고정형 에너지 저장 시장 – 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 애플리케이션(계량기 전면(FTM) 또는 그리드 애플리케이션, 계량기 뒤), 에너지 저장 유형(수소 및 암모니아 저장, 중력 에너지 저장, 압축 공기 에너지 저장, 액체 공기 저장, 열 에너지 저장), 제품(리튬 이온(Li-ion), 납산, 유동 배터리, 나트륨 유황), 지역 및 경쟁업체별로 세분화 2018-2028

시장 개요

글로벌 고정형 에너지 저장 시장은 지속 가능한 에너지 솔루션, 그리드 안정성, 재생 가능 자원의 통합에 대한 필수성에 의해 주도되는 혁신 단계를 겪고 있습니다. 리튬 이온 배터리는 이러한 역동적인 환경에서 지배적인 힘으로 부상하여 높은 에너지 밀도, 긴 사이클 수명, 다재다능함을 활용하여 주거, 상업 및 유틸리티 규모 애플리케이션의 다양한 요구 사항을 충족합니다. 고정형 에너지 저장 시스템의 광범위한 채택은 그리드 회복력, 효과적인 피크 부하 관리 및 재생 가능 에너지원의 통합에 대한 필요성이 커짐에 따라 촉진되었습니다. 특히 주거 및 상업 부문의 Behind-the-Meter(BTM) 애플리케이션은 소비자가 에너지 독립성과 비용 최적화를 추구함에 따라 상당한 추진력을 보였습니다. 또한, 전기 자동차의 증가와 더불어 운송의 전기화는 에너지 저장과 운송 인프라 간의 공생 관계에 기여합니다. 압축 공기 에너지 저장(CAES)은 그리드 안정화를 해결하고 파견 가능한 전력을 제공하는 확장 가능하고 효율적인 솔루션으로 두드러집니다. 시장이 진화함에 따라 에너지 저장 기술, 규제 프레임워크 및 지속적인 연구 개발 노력의 발전으로 보다 회복성 있고 분산적이며 지속 가능한 글로벌 에너지 환경이 형성될 것으로 예상됩니다.

주요 시장 동인

재생 에너지 통합 및 그리드 안정성

글로벌 고정 에너지 저장 시장 성장을 촉진하는 주요 동인 중 하나는 재생 에너지 통합 및 그리드 안정성에 대한 필수성입니다. 세계가 저탄소 및 지속 가능한 에너지 미래로 전환함에 따라 태양광 및 풍력과 같은 재생 에너지원의 간헐적 특성은 그리드 안정성에 과제를 제기합니다. 고정 에너지 저장 시스템은 재생 에너지 생산의 피크 기간 동안 생성된 과도한 에너지를 저장하고 수요가 높은 시기에 방출함으로써 이러한 과제를 해결하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 기능은 그리드 안정성을 강화하고 재생 에너지 발전의 변동성을 완화하며 기존 전력망에 청정 에너지를 원활하게 통합하는 것을 용이하게 합니다.

에너지 수요 증가 및 피크 부하 관리

효과적인 피크 부하 관리에 대한 필요성과 더불어 증가하는 글로벌 에너지 수요는 고정형 에너지 저장 시장을 촉진하는 중요한 원동력입니다. 증가하는 인구, 도시화, 산업화는 전기 소비를 급증시키는 데 기여합니다. 고정형 에너지 저장 시스템은 수요가 낮은 기간 동안 과도한 에너지를 저장하고 최대 사용 시간 동안 방출하여 최대 수요를 관리하는 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 유틸리티가 에너지 수요 급증을 효율적으로 충족하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 값비싼 인프라 업그레이드의 필요성도 줄어듭니다. 안정적이고 유연한 에너지 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 고정형 에너지 저장은 에너지 분배를 최적화하고 전력망의 전반적인 효율성을 향상시키는 데 중요한 도구가 되고 있습니다.

기술 발전 및 비용 절감

지속적인 기술 발전과 그에 따른 에너지 저장 기술, 특히 리튬 이온 배터리 비용 감소는 시장 성장을 촉진하는 주요 원동력입니다. 지난 10년 동안 배터리 화학, 제조 공정 및 에너지 저장 시스템 설계에서 상당한 진전이 있었습니다. 이로 인해 저장된 에너지의 킬로와트시당 비용이 상당히 감소하여 고정형 에너지 저장이 경제적으로 실행 가능해졌습니다. 지속적인 연구 및 개발 이니셔티브는 에너지 밀도, 사이클 수명 및 전반적인 시스템 성능을 개선하는 데 중점을 두고 있습니다. 비용이 계속 감소함에 따라 고정형 에너지 저장 시스템의 경제적 타당성이 개선되어 다양한 애플리케이션에서 채택이 증가하고 있습니다.

