Mercado de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red: tamaño de la industria global, participación, tendencias, oportunidades y pronóstico, 2018-2028 segmentado por tipo de batería (iones de litio, ácido de plomo, batería de flujo, batería a base de sodio y otras), por modelo de propiedad (propiedad de terceros y propiedad de servicios públicos), por aplicación (integración renovable,

Descripción general del mercado

El mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red se valoró en USD 1.57 mil millones en 2022 y se anticipa que proyectará un crecimiento sólido en el período de pronóstico con una CAGR del 11,73% hasta 2028. Numerosos países y regiones están actualmente involucrados en iniciativas de modernización de la red destinadas a actualizar la infraestructura de la red envejecida, mejorar la confiabilidad de la red e integrar tecnologías avanzadas. La modernización de la red a menudo implica la incorporación de sistemas de almacenamiento de energía, como baterías de iones de litio, almacenamiento hidroeléctrico bombeado y baterías de flujo avanzadas. Estos sistemas desempeñan un papel vital en la estabilización de las redes, la mejora de la gestión de la carga y la facilitación de una utilización más eficiente de los recursos energéticos renovables.

Principales impulsores del mercado

Aumento de la integración de las energías renovables

Uno de los principales impulsores del mercado mundial de los sistemas de almacenamiento de energía a escala de red es la creciente integración de las fuentes de energía renovable en la red. A medida que el mundo avanza hacia una combinación energética más sostenible y respetuosa con el medio ambiente, existe una dependencia cada vez mayor de fuentes de energía renovables intermitentes como la energía solar y eólica. Si bien estas fuentes ofrecen numerosos beneficios ambientales, también presentan un desafío significativo debido a su variabilidad e imprevisibilidad. Los sistemas de almacenamiento de energía a escala de red abordan eficazmente este desafío al proporcionar un medio para almacenar el excedente de energía generada durante períodos de alta producción de energía renovable y liberarla cuando la demanda es alta o la generación renovable es baja.

Con los gobiernos y las empresas de servicios públicos de todo el mundo estableciendo objetivos ambiciosos para el despliegue de energía renovable, la demanda de soluciones de almacenamiento de energía efectivas se vuelve aún más crucial. Los sistemas de almacenamiento de energía a escala de red, incluidas las baterías de iones de litio, el almacenamiento hidroeléctrico por bombeo y las baterías de flujo avanzado, desempeñan un papel fundamental en la estabilización de las redes, garantizando un suministro de energía constante y optimizando la utilización de recursos de energía renovable. Estos sistemas ayudan a mitigar las fluctuaciones en la generación de energía renovable, reducir las restricciones y mejorar la confiabilidad de la red. En consecuencia, la creciente integración de fuentes de energía renovable actúa como un impulsor importante detrás de la creciente demanda de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red.

Dinámica cambiante del mercado energético y modernización de la red

Uno de los principales impulsores del mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red es la dinámica cambiante del mercado energético y la modernización de la infraestructura de la red. Los mercados energéticos tradicionales, que se basaban predominantemente en la generación de combustibles fósiles y plantas de energía centralizadas, están experimentando actualmente una transformación significativa. El panorama energético está siendo remodelado por la descentralización, los recursos energéticos distribuidos (DER) y la aparición de prosumidores (consumidores que también producen energía). Para adaptarse a estos cambios y crear redes energéticas más flexibles, resilientes y eficientes, se están implementando iniciativas de modernización de la red en todo el mundo. Los sistemas de almacenamiento de energía a escala de la red desempeñan un papel vital en estos esfuerzos de modernización. Sirven como una herramienta crucial para gestionar la integración de DER, garantizar la estabilidad de la red y habilitar programas de respuesta a la demanda. Los sistemas de almacenamiento de energía pueden responder rápidamente a las fluctuaciones de la demanda y la oferta, lo que ayuda a las empresas de servicios públicos a mantener el equilibrio de la red y evitar apagones. Además, la dinámica cambiante del mercado, como la creciente adopción de vehículos eléctricos (VE) y la electrificación de varios sectores, están impulsando la demanda de sistemas de almacenamiento de energía para respaldar el crecimiento de la infraestructura de carga de VE y proporcionar servicios de soporte de la red. A medida que la movilidad eléctrica se vuelve más frecuente, la necesidad de soluciones de carga rápida y confiables, respaldadas por el almacenamiento de energía, se vuelve cada vez más evidente. Estos factores contribuyen colectivamente al crecimiento del mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red.

Políticas e incentivos gubernamentales

Las políticas e incentivos gubernamentales desempeñan un papel fundamental en el impulso de la expansión del mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red. Los gobiernos en varios niveles reconocen la importancia del almacenamiento de energía para alcanzar los objetivos de sostenibilidad, seguridad y confiabilidad. Como resultado, están implementando una variedad de políticas, regulaciones e incentivos financieros para promover la adopción de tecnologías de almacenamiento de energía.

