Рынок хранения энергии — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологиям (гидроаккумулирующие системы, аккумуляторные накопители энергии, накопители энергии на основе сжатого воздуха, маховиковые накопители энергии), по типу (механические, тепловые, электрохимические, химические), по конечному пользователю (коммунальные, коммерческие и промышленны

Обзор рынка

Глобальный рынок хранения энергии оценивался в 35,63 млрд долларов США в 2023 году и, как ожидается, достигнет 86,11 млрд долларов США в 2029 году со среднегодовым темпом роста 15,67% в течение прогнозируемого периода.

Рынок хранения энергии охватывает технологии и системы, предназначенные для хранения энергии для последующего использования, балансирования спроса и предложения, повышения стабильности сети и содействия интеграции возобновляемых источников энергии. Этот рынок включает в себя различные типы решений для хранения, такие как аккумуляторы (литий-ионные, проточные и свинцово-кислотные), гидроаккумуляторы, системы хранения сжатого воздуха и тепловые системы хранения. Каждая технология предлагает определенные преимущества и приложения, от краткосрочного хранения энергии для стабильности сети до долгосрочных решений для сглаживания пиков и переключения нагрузки.

Ключевыми факторами рынка хранения энергии являются растущее внедрение возобновляемых источников энергии, необходимость модернизации сетей и достижения в технологии хранения. Поскольку производство возобновляемой энергии колеблется, системы хранения предоставляют средства для захвата избыточной энергии в периоды высокой выработки и ее высвобождения в периоды низкой выработки или высокого спроса. Эта возможность повышает надежность энергии, снижает зависимость от ископаемого топлива и поддерживает переход к более устойчивой энергетической системе. Рост рынка дополнительно поддерживается снижением стоимости технологий, государственными стимулами и растущим пониманием воздействия на окружающую среду.

Ключевые движущие силы рынка

Растущее внедрение возобновляемых источников энергии

Глобальный сдвиг в сторону возобновляемых источников энергии, таких как ветер, солнце и гидроэнергетика, является значительным драйвером рынка хранения энергии. По мере увеличения доли возобновляемых источников энергии в энергетическом балансе растет и потребность в эффективных решениях для хранения энергии. Возобновляемые источники энергии являются непостоянными и изменчивыми; их выход не всегда соответствует спросу. Например, пик генерации солнечной энергии приходится на день, когда светит солнце, но может не совпадать с вечерним пиковым спросом. Генерация ветровой энергии также изменчива и зависит от характера ветра.

Системы хранения энергии решают эту проблему, улавливая избыточную энергию, произведенную в периоды высокой генерации, и высвобождая ее, когда генерация низкая или спрос высокий. Эта возможность имеет важное значение для поддержания стабильности и надежности сети. Решения для хранения, такие как литий-ионные аккумуляторы, проточные аккумуляторы и гидроаккумуляторы, обеспечивают гибкость для хранения энергии в течение коротких или длительных периодов времени, удовлетворяя различные потребности и приложения.

Растущая интеграция возобновляемой энергии в сеть требует передовых решений для хранения, чтобы эффективно сбалансировать спрос и предложение. Правительства и коммунальные службы по всему миру инвестируют в технологии хранения энергии для поддержки внедрения возобновляемой энергии, снижения нестабильности сети и повышения общей эффективности энергетической системы. Поскольку стоимость возобновляемой энергии продолжает снижаться, а ее доля в энергобалансе растет, ожидается, что спрос на решения для хранения энергии будет соответственно расти, что будет способствовать росту рынка.

Технологические достижения и снижение затрат

Технологические достижения и снижение затрат являются ключевыми факторами мирового рынка хранения энергии. Инновации в технологиях хранения энергии привели к значительному улучшению производительности, эффективности и масштабируемости. Например, достижения в технологии литий-ионных аккумуляторов, такие как улучшение плотности энергии, срока службы и безопасности, сделали эти аккумуляторы более подходящими для широкого спектра применений, от бытового до крупномасштабного сетевого хранения.

