Mercado de almacenamiento de energía estacionaria: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, segmentado por aplicación (Frente del medidor (FTM) o aplicación de red, detrás del medidor), por tipo de almacenamiento de energía (almacenamiento de hidrógeno y amoníaco, almacenamiento de energía gravitacional, almacenamiento de energía de aire comprimido, alm

Descripción general del mercado

El mercado mundial de almacenamiento de energía estacionaria está atravesando una fase de transformación, impulsada por el imperativo de soluciones energéticas sostenibles, la estabilidad de la red y la integración de recursos renovables. Las baterías de iones de litio han surgido como la fuerza dominante dentro de este panorama dinámico, aprovechando su alta densidad energética, su larga vida útil y su versatilidad para satisfacer las diversas demandas de aplicaciones residenciales, comerciales y de servicios públicos. La adopción generalizada de sistemas de almacenamiento de energía estacionarios está impulsada por la creciente necesidad de resiliencia de la red, una gestión eficaz de la carga máxima y la integración de fuentes de energía renovables. Las aplicaciones detrás del medidor (BTM), particularmente en los sectores residencial y comercial, han experimentado una tracción significativa a medida que los consumidores buscan la independencia energética y la optimización de costos. Además, la electrificación del transporte, junto con el auge de los vehículos eléctricos, contribuye a la relación simbiótica entre el almacenamiento de energía y la infraestructura de transporte. El almacenamiento de energía por aire comprimido (CAES) se destaca como una solución escalable y eficiente, que aborda la estabilización de la red y proporciona energía despachable. A medida que evoluciona el mercado, se espera que los avances en las tecnologías de almacenamiento de energía, los marcos regulatorios y los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso den forma a un panorama energético global más resistente, descentralizado y sostenible.

Principales impulsores del mercado

Integración de energía renovable y estabilidad de la red

Uno de los principales impulsores que catalizan el crecimiento del mercado global de almacenamiento de energía estacionaria es el imperativo de la integración de la energía renovable y la estabilidad de la red. A medida que el mundo hace la transición hacia un futuro energético sostenible y con bajas emisiones de carbono, la naturaleza intermitente de las fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica, plantea desafíos para la estabilidad de la red. Los sistemas de almacenamiento de energía estacionaria desempeñan un papel fundamental para abordar este desafío al almacenar el exceso de energía generada durante los períodos pico de producción renovable y liberarla durante los períodos de alta demanda. Esta capacidad mejora la estabilidad de la red, mitiga la variabilidad de la generación de energía renovable y facilita la integración perfecta de energía limpia en las redes eléctricas existentes.

Aumento de la demanda de energía y gestión de la carga máxima

La creciente demanda mundial de energía, junto con la necesidad de una gestión eficaz de la carga máxima, es un factor importante que impulsa el mercado de almacenamiento de energía estacionaria. La creciente población, la urbanización y la industrialización contribuyen al aumento del consumo de electricidad. Los sistemas de almacenamiento de energía estacionaria ofrecen una solución para gestionar la demanda máxima almacenando el exceso de energía durante los períodos de baja demanda y liberándola durante las horas de uso pico. Esto no solo ayuda a las empresas de servicios públicos a satisfacer los aumentos repentinos de la demanda de energía de manera eficiente, sino que también reduce la necesidad de costosas actualizaciones de infraestructura. A medida que se intensifica la demanda de soluciones energéticas fiables y flexibles, el almacenamiento estacionario de energía se convierte en una herramienta crucial para optimizar la distribución de energía y mejorar la eficiencia general de la red eléctrica.

Avances tecnológicos y reducciones de costos

Los avances tecnológicos continuos y la consiguiente reducción de los costos de las tecnologías de almacenamiento de energía, en particular las baterías de iones de litio, son factores clave que impulsan el crecimiento del mercado. La última década ha sido testigo de un progreso significativo en la química de las baterías, los procesos de fabricación y el diseño de sistemas de almacenamiento de energía. Esto ha dado como resultado una disminución sustancial del costo por kilovatio-hora de energía almacenada, lo que hace que el almacenamiento estacionario de energía sea más viable económicamente. Las iniciativas de investigación y desarrollo en curso se centran en mejorar la densidad energética, la vida útil del ciclo y el rendimiento general del sistema. A medida que los costos continúan disminuyendo, la viabilidad económica de los sistemas de almacenamiento de energía estacionaria mejora, lo que impulsa una mayor adopción en diversas aplicaciones.

