Mercado de almacenamiento de energía: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por tecnología (almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, almacenamiento de energía en baterías, almacenamiento de energía por aire comprimido, almacenamiento de energía por volante de inercia), por tipo (mecánico, térmico, electroquímico, químico), por usuario fin

Descripción general del mercado

El mercado mundial de almacenamiento de energía se valoró en USD 35,63 mil millones en 2023 y se espera que alcance los USD 86,11 mil millones en 2029 con una CAGR del 15,67 % durante el período de pronóstico.

El mercado de almacenamiento de energía abarca tecnologías y sistemas diseñados para almacenar energía para su uso posterior, equilibrando la oferta y la demanda, mejorando la estabilidad de la red y facilitando la integración de fuentes de energía renovables. Este mercado incluye varios tipos de soluciones de almacenamiento, como baterías (de iones de litio, de flujo y de plomo-ácido), almacenamiento hidroeléctrico bombeado, almacenamiento de energía de aire comprimido y sistemas de almacenamiento térmico. Cada tecnología ofrece ventajas y aplicaciones distintas, desde el almacenamiento de energía a corto plazo para la estabilidad de la red hasta soluciones de larga duración para la reducción de picos y el desplazamiento de la carga.

Los impulsores clave del mercado de almacenamiento de energía incluyen la creciente adopción de fuentes de energía renovables, la necesidad de modernizar la red y los avances en la tecnología de almacenamiento. A medida que fluctúa la generación de energía renovable, los sistemas de almacenamiento proporcionan un medio para capturar el exceso de energía durante los períodos de alta producción y liberarla durante los períodos de baja producción o alta demanda. Esta capacidad mejora la confiabilidad energética, reduce la dependencia de los combustibles fósiles y respalda la transición hacia un sistema energético más sostenible. El crecimiento del mercado se ve respaldado además por la disminución de los costos de la tecnología, los incentivos gubernamentales y la creciente conciencia de los impactos ambientales.

Principales impulsores del mercado

Creciente adopción de fuentes de energía renovable

El cambio global hacia fuentes de energía renovable, como la eólica, la solar y la hidroeléctrica, es un impulsor significativo del mercado de almacenamiento de energía. A medida que aumenta la proporción de energías renovables en la combinación energética, también lo hace la necesidad de soluciones de almacenamiento de energía efectivas. Las fuentes de energía renovable son intermitentes y variables; su producción no siempre está alineada con la demanda. Por ejemplo, la generación de energía solar alcanza su pico durante el día cuando brilla el sol, pero puede no alinearse con la demanda máxima de la tarde. La generación de energía eólica también es variable, dependiendo de los patrones del viento.

Los sistemas de almacenamiento de energía abordan este desafío capturando el exceso de energía producida durante períodos de alta generación y liberándola cuando la generación es baja o la demanda es alta. Esta capacidad es esencial para mantener la estabilidad y la confiabilidad de la red. Las soluciones de almacenamiento, como las baterías de iones de litio, las baterías de flujo y el almacenamiento hidroeléctrico bombeado, ofrecen la flexibilidad de almacenar energía durante períodos cortos o largos, atendiendo a diferentes necesidades y aplicaciones.

La creciente integración de la energía renovable en la red requiere soluciones de almacenamiento avanzadas para equilibrar la oferta y la demanda de manera eficaz. Los gobiernos y las empresas de servicios públicos de todo el mundo están invirtiendo en tecnologías de almacenamiento de energía para apoyar la adopción de energía renovable, reducir la inestabilidad de la red y mejorar la eficiencia general del sistema energético. A medida que el costo de la energía renovable continúa disminuyendo y su participación en la combinación energética crece, se espera que la demanda de soluciones de almacenamiento de energía aumente en consecuencia, impulsando el crecimiento del mercado.

