecnología combina células fotovoltaicas, que convierten la luz solar en electricidad, con un electrolizador, que divide el agua en hidrógeno y oxígeno utilizando la electricidad generada por las células fotovoltaicas.

La pandemia de COVID-19 afectó significativamente al mercado de paneles solares de hidrógeno. Las pautas de distanciamiento social y las medidas de bloqueo provocaron interrupciones en la cadena de suministro y retrasos en la construcción del proyecto. Esto afectó directamente la adopción de proyectos de electricidad renovable, plantas de biocombustibles y inversiones en energía renovable. Las condiciones macroeconómicas degradantes en todos los países y la ausencia del capital requerido entre los clientes plantean un problema crucial que afecta las tendencias del mercado. Las restricciones comerciales, los viajes y el cierre de fronteras han reducido drásticamente la demanda de transporte y energía industrial, lo que disminuyó el consumo de bioenergía y otros sistemas de energía renovable.

Tendencias del mercado de paneles solares de hidrógeno

Los paneles solares de hidrógeno son favorables para el futuro de la energía limpia

Los paneles solares de hidrógeno son avances tecnológicos nuevos y en desarrollo que podrían cambiar la forma en que producimos y consumimos energía. Estos paneles conectan células solares a un sistema de producción de hidrógeno para producir gas hidrógeno a partir del agua utilizando energía solar. El hidrógeno es una fuente de energía limpia y renovable en muchas aplicaciones, incluido el transporte, la generación de energía y los procesos industriales.

En noviembre de 2022, KU Leuven, un investigador en Bélgica, produjo un panel de hidrógeno que convierte el vapor de agua del aire directamente en gas hidrógeno utilizando la luz solar. Se ha afirmado que el panel produce 250 litros de hidrógeno al día con una eficiencia del 15%. El panel se desarrollaría en el proyecto Solhyd, que entonces se encontraba en fase de transición hacia la investigación. El panel de hidrógeno general es el módulo que utiliza sistemas de energía solar para dividir las moléculas de agua y producir gas hidrógeno. El gas hidrógeno generado se recoge y almacena para diversas aplicaciones, como combustible para pilas de combustible de hidrógeno, procesos industriales o transporte. Los métodos de almacenamiento incluyen compresión, licuefacción o unión química con materiales como hidruros metálicos.

Con el tiempo, los crecientes avances tecnológicos y la producción de paneles de hidrógeno influirán positivamente en la industria de los paneles solares de hidrógeno.

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Factores de crecimiento del mercado de paneles solares de hidrógeno

Incrementar la investigación y el desarrollo de energía limpia y sostenible para impulsar el crecimiento de la industria

El aumento de la investigación sobre proyectos y paneles solares de hidrógeno está impulsando el crecimiento del mercado. El combustible de hidrógeno juega un papel clave en la transición hacia la descarbonización total. Sin embargo, para que el hidrógeno cumpla los objetivos de reducción de carbono, debe producirse utilizando energía renovable y no combustibles fósiles contaminantes. La idea de utilizar hidrógeno verde está ganando terreno en todo el mundo, y las empresas son testigos de oportunidades para producir hidrógeno directamente a partir de paneles solares , especialmente la energía solar, sin utilizar electricidad de la red. Los electrolizadores se pueden utilizar para convertir agua en hidrógeno utilizando energía solar. Sin embargo, el uso de electrolizadores como proceso electrolítico que consume mucha energía ha dificultado la adopción generalizada de esta solución. En julio de 2021, American Sun Hydrogen, anteriormente conocida como Hyper Solar, compartió planes para desarrollar un panel solar de hidrógeno que produzca hidrógeno a partir de la luz solar y de cualquier fuente de agua, incluidas las aguas residuales y el agua de mar. La empresa se centra principalmente en el suministro de hidrógeno para vehículos de pila de combustible.

El aumento de las regulaciones gubernamentales que promueven el uso de energías renovables y reducen la dependencia de los combustibles fósiles contribuye al crecimiento del mercado

El Ministerio de Energías Nuevas y Renovables (MNRE) ha presentado la Lista Aprobada de Modelos y Fabricantes de Paneles Solares (ALMM) en 2021. Todos los proyectos solares subsidiados por el gobierno, que comprenden la mayoría de las propuestas de hidrógeno verde basado en energía solar en la India, deben utilizar paneles fabricados principalmente por el productor indio ALMM, según el reglamento de 2021. Varios factores influyen en el crecimiento del mercado de paneles solares de hidrógeno. Es probable que las políticas y regulaciones gubernamentales sigan favoreciendo la energía renovable sobre los combustibles fósiles, impulsando el mercado de paneles solares. La tecnología aún se encuentra en su primera fase, pero el potencial de demanda de paneles solares de hidrógeno como fuente de energía limpia y renovable es significativo. Muchas empresas y organizaciones están desarrollando paneles solares de hidrógeno y se espera que el mercado crezca significativamente durante el período previsto.