Electrificación del transporte y vehículos eléctricos (VE)

El impulso global hacia la electrificación del transporte, junto con el rápido crecimiento del mercado de vehículos eléctricos (VE), sirve como un impulsor significativo para el mercado de almacenamiento de energía estacionaria. La creciente adopción de VE requiere una infraestructura de carga avanzada y soluciones de soporte de red. El almacenamiento de energía estacionaria desempeña un papel fundamental en este contexto al proporcionar estabilidad de la red, gestionar los picos de la infraestructura de carga y permitir capacidades de carga rápida. Además, la reutilización de baterías de VE retiradas para el almacenamiento de energía estacionaria mejora aún más la sostenibilidad de estos sistemas. A medida que la industria automotriz avanza hacia la electrificación, se espera que la sinergia entre los vehículos eléctricos y el almacenamiento de energía estacionaria impulse un crecimiento sustancial del mercado.

Resiliencia energética e implementación de microrredes

La creciente conciencia de la importancia de la resiliencia energética, en particular ante desastres naturales e interrupciones de la red, es un impulsor convincente para el mercado de almacenamiento de energía estacionaria. Los sistemas de almacenamiento de energía estacionaria, cuando se integran en microrredes, brindan una solución energética descentralizada y resiliente. Las microrredes, alimentadas por almacenamiento de energía estacionario, pueden operar de manera autónoma durante cortes de la red, lo que garantiza un suministro de energía continuo a instalaciones críticas como hospitales, centros de datos y servicios de emergencia. La capacidad del almacenamiento estacionario de energía para mejorar la resiliencia energética se alinea con los esfuerzos globales para construir una infraestructura energética más robusta y resiliente capaz de soportar desafíos imprevistos, incluidos eventos climáticos extremos y fallas de la red.

Desafíos clave del mercado

Altos costos iniciales y preocupaciones sobre el retorno de la inversión

Uno de los principales desafíos que enfrenta el mercado global de almacenamiento estacionario de energía son los altos costos iniciales asociados con la implementación de sistemas de almacenamiento de energía. Si bien los costos de las tecnologías de almacenamiento de energía, en particular las baterías de iones de litio, han estado disminuyendo, la inversión inicial sigue siendo una barrera importante para su adopción generalizada. Las empresas, los servicios públicos y los consumidores residenciales a menudo enfrentan restricciones financieras para justificar el gasto de capital inicial, especialmente cuando se consideran los períodos de recuperación relativamente largos de los sistemas de almacenamiento estacionario de energía. Superar este desafío requiere esfuerzos continuos para reducir los costos de fabricación, aumentar la eficiencia del sistema de almacenamiento de energía y establecer mecanismos financieros que hagan que estas tecnologías sean más accesibles y atractivas desde una perspectiva de retorno de la inversión.

Limitaciones tecnológicas y degradación del rendimiento

Las tecnologías de almacenamiento de energía estacionaria, basadas principalmente en baterías de iones de litio, enfrentan desafíos relacionados con las limitaciones tecnológicas y la degradación del rendimiento con el tiempo. Las baterías de iones de litio, si bien se adoptan ampliamente por su alta densidad de energía y vida útil relativamente larga, aún enfrentan problemas como pérdida de capacidad, problemas de gestión térmica y consideraciones de seguridad. A medida que los sistemas de almacenamiento de energía envejecen, su rendimiento general puede degradarse, lo que afecta la eficiencia y la confiabilidad. Abordar estas limitaciones tecnológicas requiere investigación y desarrollo continuos para mejorar las químicas de las baterías, explorar tecnologías de almacenamiento de energía alternativas e implementar estrategias sólidas de monitoreo y mantenimiento para maximizar la longevidad y el rendimiento de los sistemas de almacenamiento de energía estacionaria.

Incertidumbres regulatorias y políticas

El mercado de almacenamiento de energía estacionaria se enfrenta a incertidumbres regulatorias y políticas que varían según las regiones y jurisdicciones. Las regulaciones y políticas inconsistentes relacionadas con la implementación del almacenamiento de energía, la interconexión de la red y la participación en el mercado plantean desafíos para las partes interesadas de la industria. La ausencia de marcos estandarizados puede obstaculizar el desarrollo de un campo de juego nivelado, lo que dificulta que las empresas naveguen por los panoramas regulatorios. La evolución de políticas de apoyo, incluidos incentivos, tarifas y procesos de permisos simplificados, es crucial para fomentar un entorno propicio para la adopción generalizada del almacenamiento de energía estacionario. La colaboración de la industria y los esfuerzos de promoción son esenciales para alinear los marcos regulatorios con las necesidades cambiantes del mercado de almacenamiento de energía.