Стоимость технологий хранения энергии также существенно снизилась за последнее десятилетие. Это снижение затрат в первую очередь обусловлено экономией масштаба, технологическими достижениями и возросшей конкуренцией между производителями. По мере того, как технологии хранения становятся более доступными, ожидается, что их внедрение в различных секторах, включая жилой, коммерческий и промышленный, будет расти.

Разработка новых технологий хранения, таких как твердотельные аккумуляторы, проточные аккумуляторы и усовершенствованные тепловые системы хранения, предлагает потенциал для еще большего повышения производительности и снижения затрат в будущем. Эти достижения, вероятно, повысят жизнеспособность решений по хранению энергии и еще больше стимулируют рост рынка. Кроме того, государственные стимулы и субсидии, направленные на продвижение технологий чистой энергии, способствуют общему снижению затрат, делая решения по хранению энергии более доступными и привлекательными для более широкого круга потребителей и предприятий.

Модернизация и надежность сетей

Модернизация сетей является важнейшим фактором мирового рынка хранения энергии. Поскольку электрические сети по всему миру стареют и сталкиваются с растущим спросом, растет необходимость в модернизации инфраструктуры для обеспечения надежности, эффективности и устойчивости. Системы хранения энергии играют жизненно важную роль в этом процессе, предоставляя решения, которые повышают стабильность сети и поддерживают интеграцию различных источников энергии.

Современные сети должны учитывать динамичный характер производства и потребления энергии, особенно с учетом растущей распространенности распределенных энергетических ресурсов (DER), таких как солнечные панели на крышах домов и небольшие ветровые турбины. Системы хранения энергии помогают управлять изменчивостью и непостоянством, связанными с DER, сглаживая колебания и обеспечивая стабильную подачу электроэнергии.

Технологии хранения энергии позволяют операторам сетей выполнять такие функции, как регулирование частоты, поддержка напряжения и сглаживание пиков нагрузки. Эти функции необходимы для поддержания надежности и эффективности сети, особенно по мере увеличения проникновения возобновляемых источников энергии. Повышая производительность и устойчивость сети, системы хранения энергии способствуют более стабильному и надежному энергоснабжению, что имеет решающее значение для поддержки экономического роста и общественного благополучия.

Загрузить бесплатный образец отчета

Основные проблемы рынка

Высокие начальные капитальные затраты

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается мировой рынок хранения энергии, являются высокие начальные капитальные затраты, связанные с установкой и развертыванием систем хранения энергии. Хотя стоимость технологий хранения энергии, особенно аккумуляторов, снижалась за последнее десятилетие, они по-прежнему представляют собой значительные финансовые инвестиции. Эта проблема особенно выражена для крупномасштабных систем хранения и передовых технологий, которые еще не получили широкого распространения.

Высокие первоначальные затраты включают не только стоимость самой технологии хранения, но и расходы, связанные с установкой, модификацией инфраструктуры и интеграцией системы. Например, крупномасштабные системы хранения на аккумуляторах, такие как те, которые используются для сетевых приложений, требуют значительных инвестиций как в аккумуляторы, так и в вспомогательную инфраструктуру, включая системы управления, системы охлаждения и механизмы безопасности. Кроме того, интеграция систем хранения энергии в существующие энергетические сети может потребовать модернизации сетевой инфраструктуры, что еще больше увеличит затраты.

Для частных и коммерческих клиентов первоначальные инвестиции могут стать препятствием для внедрения, несмотря на долгосрочные выгоды и потенциальную экономию на счетах за электроэнергию. Период окупаемости систем хранения энергии может быть длительным, что может отпугнуть потенциальных пользователей, которые не хотят вкладывать значительные средства без немедленной отдачи.

