储能市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测,按技术(抽水蓄能、电池储能、压缩空气储能、飞轮储能)、类型(机械、热能、电化学、化学)、最终用户(公用事业、商业和工业、住宅)、地区和竞争进行细分,2019 年至 2029 年
Published on: 2024-12-04 | No of Pages : 320 | Industry : Power
Publisher : MIR | Format : PDF&Excel
储能市场 - 全球行业规模、份额、趋势、机遇和预测,按技术(抽水蓄能、电池储能、压缩空气储能、飞轮储能)、类型(机械、热能、电化学、化学)、最终用户(公用事业、商业和工业、住宅)、地区和竞争进行细分,2019 年至 2029 年
预测期 | 2025-2029 |
市场规模(2023 年) | 356.3 亿美元 |
市场规模(2029 年) | 861.1 亿美元 |
复合年增长率(2024-2029 年) | 15.67% |
增长最快的细分市场 | 住宅 |
最大的市场 | 北部美国 |
市场概览
2023 年全球储能市场价值为 356.3 亿美元,预计到 2029 年将达到 861.1 亿美元,预测期内复合年增长率为 15.67%。
储能市场涵盖旨在储存能源供以后使用、平衡供需、增强电网稳定性和促进可再生能源整合的技术和系统。这个市场包括各种类型的存储解决方案,例如电池(锂离子、液流和铅酸)、抽水蓄能、压缩空气储能和热能储能系统。每种技术都具有独特的优势和应用,从用于电网稳定的短期储能到用于调峰和负荷转移的长期解决方案。
能源存储市场的主要驱动因素包括可再生能源的日益普及、电网现代化的需求以及存储技术的进步。随着可再生能源发电量的波动,存储系统提供了一种在高产量期间捕获多余能源并在低产量或高需求期间释放能源的方法。这种能力提高了能源可靠性,减少了对化石燃料的依赖,并支持向更可持续的能源系统过渡。技术成本下降、政府激励措施以及对环境影响的认识不断提高进一步支持了市场的增长。
主要市场驱动因素
可再生能源的日益普及
全球转向风能、太阳能和水力发电等可再生能源是能源存储市场的重要驱动因素。随着可再生能源在能源结构中的份额增加,对有效能源存储解决方案的需求也在增加。可再生能源具有间歇性和可变性;其产出并不总是与需求保持一致。例如,太阳能发电在白天阳光充足时达到峰值,但可能与晚间峰值需求不一致。风能发电也是可变的,取决于风向。
能源存储系统通过捕获发电高峰期间产生的多余能源并在发电量低或需求高时释放能源来解决这一挑战。这种能力对于维持电网稳定性和可靠性至关重要。锂离子电池、液流电池和抽水蓄能等存储解决方案可以灵活地在短时间内或长时间存储能源,以满足不同的需求和应用。
可再生能源越来越多地融入电网,需要先进的存储解决方案来有效平衡供需。世界各地的政府和公用事业公司都在投资能源存储技术,以支持可再生能源的采用、减少电网不稳定并提高能源系统的整体效率。随着可再生能源成本不断下降,其在能源结构中的份额不断增长,预计对储能解决方案的需求也将相应上升,从而推动市场增长。
技术进步和成本降低
技术进步和成本降低是全球储能市场的关键驱动力。储能技术的创新已显著提高性能、效率和可扩展性。例如,锂离子电池技术的进步,如能量密度、循环寿命和安全性的提高,使这些电池更适合从住宅到大型电网存储等广泛的应用。
过去十年,储能技术的成本也大幅下降。成本降低主要归因于规模经济、技术进步和制造商之间竞争的加剧。随着存储技术变得越来越便宜,预计住宅、商业和工业等各个领域的应用将会增长。
固态电池、液流电池和先进的热存储系统等新型存储技术的发展,为未来性能的进一步提升和成本的降低提供了潜力。这些进步可能会增强能源存储解决方案的可行性,并进一步推动市场增长。此外,旨在促进清洁能源技术的政府激励和补贴有助于降低总体成本,使能源存储解决方案更容易获得,并吸引更广泛的消费者和企业。