Avances tecnológicos y reducciones de costos

Los avances tecnológicos y las reducciones de costos son impulsores fundamentales del mercado mundial de almacenamiento de energía. Las innovaciones en tecnologías de almacenamiento de energía han llevado a mejoras significativas en el rendimiento, la eficiencia y la escalabilidad. Por ejemplo, los avances en la tecnología de baterías de iones de litio, como las mejoras en la densidad energética, la vida útil y la seguridad, han hecho que estas baterías sean más adecuadas para una amplia gama de aplicaciones, desde el almacenamiento residencial hasta la red a gran escala. El costo de las tecnologías de almacenamiento de energía también ha disminuido sustancialmente durante la última década. Esta reducción de costos se debe principalmente a las economías de escala, los avances tecnológicos y la mayor competencia entre los fabricantes. A medida que las tecnologías de almacenamiento se vuelven más asequibles, se espera que su adopción en varios sectores, incluidos el residencial, el comercial y el industrial, crezca. El desarrollo de nuevas tecnologías de almacenamiento, como las baterías de estado sólido, las baterías de flujo y los sistemas avanzados de almacenamiento térmico, ofrece el potencial de mejoras de rendimiento y reducciones de costos aún mayores en el futuro. Es probable que estos avances mejoren la viabilidad de las soluciones de almacenamiento de energía e impulsen aún más el crecimiento del mercado. Además, los incentivos y subsidios gubernamentales destinados a promover tecnologías de energía limpia contribuyen a la reducción general de costos, haciendo que las soluciones de almacenamiento de energía sean más accesibles y atractivas para una gama más amplia de consumidores y empresas.

Modernización y confiabilidad de la red

La modernización de la red es un impulsor crucial del mercado global de almacenamiento de energía. A medida que las redes eléctricas de todo el mundo envejecen y enfrentan una demanda creciente, existe una creciente necesidad de modernizar la infraestructura para garantizar la confiabilidad, la eficiencia y la resiliencia. Los sistemas de almacenamiento de energía juegan un papel vital en este proceso al proporcionar soluciones que mejoran la estabilidad de la red y respaldan la integración de diversas fuentes de energía.

Las redes modernas deben adaptarse a la naturaleza dinámica de la producción y el consumo de energía, especialmente con la creciente prevalencia de recursos energéticos distribuidos (DER) como paneles solares en los techos y pequeñas turbinas eólicas. Los sistemas de almacenamiento de energía ayudan a gestionar la variabilidad e intermitencia asociadas con los DER, suavizando las fluctuaciones y asegurando un suministro constante de electricidad.

Las tecnologías de almacenamiento de energía permiten a los operadores de la red realizar funciones como regulación de frecuencia, soporte de voltaje y reducción de picos. Estas funciones son esenciales para mantener la confiabilidad y eficiencia de la red, particularmente a medida que aumenta la penetración de fuentes de energía renovables. Al mejorar el rendimiento y la resiliencia de la red, los sistemas de almacenamiento de energía contribuyen a un suministro de energía más estable y confiable, lo cual es crucial para respaldar el crecimiento económico y el bienestar social.

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Desafíos clave del mercado

Altos costos de capital inicial

Uno de los principales desafíos que enfrenta el mercado global de almacenamiento de energía son los altos costos de capital inicial asociados con la instalación y el despliegue de sistemas de almacenamiento de energía. Si bien los costos de las tecnologías de almacenamiento de energía, en particular las baterías, han estado disminuyendo durante la última década, aún representan una inversión financiera significativa. Este desafío es particularmente pronunciado para los sistemas de almacenamiento a gran escala y las tecnologías avanzadas que aún no se han adoptado ampliamente.

Los altos costos iniciales incluyen no solo el precio de la tecnología de almacenamiento en sí, sino también los gastos relacionados con la instalación, las modificaciones de la infraestructura y la integración del sistema. Por ejemplo, los sistemas de almacenamiento de baterías a gran escala, como los que se utilizan para aplicaciones de red, requieren una inversión sustancial tanto en las baterías como en la infraestructura de apoyo, incluidos los sistemas de control, los sistemas de enfriamiento y los mecanismos de seguridad. Además, la integración de los sistemas de almacenamiento de energía en las redes de energía existentes puede requerir actualizaciones de la infraestructura de la red, lo que aumenta aún más los costos.