Densidad de energía limitada y restricciones de capacidad de almacenamiento

A pesar de los avances en las tecnologías de baterías, los sistemas de almacenamiento de energía estacionario aún enfrentan desafíos relacionados con la densidad de energía limitada y las restricciones de capacidad de almacenamiento. Estas restricciones afectan la duración durante la cual se puede almacenar y luego descargar la energía, lo que limita la capacidad de los sistemas de almacenamiento de energía para satisfacer la demanda extendida o proporcionar energía de respaldo sostenida. Superar estos desafíos implica una investigación continua para mejorar la densidad de energía, explorar materiales alternativos y desarrollar soluciones de almacenamiento innovadoras capaces de manejar capacidades mayores. A medida que se expanden las aplicaciones para el almacenamiento de energía estacionaria, en particular en el contexto del soporte de la red y la integración de energías renovables, abordar estas limitaciones de capacidad se vuelve crucial para que la tecnología alcance su potencial como una solución confiable y escalable.

Desafíos de integración con la infraestructura de red

Los desafíos de integración con la infraestructura de red existente plantean un obstáculo significativo para el mercado global de almacenamiento de energía estacionaria. La integración perfecta de los sistemas de almacenamiento de energía en la red requiere compatibilidad con diversas arquitecturas de red, protocolos de comunicación y sistemas de control. Las inconsistencias en los estándares de la red y la falta de interoperabilidad entre diferentes tecnologías de almacenamiento de energía pueden impedir la implementación eficiente del almacenamiento estacionario. Superar los desafíos de integración requiere esfuerzos colaborativos entre las partes interesadas de la industria, las empresas de servicios públicos y los organismos reguladores para establecer protocolos estandarizados, mejorar la flexibilidad de la red y desarrollar soluciones de red inteligente que se adapten sin problemas a la integración de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía.

Tendencias clave del mercado

Crecimiento acelerado impulsado por la integración renovable

Una de las tendencias destacadas en el mercado global de almacenamiento estacionario de energía es el crecimiento acelerado impulsado por la integración de fuentes de energía renovables. A medida que el mundo cambia hacia un panorama energético sostenible y con bajas emisiones de carbono, la naturaleza intermitente de las energías renovables como la solar y la eólica requiere soluciones de almacenamiento de energía eficientes. Los sistemas estacionarios de almacenamiento de energía desempeñan un papel fundamental en la mitigación de la variabilidad de la generación renovable, proporcionando estabilidad a la red y permitiendo el suministro confiable de energía limpia. Con un énfasis cada vez mayor en la descarbonización y los ambiciosos objetivos de energía renovable a nivel mundial, la demanda de soluciones de almacenamiento de energía estacionaria está experimentando un sólido repunte, lo que la posiciona como un eje en la transición hacia una combinación energética más ecológica.

Avances en tecnologías de baterías y sistemas de almacenamiento de energía

El mercado de almacenamiento de energía estacionaria está experimentando una tendencia transformadora impulsada por los avances continuos en tecnologías de baterías y sistemas de almacenamiento de energía. Las baterías de iones de litio, en particular, se han convertido en la opción principal para el almacenamiento estacionario debido a su alta densidad energética, mayor vida útil y costos decrecientes. Sin embargo, los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso se centran en mejorar la química de las baterías, explorar alternativas y mejorar el rendimiento general del sistema. Las innovaciones como las baterías de estado sólido, las baterías de flujo y los materiales de próxima generación están remodelando el panorama, ofreciendo una mayor eficiencia energética, una vida útil más larga y una seguridad mejorada. Esta tendencia significa un entorno dinámico y competitivo dentro del sector de almacenamiento de energía estacionaria, ya que las partes interesadas se esfuerzan por implementar tecnologías de vanguardia para abordar las cambiantes demandas de energía.

Enfoque creciente en la resiliencia y confiabilidad de la red

La resiliencia y confiabilidad de la red han surgido como consideraciones primordiales en el mercado de almacenamiento de energía estacionaria. La creciente ocurrencia de eventos climáticos extremos, junto con las vulnerabilidades de las redes eléctricas tradicionales, resaltan la importancia del almacenamiento de energía para reforzar la resiliencia de la red. Los sistemas de almacenamiento de energía estacionaria brindan capacidades de respuesta rápida, lo que permite un suministro de energía sin interrupciones durante cortes de la red y estabiliza las fluctuaciones de frecuencia. Los gobiernos y las empresas de servicios públicos de todo el mundo están reconociendo el papel crucial del almacenamiento de energía para mejorar la confiabilidad de la red, reducir el tiempo de inactividad y garantizar un suministro de energía constante. Esta tendencia es particularmente evidente en regiones propensas a desastres naturales, donde el almacenamiento estacionario de energía sirve como un componente crítico de la infraestructura energética resiliente.