电网现代化和可靠性
电网现代化是全球能源存储市场的重要驱动力。随着全球电网老化和需求不断增长,人们越来越需要对基础设施进行现代化改造,以确保其可靠性、效率和弹性。储能系统在这一过程中发挥着至关重要的作用,它提供的解决方案可以增强电网稳定性,并支持多种能源的整合。
现代电网必须适应能源生产和消费的动态特性,尤其是随着屋顶太阳能电池板和小型风力涡轮机等分布式能源 (DER) 的日益普及。储能系统有助于管理与 DER 相关的多变性和间歇性,消除波动并确保电力供应稳定。
储能技术使电网运营商能够执行频率调节、电压支持和调峰等功能。这些功能对于维持电网的可靠性和效率至关重要,尤其是在可再生能源渗透率不断提高的情况下。通过提高电网性能和弹性,储能系统有助于实现更稳定、更可靠的能源供应,这对于支持经济增长和社会福祉至关重要。
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主要市场挑战
高初始资本成本
全球储能市场面临的主要挑战之一是安装和部署储能系统的高初始资本成本。尽管储能技术(尤其是电池)的成本在过去十年中一直在下降,但它们仍然是一项重大的金融投资。这一挑战对于尚未广泛采用的大型储能系统和先进技术尤其明显。
高前期成本不仅包括储能技术本身的价格,还包括与安装、基础设施改造和系统集成相关的费用。例如,用于电网应用的大型电池储能系统需要在电池和支持基础设施(包括控制系统、冷却系统和安全机制)上进行大量投资。此外,将储能系统整合到现有电网中可能需要升级电网基础设施,从而进一步增加成本。
对于住宅和商业客户来说,尽管储能系统具有长期效益并可能节省能源费用,但初期投资可能成为采用储能系统的障碍。储能系统的投资回收期可能很长,这可能会阻止那些不愿在没有立即获得回报的情况下投入大量资金的潜在采用者。
为了应对这一挑战,包括政府、公用事业和金融机构在内的各利益相关方正在探索降低成本和改善融资选择的方法。政府的激励措施、补贴和税收抵免可以帮助抵消部分初期费用。此外,租赁和购电协议 (PPA) 等创新融资模式正在开发中,以使更广泛的客户能够更容易地获得储能解决方案。
在进一步降低成本和普及融资机制之前,高昂的初始资本成本将继续对储能技术的广泛采用构成挑战。
技术限制和性能问题
技术限制和性能问题是全球储能市场面临的重大挑战。尽管储能技术取得了长足的进步,但仍存在一些限制,影响其性能、效率和对各种应用的适用性。
一个主要限制与储能系统的能量密度和容量有关。例如,锂离子电池虽然很受欢迎且不断改进,但在能量密度方面仍然受到限制,这会影响相对于系统尺寸和重量可以存储多少能量。这种限制对于需要高能量密度的应用尤其重要,例如电动汽车和某些电网储能解决方案。此外,液流电池和固态电池等其他技术也具有良好的优势,但仍处于开发或早期商业阶段,可能面临可扩展性、成本和耐用性方面的挑战。
另一个性能问题与储能系统的生命周期和退化有关。大多数储能技术都会随着时间的推移而退化,导致容量和效率降低。例如,锂离子电池通常具有有限次数的充放电循环,之后其性能会显著下降。这种退化会影响储能系统的长期可靠性和成本效益。
安全和环境问题也带来了挑战。某些储能技术(例如某些类型的电池)可能会因热失控或化学泄漏等问题而带来安全风险。此外,旧储能系统的处置和回收可能会对环境产生影响,尤其是在管理不善的情况下。
为了应对这些挑战,持续的研究和开发至关重要。为了克服这些限制,必须进行旨在提高能量密度、延长储能系统生命周期以及增强安全性和环境可持续性的创新。储能行业必须继续投资于技术进步并解决性能问题,以确保储能解决方案的持续增长和采用。
主要市场趋势
锂离子电池采用率增加
