Mercado de almacenamiento de energía residencial: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico segmentado por tipo de tecnología (baterías de iones de litio, baterías de plomo-ácido y otras), por potencia nominal (3-6 kW, 6-10 kW, 10-20 kW), por conectividad (en red, fuera de red), por operación (autónoma, solar), por región, competencia 2018-2028

Descripción general del mercado

Mercado global de almacenamiento de energía residencial

Impulsores clave del mercado

Los sistemas de almacenamiento de energía con baterías regulan el voltaje y la frecuencia y contribuyen al crecimiento del mercado

El almacenamiento de energía con baterías es una tecnología fundamental en la transición a un sistema de energía sostenible. Los sistemas de almacenamiento de energía con baterías regulan el voltaje y la frecuencia, reducen los cargos por demanda máxima, integran fuentes renovables y proporcionan una fuente de alimentación de respaldo. Las baterías son cruciales en los sistemas de almacenamiento de energía y son responsables de alrededor del 60% del costo total del sistema. Sin embargo, se espera que las baterías representen solo una pequeña parte de la capacidad de almacenamiento total instalada. Los distintos tipos de baterías que se utilizan en los sistemas de almacenamiento de energía son las de iones de litio, plomo-ácido, níquel-hidruro metálico (NiMH), níquel-cadmio (NiCD), níquel-zinc (NiZn) y baterías de flujo, entre otras. Debido a la caída de sus precios, las baterías de iones de litio están experimentando una demanda masiva en el mercado de almacenamiento de energía en baterías. El Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) anunció un precio objetivo provisional de 123 USD/kWh para 2022, y se estima que los costos de las baterías de iones de litio caerán hasta 73 USD/kWh para 2030. También se espera que las baterías de iones de litio ocupen la parte más importante del mercado de almacenamiento de energía en baterías. Requieren poco mantenimiento, son ligeras, tienen un ciclo de vida confiable y tienen una alta densidad de energía en relación con el volumen y una alta eficiencia de carga/descarga. Aunque la mayoría de las baterías en el mercado de almacenamiento de energía son de plomo-ácido, se espera que otras químicas de baterías, como las de iones de litio (Li-ion), sodio y baterías de flujo, proporcionen beneficios adicionales, como una mayor durabilidad o una mayor capacidad energética para el almacenamiento a largo plazo u otras aplicaciones específicas. Además, los sistemas de almacenamiento de energía de baterías utilizan redes de servicios públicos para suministrar electricidad a los consumidores, lo que también reduce las facturas de energía. Además, los sistemas de almacenamiento de energía de baterías utilizados en los servicios públicos son una alternativa rentable a la infraestructura convencional, especialmente para ayudar a las subestaciones y las líneas de transmisión y distribución (T&D) a satisfacer la creciente demanda. Estos factores están contribuyendo al crecimiento del mercado de sistemas de almacenamiento de energía de baterías.

Las empresas de servicios públicos siguen siendo el segmento más importante del mercado de almacenamiento de energía de baterías. Cada vez más empresas de servicios públicos incluyen el almacenamiento en sus licitaciones para proyectos solares, lo que aumenta las oportunidades para los sistemas de almacenamiento de energía de baterías durante el período de pronóstico. Además, la combinación de baterías grandes con proyectos de energía renovable mejora la confiabilidad sin crear emisiones de gases de efecto invernadero (GEI). Por lo tanto, los propietarios de viviendas y las empresas se centran cada vez más en el uso de baterías para energía de respaldo y en capturar el exceso de energía de los sistemas de techo cuando sea necesario. Hasta ahora, el despliegue de almacenamiento de energía mediante baterías se ha concentrado en algunas economías desarrolladas de América del Norte, Asia Oriental y el Pacífico, Europa y Asia Central. Los niveles crecientes de penetración de energías renovables y el envejecimiento de la infraestructura de la red son los principales factores que impulsan el creciente despliegue de almacenamiento de energía mediante baterías en estas regiones.

Para 2027, la India aspira a tener 275 GW de capacidad total de energía eólica y solar, además de 72 GW de energía hidroeléctrica y 15 GW de energía nuclear. Se prevé que la participación de las energías renovables en la capacidad instalada aumente al 43% para 2027. Con el crecimiento del sector de las energías renovables, se espera que aumente la demanda de sistemas de almacenamiento de energía para abordar los desafíos relacionados con la intermitencia en la generación de energía renovable.