Por ejemplo, con frecuencia se ofrecen subsidios, créditos fiscales y subvenciones para incentivar las inversiones en proyectos de almacenamiento de energía a escala de red. Estos incentivos financieros mejoran la viabilidad económica y el atractivo de los proyectos de almacenamiento de energía tanto para los inversores como para las empresas de servicios públicos. Además, numerosos países están fijando objetivos y mandatos de almacenamiento de energía, obligando a las empresas de servicios públicos a integrar una cantidad específica de capacidad de almacenamiento de energía en sus redes.

Además, las políticas relativas a la resiliencia y la fiabilidad de la red están impulsando la adopción de sistemas de almacenamiento de energía como un medio para reforzar la resiliencia del sistema eléctrico frente a los desastres naturales y los ciberataques. Las iniciativas de modernización de la red financiadas por el gobierno a menudo incluyen disposiciones para la integración del almacenamiento de energía.

En conclusión, las políticas e incentivos gubernamentales son un factor decisivo que acelera el crecimiento del mercado mundial de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red. Establecen un entorno de inversión favorable, fomentan la innovación y facilitan el logro de objetivos relacionados con la energía, posicionando el almacenamiento de energía como un componente vital del futuro panorama energético.

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Principales desafíos del mercado

Altos costes iniciales e intensidad de capital

Uno de los principales desafíos que enfrenta el mercado mundial de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red son los importantes costes iniciales y la intensidad de capital asociados a su desarrollo e implementación. Los proyectos de almacenamiento de energía a escala de red suelen requerir importantes inversiones iniciales en infraestructura, tecnología e instalación. Estos costos pueden variar significativamente según la tecnología de almacenamiento de energía elegida, la escala del proyecto y la ubicación.

Por ejemplo, los sistemas de almacenamiento de energía basados en baterías de iones de litio, una de las tecnologías más comúnmente empleadas, implican gastos iniciales relativamente altos debido al costo de las celdas de batería y los componentes asociados. De manera similar, los proyectos de almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo requieren una inversión de capital sustancial para la construcción de embalses e infraestructura relacionada. Estos costos pueden actuar como una barrera de entrada tanto para las empresas de servicios públicos como para los productores de energía independientes, impidiendo la adopción generalizada del almacenamiento de energía a escala de red.

Además, la intensidad de capital de los proyectos de almacenamiento de energía puede plantear desafíos en términos de financiamiento y atracción de inversiones, en particular para los actores más pequeños en el mercado de la energía. Si bien existen ciertos incentivos y subsidios gubernamentales para aliviar estas cargas financieras, es posible que no siempre sean suficientes para compensar los requisitos de capital iniciales.

Limitaciones tecnológicas y degradación del rendimiento

Uno de los desafíos clave en el mercado global para sistemas de almacenamiento de energía a escala de red es la presencia de limitaciones tecnológicas y el problema de la degradación del rendimiento con el tiempo. Si bien las tecnologías de almacenamiento de energía han logrado avances significativos en los últimos años, no están exentas de limitaciones.

Por ejemplo, las baterías de iones de litio de uso común en aplicaciones a escala de red son propensas a degradarse con el tiempo. Cada ciclo de carga y descarga puede resultar en una disminución de la capacidad y el rendimiento de la batería, lo que en última instancia afecta la vida útil y la eficiencia del sistema de almacenamiento de energía. Abordar esta degradación requiere un monitoreo y mantenimiento continuos, lo que introduce costos operativos y complejidad a los proyectos de almacenamiento de energía.

Además, las diferentes tecnologías de almacenamiento de energía exhiben características variables en términos de densidad de energía, eficiencia y ciclo de vida. Seleccionar la tecnología más adecuada para una aplicación específica y optimizar su rendimiento puede ser una tarea compleja. Garantizar que los sistemas de almacenamiento de energía cumplan con los estándares de rendimiento y los niveles de confiabilidad requeridos presenta un desafío constante que requiere esfuerzos continuos de investigación y desarrollo.

Obstáculos regulatorios y de políticas

Los obstáculos regulatorios y de políticas plantean un desafío significativo para el mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red. El panorama regulatorio para el almacenamiento de energía varía mucho entre regiones y países, lo que dificulta el desarrollo de un enfoque consistente y optimizado para su implementación.

Un desafío regulatorio notable es la ausencia de reglas claras y estandarizadas con respecto a la evaluación de los servicios de almacenamiento de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía a escala de red ofrecen varios servicios, incluida la estabilización de la red, la reducción de picos y la integración de energía renovable. Determinar cómo se valoran e integran estos servicios en las estructuras existentes del mercado energético puede ser intrincado y polémico.

