Mercato globale dell'accumulo di energia termica per tecnologia (accumulo di calore sensibile, accumulo di calore latente e accumulo termochimico), per materiale di accumulo (acqua, sali fusi, materiali a cambiamento di fase e altri), per applicazione (generazione di energia, teleriscaldamento e raffreddamento e riscaldamento e raffreddamento di processo), per utente finale (servizi di pubblica ut

Panoramica del mercato

Il mercato globale dell'accumulo di energia termica è stato valutato a 18,89 miliardi di USD nel 2022 e si prevede che raggiungerà i 49,72 miliardi di USD entro il 2028, registrando un CAGR del 9,25% nel periodo di previsione dal 2024 al 2028. L'accumulo di energia termica si riferisce all'accumulo di energia mediante l'utilizzo di vari materiali che immagazzinano e rilasciano energia in base alle fluttuazioni di temperatura. Questa tecnologia trova applicazione in pompe di calore, centrali elettriche e sistemi di gestione dei rifiuti. Sfruttando i sistemi di accumulo di energia termica, è possibile ridurre la domanda di energia nelle ore di punta, con conseguenti minori emissioni di anidride carbonica e un minor consumo di energia per i consumatori finali. L'accumulo di energia termica è ampiamente utilizzato nelle centrali termoelettriche e solari per garantire un'alimentazione elettrica costante, anche durante la notte, e per sfruttare il calore nelle industrie di processo. Inoltre, la crescente adozione di generazione di energia rinnovabile e la crescente domanda di sistemi di accumulo di energia termica HVAC rappresentano un altro fattore convincente. Inoltre, si prevede che la crescente preoccupazione per le emissioni di gas serra e l'aumento dei prezzi del carburante stimoleranno ulteriormente la domanda di sistemi di accumulo di energia termica avanzati.

Principali fattori trainanti del mercato

Domanda di accumulo di energia per integrare la generazione di energia solare in continua crescita

La decarbonizzazione del settore energetico e la riduzione delle emissioni di carbonio per combattere il cambiamento climatico globale sono obiettivi cruciali per governi, autorità energetiche e servizi di pubblica utilità in tutto il mondo. Secondo IRENA, l'implementazione accelerata di energia rinnovabile, unita all'elettrificazione e al miglioramento dell'efficienza energetica della rete elettrica, può fornire oltre il 90% delle necessarie riduzioni delle emissioni di anidride carbonica (CO2) entro il 2050, in linea con gli obiettivi climatici di Parigi. Nel 2019, la capacità installata di energia rinnovabile globale è aumentata di 176 GW, con un tasso di crescita del 7,4% rispetto al 2018. Il settore idroelettrico ha assistito a una ripresa, contribuendo alla crescita complessiva della generazione. La generazione solare ha superato la bioenergia nel 2018, diventando la terza fonte di generazione di elettricità rinnovabile. La generazione solare ed eolica hanno registrato aumenti significativi rispettivamente del 28% e dell'11%. Insieme, queste due fonti hanno rappresentato il 73% della crescita dell'energia rinnovabile dal 2014. L'energia solare ha registrato un notevole tasso di crescita annuale medio del 49% a livello globale, guidato da solidi meccanismi di politica federale, come l'Investment Tax Credit per l'energia solare, e dalla crescente domanda di energia pulita nelle principali economie del Nord America, Europa e nella regione Asia-Pacifico. In Cina, le fonti di energia rinnovabile hanno contribuito al 26,7% della generazione di energia totale del paese nel 2018, con l'idroelettrico, l'eolico, il fotovoltaico e la biomassa che hanno fornito contributi significativi. La Cina ha fissato obiettivi solari ambiziosi, puntando a raggiungere almeno 210 GW, e potenzialmente fino a 270 GW, entro il 2020. Il governo indiano ha anche fissato un obiettivo di installazione di 175 GW di capacità di energia rinnovabile entro il 2022, tra cui eolico, energia biologica, solare e piccola energia idroelettrica. La Spagna ha aumentato il suo obiettivo di energia rinnovabile al 74% entro il 2030 e prevede di aggiungere 157 GW di capacità di energia rinnovabile. La generazione di energia solare a concentrazione (CSP) è aumentata di circa il 34% nel 2019 e si prevede che continuerà a crescere. Il continuo supporto politico per i progetti CSP in varie regioni, tra cui Medio Oriente e Africa, Asia Pacifico e Nord America, contribuirà a questa crescita. L'accumulo di energia termica svolge un ruolo fondamentale negli impianti CSP, consentendo l'accumulo di calore solare per la produzione di elettricità durante i periodi senza luce solare. Ciò garantisce operazioni ininterrotte e offre vantaggi come maggiore affidabilità, migliore efficienza complessiva, costi ridotti e minori emissioni di anidride carbonica. Si prevede che l'integrazione dell'accumulo di energia termica negli impianti CSP stimoli la crescita del mercato.

