Mercato dell'accumulo di energia stazionario: dimensioni, quota, tendenze, opportunità e previsioni del settore globale, segmentate per applicazione (fronte contatore (FTM) o applicazione di rete, dietro il contatore), per tipo di accumulo di energia (accumulo di idrogeno e ammoniaca, accumulo di energia gravitazionale, accumulo di energia ad aria compressa, accumulo di aria liquida, accumulo di e

Panoramica del mercato

Il mercato globale dell'accumulo di energia stazionario sta attraversando una fase di trasformazione, guidata dall'imperativo per soluzioni energetiche sostenibili, stabilità della rete e integrazione di risorse rinnovabili. Le batterie agli ioni di litio sono emerse come la forza dominante in questo panorama dinamico, sfruttando la loro elevata densità energetica, il lungo ciclo di vita e la versatilità per soddisfare le diverse esigenze di applicazioni residenziali, commerciali e su scala di pubblica utilità. L'adozione diffusa di sistemi di accumulo di energia stazionari è alimentata dalla crescente necessità di resilienza della rete, gestione efficace del carico di picco e integrazione di fonti di energia rinnovabili. Le applicazioni Behind-the-Meter (BTM), in particolare nei settori residenziale e commerciale, hanno assistito a una significativa trazione poiché i consumatori cercano indipendenza energetica e ottimizzazione dei costi. Inoltre, l'elettrificazione dei trasporti, unita all'aumento dei veicoli elettrici, contribuisce alla relazione simbiotica tra accumulo di energia e infrastrutture di trasporto. L'accumulo di energia ad aria compressa (CAES) si distingue come una soluzione scalabile ed efficiente, che affronta la stabilizzazione della rete e fornisce energia distribuibile. Con l'evoluzione del mercato, si prevede che i progressi nelle tecnologie di accumulo di energia, nei quadri normativi e negli sforzi di ricerca e sviluppo in corso daranno forma a un panorama energetico globale più resiliente, decentralizzato e sostenibile.

Principali fattori trainanti del mercato

Integrazione delle energie rinnovabili e stabilità della rete

Uno dei principali fattori trainanti che catalizzano la crescita del mercato globale dell'accumulo di energia stazionario è l'imperativo per l'integrazione delle energie rinnovabili e la stabilità della rete. Mentre il mondo si avvia verso un futuro energetico sostenibile e a basse emissioni di carbonio, la natura intermittente delle fonti di energia rinnovabile, come l'energia solare ed eolica, pone delle sfide alla stabilità della rete. I sistemi di accumulo di energia stazionari svolgono un ruolo fondamentale nell'affrontare questa sfida immagazzinando l'energia in eccesso generata durante i periodi di picco della produzione rinnovabile e rilasciandola nei periodi di elevata domanda. Questa capacità migliora la stabilità della rete, attenua la variabilità della generazione di energia rinnovabile e facilita l'integrazione senza soluzione di continuità dell'energia pulita nelle reti elettriche esistenti.

Aumento della domanda di energia e gestione dei picchi di carico

L'aumento della domanda globale di energia, unito alla necessità di una gestione efficace dei picchi di carico, è un fattore determinante che alimenta il mercato dell'accumulo di energia stazionario. La crescita della popolazione, l'urbanizzazione e l'industrializzazione contribuiscono all'aumento del consumo di elettricità. I sistemi di accumulo di energia stazionari offrono una soluzione per gestire i picchi di domanda immagazzinando l'energia in eccesso durante i periodi di bassa domanda e rilasciandola durante le ore di picco di utilizzo. Ciò non solo aiuta le utility a soddisfare in modo efficiente i picchi di domanda di energia, ma riduce anche la necessità di costosi aggiornamenti infrastrutturali. Con l'intensificarsi della domanda di soluzioni energetiche affidabili e flessibili, l'accumulo di energia stazionario diventa uno strumento cruciale per ottimizzare la distribuzione dell'energia e migliorare l'efficienza complessiva della rete elettrica.