全球储能市场正在见证锂离子电池采用率增加的重要趋势。锂离子技术因其高能量密度、长循环寿命和降低的成本而成为各种储能应用的主导选择。这一趋势由多种因素推动,包括电池技术的进步、规模经济以及对高效可靠储能解决方案的不断增长的需求。
锂离子电池广泛用于住宅、商业和公用事业规模的储能系统。锂离子电池的高能量密度使其非常适合需要紧凑轻便解决方案的应用,例如电动汽车 (EV) 和便携式电子设备。此外,电池化学和制造工艺的进步也提高了性能和安全性,进一步推动了锂离子电池的普及。
锂离子电池成本的降低是推动其普及的主要因素。随着生产规模的扩大和技术的进步,锂离子电池每千瓦时的成本已大幅下降。成本的降低使锂离子存储解决方案在更广泛的应用中更具经济可行性,包括电网规模存储和备用电源系统。
大量研发投资也支持了锂离子电池的发展趋势,旨在提高电池性能和开发新应用。正在进行的创新,例如固态电池和先进的阳极和阴极材料的开发,预计将进一步增强锂离子技术的功能,并推动其在储能市场的持续增长。
分散式和住宅储能的增长
全球储能市场的另一个突出趋势是分散式和住宅储能系统的增长。随着消费者和企业越来越多地寻求自给自足并减少对中央电网的依赖,分散式储能解决方案越来越受欢迎。这一趋势受到多种因素的推动,包括储能技术成本的下降、可再生能源可用性的提高以及消费者对能源独立的兴趣日益浓厚。
住宅储能系统通常与屋顶太阳能电池板搭配使用,使房主能够储存白天产生的多余太阳能,以便在晚上或阳光不足时使用。这种能力提高了能源自给自足能力,减少了电费,并在停电期间提供备用电源。住宅储能解决方案的普及,加上成本下降和政府的优惠激励措施,正在推动越来越多的房主采用这种解决方案。
分散式储能系统在增强电网弹性和可靠性方面也发挥着至关重要的作用。通过在社区或商业建筑等地方部署储能系统,可以减轻电网中断的影响并提高能源系统的整体稳定性。这一趋势在自然灾害多发地区或电网基础设施老化或欠发达地区尤为重要。
技术进步、消费者意识增强和支持性政策框架推动了分散式和住宅储能系统的兴起。随着这些因素的不断发展,分布式和住宅存储解决方案的增长预计将在塑造能源存储市场的未来方面发挥重要作用。
长期能源存储解决方案的扩展
全球能源存储市场也正在经历一个显着的趋势,即长期能源存储 (LDES) 解决方案的扩展。虽然锂离子电池等传统能源存储技术非常适合短期应用,但对能够在数小时到数天的较长时间内提供能源的存储解决方案的需求日益增长。长期存储解决方案对于解决与可再生能源间歇性相关的挑战以及确保在高需求或低发电期间可靠地供应电力至关重要。
抽水蓄能、压缩空气储能 (CAES) 和液流电池等技术正在成为长期存储市场的关键参与者。抽水蓄能是一种历史悠久的技术,它通过将水泵送到更高的海拔并在需要时通过涡轮机释放来储存能量。然而,抽水蓄能系统的创新正在提高其效率和可扩展性。
压缩空气储能涉及压缩空气并将其储存在地下洞穴或储罐中。当需要电力时,压缩空气被释放并用于驱动涡轮机。这项技术因其能够长时间储存大量能量而受到关注。
液流电池将能量储存在装有电解质溶液的外部储罐中,具有可扩展性和长期储存的优势。液流电池技术的不断进步正在提高性能并降低成本,使其成为长期应用的可行选择。
长期储能解决方案的扩展受到对电网稳定性的日益增长的需求、可再生能源发电的增长以及存储技术的进步的推动。随着能源存储市场的发展,长时存储解决方案有望在确保可靠且有弹性的能源系统方面发挥关键作用。
细分洞察
类型洞察
电化学细分市场在 2023 年占据了最大的市场份额。电化学存储系统,尤其是锂离子电池,具有高能量密度,这意味着它们可以存储相对于其尺寸和重量的大量能量。此功能对于电动汽车 (EV) 和便携式电子产品等空间和重量限制很大的应用至关重要。锂离子电池在充电和放电循环中也具有高效率,这有助于其广泛采用。