Crescente domanda di energia

La domanda di elettricità, spinta dalla crescente commercializzazione e dall'aumento dell'utilizzo nelle ore di punta, insieme alla necessità di applicazioni di riscaldamento e raffreddamento in infrastrutture intelligenti, sta alimentando la crescita del mercato. Le politiche governative di supporto nelle nazioni sviluppate e in via di sviluppo per le tecnologie di energia rinnovabile contribuiscono ulteriormente a questa espansione. Molti paesi in tutto il mondo stanno investendo nelle energie rinnovabili, stimolando la crescita del mercato in diverse economie. Gli investimenti nell'energia solare ed eolica non solo creano posti di lavoro, ma riducono anche le emissioni e promuovono l'innovazione. Uno degli obiettivi principali di numerosi governi è quello di ridurre le emissioni di carbonio nel settore energetico, mitigando così il cambiamento climatico globale. Questo obiettivo ha portato a un miglioramento dell'efficienza energetica nelle reti elettriche, con conseguente riduzione delle emissioni di anidride carbonica. Ad esempio, il governo indiano mira a installare 175 gigawatt di capacità di energia rinnovabile entro il 2022, comprendendo fonti di energia eolica, bioenergia, solare e idroelettrica. Allo stesso modo, il governo spagnolo prevede di aggiungere 157 gigawatt di capacità di energia rinnovabile entro il 2030. L'utilizzo dell'accumulo di energia termica offre una maggiore affidabilità, costi di investimento ridotti, maggiore efficienza complessiva e minori spese operative. Inoltre, la rapida crescita delle tecnologie di energia rinnovabile decentralizzate agirà come forza trainante per il mercato.

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Principali sfide del mercato

Elevati costi di installazione iniziale variabili a seconda della tecnologia

Gli elevati prezzi dei sistemi TES potrebbero frenare la crescita del settore

Il significativo investimento di capitale richiesto per la costruzione dei sistemi TES è stato un importante vincolo all'espansione del mercato. Tuttavia, la tecnologia è diventata più competitiva grazie ai miglioramenti e alla standardizzazione nel processo di produzione, nonché alla crescente domanda di materiali di stoccaggio avanzati. Inoltre, si prevede che la prospettiva positiva sulla riduzione delle emissioni di carbonio e lo sviluppo di impianti CSP guideranno la crescita del mercato nei prossimi anni.

Principali tendenze di mercato

Il passaggio alla generazione di energia rinnovabile è una tendenza

Numerosi paesi in tutto il mondo stanno passando alla generazione di energia rinnovabile e abbracciando l'accumulo di energia termica per raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di carbonio. Inoltre, governi, associazioni e università stanno investendo attivamente in ricerca e sviluppo per sviluppare innovativi mezzi di accumulo termico con un impatto ambientale minimo o nullo. In questo contesto, si prevede che l'avvento di tecnologie all'avanguardia come sensori intelligenti, IoT e AI migliorerà significativamente l'efficienza dell'accumulo di energia termica.