FACTORES RESTRICTIVOS

Los altos costos de producción y la infraestructura necesaria para el almacenamiento y distribución de hidrógeno obstaculizan el crecimiento del mercado

La investigación en curso sobre paneles solares de hidrógeno en varios países ha ganado terreno. Sin embargo, los desafíos todavía están asociados con el costo inicial del proceso de fabricación de las instalaciones y la infraestructura necesaria para almacenar y distribuir hidrógeno. Estos paneles están diseñados para utilizar la luz solar para producir directamente hidrógeno a partir del agua mediante electrólisis, lo que ofrece una vía prometedora para la generación y el almacenamiento de energía renovable. Sin embargo, la economía de la producción, el almacenamiento y la distribución del hidrógeno sigue siendo compleja. El costo de producción de hidrógeno mediante electrólisis puede ser relativamente alto en comparación con los combustibles fósiles convencionales, principalmente debido a la naturaleza intensiva en energía del proceso y al costo de los materiales involucrados en la fabricación de electrolizadores eficientes.

Análisis de segmentación del mercado de paneles solares de hidrógeno

Por análisis de tecnología

El segmento de células solares de silicio amorfo tiene una participación dominante debido a su rendimiento y alta capacidad de absorción

Según la tecnología, el mercado se clasifica en células solares de silicio amorfo, nanocélulas solares y otras.

Se espera que el segmento de células solares de silicio amorfo tenga la mayor cuota de mercado durante el período previsto. Estas células son uno de los tipos más antiguos de células de película delgada. Están hechos de silicio no cristalino y tienen un precio bajo y una alta absorbencia. Por lo tanto, se utilizan en células solares con espesores de capa mínimos, lo que ahorra costes de material y compensa las deficiencias de rendimiento debido a una eficiencia máxima relativamente baja en el sector industrial, de alrededor del 13%. Sin embargo, su rendimiento es inferior al de las células solares de silicio cristalino. Además, las células solares de silicio amorfo pueden depositarse a temperaturas muy bajas y sobre diferentes estructuras, incluidos vidrio y plástico.

Se espera que el segmento de nanocélulas solares sea el de más rápido crecimiento durante el período de pronóstico. Investigadores de un instituto de investigación de Ámsterdam han desarrollado un método para imprimir paneles solares existentes con partículas de silicio que devuelven la luz verde al observador. Se concentran más esfuerzos en reducir el coste de los paneles solares y ofrecer soluciones respetuosas con el medio ambiente. Las nanocélulas solares tienen una alta eficiencia, ya que los puntos cuánticos y las nanopartículas coloidales resonantes pueden aumentar la absorción de luz, la separación de cargas y la eficiencia general de las células solares.

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Por análisis del usuario final

El segmento industrial mantiene una cuota de mercado dominante debido a los enormes beneficios de la energía solar

Según el usuario final, el mercado se segmenta en industrial y comercial y residencial.

Se prevé que el segmento industrial tenga una cuota de mercado dominante durante el período previsto. Esto se debe a la idoneidad de los paneles solares de hidrógeno para aplicaciones a gran escala, donde el rendimiento y la longevidad se prueban al extremo. Los paneles solares generan electricidad a partir de la luz solar a través de células fotovoltaicas. Esta electricidad se utiliza para alimentar hogares, empresas e incluso comunidades enteras, lo que reduce la dependencia de los combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero. Otro factor que impulsa el dominio del segmento es la creciente demanda de gas hidrógeno de diversas industrias, como la industria química, la industria de alimentos y bebidas y la industria del petróleo y el gas.

Los locales comerciales pueden instalar paneles solares en sus tejados. Sin embargo, también tienen la opción de explorar soluciones más innovadoras, como estacionamientos solares e instalaciones en tierra.

Los sistemas solares residenciales, por otro lado, suelen tener menos opciones de instalación debido a las limitaciones del tamaño de la casa. Esto limita su instalación únicamente al techo. Los avances en la tecnología fotovoltaica y los procesos de electrólisis han llevado a una mayor eficiencia y una reducción de los costos de los paneles solares de hidrógeno, lo que los hace más atractivos para aplicaciones comerciales. A medida que la tecnología madure y se logren economías de escala, se espera que la inversión inicial requerida para las instalaciones comerciales disminuya aún más.

PERSPECTIVAS REGIONALES

Geográficamente, el mercado se ha estudiado en regiones como América del Norte, Europa, Asia Pacífico y el resto del mundo.