Para los clientes residenciales y comerciales, la inversión inicial puede ser una barrera para la adopción, a pesar de los beneficios a largo plazo y los posibles ahorros en las facturas de energía. El período de recuperación de la inversión para los sistemas de almacenamiento de energía puede ser largo, lo que puede disuadir a los posibles adoptantes que son reacios a comprometer un capital significativo sin retornos inmediatos.

Para abordar este desafío, varias partes interesadas, incluidos los gobiernos, los servicios públicos y las instituciones financieras, están explorando formas de reducir los costos y mejorar las opciones de financiamiento. Los incentivos gubernamentales, los subsidios y los créditos fiscales pueden ayudar a compensar algunos de los gastos iniciales. Además, se están desarrollando modelos de financiación innovadores, como el arrendamiento y los contratos de compra de energía (PPA), para que las soluciones de almacenamiento de energía sean más accesibles a una gama más amplia de clientes.

Hasta que se logren mayores reducciones de costos y los mecanismos de financiación se generalicen, los altos costos iniciales de capital seguirán planteando un desafío para la adopción generalizada de tecnologías de almacenamiento de energía.

Limitaciones tecnológicas y problemas de rendimiento

Las limitaciones tecnológicas y los problemas de rendimiento son desafíos importantes en el mercado mundial de almacenamiento de energía. A pesar de los avances considerables en las tecnologías de almacenamiento de energía, varias limitaciones aún afectan su rendimiento, eficiencia e idoneidad para diversas aplicaciones.

Una limitación importante está relacionada con la densidad energética y la capacidad de los sistemas de almacenamiento. Por ejemplo, las baterías de iones de litio, aunque populares y en mejora, aún enfrentan restricciones en términos de densidad energética, lo que afecta la cantidad de energía que se puede almacenar en relación con el tamaño y el peso del sistema. Esta limitación es particularmente relevante para aplicaciones que requieren alta densidad energética, como los vehículos eléctricos y ciertas soluciones de almacenamiento en red. Además, otras tecnologías, como las baterías de flujo y las baterías de estado sólido, ofrecen ventajas prometedoras, pero aún se encuentran en las etapas de desarrollo o comercialización temprana y pueden enfrentar desafíos relacionados con la escalabilidad, el costo y la durabilidad.

Otro problema de rendimiento está relacionado con el ciclo de vida y la degradación de los sistemas de almacenamiento de energía. La mayoría de las tecnologías de almacenamiento experimentan degradación con el tiempo, lo que lleva a una reducción de la capacidad y la eficiencia. Por ejemplo, las baterías de iones de litio suelen tener un número limitado de ciclos de carga y descarga antes de que su rendimiento disminuya significativamente. Esta degradación afecta la confiabilidad a largo plazo y la rentabilidad de los sistemas de almacenamiento.

Las preocupaciones ambientales y de seguridad también plantean desafíos. Algunas tecnologías de almacenamiento, como ciertos tipos de baterías, pueden plantear riesgos de seguridad debido a problemas como el descontrol térmico o la fuga de sustancias químicas. Además, la eliminación y el reciclaje de los sistemas de almacenamiento usados pueden tener impactos ambientales, en particular si no se gestionan adecuadamente.

Para abordar estos desafíos, la investigación y el desarrollo continuos son cruciales. Las innovaciones destinadas a mejorar la densidad energética, extender el ciclo de vida de los sistemas de almacenamiento y mejorar la seguridad y la sostenibilidad ambiental son necesarias para superar estas limitaciones. La industria del almacenamiento de energía debe seguir invirtiendo en avances tecnológicos y abordar problemas de rendimiento para garantizar el crecimiento continuo y la adopción de soluciones de almacenamiento de energía.

Tendencias clave del mercado

Mayor adopción de baterías de iones de litio

El mercado mundial de almacenamiento de energía está siendo testigo de una tendencia significativa hacia la mayor adopción de baterías de iones de litio. La tecnología de iones de litio se ha convertido en la opción dominante para diversas aplicaciones de almacenamiento de energía debido a su alta densidad energética, su larga vida útil y sus costos decrecientes. Esta tendencia está impulsada por varios factores, incluidos los avances en la tecnología de baterías, las economías de escala y la creciente demanda de soluciones de almacenamiento de energía eficientes y confiables.