교통 및 전기 자동차(EV)의 전기화

전기 자동차(EV) 시장의 급속한 성장과 더불어 교통의 전기화를 향한 글로벌 추진은 고정형 에너지 저장 시장의 중요한 원동력으로 작용합니다. EV의 채택이 증가함에 따라 고급 충전 인프라와 그리드 지원 솔루션이 필요합니다. 고정형 에너지 저장은 그리드 안정성을 제공하고, 충전 인프라 피크를 관리하며, 빠른 충전 기능을 가능하게 함으로써 이러한 맥락에서 핵심적인 역할을 합니다. 게다가, 폐기된 EV 배터리를 고정형 에너지 저장에 재활용하면 이러한 시스템의 지속 가능성이 더욱 향상됩니다. 자동차 산업이 전기화를 향해 가속화됨에 따라 EV와 고정형 에너지 저장 간의 시너지가 상당한 시장 성장을 이끌 것으로 예상됩니다.

에너지 회복성과 마이크로그리드 배치

특히 자연 재해와 그리드 중단에 직면했을 때 에너지 회복성의 중요성에 대한 인식이 높아지면서 고정형 에너지 저장 시장에 대한 강력한 원동력이 되었습니다. 고정형 에너지 저장 시스템은 마이크로그리드에 통합될 때 분산되고 회복성 있는 에너지 솔루션을 제공합니다. 고정형 에너지 저장으로 구동되는 마이크로그리드는 그리드 정전 중에 자율적으로 작동하여 병원, 데이터 센터, 응급 서비스와 같은 중요한 시설에 지속적인 전력 공급을 보장합니다. 고정형 에너지 저장이 에너지 회복력을 강화하는 능력은 극한 기상 현상과 전력망 고장을 포함한 예상치 못한 도전을 견딜 수 있는 보다 견고하고 회복력 있는 에너지 인프라를 구축하려는 글로벌 노력과 일치합니다.

주요 시장 과제

높은 초기 비용과 투자 수익률 우려

글로벌 고정형 에너지 저장 시장이 직면한 주요 과제 중 하나는 에너지 저장 시스템을 구축하는 데 따른 높은 초기 비용입니다. 에너지 저장 기술, 특히 리튬 이온 배터리의 비용은 감소하고 있지만, 초기 투자는 여전히 광범위한 채택을 위한 상당한 장벽으로 남아 있습니다. 기업, 유틸리티 및 주거 소비자는 종종 초기 자본 지출을 정당화하는 데 재정적 제약에 직면하는데, 특히 고정형 에너지 저장 시스템의 비교적 긴 회수 기간을 고려할 때 더욱 그렇습니다. 이러한 과제를 극복하려면 제조 비용을 낮추고, 에너지 저장 시스템 효율성을 높이고, 투자 수익 관점에서 이러한 기술을 더 접근하기 쉽고 매력적으로 만드는 재정적 메커니즘을 확립하기 위한 지속적인 노력이 필요합니다.

기술적 한계 및 성능 저하

주로 리튬 이온 배터리를 기반으로 하는 고정 에너지 저장 기술은 시간이 지남에 따라 기술적 한계 및 성능 저하와 관련된 과제에 직면합니다. 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도와 비교적 긴 수명으로 널리 채택되었지만 여전히 용량 감소, 열 관리 문제 및 안전 고려 사항과 같은 문제에 직면합니다. 에너지 저장 시스템이 오래됨에 따라 전반적인 성능이 저하되어 효율성과 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 기술적 한계를 해결하려면 배터리 화학을 개선하고, 대체 에너지 저장 기술을 탐색하고, 고정 에너지 저장 시스템의 수명과 성능을 극대화하기 위한 강력한 모니터링 및 유지 관리 전략을 구현하기 위한 지속적인 연구 개발이 필요합니다.

규제 및 정책 불확실성

고정 에너지 저장 시장은 지역 및 관할권에 따라 다양한 규제 및 정책 불확실성에 직면합니다. 에너지 저장 배치, 그리드 상호 연결 및 시장 참여와 관련된 일관되지 않은 규정 및 정책은 업계 이해 관계자에게 과제를 안겨줍니다. 표준화된 프레임워크가 없으면 공평한 경쟁 환경의 개발을 방해하여 기업이 규제 환경을 탐색하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 인센티브, 관세 및 간소화된 허가 절차를 포함한 지원 정책의 발전은 고정형 에너지 저장의 광범위한 채택에 유리한 환경을 조성하는 데 중요합니다. 산업 협력 및 옹호 활동은 규제 프레임워크를 에너지 저장 시장의 변화하는 요구 사항에 맞추는 데 필수적입니다.