Además, los procesos de obtención de permisos y de ubicación para proyectos de almacenamiento de energía a escala de red pueden requerir mucho tiempo y ser inciertos. Navegar por el panorama regulatorio, obtener las aprobaciones necesarias y abordar posibles preocupaciones ambientales puede resultar en demoras en los proyectos y mayores costos.

Para abordar estos desafíos, los gobiernos y los organismos reguladores deben colaborar estrechamente con las partes interesadas de la industria para establecer marcos regulatorios claros y consistentes que faciliten el despliegue eficiente de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red. Los enfoques estandarizados para la valoración, los permisos y la interconexión pueden fomentar un entorno más propicio para el crecimiento del mercado de almacenamiento de energía.

Tendencias clave del mercado

Aumento del despliegue de sistemas de almacenamiento de energía de larga duración

Una tendencia notable en el mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red es la creciente adopción de soluciones de almacenamiento de energía de larga duración. Si bien los sistemas de almacenamiento de corta duración, como las baterías de iones de litio, han dominado el mercado para aplicaciones como la regulación de frecuencia y la reducción de picos, existe un creciente reconocimiento de la importancia del almacenamiento de mayor duración para abordar los desafíos que plantean la integración de energía renovable y la confiabilidad de la red.

Los sistemas de almacenamiento de energía de larga duración, como las baterías de flujo avanzadas, el almacenamiento de energía de aire comprimido (CAES) y el almacenamiento térmico de sales fundidas, están ganando terreno. Estas tecnologías son capaces de almacenar energía durante períodos prolongados, que van desde varias horas hasta días o incluso semanas. Son muy adecuadas para aplicaciones como el cambio de generación de energía renovable del día a la noche o el suministro de estabilidad de la red durante períodos prolongados de baja producción de energía renovable.

El creciente despliegue de sistemas de almacenamiento de energía de larga duración está impulsado por varios factores. En primer lugar, ayuda a las empresas de servicios públicos y a los operadores de la red a gestionar la variabilidad de las fuentes de energía renovable, mejorando así la estabilidad de la red y reduciendo la dependencia de la generación de respaldo con combustibles fósiles. En segundo lugar, facilita el crecimiento de la energía renovable al permitir la integración del exceso de energía en la red durante períodos de alta generación, que luego se puede liberar cuando sea necesario. Por último, el almacenamiento de larga duración contribuye a la resiliencia de la red al proporcionar energía de respaldo durante cortes prolongados de la red, desastres naturales o eventos climáticos extremos.

Aparición de sistemas híbridos de almacenamiento de energía

Otra tendencia notable en el mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red es la aparición de sistemas híbridos de almacenamiento de energía. Estos sistemas combinan dos o más tecnologías de almacenamiento de energía para capitalizar sus respectivas fortalezas y abordar simultáneamente múltiples servicios y aplicaciones de la red.

Por ejemplo, un sistema híbrido de almacenamiento de energía podría integrar baterías de iones de litio con almacenamiento de energía de volante de inercia o supercondensadores. Esta integración permite que el sistema brinde tiempos de respuesta rápidos y servicios de almacenamiento de energía de corta duración, al mismo tiempo que ofrece capacidades de almacenamiento de energía de larga duración. Los sistemas híbridos se pueden optimizar para proporcionar equilibrio esencial de la red, regulación de frecuencia, energía de respaldo y otros servicios críticos.

Los sistemas híbridos de almacenamiento de energía están ganando popularidad debido a su excepcional flexibilidad y versatilidad. Estos sistemas se pueden adaptar para cumplir con los requisitos específicos de la red y adaptarse a las condiciones cambiantes de la red. A medida que los operadores de la red buscan cada vez más soluciones dinámicas para abordar el panorama energético en constante cambio, los sistemas híbridos presentan una opción atractiva para mejorar la estabilidad, la eficiencia y la resiliencia de la red.

Información segmentaria

Batería

El segmento de iones de litio surgió como el actor dominante en 2022. Las baterías de iones de litio han ganado una prominencia significativa en el mercado de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red debido a su alta densidad energética, eficiencia y versatilidad. Se utilizan para una amplia gama de aplicaciones de red, incluida la integración de energía renovable, la reducción de picos y la estabilización de la red.

Las baterías de iones de litio ofrecen una densidad energética notable, lo que les permite almacenar una cantidad sustancial de energía en un paquete relativamente compacto y liviano, lo que las hace adecuadas para aplicaciones a escala de red.

La variabilidad de las fuentes de energía renovable, como la solar y la eólica, requiere soluciones de almacenamiento de energía como las baterías de iones de litio para mitigar las fluctuaciones en la generación de energía. Las baterías de iones de litio contribuyen a la estabilización de la red al proporcionar servicios auxiliares como regulación de frecuencia y soporte de voltaje.