Progressi tecnologici e riduzione dei costi

I continui progressi tecnologici e la conseguente riduzione dei costi delle tecnologie di accumulo di energia, in particolare delle batterie agli ioni di litio, sono i principali motori che promuovono la crescita del mercato. L'ultimo decennio ha visto significativi progressi nella chimica delle batterie, nei processi di produzione e nella progettazione dei sistemi di accumulo di energia. Ciò ha portato a una sostanziale riduzione del costo per kilowattora di energia immagazzinata, rendendo l'accumulo di energia stazionario più economicamente sostenibile. Le iniziative di ricerca e sviluppo in corso si concentrano sul miglioramento della densità energetica, del ciclo di vita e delle prestazioni complessive del sistema. Con il continuo calo dei costi, la fattibilità economica dei sistemi di accumulo di energia stazionari migliora, determinando una maggiore adozione in varie applicazioni.

Elettrificazione dei trasporti e dei veicoli elettrici (EV)

La spinta globale verso l'elettrificazione dei trasporti, unita alla rapida crescita del mercato dei veicoli elettrici (EV), funge da motore significativo per il mercato dell'accumulo di energia stazionario. La crescente adozione di EV richiede infrastrutture di ricarica avanzate e soluzioni di supporto alla rete. L'accumulo di energia stazionario svolge un ruolo fondamentale in questo contesto, fornendo stabilità alla rete, gestendo i picchi dell'infrastruttura di ricarica e abilitando capacità di ricarica rapida. Inoltre, il riutilizzo delle batterie EV dismesse per l'accumulo di energia stazionario migliora ulteriormente la sostenibilità di questi sistemi. Mentre l'industria automobilistica accelera verso l'elettrificazione, si prevede che la sinergia tra veicoli elettrici e accumulo di energia stazionario guiderà una crescita sostanziale del mercato.

Resilienza energetica e implementazioni di microreti

La crescente consapevolezza dell'importanza della resilienza energetica, in particolare di fronte a calamità naturali e interruzioni della rete, è un motore convincente per il mercato dell'accumulo di energia stazionario. I sistemi di accumulo di energia stazionari, quando integrati nelle microreti, forniscono una soluzione energetica decentralizzata e resiliente. Le microreti, alimentate dall'accumulo di energia stazionario, possono funzionare in modo autonomo durante le interruzioni della rete, garantendo un'alimentazione continua a strutture critiche come ospedali, data center e servizi di emergenza. La capacità dell'accumulo di energia stazionario di migliorare la resilienza energetica è in linea con gli sforzi globali per costruire infrastrutture energetiche più solide e resilienti in grado di resistere a sfide impreviste, tra cui eventi meteorologici estremi e guasti alla rete.

Principali sfide di mercato

Costi iniziali elevati e preoccupazioni sul ritorno sull'investimento

Una delle principali sfide che il mercato globale dell'accumulo di energia stazionario deve affrontare sono gli elevati costi iniziali associati all'implementazione di sistemi di accumulo di energia. Mentre i costi delle tecnologie di accumulo di energia, in particolare delle batterie agli ioni di litio, sono diminuiti, l'investimento iniziale rimane un ostacolo significativo per un'adozione diffusa. Le aziende, le utility e i consumatori residenziali spesso affrontano vincoli finanziari nel giustificare la spesa in conto capitale iniziale, soprattutto se si considerano i periodi di ammortamento relativamente lunghi per i sistemi di accumulo di energia stazionari. Per superare questa sfida sono necessari sforzi continui per ridurre i costi di produzione, aumentare l'efficienza del sistema di accumulo di energia e stabilire meccanismi finanziari che rendano queste tecnologie più accessibili e attraenti dal punto di vista del ritorno sull'investimento.