제한된 에너지 밀도 및 저장 용량 제약

배터리 기술의 발전에도 불구하고 고정형 에너지 저장 시스템은 여전히 제한된 에너지 밀도 및 저장 용량 제약과 관련된 과제에 직면해 있습니다. 이러한 제약은 에너지를 저장하고 이후 방전할 수 있는 기간에 영향을 미쳐 에너지 저장 시스템이 확장된 수요를 충족하거나 지속적인 백업 전력을 제공하는 능력을 제한합니다. 이러한 과제를 극복하려면 에너지 밀도를 개선하고 대체 소재를 탐색하며 더 큰 용량을 처리할 수 있는 혁신적인 저장 솔루션을 개발하기 위한 지속적인 연구가 필요합니다. 정지형 에너지 저장에 대한 응용 프로그램이 확대됨에 따라, 특히 그리드 지원 및 재생 에너지 통합의 맥락에서, 이러한 용량 제한을 해결하는 것은 이 기술이 안정적이고 확장 가능한 솔루션으로서의 잠재력을 실현하는 데 매우 중요해지고 있습니다.

그리드 인프라와의 통합 과제

기존 그리드 인프라와의 통합 과제는 글로벌 정지형 에너지 저장 시장에 큰 걸림돌이 됩니다. 그리드에 에너지 저장 시스템을 원활하게 통합하려면 다양한 그리드 아키텍처, 통신 프로토콜 및 제어 시스템과의 호환성이 필요합니다. 그리드 표준의 불일치와 다양한 에너지 저장 기술 간의 상호 운용성 부족은 정지형 저장의 효율적인 배포를 방해할 수 있습니다. 통합 과제를 극복하려면 산업 이해 관계자, 유틸리티 및 규제 기관 간의 협력적 노력이 필요합니다. 표준화된 프로토콜을 수립하고, 그리드 유연성을 향상시키고, 정지형 에너지 저장 시스템의 통합을 원활하게 수용하는 스마트 그리드 솔루션을 개발해야 합니다.

주요 시장 동향

재생 에너지 통합으로 인한 가속화된 성장

글로벌 정지형 에너지 저장 시장의 두드러진 동향 중 하나는 재생 에너지원의 통합으로 촉진된 가속화된 성장입니다. 세계가 저탄소 및 지속 가능한 에너지 환경으로 전환함에 따라 태양광 및 풍력과 같은 재생 에너지의 간헐적 특성은 효율적인 에너지 저장 솔루션을 필요로 합니다. 정지형 에너지 저장 시스템은 재생 에너지 발전의 변동성을 완화하고, 그리드 안정성을 제공하며, 깨끗한 에너지의 안정적인 공급을 가능하게 하는 데 중요한 역할을 합니다. 전 세계적으로 탈탄소화와 야심찬 재생 에너지 목표에 대한 강조가 커지면서, 고정형 에너지 저장 솔루션에 대한 수요가 크게 증가하고 있으며, 이를 보다 녹색 에너지 믹스로의 전환에서 핵심으로 자리매김하고 있습니다.

배터리 기술과 에너지 저장 시스템의 발전

고정형 에너지 저장 시장은 배터리 기술과 에너지 저장 시스템의 지속적인 발전으로 인해 혁신적인 추세를 경험하고 있습니다. 특히 리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 긴 사이클 수명, 감소하는 비용으로 인해 고정형 저장의 주류 선택이 되었습니다. 그러나 지속적인 연구 개발 노력은 배터리 화학을 향상시키고, 대안을 모색하고, 전반적인 시스템 성능을 개선하는 데 집중되어 있습니다. 고체 배터리, 유동 배터리, 차세대 소재와 같은 혁신이 풍경을 재편하고 있으며, 에너지 효율을 높이고, 수명을 늘리고, 안전성을 개선하고 있습니다. 이러한 추세는 이해 관계자가 진화하는 에너지 수요를 해결하기 위해 최첨단 기술을 도입하려고 노력함에 따라 고정형 에너지 저장 부문 내에서 역동적이고 경쟁적인 환경을 의미합니다.