Las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en sistemas de almacenamiento de energía a escala residencial, comercial y de servicios públicos. Su alta densidad energética las hace adecuadas para aplicaciones que requieren soluciones compactas y ligeras, como los vehículos eléctricos (VE) y la electrónica portátil. Además, los avances en la química de las baterías y los procesos de fabricación han dado lugar a mejoras en el rendimiento y la seguridad, lo que ha impulsado aún más su adopción.

La reducción de los costes asociados a las baterías de iones de litio ha sido un importante impulsor de su creciente adopción. A medida que aumenta la producción y avanza la tecnología, el coste por kilovatio-hora de las baterías de iones de litio ha disminuido significativamente. Esta reducción de costes ha hecho que las soluciones de almacenamiento de iones de litio sean más viables económicamente para una gama más amplia de aplicaciones, incluidos el almacenamiento a escala de red y los sistemas de energía de respaldo.

La tendencia hacia las baterías de iones de litio también está respaldada por importantes inversiones en investigación y desarrollo, destinadas a mejorar el rendimiento de las baterías y desarrollar nuevas aplicaciones. Se espera que las innovaciones en curso, como el desarrollo de baterías de estado sólido y materiales avanzados para ánodos y cátodos, mejoren aún más las capacidades de la tecnología de iones de litio e impulsen su crecimiento continuo en el mercado de almacenamiento de energía.

Crecimiento del almacenamiento de energía residencial y descentralizado

Otra tendencia destacada en el mercado mundial de almacenamiento de energía es el crecimiento de los sistemas de almacenamiento de energía residencial y descentralizado. A medida que los consumidores y las empresas buscan cada vez más ser más autosuficientes y reducir su dependencia de la red central, las soluciones de almacenamiento de energía descentralizada están ganando popularidad. Esta tendencia está impulsada por varios factores, incluidos los costos decrecientes de las tecnologías de almacenamiento de energía, la mayor disponibilidad de fuentes de energía renovables y el creciente interés de los consumidores en la independencia energética.

Los sistemas de almacenamiento de energía residencial, a menudo combinados con paneles solares en el techo, permiten a los propietarios almacenar el exceso de energía solar generada durante el día para usarla durante la noche o en períodos de baja luz solar. Esta capacidad mejora la autosuficiencia energética, reduce las facturas de electricidad y proporciona energía de respaldo durante los cortes. La creciente disponibilidad de soluciones de almacenamiento de energía residencial, combinada con la disminución de los costos y los incentivos gubernamentales favorables, está impulsando una mayor adopción entre los propietarios de viviendas.

El almacenamiento de energía descentralizado también desempeña un papel crucial en la mejora de la resiliencia y la confiabilidad de la red. Al implementar sistemas de almacenamiento a nivel local, como en vecindarios o edificios comerciales, es posible mitigar el impacto de las interrupciones de la red y mejorar la estabilidad general del sistema energético. Esta tendencia es particularmente relevante en áreas propensas a desastres naturales o donde la infraestructura de la red está envejeciendo o subdesarrollada.

El auge del almacenamiento de energía descentralizado y residencial está respaldado por avances en la tecnología, una mayor conciencia de los consumidores y marcos de políticas de apoyo. A medida que estos factores continúan evolucionando, se espera que el crecimiento de las soluciones de almacenamiento descentralizadas y residenciales desempeñe un papel importante en la configuración del futuro del mercado de almacenamiento de energía.

Expansión de las soluciones de almacenamiento de energía de larga duración

El mercado mundial de almacenamiento de energía también está experimentando una tendencia notable hacia la expansión de las soluciones de almacenamiento de energía de larga duración (LDES). Si bien las tecnologías de almacenamiento de energía tradicionales, como las baterías de iones de litio, son adecuadas para aplicaciones de corta duración, existe una creciente necesidad de soluciones de almacenamiento que puedan proporcionar energía durante períodos prolongados, que van desde varias horas hasta varios días. Las soluciones de almacenamiento de larga duración son esenciales para abordar los desafíos asociados con la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovables y garantizar un suministro confiable de electricidad durante períodos de alta demanda o baja generación.