在过去十年中,由于技术进步、规模经济和制造商之间竞争加剧,锂离子电池的成本显着下降。成本的降低使得电化学存储解决方案在各种应用中更具经济可行性,包括住宅、商业和公用事业规模的储能系统。
电化学存储行业受益于旨在提高性能、安全性和使用寿命的持续创新。电池化学方面的进步,例如阴极和阳极材料的改进,以及固态电池的开发,有望进一步增强电化学存储系统的功能。
电化学存储系统用途广泛且可扩展,适用于从小型住宅系统到大型电网存储的广泛应用。这种适应性使它们能够满足各种储能需求,从负载平衡和频率调节等短期应用到长期应用。
对可再生能源整合、电动汽车和电网现代化的不断增长的需求支持电化学存储的广泛采用。此外,政府的激励措施、补贴和支持性政策进一步推动了市场增长和对电化学存储技术的投资。
区域见解
北美地区在 2023 年占据了最大的市场份额。北美,尤其是美国,是储能技术开发和创新的领导者。该地区拥有众多领先的技术公司和研究机构,推动着锂离子和液流电池等电池技术的进步。这一技术优势使北美成为储能解决方案的中心。
北美,尤其是美国和加拿大的政府政策和法规大力支持储能的发展。税收抵免、补助金和补贴等激励措施以及可再生能源整合的要求为储能投资创造了有利的环境。投资税收抵免 (ITC) 和生产税收抵免 (PTC) 等计划刺激了储能系统的广泛采用。
北美老化的电网基础设施需要现代化以提高可靠性和效率。储能系统在电网稳定、频率调节和调峰方面发挥着关键作用。对智能电网技术和基础设施升级的投资推动了对先进储能解决方案的需求,从而支持了该地区的市场主导地位。
北美的住宅和商业部门越来越多地采用储能系统来提高能源可靠性、减少电费和整合可再生能源。电池成本的下降和创新融资选择的出现,使更广泛的消费者更容易获得储能解决方案。
北美受益于公共和私营部门的大量投资和资金。风险投资、企业投资和政府补助支持储能技术的开发和部署,为该地区的市场领导地位做出了贡献。
最新发展
- 2024 年 6 月, 2024 年印度储能周成为印度蓬勃发展的能源行业的关键活动,特别关注储能领域。在新德里举行的活动前新闻发布会上,活动组织者印度储能联盟 (India Energy Storage Alliance) 公布了在 IESW 上推出的四款突破性产品。此次活动也是重大投资公告的重要平台,包括在印度建立新的千兆工厂的计划。这些设施有望推动创新并提高质量标准,使印度成为国内储能制造业的领先者。来自重工业部、新再生能源部、电力部、公路运输部和 Niti Aayog 等多个政府部门的代表出席了此次活动。
- 2024 年 4 月, 在备受尊敬的第 12 届国际储能大会和博览会 (ESIE) 上,上能电气推出了其在储能技术方面的最新进展:尖端的 1250kW 中央 PCS。此次推出标志着储能解决方案的重大进步,彰显了上能电气致力于推动创新和保持制造卓越的承诺。
- 2024 年 4 月,中国逆变器制造商 Growatt 推出了一款新型阳台太阳能储能系统,将其 NEO 800TL-X 微型逆变器与 NOAH 2000 电池集成在一起。该创新系统采用 Y 型分支太阳能并联电缆将 NOAH 2000 连接到四个太阳能模块,从而提高了太阳能捕获效率。该系统采用两个光伏 (PV) 输入进行优化,每个输入能够处理高达 900 W 的功率。NOAH 2000 电池支持高达 800 W 的最大输出。此外,该系统拥有 IP66 防水等级,非常适合安装在别墅、阳台、花园和公寓等各种环境中,无论天气条件如何。
主要市场参与者
- ABB 有限公司
- 西门子股份公司
- 施耐德电气 SE
- 松下公司
- 江森自控国际有限公司
- 特斯拉公司
- LG 能源解决方案Ltd
- 三星 SDI 有限公司
- ESS Tech, Inc.
- Fluence Energy LLC
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