Auge de las aplicaciones detrás del medidor en los sectores comercial y residencial

Una tendencia notable en el mercado de almacenamiento estacionario de energía es el auge de las aplicaciones detrás del medidor, particularmente en los sectores comercial y residencial. Las empresas y los propietarios de viviendas están adoptando cada vez más soluciones de almacenamiento de energía para optimizar el consumo de energía, reducir los cargos por demanda máxima y mejorar la autosuficiencia energética. Los sistemas de almacenamiento estacionario detrás del medidor, integrados con paneles solares, permiten a los usuarios almacenar el exceso de energía generada durante períodos de baja demanda para su uso durante las horas pico o en caso de cortes de la red. Esta tendencia refleja un cambio hacia sistemas de energía descentralizados, que permiten a los consumidores gestionar activamente su consumo de energía y contribuir a la estabilidad de la red, transformando así a los consumidores de energía en prosumidores.

Integración de almacenamiento estacionario en plantas de energía virtuales

Una tendencia emergente en el mercado de almacenamiento estacionario de energía es la integración de activos de almacenamiento en plantas de energía virtuales (VPP). Las VPP aprovechan sistemas de control avanzados y tecnologías digitales para agregar y optimizar el funcionamiento de los recursos energéticos distribuidos, incluido el almacenamiento estacionario. Esta integración permite a las empresas de servicios públicos y a los operadores de la red aprovechar la flexibilidad de los sistemas de almacenamiento estacionario, equilibrando la oferta y la demanda de energía en tiempo real. Al participar en las VPP, los propietarios de almacenamiento estacionario pueden desbloquear flujos de ingresos adicionales a través de servicios como la reducción de picos, la regulación de frecuencia y el soporte de la red. Esta tendencia significa un cambio hacia sistemas de energía más dinámicos e interconectados, fomentando la utilización eficiente de los recursos energéticos distribuidos para mejorar la estabilidad y flexibilidad de la red.

Información segmentaria

Información de la aplicación

Segmento Behind the Meter

Los consumidores residenciales y comerciales aprovechan el almacenamiento de energía BTM para gestionar los costos de electricidad de manera eficaz, en particular en regiones con modelos de precios según el tiempo de uso. La capacidad de almacenar y autoconsumir energía durante períodos de tarifas altas contribuye a un ahorro sustancial de costos. Además, los sistemas Behind the Meter brindan una solución para mitigar la inestabilidad de la red al ofrecer soporte localizado, lo que reduce la tensión en la red más amplia durante las horas pico.

Además, el crecimiento del mercado de vehículos eléctricos ha impulsado aún más las aplicaciones Behind the Meter. Los sistemas de almacenamiento de energía estacionarios integrados con la infraestructura de carga de vehículos eléctricos permiten a los usuarios optimizar sus patrones de carga, almacenar energía durante las horas de menor demanda y gestionar la mayor demanda asociada con la adopción generalizada de vehículos eléctricos. La convergencia de las necesidades energéticas residenciales, las fuentes de energía renovable y la electrificación del transporte ha posicionado a las aplicaciones BTM como una fuerza dominante en el mercado global de almacenamiento de energía estacionaria.

Información sobre el tipo de almacenamiento de energía

Segmento de almacenamiento de energía de aire comprimido

Uno de los factores clave que contribuyen al predominio de CAES es su escalabilidad. Los sistemas CAES se pueden implementar en diferentes escalas, que van desde pequeñas instalaciones a nivel comunitario hasta grandes proyectos a escala de servicios públicos. Esta adaptabilidad lo convierte en una opción versátil, que atiende las diversas necesidades de almacenamiento de energía en diferentes aplicaciones y geografías. Además, la duración de descarga comparativamente más larga de los sistemas CAES los hace adecuados para proporcionar energía sostenida durante períodos prolongados, abordando las preocupaciones de estabilización y confiabilidad de la red.