Principales desafíos del mercado

Costos y retorno de la inversiónla inversión inicial para sistemas de almacenamiento de energía residencial, incluidas las baterías y la instalación, puede ser relativamente alta. Si bien es posible ahorrar costos a largo plazo, lograr un retorno de la inversión (ROI) razonable sigue siendo un desafío para algunos propietarios de viviendas.

Vida útil y degradación de la bateríala vida útil y la degradación de los sistemas de baterías son factores críticos. Con el tiempo, el rendimiento de la batería puede disminuir, lo que afecta la eficiencia general y la capacidad de almacenamiento del sistema. Es esencial garantizar baterías duraderas y de larga duración.

Barreras regulatoriaslas regulaciones y políticas en torno al almacenamiento de energía, incluidos los incentivos, las tarifas y las reglas de conexión a la red, varían de una región a otra. Las regulaciones complejas pueden obstaculizar el crecimiento del mercado y ralentizar la adopción.

Desafíos técnicosla integración de sistemas de almacenamiento de energía con instalaciones solares y sistemas eléctricos existentes requiere experiencia técnica. La compatibilidad, la instalación y el mantenimiento pueden ser un desafío para algunos propietarios de viviendas.

Preocupaciones ambientalesla producción, la eliminación y el reciclaje de sistemas de baterías plantean preocupaciones ambientales. Garantizar el ciclo de vida sostenible de estos sistemas es crucial para minimizar su impacto ecológico.

Percepción y concienciaciónMuchos propietarios de viviendas aún desconocen los beneficios del almacenamiento de energía residencial y pueden percibirlo como complejo o inasequible. Aumentar la conciencia y educar a los consumidores sobre las ventajas puede impulsar el crecimiento del mercado.

Competencia y fragmentación del mercadoEl creciente interés en el almacenamiento de energía residencial ha llevado a una mayor competencia, lo que resulta en un mercado fragmentado con diversas tecnologías y proveedores. Encontrar la solución adecuada entre la multitud de opciones puede ser abrumador para los consumidores.

En conclusión, el mercado mundial de almacenamiento de energía residencial presenta un panorama prometedor lleno de oportunidades para revolucionar el consumo de energía, reducir los costos y mejorar la sostenibilidad energética. Sin embargo, se deben abordar desafíos como los costos iniciales, la longevidad de la batería, los obstáculos regulatorios y las complejidades técnicas para que el mercado alcance su máximo potencial. A medida que la tecnología avanza y las partes interesadas colaboran para superar estos desafíos, los sistemas de almacenamiento de energía residencial podrían desempeñar un papel fundamental en la configuración del futuro del consumo de energía sostenible a nivel doméstico.

Tendencias clave del mercado

Avances de las baterías en el mercado

Las baterías desempeñan un papel crucial en los sistemas de almacenamiento de energía y son responsables de una parte importante del costo total del sistema, especialmente cuando se utilizan en sistemas de almacenamiento de energía residencial. La capacidad total instalada de fuentes de energía renovable está aumentando a un ritmo significativo en todo el mundo, al igual que la instalación de techos solares en edificios residenciales. Es probable que el aumento de la capacidad de los techos solares fomente también un aumento en la demanda de almacenamiento de energía en baterías. Por lo tanto, se espera que la aparición de nuevos sistemas de almacenamiento de energía (ESS), para aplicaciones residenciales, impulse la demanda de baterías de iones de litio durante el período de pronóstico. Las propiedades de las baterías de iones de litio, como su menor peso, su bajo tiempo de carga, su mayor número de ciclos de carga y su menor coste, las hacen preferibles para esta aplicación. En los últimos tiempos, debido a la caída de sus precios, las baterías de iones de litio han ganado popularidad como sistemas de almacenamiento de baterías de elección para inversores domésticos y solares residenciales. En 2021, el precio de la batería de iones de litio era de 123 USD/kWh, lo que supone una reducción del 81,58 % respecto de los 668 USD/kWh de 2013. Las políticas de almacenamiento de energía residencial hasta la fecha son bastante incipientes. Sin embargo, países como Estados Unidos y Alemania, a través de medidas de política estatal y de regulación, están creando oportunidades en los mercados locales de almacenamiento de energía. Por ejemplo, en junio de 2021, el Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) anunció una política inmediata para ampliar la cadena de suministro de fabricación nacional de materiales y tecnologías de baterías avanzadas.

