Markt für netzdimensionierte Energiespeichersysteme – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognose 2018–2028, segmentiert nach Batterietyp (Lithium-Ionen, Blei-Säure, Redox-Flow-Batterie, Natrium-basierte Batterie und andere), nach Eigentumsmodell (im Besitz Dritter und im Besitz des Versorgungsunternehmens), nach Anwendung (Integration erneuerbarer Energien, Spitzenlastverschiebung

Marktübersicht

Der globale Markt für Energiespeichersysteme im Netzmaßstab wurde im Jahr 2022 auf 1,57 Milliarden USD geschätzt und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein robustes Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 11,73 % bis 2028 verzeichnen. Zahlreiche Länder und Regionen sind derzeit an Initiativen zur Netzmodernisierung beteiligt, die darauf abzielen, die alternde Netzinfrastruktur zu modernisieren, die Netzzuverlässigkeit zu verbessern und fortschrittliche Technologien zu integrieren. Die Netzmodernisierung beinhaltet oft die Einbindung von Energiespeichersystemen wie Lithium-Ionen-Batterien, Pumpspeichern und fortschrittlichen Durchflussbatterien. Diese Systeme spielen eine entscheidende Rolle bei der Stabilisierung der Netze, der Verbesserung des Lastmanagements und der effizienteren Nutzung erneuerbarer Energiequellen.

Wichtige Markttreiber

Zunehmende Integration erneuerbarer Energien

Einer der wichtigsten Treiber des globalen Marktes für netzweite Energiespeichersysteme ist die zunehmende Integration erneuerbarer Energiequellen in das Netz. Während die Welt auf einen nachhaltigeren und umweltfreundlicheren Energiemix zusteuert, steigt die Abhängigkeit von intermittierenden erneuerbaren Energiequellen wie Solar- und Windenergie. Diese Quellen bieten zwar zahlreiche Vorteile für die Umwelt, stellen jedoch aufgrund ihrer Variabilität und Unvorhersehbarkeit auch eine erhebliche Herausforderung dar. Netzweite Energiespeichersysteme begegnen dieser Herausforderung effektiv, indem sie eine Möglichkeit bieten, überschüssige Energie, die während Zeiten hoher Produktion erneuerbarer Energien erzeugt wird, zu speichern und freizugeben, wenn die Nachfrage hoch oder die Erzeugung erneuerbarer Energien gering ist.

Da Regierungen und Versorgungsunternehmen weltweit ehrgeizige Ziele für den Einsatz erneuerbarer Energien setzen, wird die Nachfrage nach effektiven Energiespeicherlösungen noch wichtiger. Energiespeichersysteme im Netzmaßstab, darunter Lithium-Ionen-Batterien, Pumpspeicher und moderne Durchflussbatterien, spielen eine entscheidende Rolle bei der Stabilisierung von Netzen, der Gewährleistung einer konstanten Stromversorgung und der Optimierung der Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Diese Systeme helfen, Schwankungen bei der Erzeugung erneuerbarer Energien abzumildern, Leistungseinschränkungen zu reduzieren und die Netzzuverlässigkeit zu verbessern. Folglich ist die zunehmende Integration erneuerbarer Energiequellen ein wichtiger Treiber für die wachsende Nachfrage nach Energiespeichersystemen im Netzmaßstab.

Entwicklung der Energiemarktdynamik und Netzmodernisierung

Einer der Haupttreiber des globalen Marktes für Energiespeichersysteme im Netzmaßstab ist die Entwicklung der Energiemarktdynamik und die Modernisierung der Netzinfrastruktur. Die traditionellen Energiemärkte, die überwiegend auf der Erzeugung fossiler Brennstoffe und zentralisierten Kraftwerken basierten, durchlaufen derzeit einen erheblichen Wandel. Die Energielandschaft wird durch Dezentralisierung, verteilte Energieressourcen (DERs) und das Aufkommen von Prosumern (Verbraucher, die auch Energie erzeugen) neu gestaltet.

Um diesen Veränderungen Rechnung zu tragen und flexiblere, widerstandsfähigere und effizientere Energienetze zu schaffen, werden weltweit Initiativen zur Netzmodernisierung umgesetzt. Energiespeichersysteme im Netzmaßstab spielen bei diesen Modernisierungsbemühungen eine entscheidende Rolle. Sie dienen als entscheidendes Instrument zur Verwaltung der Integration von DERs, zur Gewährleistung der Netzstabilität und zur Ermöglichung von Demand-Response-Programmen. Energiespeichersysteme können schnell auf Schwankungen bei Nachfrage und Angebot reagieren und so den Versorgungsunternehmen helfen, das Netzgleichgewicht aufrechtzuerhalten und Stromausfälle zu verhindern.