Limitazioni tecnologiche e degrado delle prestazioni

Le tecnologie di accumulo di energia stazionaria, basate principalmente su batterie agli ioni di litio, affrontano sfide legate alle limitazioni tecnologiche e al degrado delle prestazioni nel tempo. Le batterie agli ioni di litio, sebbene ampiamente adottate per la loro elevata densità energetica e la durata relativamente lunga, incontrano ancora problemi come la riduzione della capacità, problemi di gestione termica e considerazioni sulla sicurezza. Con l'invecchiamento dei sistemi di accumulo di energia, le loro prestazioni complessive potrebbero degradarsi, influendo sull'efficienza e sull'affidabilità. Per affrontare queste limitazioni tecnologiche sono necessarie continue ricerche e sviluppo per migliorare le sostanze chimiche delle batterie, esplorare tecnologie di accumulo di energia alternative e implementare solide strategie di monitoraggio e manutenzione per massimizzare la longevità e le prestazioni dei sistemi di accumulo di energia stazionaria.

Incertezze normative e politiche

Il mercato dell'accumulo di energia stazionario si confronta con incertezze normative e politiche che variano a seconda delle regioni e delle giurisdizioni. Norme e politiche incoerenti relative all'implementazione dell'accumulo di energia, all'interconnessione della rete e alla partecipazione al mercato pongono sfide per gli stakeholder del settore. L'assenza di quadri normativi standardizzati può ostacolare lo sviluppo di un campo di gioco equo, rendendo difficile per le aziende orientarsi nei panorami normativi. L'evoluzione di politiche di supporto, tra cui incentivi, tariffe e procedure di autorizzazione semplificate, è fondamentale per promuovere un ambiente favorevole all'adozione diffusa dell'accumulo di energia stazionario. La collaborazione del settore e gli sforzi di advocacy sono essenziali per allineare i quadri normativi alle esigenze in evoluzione del mercato dell'accumulo di energia.

Limitata densità energetica e vincoli di capacità di accumulo

Nonostante i progressi nelle tecnologie delle batterie, i sistemi di accumulo di energia stazionari devono ancora affrontare sfide relative alla limitata densità energetica e ai vincoli di capacità di accumulo. Questi vincoli influiscono sulla durata per cui l'energia può essere immagazzinata e successivamente scaricata, limitando la capacità dei sistemi di accumulo di energia di soddisfare una domanda prolungata o di fornire energia di backup sostenuta. Superare queste sfide implica una ricerca continua per migliorare la densità energetica, esplorare materiali alternativi e sviluppare soluzioni di accumulo innovative in grado di gestire capacità maggiori. Con l'espansione delle applicazioni per l'accumulo di energia stazionaria, in particolare nel contesto del supporto di rete e dell'integrazione delle energie rinnovabili, affrontare queste limitazioni di capacità diventa fondamentale affinché la tecnologia realizzi il suo potenziale come soluzione affidabile e scalabile.

Sfide di integrazione con l'infrastruttura di rete

Le sfide di integrazione con l'infrastruttura di rete esistente rappresentano un ostacolo significativo per il mercato globale dell'accumulo di energia stazionaria. L'integrazione senza soluzione di continuità dei sistemi di accumulo di energia nella rete richiede la compatibilità con diverse architetture di rete, protocolli di comunicazione e sistemi di controllo. Le incongruenze negli standard di rete e la mancanza di interoperabilità tra diverse tecnologie di accumulo di energia possono impedire l'implementazione efficiente dell'accumulo stazionario. Per superare le sfide dell'integrazione sono necessari sforzi collaborativi tra stakeholder del settore, utility e organismi di regolamentazione per stabilire protocolli standardizzati, migliorare la flessibilità della rete e sviluppare soluzioni di smart grid che si adattino perfettamente all'integrazione di sistemi di accumulo di energia stazionari.