Approfondimenti sui segmenti

Approfondimenti sulle applicazioni

Si prevede che il segmento della generazione di energia registrerà una crescita significativa durante il periodo di previsione. La crescente domanda di un'alimentazione elettrica affidabile e conveniente in aree remote e fuori dalla rete guiderà questo segmento. Inoltre, l'implementazione di varie iniziative governative volte a promuovere la generazione di elettricità da impianti solari aumenterà ulteriormente la crescita del segmento della generazione di energia. In base al sistema tariffario feed-in, i fornitori di generazione di energia rinnovabile ricevono prezzi al dettaglio dell'elettricità per ogni unità generata e possono vendere l'energia in eccesso alla rete.

Approfondimenti sui materiali di stoccaggio

Si prevede che la tecnologia del sale fuso registrerà una crescita sostanziale durante il periodo di previsione. La crescita di questo segmento può essere attribuita alla sua elevata efficienza tecnologica, nonché alla sua applicazione in vari progetti di energia solare. Il sale fuso viene utilizzato per immagazzinare il calore raccolto tramite collettori solari e torri solari. Questo calore, sfruttato tramite questa tecnologia, viene poi convertito in vapore surriscaldato per alimentare turbine a vapore.

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Approfondimenti regionali

L'Europa ha rappresentato la quota maggiore di fatturato e si prevede che manterrà la sua leadership per tutto il periodo di previsione. La regione è caratterizzata da un numero significativo di sistemi di accumulo di energia termica utilizzati per varie applicazioni come il riscaldamento degli ambienti, il riscaldamento dell'acqua, il teleriscaldamento e il teleraffreddamento e la produzione di energia. La Spagna emerge come il principale contributore alla crescita del mercato regionale grazie ai suoi numerosi progetti TES operativi e alla presenza di importanti attori come Abengoa Solar. I governi europei hanno sviluppato un modello noto come modello europeo, che rivende e distribuisce in modo efficiente l'energia in base alla densità di popolazione in regioni specifiche. In particolare, il governo federale tedesco investe molto nella ricerca avanzata per l'accumulo di energia elettrica, in particolare in relazione al suo utilizzo nei pannelli solari residenziali.

Sviluppi recenti

• A marzo 2019, Climate Change Technologies ha introdotto il suo accumulo di energia termica, un'unità modulare in grado di accettare vari tipi di elettricità, come quella solare ed eolica, e di utilizzarla per riscaldare e fondere il silicio all'interno di una camera altamente isolata. A maggio 2019, Vattenfall, un'importante azienda energetica europea, ha stretto una partnership con SaltX Technology per commissionare un progetto pilota su scala industriale per testare la tecnologia di accumulo di energia a base di sale nano-rivestito, offrendo una soluzione di accumulo chimico per l'energia termica a lungo termine. Inoltre, a maggio 2019, Azelio ha presentato la sua tecnologia di accumulo, caratterizzata da un motore Stirling per la produzione di elettricità distribuibile. Questo sistema innovativo consente la ricezione e l'immagazzinamento dell'elettricità generata da una gamma più ampia di fonti rinnovabili sotto forma di energia termica.
• Ad agosto 2018, SolarReserve ha stipulato un accordo con il governo dell'Australia Meridionale (Australia) per costruire una centrale solare termica da 150 MW. L'impianto utilizzerà sale fuso per l'accumulo di energia e impiegherà sistemi a torre parabolica.
• Inoltre, a maggio 2018, SolarReserve ha ampliato le sue operazioni integrando un parco solare da 70 MW con la torre solare a concentrazione di Port Augusta nell'Australia meridionale. Questa espansione ha incluso l'installazione di un impianto di stoccaggio di sale fuso e la fornitura di elettricità a una tariffa competitiva di 78 USD/MWh.

Principali attori del mercato

• BrightSource Energy Inc.
• Aalborg CSP AS
• Abengoa SA
• Baltimore Aircoil Azienda
• Burns & McDonnell
• SaltX Technology Holding AB
• Terrafore Technologies LLC
• Trane Technologies PLC
• SR Energy
• Vantaa Energy