Darüber hinaus treiben die sich entwickelnden Marktdynamiken, wie die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) und die Elektrifizierung verschiedener Sektoren, die Nachfrage nach Energiespeichersystemen voran, um das Wachstum der Ladeinfrastruktur für EVs zu unterstützen und Netzunterstützungsdienste bereitzustellen. Mit der zunehmenden Verbreitung der Elektromobilität wird der Bedarf an zuverlässigen und schnellen Ladelösungen, die durch Energiespeicher unterstützt werden, immer deutlicher. Diese Faktoren tragen gemeinsam zum Wachstum des globalen Marktes für netzweite Energiespeichersysteme bei.

Regierungspolitik und -anreize

Regierungspolitik und -anreize spielen eine entscheidende Rolle bei der Expansion des globalen Marktes für netzweite Energiespeichersysteme. Regierungen auf verschiedenen Ebenen erkennen die Bedeutung der Energiespeicherung für die Erreichung von Nachhaltigkeits-, Sicherheits- und Zuverlässigkeitszielen an. Daher setzen sie eine Reihe von Richtlinien, Vorschriften und finanziellen Anreizen um, um die Einführung von Energiespeichertechnologien zu fördern.

Beispielsweise werden häufig Subventionen, Steuergutschriften und Zuschüsse angeboten, um Investitionen in netzweite Energiespeicherprojekte zu fördern. Diese finanziellen Anreize steigern die wirtschaftliche Rentabilität und Attraktivität von Energiespeicherprojekten für Investoren und Versorgungsunternehmen gleichermaßen. Darüber hinaus setzen zahlreiche Länder Ziele und Vorschriften zur Energiespeicherung und zwingen die Versorgungsunternehmen, eine bestimmte Menge an Energiespeicherkapazität in ihre Netze zu integrieren.

Darüber hinaus treiben Richtlinien zur Netzstabilität und -zuverlässigkeit die Einführung von Energiespeichersystemen voran, um die Widerstandsfähigkeit des Stromsystems gegen Naturkatastrophen und Cyberangriffe zu stärken. Staatlich finanzierte Initiativen zur Modernisierung des Stromnetzes enthalten häufig Bestimmungen zur Integration von Energiespeichern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass staatliche Richtlinien und Anreize ein entscheidender Treiber sind, der das Wachstum des globalen Marktes für netzweite Energiespeichersysteme beschleunigt. Sie schaffen ein günstiges Investitionsumfeld, fördern Innovationen und erleichtern das Erreichen energiebezogener Ziele, wodurch die Energiespeicherung als wesentlicher Bestandteil der zukünftigen Energielandschaft positioniert wird.

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Wichtige Marktherausforderungen

Hohe Anfangskosten und Kapitalintensität

Eine der wichtigsten Herausforderungen für den globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme sind die erheblichen Vorlaufkosten und die Kapitalintensität, die mit ihrer Entwicklung und Bereitstellung verbunden sind. Energiespeicherprojekte im Netzmaßstab erfordern häufig erhebliche Anfangsinvestitionen in Infrastruktur, Technologie und Installation. Diese Kosten können je nach gewählter Energiespeichertechnologie, Projektgröße und Standort erheblich variieren.

Energiespeichersysteme auf Basis von Lithium-Ionen-Batterien, eine der am häufigsten eingesetzten Technologien, verursachen beispielsweise aufgrund der Kosten für Batteriezellen und zugehörige Komponenten relativ hohe Vorlaufkosten. Ebenso erfordern Pumpspeicherprojekte erhebliche Kapitalinvestitionen für den Bau von Reservoirs und der zugehörigen Infrastruktur. Diese Kosten können sowohl für Versorgungsunternehmen als auch für unabhängige Stromerzeuger eine Markteintrittsbarriere darstellen und die weit verbreitete Einführung von Energiespeichern im Netzmaßstab behindern.

Darüber hinaus kann die Kapitalintensität von Energiespeicherprojekten Herausforderungen hinsichtlich der Finanzierung und der Gewinnung von Investitionen darstellen, insbesondere für kleinere Akteure auf dem Energiemarkt. Zwar gibt es bestimmte staatliche Anreize und Subventionen, um diese finanzielle Belastung zu verringern, doch reichen diese nicht immer aus, um den anfänglichen Kapitalbedarf zu decken.