Principali tendenze di mercato

Crescita accelerata guidata dall'integrazione delle fonti rinnovabili

Una delle tendenze più importanti nel mercato globale dell'accumulo di energia stazionaria è la crescita accelerata spinta dall'integrazione di fonti di energia rinnovabili. Mentre il mondo si sposta verso un panorama energetico sostenibile e a basse emissioni di carbonio, la natura intermittente delle energie rinnovabili come l'energia solare ed eolica richiede soluzioni di accumulo di energia efficienti. I sistemi di accumulo di energia stazionari svolgono un ruolo fondamentale nel mitigare la variabilità della generazione rinnovabile, fornendo stabilità alla rete e consentendo la fornitura affidabile di energia pulita. Con una crescente enfasi sulla decarbonizzazione e ambiziosi obiettivi di energia rinnovabile a livello globale, la domanda di soluzioni di accumulo di energia stazionaria sta assistendo a una robusta ripresa, posizionandosi come perno nella transizione verso un mix energetico più ecologico.

Progressi nelle tecnologie delle batterie e nei sistemi di accumulo di energia

Il mercato dell'accumulo di energia stazionario sta vivendo una tendenza trasformativa guidata dai continui progressi nelle tecnologie delle batterie e nei sistemi di accumulo di energia. Le batterie agli ioni di litio, in particolare, sono diventate la scelta principale per l'accumulo stazionario grazie alla loro elevata densità energetica, alla maggiore durata del ciclo e ai costi in calo. Tuttavia, gli sforzi di ricerca e sviluppo in corso sono focalizzati sul miglioramento delle sostanze chimiche delle batterie, sull'esplorazione di alternative e sul miglioramento delle prestazioni complessive del sistema. Innovazioni come le batterie allo stato solido, le batterie a flusso e i materiali di nuova generazione stanno rimodellando il panorama, offrendo maggiore efficienza energetica, maggiore durata e maggiore sicurezza. Questa tendenza indica un ambiente dinamico e competitivo nel settore dell'accumulo di energia stazionaria, in quanto le parti interessate si sforzano di implementare tecnologie all'avanguardia per soddisfare le crescenti richieste di energia.

Crescente attenzione alla resilienza e all'affidabilità della rete

La resilienza e l'affidabilità della rete sono emerse come considerazioni fondamentali nel mercato dell'accumulo di energia stazionaria. L'aumento degli eventi meteorologici estremi, unito alle vulnerabilità delle reti elettriche tradizionali, evidenzia l'importanza dell'accumulo di energia nel rafforzare la resilienza della rete. I sistemi di accumulo di energia stazionaria forniscono capacità di risposta rapida, consentendo un'alimentazione energetica senza interruzioni durante le interruzioni della rete e stabilizzando le fluttuazioni di frequenza. Governi e servizi di pubblica utilità a livello globale stanno riconoscendo il ruolo cruciale dell'accumulo di energia nel migliorare l'affidabilità della rete, ridurre i tempi di inattività e garantire un'alimentazione elettrica costante. Questa tendenza è particolarmente evidente nelle regioni soggette a calamità naturali, dove l'accumulo di energia stazionaria funge da componente fondamentale di un'infrastruttura energetica resiliente.

Aumento delle applicazioni dietro il contatore nei settori commerciale e residenziale

Una tendenza degna di nota nel mercato dell'accumulo di energia stazionaria è l'aumento delle applicazioni dietro il contatore, in particolare nei settori commerciale e residenziale. Le aziende e i proprietari di case stanno adottando sempre più soluzioni di accumulo di energia per ottimizzare il consumo energetico, ridurre i costi di picco della domanda e migliorare l'autosufficienza energetica. I sistemi di accumulo stazionari dietro il contatore, integrati con pannelli solari, consentono agli utenti di immagazzinare l'energia in eccesso generata durante i periodi di bassa domanda per utilizzarla durante i periodi di punta o in caso di interruzioni della rete. Questa tendenza riflette uno spostamento verso sistemi energetici decentralizzati, consentendo ai consumatori di gestire attivamente il loro consumo di energia e contribuire alla stabilità della rete, trasformando così i consumatori di energia in prosumer.