La eficiencia es otro factor que refuerza el predominio de CAES. A diferencia de algunas otras tecnologías de almacenamiento de energía que pueden enfrentar pérdidas de conversión de energía, los sistemas CAES cuentan con una eficiencia de ida y vuelta relativamente alta. La eficiencia isentrópica de los procesos de compresión y expansión contribuye a minimizar las pérdidas de energía durante el almacenamiento y la recuperación, mejorando la eficiencia general del sistema de almacenamiento de energía.

Además, CAES se beneficia de tecnologías maduras y bien establecidas, que se han implementado y están en funcionamiento durante décadas. Este historial brinda un nivel de confianza a las partes interesadas, incluidas las empresas de servicios públicos y los inversores, en su búsqueda de soluciones confiables y probadas para satisfacer las demandas de un panorama energético en rápida evolución.

Perspectivas regionales

Varios países de la región de Asia Pacífico han implementado políticas gubernamentales de apoyo e incentivos para promover la implementación de sistemas estacionarios de almacenamiento de energía. Los gobiernos reconocen el papel del almacenamiento de energía para lograr la seguridad energética, reducir las emisiones de carbono y mejorar la estabilidad de la red. Los marcos de políticas incluyen subsidios, tarifas de alimentación y mecanismos regulatorios que alientan las inversiones en infraestructura de almacenamiento de energía, lo que lo convierte en una propuesta atractiva para empresas e inversores.

La región de Asia Pacífico ha sido proactiva en el aprovechamiento de fuentes de energía renovables, incluida la energía solar y eólica. El almacenamiento estacionario de energía desempeña un papel crucial en la mitigación de la intermitencia y la variabilidad asociadas a las energías renovables. A medida que los países de la región buscan aumentar la proporción de energías renovables en su matriz energética, los sistemas estacionarios de almacenamiento de energía se vuelven fundamentales para almacenar el exceso de energía durante los períodos de excedente de generación y liberarlo cuando la demanda es alta, lo que garantiza una integración fluida de la energía renovable en la red.

Asia Pacífico se ha convertido en un centro mundial de avances tecnológicos y de fabricación, incluida la producción de baterías de iones de litio, la tecnología dominante en el almacenamiento estacionario de energía. Los países de la región, en particular China y Corea del Sur, han realizado inversiones sustanciales en instalaciones de fabricación de baterías y actividades de investigación y desarrollo. Esto ha dado como resultado reducciones de costos, mayor densidad energética y mejor rendimiento de las tecnologías de baterías, lo que hace que el almacenamiento de energía estacionaria sea más viable económicamente.

Desarrollos recientes

• En septiembre de 2022, Contemporary Amperex Technology Co., Limited anunció la nueva base de producción de baterías en Luoyang, provincia de Henan, China, con un área planificada de 113 hectáreas y una inversión total que alcanza los $ 1.94 mil millones (14 mil millones de yuanes). Se espera que la planta ayude a expandir el alcance de los clientes en el mercado regional.
• En julio de 2022, Durapower Group lanzó el paquete de baterías DP Omni. Estos paquetes de baterías compactos e integrados tienen un período de recarga de menos de una hora y utilizan celdas de batería de óxido de litio-níquel-manganeso-cobalto (NMC) patentadas de alta energía para lograr densidades de energía del paquete superiores a 160 Wh/kg. Además, está diseñado para que sea a prueba de futuro, de modo que se pueda actualizar fácilmente a nuevas químicas de batería y diseños de celdas en el futuro. Esto permitiría su uso en aplicaciones de soluciones de almacenamiento de energía (ESS) en el futuro. En noviembre de 2021, Duracell se asoció con Power Center+ para llevar la cartera de productos Duracell Power Center de soluciones de almacenamiento de energía para el hogar a América del Norte y el Caribe. En marzo de 2022, Tesla anunció que está estableciendo nuevas plantas de producción de sistemas de almacenamiento de energía en Queensland. Para proporcionar a los habitantes de Queensland una electricidad más confiable, asequible y limpia, el generador de propiedad pública CS Energy construiría una batería a escala de red cerca de Chinchilla. La batería basada en Tesla Megapack, que servirá como parte del centro de energía de CS Energy en Kogan Creek, tendrá una capacidad de 100 megavatios y 200 megavatios hora.

Principales actores del mercado

• LG Energy Solution
• Contemporary Amperex Technology Co., Ltd.
• BYD Company Limited
• Samsung SDI Co., Ltd.
• Panasonic Corporation
• Tesla, Inc.
• AES Corporation
• Fluence Energy, Inc.
• Enel X Srl
• Sumitomo Electric Industries, Ltd.