Technologische Einschränkungen und Leistungsabfall

Eine der größten Herausforderungen auf dem globalen Markt für Energiespeichersysteme im Netzmaßstab sind die technologischen Einschränkungen und der Leistungsabfall im Laufe der Zeit. Obwohl Energiespeichertechnologien in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte gemacht haben, sind sie nicht frei von Einschränkungen.

Beispielsweise neigen häufig verwendete Lithium-Ionen-Batterien in Netzanwendungen dazu, im Laufe der Zeit an Leistung zu verlieren. Jeder Lade-/Entladezyklus kann zu einer Verringerung der Batteriekapazität und -leistung führen, was sich letztlich auf die Lebensdauer und Effizienz des Energiespeichersystems auswirkt. Um diesen Abfall zu beheben, sind kontinuierliche Überwachung und Wartung erforderlich, was zu Betriebskosten und Komplexität von Energiespeicherprojekten führt.

Darüber hinaus weisen verschiedene Energiespeichertechnologien unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Energiedichte, Effizienz und Lebensdauer auf. Die Auswahl der am besten geeigneten Technologie für eine bestimmte Anwendung und die Optimierung ihrer Leistung kann ein komplexes Unterfangen sein. Die Sicherstellung, dass Energiespeichersysteme die erforderlichen Leistungsstandards und Zuverlässigkeitsstufen erfüllen, ist eine ständige Herausforderung, die kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen erfordert.

Regulatorische und politische Hürden

Regulatorische und politische Hindernisse stellen eine erhebliche Herausforderung für den globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme dar. Die regulatorische Landschaft für Energiespeicherung ist in den Regionen und Ländern sehr unterschiedlich, was die Entwicklung eines konsistenten und rationalisierten Ansatzes für deren Einsatz behindert.

Eine bemerkenswerte regulatorische Herausforderung ist das Fehlen klarer und standardisierter Regeln für die Bewertung von Energiespeicherdiensten. Netzweite Energiespeichersysteme bieten verschiedene Dienste, darunter Netzstabilisierung, Spitzenlastkappung und Integration erneuerbarer Energien. Die Bewertung dieser Dienste und ihre Integration in bestehende Energiemarktstrukturen kann kompliziert und umstritten sein.

Darüber hinaus können die Genehmigungs- und Standortvergabeverfahren für netzweite Energiespeicherprojekte zeitaufwändig und unsicher sein. Das Navigieren durch die regulatorische Landschaft, das Einholen der erforderlichen Genehmigungen und das Berücksichtigen potenzieller Umweltbedenken kann zu Projektverzögerungen und höheren Kosten führen.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, müssen Regierungen und Regulierungsbehörden eng mit den Interessenvertretern der Branche zusammenarbeiten, um klare und konsistente regulatorische Rahmenbedingungen zu schaffen, die den effizienten Einsatz von netzweiten Energiespeichersystemen erleichtern. Standardisierte Ansätze für Bewertung, Genehmigung und Zusammenschaltung können ein günstigeres Umfeld für das Wachstum des Energiespeichermarktes schaffen.

Wichtige Markttrends

Zunehmender Einsatz von Langzeit-Energiespeichersystemen

Ein bemerkenswerter Trend auf dem globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme ist die zunehmende Einführung von Langzeit-Energiespeicherlösungen. Während Kurzzeitspeichersysteme wie Lithium-Ionen-Batterien den Markt für Anwendungen wie Frequenzregulierung und Lastspitzenausgleich dominiert haben, wird die Bedeutung von Langzeitspeichern zur Bewältigung der Herausforderungen, die sich durch die Integration erneuerbarer Energien und die Netzzuverlässigkeit ergeben, zunehmend anerkannt.

Langzeitspeichersysteme wie moderne Durchflussbatterien, Druckluftspeicher (CAES) und thermische Salzschmelzspeicher gewinnen an Bedeutung. Diese Technologien können Energie für längere Zeiträume speichern, von mehreren Stunden bis hin zu Tagen oder sogar Wochen. Sie eignen sich gut für Anwendungen wie die Verlagerung der Erzeugung erneuerbarer Energien vom Tag auf die Nacht oder die Gewährleistung der Netzstabilität während längerer Zeiträume geringer Erzeugung erneuerbarer Energien.