Integrazione di accumulo stazionario in centrali elettriche virtuali

Una tendenza emergente nel mercato dell'accumulo stazionario di energia è l'integrazione di asset di accumulo in centrali elettriche virtuali (VPP). Le VPP sfruttano sistemi di controllo avanzati e tecnologie digitali per aggregare e ottimizzare il funzionamento delle risorse energetiche distribuite, incluso l'accumulo stazionario. Questa integrazione consente alle utility e agli operatori di rete di sfruttare la flessibilità dei sistemi di accumulo stazionario, bilanciando la domanda e l'offerta di energia in tempo reale. Partecipando alle VPP, i proprietari di accumulo stazionario possono sbloccare flussi di entrate aggiuntivi tramite servizi come il peak shaving, la regolazione della frequenza e il supporto della rete. Questa tendenza indica uno spostamento verso sistemi energetici più dinamici e interconnessi, favorendo l'utilizzo efficiente delle risorse energetiche distribuite per migliorare la stabilità e la flessibilità della rete.

Approfondimenti segmentali

Approfondimenti applicativi

Segmento Behind the Meter

I consumatori residenziali e commerciali sfruttano l'accumulo di energia BTM per gestire efficacemente i costi dell'elettricità, in particolare nelle regioni con modelli di tariffazione basati sull'orario di utilizzo. La capacità di immagazzinare e autoconsumare energia durante i periodi di tariffe elevate contribuisce a notevoli risparmi sui costi. Inoltre, i sistemi behind-the-meter forniscono una soluzione per mitigare l'instabilità della rete offrendo supporto localizzato, riducendo la pressione sulla rete più ampia durante le ore di punta.

Inoltre, la crescita del mercato dei veicoli elettrici ha ulteriormente spinto le applicazioni Behind the Meter. I sistemi di accumulo di energia stazionari integrati con l'infrastruttura di ricarica dei veicoli elettrici consentono agli utenti di ottimizzare i propri modelli di ricarica, immagazzinare energia durante le ore non di punta e gestire la domanda aumentata associata all'adozione diffusa dei veicoli elettrici. La convergenza delle esigenze energetiche residenziali, delle fonti di energia rinnovabili e dell'elettrificazione dei trasporti ha posizionato le applicazioni BTM come una forza dominante nel mercato globale dell'accumulo di energia stazionario.

Informazioni sul tipo di accumulo di energia

Segmento di accumulo di energia ad aria compressa

Uno dei fattori chiave che contribuiscono al predominio di CAES è la sua scalabilità. I sistemi CAES possono essere distribuiti su scale diverse, che vanno da installazioni più piccole a livello di comunità a grandi progetti su scala di pubblica utilità. Questa adattabilità lo rende una scelta versatile, che soddisfa le diverse esigenze di accumulo di energia in diverse applicazioni e aree geografiche. Inoltre, la durata di scarica relativamente più lunga dei sistemi CAES li rende adatti a fornire energia sostenuta per periodi prolungati, affrontando problemi di stabilizzazione della rete e affidabilità.

L'efficienza è un altro fattore che rafforza il predominio di CAES. A differenza di altre tecnologie di accumulo di energia che possono subire perdite di conversione di energia, i sistemi CAES vantano un'efficienza di andata e ritorno relativamente elevata. L'efficienza isentropica dei processi di compressione ed espansione contribuisce a ridurre al minimo le perdite di energia durante lo stoccaggio e il recupero, migliorando l'efficienza complessiva del sistema di stoccaggio dell'energia.