Información segmentaria

Información sobre el tipo de tecnología

Las baterías de iones de litio (Li-ion) tienen una eficiencia de carga y descarga de casi el 100 %, lo que permite la entrada y salida de los mismos amperios-hora. Estas baterías ofrecen varias ventajas técnicas sobre otras tecnologías, como las baterías de plomo-ácido. Las baterías de iones de litio recargables, en promedio, ofrecen más de 5000 ciclos, en comparación con las baterías de plomo-ácido que duran alrededor de 400-500 veces. Las baterías de iones de litio se pueden recargar numerosas veces y son más estables. Además, tienden a tener una mayor densidad de energía, capacidad de voltaje y menor tasa de autodescarga que otras baterías recargables. Esto mejora la eficiencia energética, ya que una sola celda tiene una retención de carga más prolongada que los diferentes tipos de baterías. Además, las baterías de iones de litio no necesitan un mantenimiento y reemplazo tan frecuentes como las baterías de plomo-ácido. Las baterías de iones de litio mantienen su voltaje durante todo el ciclo de descarga, lo que permite una mayor y más duradera eficiencia de los componentes eléctricos, mientras que el voltaje de las baterías de plomo-ácido disminuye de manera constante durante todo el ciclo de descarga. A pesar del mayor costo inicial de las baterías de iones de litio, el costo real es mucho menor que el de las baterías de plomo-ácido, si se considera la vida útil y el rendimiento. Por lo tanto, con base en los factores mencionados anteriormente, se espera que la tecnología de baterías de iones de litio domine el mercado global de sistemas de almacenamiento de energía residencial durante el período de pronóstico.

Perspectivas regionales

La región de Europa se ha establecido como líder en el

Desarrollos recientes

• Febrero de 2022La asociación entre FIMER y Vega Solar suministró 14 inversores PVS-100, una solución de cadena trifásica, a Albania. El PVS-100/120-TL es un inversor de cadena trifásico conectado a la nube de FIMER diseñado para sistemas solares descentralizados rentables tanto en el suelo como en los tejados.
• Mayo de 2022Salient Energy, una empresa que desarrolla baterías patentadas de iones de zinc como alternativa a las baterías de iones de litio en el almacenamiento de energía residencial, anunció que había formalizado una asociación con Horton World Solutions (HWS), un constructor de viviendas sostenible cuyo sistema patentado de armazón compuesto permite la mejor eficiencia energética y tiempo de construcción de su clase.
• En mayo de 2022, Mango Power lanzó la Serie M de Mango Power en Intersolar Munich 2022. El sistema se puede utilizar con energía solar fotovoltaica, con una batería de 10 a 20 kWh para uso diario y de emergencia. El sistema admite conexiones monofásicas y trifásicas con una capacidad de salida de 8 a 14 kW. El sistema se puede utilizar en varias aplicaciones, incluido un inversor integrado, una puerta de enlace de respaldo y un cargador de vehículos eléctricos. La empresa lanzó diferentes versiones para los mercados de Estados Unidos y Europa.
• En junio de 2022, Toyota ingresó al mercado de almacenamiento de energía con el lanzamiento del sistema O-Uchi Kyuden, un producto de batería residencial. Toyota lanzó un sistema de almacenamiento de batería con una potencia nominal de 5,5 kWh y una capacidad nominal de 8,7 kWh, que utiliza la tecnología de batería para vehículos eléctricos de la empresa. Cuando se conecta a un sistema fotovoltaico en el techo, el sistema puede alimentar una casa de día y de noche. Inicialmente, la empresa pretende vender el sistema de almacenamiento en Japón.

Principales actores del mercado

• Tesla, Inc.
• LG Chem Ltd.
• Sonnen GmbH
• Enphase Energy, Inc
• Sunrun Inc
• Panasonic Corporación
•  Orison
• Eguana Technologies Inc
• Pika Energy
• BYD Company Limited