그리드 회복성과 신뢰성에 대한 집중 증가

그리드 회복성과 신뢰성은 고정형 에너지 저장 시장에서 가장 중요한 고려 사항으로 부상했습니다. 극심한 기상 현상이 증가하고 기존 전력망의 취약성이 더해지면서 그리드 회복성을 강화하는 데 있어 에너지 저장의 중요성이 더욱 부각되었습니다. 고정형 에너지 저장 시스템은 신속한 대응 기능을 제공하여 그리드 정전 중에도 원활한 에너지 공급을 가능하게 하고 주파수 변동을 안정화합니다. 전 세계 정부와 유틸리티는 그리드 신뢰성을 향상하고 가동 중단 시간을 줄이며 일관된 전력 공급을 보장하는 데 있어 에너지 저장의 중요한 역할을 인식하고 있습니다. 이러한 추세는 자연 재해에 취약한 지역에서 특히 두드러지는데, 이 지역에서는 고정형 에너지 저장이 회복성 있는 에너지 인프라의 중요한 구성 요소 역할을 합니다.

상업 및 주거 부문에서 미터 뒤 애플리케이션의 증가

고정형 에너지 저장 시장에서 주목할 만한 추세는 특히 상업 및 주거 부문에서 미터 뒤 애플리케이션의 증가입니다. 기업과 주택 소유자는 에너지 소비를 최적화하고, 최대 수요 요금을 줄이고, 에너지 자립을 강화하기 위해 에너지 저장 솔루션을 점점 더 많이 도입하고 있습니다. 태양광 패널과 통합된 미터 뒤 고정형 저장 시스템을 사용하면 사용자는 수요가 낮은 기간 동안 생성된 초과 에너지를 저장하여 최대 수요 시간이나 그리드 정전 시 사용할 수 있습니다. 이러한 추세는 분산형 에너지 시스템으로의 전환을 반영하며, 소비자가 에너지 사용을 적극적으로 관리하고 그리드 안정성에 기여할 수 있도록 하여 에너지 소비자를 프로슈머로 전환합니다.

가상 발전소에 고정형 저장소 통합

고정형 에너지 저장소 시장의 새로운 추세는 저장소 자산을 가상 발전소(VPP)에 통합하는 것입니다. VPP는 고급 제어 시스템과 디지털 기술을 활용하여 고정형 저장소를 포함한 분산형 에너지 리소스의 운영을 집계하고 최적화합니다. 이러한 통합을 통해 유틸리티와 그리드 운영자는 고정형 저장소 시스템의 유연성을 활용하여 에너지 공급과 수요를 실시간으로 균형 잡을 수 있습니다. 고정형 저장소 소유자는 VPP에 참여하여 피크 쉐이빙, 주파수 조절, 그리드 지원과 같은 서비스를 통해 추가 수익원을 확보할 수 있습니다. 이러한 추세는 보다 역동적이고 상호 연결된 에너지 시스템으로의 전환을 의미하며, 그리드 안정성과 유연성을 강화하기 위해 분산 에너지 자원을 효율적으로 활용합니다.

세그먼트별 통찰력

애플리케이션 통찰력

Behind the Meter 세그먼트

주거 및 상업 소비자는 BTM 에너지 저장을 활용하여 특히 사용 시간별 가격 책정 모델이 있는 지역에서 전기 비용을 효과적으로 관리합니다. 높은 관세 기간 동안 에너지를 저장하고 자체 소비할 수 있는 기능은 상당한 비용 절감에 기여합니다. 게다가, Behind the Meter 시스템은 지역화된 지원을 제공하여 그리드 불안정성을 완화하고, 피크 시간 동안 광범위한 그리드에 대한 부담을 줄이는 솔루션을 제공합니다.

게다가, 전기 자동차 시장의 성장은 Behind the Meter 애플리케이션을 더욱 촉진했습니다. 전기 자동차 충전 인프라와 통합된 고정 에너지 저장 시스템을 사용하면 사용자가 충전 패턴을 최적화하고, 비수요 시간 동안 에너지를 저장하고, 광범위한 전기 자동차 채택과 관련된 수요 증가를 관리할 수 있습니다. 주거용 에너지 수요, 재생 에너지원, 교통 수단의 전기화가 융합되면서 BTM 애플리케이션은 글로벌 고정형 에너지 저장 시장에서 지배적인 세력으로 자리 잡았습니다.

에너지 저장 통찰력 유형

압축 공기 에너지 저장 부문

CAES의 우세에 기여하는 주요 요인 중 하나는 확장성입니다. CAES 시스템은 소규모 커뮤니티 수준 설비에서 대규모 유틸리티 규모 프로젝트에 이르기까지 다양한 규모로 배포할 수 있습니다. 이러한 적응성 덕분에 다양한 애플리케이션과 지역에서 다양한 에너지 저장 수요를 충족하는 다재다능한 선택이 됩니다. 또한 CAES 시스템의 비교적 긴 방전 기간은 장기간 지속적인 전력을 공급하고 그리드 안정화 및 안정성 문제를 해결하는 데 적합합니다.