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Se espera que Europa tenga la mayor cuota de mercado durante el período previsto, ya que el crecimiento de los paneles solares de hidrógeno es visible en varios países y diferentes empresas están llevando a cabo proyectos para producir paneles solares. La Universidad KU Leuven de Bélgica colaboró ​​y creó un panel de hidrógeno que convierte el 15% de la luz solar en gas hidrógeno. Esto ha llevado a Europa a centrarse en las energías renovables y la transición hacia una economía baja en carbono, lo que ha aumentado la demanda de paneles solares.

Se espera que Asia Pacífico sea la región de más rápido crecimiento durante el período previsto, ya que la demanda de productos ha aumentado en India, China y Japón, que se están centrando en energías limpias y renovables, que reducen las emisiones de carbono. Las cambiantes políticas gubernamentales y las condiciones ambientales han tenido un impacto positivo en la participación de mercado de paneles solares de hidrógeno en la región. Por ejemplo, en febrero de 2024, Sun Hydrogen inició la primera fase de producción de paneles de hidrógeno verde de 1 m² con su socio industrial COTEC de Corea del Sur. La nueva tecnología de la empresa permite producir hidrógeno renovable utilizando luz solar y agua. La empresa cuenta con tecnología patentada y está certificada. Afirma ser el único dispositivo independiente de producción de hidrógeno basado en nanopartículas que puede utilizar energía solar para dividir las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno ultrapuros.

Se espera que América del Norte crezca y mantenga una participación de mercado considerable durante el período proyectado. Un aumento en la demanda de servicios limpios y energía renovable y la creciente conciencia sobre el cambio climático ha aumentado la necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, impulsando el crecimiento del mercado de paneles solares de hidrógeno.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Empresas que se centran en I+D y proyectos piloto de paneles solares de hidrógeno

El mercado global está muy fragmentado, con actores regionales grandes y medianos que suministran una amplia gama de productos a lo largo de la cadena de valor a nivel local y nacional. Muchas empresas e institutos de investigación están implementando proyectos piloto para producir paneles solares de hidrógeno. Estos actores se centran en asociaciones estratégicas, lanzamientos de nuevos productos y comercialización para ampliar su participación de mercado. Además, estos actores invierten mucho en proyectos de investigación que les permiten lanzar soluciones innovadoras y obtener los máximos ingresos del mercado.

Lista de las principales empresas de paneles solares de hidrógeno:

• Flux50 (Bélgica)


• Energías renovables SunPower (Australia)


• Solhyd (Bélgica)


• SunHidrógeno (EE.UU.)


•  Suzhou GH Nueva Energía Co. Ltd. (China)


• Jinko Solar (China)


• Casa Phi Suea (Tailandia)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Diciembre de 2023: Solhyd recibió la primera parte del capital inicial de 2 millones de dólares para un proyecto de paneles solares productores de hidrógeno (Golden Hydrogen de Lovaina) que sería financiado por empresarios durante los próximos años. Los fondos se utilizarían para optimizar e implementar la tecnología central en aplicaciones piloto en la etapa actual de la empresa. La empresa es conocida por sus paneles de hidrógeno que producen hidrógeno renovable directamente a partir del aire y la energía solar.


• Octubre de 2023: JinkoSolar Holding Co., Ltd, el fabricante líder de módulos solares, firmó el contrato de suministro más importante con ACWA Power para proporcionar módulos Tiger Neo tipo N de 3,8 GW para los dos proyectos de ACWA Power en Arabia Saudita.


• Abril de 2023: Los investigadores construyeron una planta experimental a escala de kilovatios que produce hidrógeno verde y calor utilizando energía solar. Esta planta de hidrógeno solar está en construcción y genera medio kilogramo de hidrógeno en 8 horas, lo que equivale a unos 2 kilovatios de potencia de salida.


• Noviembre de 2022: Los investigadores de KU Leuven fabricaron un panel para tejado que captura la luz del sol, el aire y el agua. Este panel convierte el vapor de agua del aire en gas hidrógeno.


• Mayo de 2022: La Oficina Europea de Patentes declaró que los científicos belgas Johan Martens, Tom Bosserez y Jan Rongé han sido designados como clasificados para el Premio al Inventor Europeo 2022 por su trabajo pionero en un panel solar de hidrógeno. El panel transforma la luz solar y el vapor de agua en gas hidrógeno sin utilizar metales ni suministros de agua externos.

COBERTURA DEL INFORME

El informe proporciona un análisis detallado del mercado y se centra en aspectos clave como el panorama competitivo de la industria por segmentos de mercado que incluyen tecnología y usuario final. Además, el informe ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca los desarrollos clave de la industria y los actores clave. Además de los factores anteriores, el informe abarca varios factores que contribuyeron al crecimiento del mercado en los últimos años.

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ALCANCE Y SEGMENTACIÓN DEL INFORME