Inoltre, CAES trae vantaggio da tecnologie mature e consolidate, essendo state implementate e operative per decenni. Questa esperienza conferisce un livello di fiducia alle parti interessate, tra cui servizi di pubblica utilità e investitori, nella ricerca di soluzioni affidabili e comprovate per soddisfare le esigenze di un panorama energetico in rapida evoluzione.

Approfondimenti regionali

Diversi paesi nella regione Asia-Pacifico hanno implementato politiche governative di supporto e incentivi per promuovere l'implementazione di sistemi di stoccaggio di energia stazionari. I governi riconoscono il ruolo dello stoccaggio di energia nel raggiungimento della sicurezza energetica, nella riduzione delle emissioni di carbonio e nel miglioramento della stabilità della rete. I quadri politici includono sussidi, tariffe feed-in e meccanismi normativi che incoraggiano gli investimenti nelle infrastrutture di stoccaggio dell'energia, rendendolo una proposta interessante per aziende e investitori.

La regione Asia-Pacifico è stata proattiva nello sfruttamento delle fonti di energia rinnovabili, tra cui l'energia solare ed eolica. L'accumulo di energia stazionaria svolge un ruolo cruciale nel mitigare l'intermittenza e la variabilità associate alle energie rinnovabili. Poiché i paesi della regione mirano ad aumentare la quota di energie rinnovabili nel loro mix energetico, i sistemi di accumulo di energia stazionaria diventano fondamentali per immagazzinare l'energia in eccesso durante i periodi di surplus di generazione e rilasciarla quando la domanda è elevata, garantendo un'integrazione fluida dell'energia rinnovabile nella rete.

L'Asia Pacifica è diventata un hub globale per i progressi tecnologici e la produzione, inclusa la produzione di batterie agli ioni di litio, la tecnologia dominante nell'accumulo di energia stazionaria. I paesi della regione, in particolare Cina e Corea del Sud, hanno effettuato investimenti sostanziali in impianti di produzione di batterie e attività di ricerca e sviluppo. Ciò ha portato a riduzioni dei costi, aumento della densità energetica e migliori prestazioni delle tecnologie delle batterie, rendendo l'accumulo di energia stazionario più economicamente sostenibile.

Sviluppi recenti

• A settembre 2022, Contemporary Amperex Technology Co., Limited ha annunciato la nuova base di produzione di batterie a Luoyang, provincia di Henan, Cina, con un'area pianificata di 113 ettari e un investimento totale che ha raggiunto 1,94 miliardi di dollari (14 miliardi di yuan). Si prevede che l'impianto contribuirà all'espansione della portata dei clienti nel mercato regionale.
• A luglio 2022, Durapower Group ha lanciato il DP Omni Battery Pack. Questi pacchi batteria compatti e integrati hanno un periodo di ricarica inferiore a un'ora e utilizzano celle di batteria al litio-nichel-manganese-ossido di cobalto (NMC) brevettate ad alta energia per raggiungere densità di energia del pacco superiori a 160 Wh/kg. Inoltre, è stato realizzato per essere a prova di futuro, in modo da poter essere facilmente aggiornato a nuove chimiche delle batterie e design delle celle in futuro. Ciò consentirebbe di utilizzarlo in applicazioni di soluzioni di accumulo di energia (ESS) in futuro
• A novembre 2021, Duracell ha avviato una partnership con Power Center+ per portare il portafoglio di prodotti Duracell Power Center di soluzioni di accumulo di energia domestica in Nord America e nei Caraibi.
• A marzo 2022, Tesla ha annunciato che sta realizzando nuovi impianti di produzione di sistemi di accumulo di energia nel Queensland. Per fornire ai residenti del Queensland elettricità più affidabile, conveniente e pulita, il generatore pubblico CS Energy costruirà quindi una batteria su scala di rete vicino a Chinchilla. La batteria basata su Tesla Megapack, che farà parte del centro energetico di CS Energy a Kogan Creek, avrà una capacità di 100 megawatt e 200 megawattora.

Principali attori del mercato

• 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.