효율성은 CAES의 우세를 뒷받침하는 또 다른 요인입니다. 에너지 변환 손실에 직면할 수 있는 다른 에너지 저장 기술과 달리 CAES 시스템은 비교적 높은 왕복 효율성을 자랑합니다. 압축 및 팽창 프로세스의 등엔트로피 효율성은 저장 및 회수 중 에너지 손실을 최소화하여 에너지 저장 시스템의 전반적인 효율성을 향상시키는 데 기여합니다.

또한 CAES는 수십 년 동안 배치 및 운영되어 온 성숙하고 잘 확립된 기술의 이점을 누리고 있습니다. 이러한 실적은 유틸리티 및 투자자를 포함한 이해 관계자에게 빠르게 진화하는 에너지 환경의 요구 사항을 충족하는 신뢰할 수 있고 입증된 솔루션을 찾는 데 있어 일정 수준의 신뢰를 제공합니다.

지역 통찰력

아시아 태평양 지역의 여러 국가는 고정형 에너지 저장 시스템의 배치를 촉진하기 위해 지원 정부 정책과 인센티브를 시행했습니다. 정부는 에너지 보안 달성, 탄소 배출 감소 및 그리드 안정성 향상에 있어 에너지 저장의 역할을 인식합니다. 정책 프레임워크에는 보조금, 피드인 관세 및 에너지 저장 인프라에 대한 투자를 장려하는 규제 메커니즘이 포함되어 있어 기업과 투자자에게 매력적인 제안이 됩니다.

아시아 태평양 지역은 태양광 및 풍력을 포함한 재생 에너지원을 활용하는 데 적극적이었습니다. 고정형 에너지 저장은 재생 에너지와 관련된 간헐성과 변동성을 완화하는 데 중요한 역할을 합니다. 이 지역 국가들이 에너지 혼합에서 재생 에너지의 점유율을 늘리는 것을 목표로 함에 따라, 고정형 에너지 저장 시스템은 발전 잉여 기간 동안 과도한 에너지를 저장하고 수요가 높을 때 방출하여 재생 에너지를 그리드에 원활하게 통합하는 데 중요한 역할을 합니다.

아시아 태평양 지역은 기술 발전과 제조의 글로벌 허브가 되었으며, 여기에는 고정형 에너지 저장의 주요 기술인 리튬 이온 배터리 생산도 포함됩니다. 이 지역 국가, 특히 중국과 한국은 배터리 제조 시설과 연구 개발 활동에 상당한 투자를 했습니다. 이로 인해 비용이 절감되고, 에너지 밀도가 증가하고, 배터리 기술 성능이 개선되어 고정형 에너지 저장이 경제적으로 실행 가능해졌습니다.

최근 개발

• 2022년 9월 Contemporary Amperex Technology Co., Limited는 중국 허난성 뤄양에 113헥타르의 계획 면적과 19억 4천만 달러(140억 위안)에 달하는 총 투자액을 가진 새로운 배터리 생산 기지를 발표했습니다. 이 공장은 지역 시장에서 고객 도달 범위를 확대하는 데 도움이 될 것으로 기대됩니다.
• 2022년 7월 Durapower Group은 DP Omni 배터리 팩을 출시했습니다. 이 소형 통합 배터리 팩은 충전 시간이 1시간 미만이며 고에너지 특허받은 리튬-니켈-망간-코발트-산화물(NMC) 배터리 셀을 사용하여 160Wh/kg 이상의 팩 에너지 밀도를 달성합니다. 또한, 미래에도 사용할 수 있도록 제작되어 편리하게 새로운 배터리 화학 및 셀 설계로 업그레이드할 수 있습니다. 이를 통해 미래에 에너지 저장 솔루션(ESS) 애플리케이션에 사용할 수 있습니다.
• 2021년 11월, Duracell은 Power Center+와 파트너십을 맺어 Duracell Power Center 제품 포트폴리오의 가정용 에너지 저장 솔루션을 북미와 카리브해에 출시했습니다.
• 2022년 3월, Tesla는 퀸즐랜드에 새로운 에너지 저장 시스템 생산 공장을 설립한다고 발표했습니다. 퀸즐랜드 주민들에게 보다 안정적이고 저렴하며 깨끗한 전기를 제공하기 위해 공공 소유의 발전기 CS Energy는 Chinchilla 근처에 그리드 규모의 배터리를 건설할 것입니다. CS Energy의 Kogan Creek 에너지 센터의 일부가 될 Tesla Megapack 기반 배터리는 100메가와트와 200메가와트시의 용량을 갖게 됩니다.

주요 시장 참여자

• 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.