Der zunehmende Einsatz von Langzeitspeichersystemen wird durch mehrere Faktoren vorangetrieben. Erstens hilft es Versorgungsunternehmen und Netzbetreibern, die Variabilität erneuerbarer Energiequellen zu bewältigen, wodurch die Netzstabilität verbessert und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen als Ersatzstromerzeugung verringert wird. Zweitens erleichtert es das Wachstum erneuerbarer Energien, indem es die Integration überschüssiger Energie in das Netz während Zeiten hoher Erzeugung ermöglicht, die dann bei Bedarf freigegeben werden kann. Schließlich trägt die Langzeitspeicherung zur Netzstabilität bei, indem sie bei längeren Netzausfällen, Naturkatastrophen oder extremen Wetterereignissen Notstrom bereitstellt.

Aufkommen hybrider Energiespeichersysteme

Ein weiterer bemerkenswerter Trend auf dem globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme ist das Aufkommen hybrider Energiespeichersysteme. Diese Systeme kombinieren zwei oder mehr Energiespeichertechnologien, um ihre jeweiligen Stärken zu nutzen und gleichzeitig mehrere Netzdienste und -anwendungen zu bedienen.

Beispielsweise könnte ein hybrides Energiespeichersystem Lithium-Ionen-Batterien mit Schwungrad-Energiespeichern oder Superkondensatoren integrieren. Diese Integration ermöglicht dem System schnelle Reaktionszeiten und kurzzeitige Energiespeicherdienste, während es gleichzeitig langfristige Energiespeicherfunktionen bietet. Hybridsysteme können optimiert werden, um den wesentlichen Netzausgleich, die Frequenzregulierung, Notstrom und andere wichtige Dienste bereitzustellen.

Hybride Energiespeichersysteme werden aufgrund ihrer außergewöhnlichen Flexibilität und Vielseitigkeit immer beliebter. Diese Systeme können an spezifische Netzanforderungen angepasst und an sich entwickelnde Netzbedingungen angepasst werden. Da Netzbetreiber zunehmend nach dynamischen Lösungen suchen, um die sich ständig ändernde Energielandschaft zu bewältigen, stellen Hybridsysteme eine überzeugende Option zur Verbesserung der Netzstabilität, -effizienz und -belastbarkeit dar.

Segmenteinblicke

Batterie

Das Lithium-Ionen-Segment hat sich im Jahr 2022 als dominierender Akteur herausgestellt. Lithium-Ionen-Batterien haben aufgrund ihrer hohen Energiedichte, Effizienz und Vielseitigkeit auf dem Markt für Energiespeichersysteme im Netzmaßstab erheblich an Bedeutung gewonnen. Sie werden für eine breite Palette von Netzanwendungen eingesetzt, darunter die Integration erneuerbarer Energien, die Kappung von Spitzenlasten und die Netzstabilisierung.

Lithium-Ionen-Batterien bieten eine bemerkenswerte Energiedichte, wodurch sie eine beträchtliche Menge an Energie in einem relativ kompakten und leichten Paket speichern können, was sie gut für Anwendungen im Netzmaßstab geeignet macht.

Die Variabilität erneuerbarer Energiequellen wie Sonne und Wind erfordert Energiespeicherlösungen wie Lithium-Ionen-Batterien, um Schwankungen bei der Stromerzeugung abzumildern. Lithium-Ionen-Batterien tragen zur Netzstabilisierung bei, indem sie Zusatzdienste wie Frequenzregulierung und Spannungsunterstützung bereitstellen.

Laufende Forschungs- und Entwicklungsbemühungen zielen darauf ab, die Leistung und Langlebigkeit von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern und möglicherweise Einschränkungen der Zyklenlebensdauer zu beheben. Gebrauchte Batterien von Elektrofahrzeugen können für netzweite Anwendungen wiederverwendet werden und bieten so eine kostengünstige und nachhaltige Lösung.

Das Lithium-Ionen-Segment wird voraussichtlich weiter wachsen, angetrieben von seiner bewährten Technologie, hohen Energiedichte und laufenden Kostensenkungen. Da der Übergang zu erneuerbarer Energie beschleunigt wird, werden Lithium-Ionen-Batterien eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung der Netzstabilität und der effizienten Nutzung erneuerbarer Energiequellen spielen.

Anwendungseinblicke

Das Segment Integration erneuerbarer Energien wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein schnelles Wachstum verzeichnen. Der Sektor der Integration erneuerbarer Energien auf dem globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme spielt eine entscheidende Rolle bei der Bewältigung der Herausforderungen, die sich durch die zunehmende Verbreitung intermittierender erneuerbarer Energiequellen wie Sonne und Wind ergeben. Dieser Sektor ist ein wichtiger Treiber für den Markt für netzweite Energiespeichersysteme, da er das Problem der Intermittenz und Variabilität bei der Erzeugung erneuerbarer Energien effektiv angeht. Er umfasst eine Reihe von Energiespeichertechnologien und -lösungen, die speziell darauf ausgelegt sind, überschüssige erneuerbare Energie während Verfügbarkeitszeiten zu speichern und sie in Zeiten hoher Nachfrage oder bei geringer Erzeugung erneuerbarer Energien freizugeben.