Tecnologías como el almacenamiento hidroeléctrico bombeado, el almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES) y las baterías de flujo están surgiendo como actores clave en el mercado de almacenamiento de larga duración. El almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo, que consiste en almacenar energía bombeando agua a una mayor altura y liberándola a través de turbinas cuando es necesario, es una tecnología que se ha establecido desde hace mucho tiempo. Sin embargo, las innovaciones en los sistemas hidroeléctricos por bombeo están mejorando su eficiencia y escalabilidad.

El almacenamiento de energía con aire comprimido implica comprimir aire y almacenarlo en cavernas o tanques subterráneos. Cuando se necesita electricidad, el aire comprimido se libera y se utiliza para impulsar turbinas. Esta tecnología está ganando atención debido a su capacidad para almacenar grandes cantidades de energía durante períodos prolongados.

Las baterías de flujo, que almacenan energía en tanques externos que contienen soluciones electrolíticas, ofrecen la ventaja de la escalabilidad y el almacenamiento de larga duración. Los avances continuos en la tecnología de baterías de flujo están mejorando el rendimiento y reduciendo los costos, lo que las convierte en una opción viable para aplicaciones de larga duración.

La expansión de las soluciones de almacenamiento de energía de larga duración está impulsada por la creciente necesidad de estabilidad de la red, el crecimiento de la generación de energía renovable y los avances en las tecnologías de almacenamiento. A medida que evoluciona el mercado de almacenamiento de energía, se espera que las soluciones de almacenamiento de larga duración desempeñen un papel fundamental para garantizar un sistema energético fiable y resistente.

Información segmentaria

Información por tipo

El segmento electroquímico tuvo la mayor participación de mercado en 2023. Los sistemas de almacenamiento electroquímico, en particular las baterías de iones de litio, ofrecen una alta densidad energética, lo que significa que pueden almacenar una gran cantidad de energía en relación con su tamaño y peso. Esta característica es crucial para aplicaciones como los vehículos eléctricos (VE) y la electrónica portátil, donde las limitaciones de espacio y peso son significativas. Las baterías de iones de litio también proporcionan una alta eficiencia tanto en los ciclos de carga como de descarga, lo que contribuye a su adopción generalizada.

Durante la última década, el costo de las baterías de iones de litio ha disminuido significativamente debido a los avances tecnológicos, las economías de escala y la mayor competencia entre los fabricantes. Esta reducción de costos ha hecho que las soluciones de almacenamiento electroquímico sean más viables económicamente para diversas aplicaciones, incluidos los sistemas de almacenamiento de energía residenciales, comerciales y de servicios públicos.

El sector del almacenamiento electroquímico se beneficia de las innovaciones en curso destinadas a mejorar el rendimiento, la seguridad y la longevidad. Se espera que los avances en la química de las baterías, como las mejoras en los materiales de los cátodos y ánodos, y el desarrollo de baterías de estado sólido mejoren aún más las capacidades de los sistemas de almacenamiento electroquímico.

Los sistemas de almacenamiento electroquímico son versátiles y escalables, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones, desde sistemas residenciales de pequeña escala hasta almacenamiento en red a gran escala. Esta adaptabilidad les permite satisfacer diversas necesidades de almacenamiento de energía, desde aplicaciones de corta duración como nivelación de carga y regulación de frecuencia hasta aplicaciones de mayor duración.

La creciente demanda de integración de energía renovable, vehículos eléctricos y modernización de la red respalda la adopción generalizada del almacenamiento electroquímico. Además, los incentivos gubernamentales, los subsidios y las políticas de apoyo impulsan aún más el crecimiento del mercado y la inversión en tecnologías de almacenamiento electroquímico.

Perspectivas regionales

La región de América del Norte tuvo la mayor participación de mercado en 2023. América del Norte, en particular Estados Unidos, es líder en el desarrollo e innovación de tecnología de almacenamiento de energía. La región alberga numerosas empresas tecnológicas líderes e instituciones de investigación que impulsan avances en tecnologías de baterías, como baterías de iones de litio y de flujo. Esta ventaja tecnológica ha posicionado a América del Norte como un centro para soluciones de almacenamiento de energía.