Los esfuerzos de investigación y desarrollo en curso buscan mejorar el rendimiento y la longevidad de las baterías de iones de litio, abordando potencialmente las limitaciones en el ciclo de vida. Las baterías de vehículos eléctricos usadas se pueden reutilizar para aplicaciones a escala de red, lo que ofrece una solución rentable y sostenible.

Se proyecta que el segmento de iones de litio seguirá creciendo, impulsado por su tecnología probada, alta densidad energética y continuas reducciones de costos. A medida que se acelera la transición a la energía renovable, las baterías de iones de litio desempeñarán un papel vital para garantizar la estabilidad de la red y permitir el uso eficiente de fuentes de energía renovables.

Perspectivas de la aplicación

Se proyecta que el segmento de integración renovable experimente un rápido crecimiento durante el período de pronóstico. El sector de la integración de energías renovables en el mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red desempeña un papel crucial a la hora de abordar los desafíos que presenta la creciente penetración de fuentes de energía renovables intermitentes como la solar y la eólica. Este sector es un impulsor clave del mercado de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red, ya que aborda de manera eficaz el problema de la intermitencia y la variabilidad en la generación de energía renovable. Abarca una gama de tecnologías y soluciones de almacenamiento de energía que están diseñadas específicamente para almacenar el exceso de energía renovable durante los períodos de disponibilidad y liberarla durante los momentos de alta demanda o cuando la generación renovable es baja.

El creciente despliegue de fuentes de energía solar y eólica requiere la implementación de soluciones de almacenamiento de energía eficientes para gestionar de manera eficaz la variabilidad e intermitencia asociadas con estos recursos. Al combinar diferentes tecnologías de almacenamiento de energía, como baterías de iones de litio y baterías de flujo avanzadas, se pueden crear sistemas híbridos, que brindan capacidades de almacenamiento de corta y larga duración que optimizan la integración de energías renovables. Además, la utilización de sistemas avanzados de gestión energética y análisis predictivos puede mejorar el uso eficiente del almacenamiento de energía para la integración renovable mediante la optimización de los ciclos de carga y descarga.

En conclusión, el sector de integración renovable del mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red está impulsado por el imperativo de equilibrar y optimizar la generación de energía renovable, allanando así el camino para un futuro energético más sostenible y resiliente.

Perspectivas regionales

América del Norte emergió como el actor dominante en 2022, con la mayor participación de mercado. América del Norte desempeña un papel importante en el mercado global de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red, caracterizado por un panorama dinámico y en evolución. La región abarca Estados Unidos, Canadá y México, cada uno con sus propias políticas energéticas, infraestructura de red y dinámica de mercado.

En Estados Unidos, existe un panorama regulatorio muy diverso, y cada estado tiene sus propias políticas e incentivos energéticos. Los créditos fiscales a la inversión (ITC) y los créditos fiscales a la producción (PTC) federales han sido fundamentales para promover la adopción del almacenamiento de energía. En Canadá, las provincias y los territorios tienen políticas y regulaciones diversas relacionadas con el almacenamiento de energía. Provincias como Ontario y Columbia Británica han mostrado interés en integrar el almacenamiento de energía en sus redes eléctricas para mejorar la confiabilidad y apoyar la energía renovable. México está priorizando cada vez más la modernización de la red y la integración de la energía renovable. Las reformas energéticas del país y el crecimiento de su sector de energía renovable presentan oportunidades para proyectos de almacenamiento de energía, particularmente en regiones con fuentes de energía intermitentes.

La electrificación en curso de varios sectores, incluido el transporte, está impulsando una demanda adicional de almacenamiento de energía. La creciente adopción de vehículos eléctricos (VE) requiere el despliegue de infraestructura de almacenamiento de energía para estaciones de carga rápida y soporte de la red. Las inversiones en resiliencia de la red han sido impulsadas por eventos climáticos extremos y vulnerabilidades de la red. Los sistemas de almacenamiento de energía brindan energía de respaldo durante cortes y pueden ayudar a estabilizar la red en emergencias.

El mercado norteamericano de sistemas de almacenamiento de energía a escala de red está preparado para un crecimiento continuo. Se espera que los desarrollos futuros incluyan una mayor integración de la red, una mayor utilización del almacenamiento de energía de larga duración y una mejor colaboración entre los gobiernos, las empresas de servicios públicos y el sector privado para fomentar una infraestructura energética más resistente y sostenible.

Desarrollos recientes

• En 2021, LG Chem adquirió NEC Energy Solutions, una empresa de almacenamiento de energía en baterías.

Actores clave del mercado

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