Der zunehmende Einsatz von Solar- und Windenergiequellen erfordert die Implementierung effizienter Energiespeicherlösungen, um die mit diesen Ressourcen verbundene Variabilität und Intermittenz effektiv zu bewältigen. Durch die Kombination verschiedener Energiespeichertechnologien wie Lithium-Ionen-Batterien und fortschrittlichen Durchflussbatterien können Hybridsysteme geschaffen werden, die sowohl kurz- als auch langfristige Speicherkapazitäten bieten, die die Integration erneuerbarer Energien optimieren. Darüber hinaus kann die Nutzung fortschrittlicher Energiemanagementsysteme und prädiktiver Analysen die effiziente Nutzung von Energiespeichern für die Integration erneuerbarer Energien durch Optimierung der Lade- und Entladezyklen verbessern.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Sektor der Integration erneuerbarer Energien auf dem globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme von der Notwendigkeit getrieben wird, die Erzeugung erneuerbarer Energien auszugleichen und zu optimieren und so den Weg für eine nachhaltigere und widerstandsfähigere Energiezukunft zu ebnen.

Regionale Einblicke

Nordamerika hat sich im Jahr 2022 als dominierender Akteur herausgestellt und hält den größten Marktanteil. Nordamerika spielt eine bedeutende Rolle auf dem globalen Markt für netzweite Energiespeichersysteme, der durch eine dynamische und sich entwickelnde Landschaft gekennzeichnet ist. Die Region umfasst die Vereinigten Staaten, Kanada und Mexiko, die jeweils über ihre eigene Energiepolitik, Netzinfrastruktur und Marktdynamik verfügen.

In den Vereinigten Staaten gibt es eine sehr vielfältige Regulierungslandschaft, wobei jeder Staat seine eigene Energiepolitik und -anreize hat. Bundesweite Investitionssteuergutschriften (ITC) und Produktionssteuergutschriften (PTC) haben maßgeblich zur Förderung der Einführung von Energiespeichern beigetragen. In Kanada haben Provinzen und Territorien unterschiedliche Richtlinien und Vorschriften in Bezug auf die Energiespeicherung. Provinzen wie Ontario und British Columbia haben Interesse daran gezeigt, Energiespeicher in ihre Stromnetze zu integrieren, um die Zuverlässigkeit zu verbessern und erneuerbare Energien zu unterstützen. Mexiko legt zunehmend Wert auf die Modernisierung des Netzes und die Integration erneuerbarer Energien. Die Energiereformen des Landes und das Wachstum seines Sektors für erneuerbare Energien bieten Möglichkeiten für Energiespeicherprojekte, insbesondere in Regionen mit intermittierenden Energiequellen.

Die fortschreitende Elektrifizierung verschiedener Sektoren, einschließlich des Transportwesens, treibt die zusätzliche Nachfrage nach Energiespeichern an. Die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen (EVs) erfordert den Einsatz von Energiespeicherinfrastruktur für Schnellladestationen und Netzunterstützung. Investitionen in die Netzstabilität wurden durch extreme Wetterereignisse und Netzanfälligkeiten vorangetrieben. Energiespeichersysteme bieten Notstrom bei Ausfällen und können helfen, das Netz in Notfällen zu stabilisieren.

Der nordamerikanische Markt für Energiespeichersysteme im Netzmaßstab ist auf weiteres Wachstum eingestellt. Zukünftige Entwicklungen werden voraussichtlich eine stärkere Netzintegration, eine verstärkte Nutzung von Langzeit-Energiespeichern und eine verstärkte Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Energieversorgern und dem privaten Sektor umfassen, um eine widerstandsfähigere und nachhaltigere Energieinfrastruktur zu fördern.

Jüngste Entwicklungen

• Im Jahr 2021 übernahm LG Chem NEC Energy Solutions, ein Unternehmen für Batterie-Energiespeicher.

Wichtige Marktteilnehmer

• Tesla, Inc.
• AES Energy Storage
• Siemens Energy
• Schneider Electric
• Samsung SDI
• LG Energy Lösung
• BYD Company Limited
• GE Renewable Energy
• Eos Energy Storage
• NEC Energy Solutions