Las políticas y regulaciones gubernamentales en América del Norte, especialmente en Estados Unidos y Canadá, respaldan firmemente el crecimiento del almacenamiento de energía. Los incentivos como los créditos fiscales, las subvenciones y los subsidios, junto con los mandatos para la integración de energías renovables, crean un entorno favorable para las inversiones en almacenamiento de energía. Programas como el Crédito Fiscal a la Inversión (ITC) y el Crédito Fiscal a la Producción (PTC) han impulsado la adopción significativa de sistemas de almacenamiento de energía.

La infraestructura de la red eléctrica envejecida de América del Norte requiere modernización para mejorar la confiabilidad y la eficiencia. Los sistemas de almacenamiento de energía desempeñan un papel fundamental en la estabilización de la red, la regulación de la frecuencia y la reducción de picos. Las inversiones en tecnologías de redes inteligentes y actualizaciones de infraestructura impulsan la demanda de soluciones de almacenamiento avanzadas, lo que respalda el dominio del mercado de la región.

Los sectores residencial y comercial de América del Norte han adoptado cada vez más sistemas de almacenamiento de energía para mejorar la confiabilidad energética, reducir las facturas de electricidad e integrar fuentes de energía renovable. La disminución de los costos de las baterías y la disponibilidad de opciones de financiamiento innovadoras han hecho que las soluciones de almacenamiento de energía sean más accesibles para una gama más amplia de consumidores.

América del Norte se beneficia de una inversión y financiación sustanciales de los sectores público y privado. El capital de riesgo, las inversiones corporativas y las subvenciones gubernamentales respaldan el desarrollo y la implementación de tecnologías de almacenamiento de energía, lo que contribuye al liderazgo del mercado de la región.

Acontecimientos recientes

• En junio de 2024, la Semana de Almacenamiento de Energía de la India 2024 sirvió como un evento fundamental para el floreciente sector energético de la India, con un enfoque específico en el segmento de almacenamiento de energía. En una conferencia de prensa previa al evento en Nueva Delhi, la India Energy Storage Alliance, el organizador del evento, presentó cuatro productos innovadores presentados en IESW. El evento también funcionó como una plataforma clave para importantes anuncios de inversiones, incluidos los planes para nuevas gigafábricas en India. Se espera que estas instalaciones impulsen la innovación y eleven los estándares de calidad, posicionando a India como un actor líder en la fabricación de almacenamiento de energía nacional. Al evento asistieron representantes de varios departamentos gubernamentales, incluido el Ministerio de Industrias Pesadas, el Ministerio de Energía Nueva y Renovable, el Ministerio de Energía, el Ministerio de Transporte por Carretera y Niti Aayog, entre otros.
• En abril de 2024, En la prestigiosa 12.ª Conferencia y Exposición Internacional de Almacenamiento de Energía (ESIE), Sineng Electric presentó su último avance en tecnología de almacenamiento de energíael PCS central de vanguardia de 1250 kW. Esta introducción marca un avance significativo en las soluciones de almacenamiento de energía y subraya el compromiso de Sineng Electric de impulsar la innovación y mantener la excelencia en la fabricación.
• En abril de 2024, el fabricante chino de inversores Growatt presentó un nuevo sistema de almacenamiento solar para balcones, que integra su microinversor NEO 800TL-X con la batería NOAH 2000. Este innovador sistema emplea un cable solar paralelo en forma de Y para conectar el NOAH 2000 a cuatro módulos solares, lo que mejora la eficiencia de captura de energía solar. El sistema está optimizado con dos entradas fotovoltaicas (PV), cada una capaz de manejar hasta 900 W. La batería NOAH 2000 admite una salida máxima de hasta 800 W. Además, el sistema cuenta con una clasificación de impermeabilidad IP66, lo que lo hace ideal para su instalación en diversos entornos, como villas, balcones, jardines y apartamentos, independientemente de las condiciones climáticas.

Principales actores del mercado

• ABB Limited
• Siemens AG
• Schneider Electric SE
• Panasonic Corporation
• Johnson Controls International plc
• Tesla, Inc.
• LG Energy Solution Ltd
• Samsung SDI Co., Ltd.
• ESS Tech, Inc.
• Fluence Energy LLC