Чтобы решить эту проблему, различные заинтересованные стороны, включая правительства, коммунальные предприятия и финансовые учреждения, изучают способы сокращения затрат и улучшения вариантов финансирования. Государственные стимулы, субсидии и налоговые льготы могут помочь компенсировать часть первоначальных расходов. Кроме того, разрабатываются инновационные модели финансирования, такие как лизинг и соглашения о покупке электроэнергии (PPA), чтобы сделать решения по хранению энергии более доступными для более широкого круга клиентов.

Пока не будет достигнуто дальнейшее снижение затрат и механизмы финансирования не станут более распространенными, высокие первоначальные капитальные затраты будут по-прежнему представлять собой проблему для широкого внедрения технологий хранения энергии.

Технологические ограничения и проблемы производительности

Технологические ограничения и проблемы производительности являются значительными проблемами на мировом рынке хранения энергии. Несмотря на значительные достижения в технологиях хранения энергии, несколько ограничений по-прежнему влияют на их производительность, эффективность и пригодность для различных приложений.

Одно из основных ограничений связано с плотностью энергии и емкостью систем хранения. Например, литий-ионные аккумуляторы, хотя и популярны и совершенствуются, по-прежнему сталкиваются с ограничениями с точки зрения плотности энергии, которая влияет на то, сколько энергии может храниться относительно размера и веса системы. Это ограничение особенно актуально для приложений, требующих высокой плотности энергии, таких как электромобили и определенные решения для хранения в сетях. Кроме того, другие технологии, такие как проточные батареи и твердотельные батареи, предлагают многообещающие преимущества, но все еще находятся на стадии разработки или ранней коммерческой разработки и могут столкнуться с проблемами, связанными с масштабируемостью, стоимостью и долговечностью.

Еще одна проблема производительности связана с жизненным циклом и деградацией систем хранения энергии. Большинство технологий хранения со временем испытывают деградацию, что приводит к снижению емкости и эффективности. Например, литий-ионные батареи обычно имеют ограниченное количество циклов заряда-разряда, прежде чем их производительность значительно снизится. Эта деградация влияет на долгосрочную надежность и экономическую эффективность систем хранения.

Проблемы также связаны с безопасностью и экологическими проблемами. Некоторые технологии хранения, такие как определенные типы батарей, могут представлять угрозу безопасности из-за таких проблем, как тепловой разгон или химическая утечка. Кроме того, утилизация и переработка использованных систем хранения могут иметь экологические последствия, особенно при неправильном управлении.

Для решения этих проблем решающее значение имеют постоянные исследования и разработки. Для преодоления этих ограничений необходимы инновации, направленные на повышение плотности энергии, продление жизненного цикла систем хранения и повышение безопасности и экологической устойчивости. Индустрия накопления энергии должна продолжать инвестировать в технологические достижения и решать проблемы производительности, чтобы обеспечить постоянный рост и внедрение решений по накоплению энергии.

Основные тенденции рынка

Расширенное внедрение литий-ионных аккумуляторов

На мировом рынке накопления энергии наблюдается значительная тенденция к более широкому внедрению литий-ионных аккумуляторов. Литий-ионная технология стала доминирующим выбором для различных приложений накопления энергии благодаря своей высокой плотности энергии, длительному сроку службы и снижению затрат. Эта тенденция обусловлена несколькими факторами, включая достижения в области технологий накопления энергии, экономию за счет масштаба и растущий спрос на эффективные и надежные решения по накоплению энергии.

Литий-ионные аккумуляторы широко используются в бытовых, коммерческих и коммунальных системах накопления энергии. Их высокая плотность энергии делает их подходящими для приложений, требующих компактных и легких решений, таких как электромобили (ЭМ) и портативная электроника. Кроме того, достижения в области химии аккумуляторов и производственных процессов привели к улучшению производительности и безопасности, что еще больше способствовало их внедрению.

Снижение затрат, связанных с литий-ионными аккумуляторами, стало основным фактором их более широкого внедрения. По мере масштабирования производства и развития технологий стоимость киловатт-часа литий-ионных аккумуляторов значительно снизилась. Это снижение затрат сделало решения по хранению литий-ионных аккумуляторов более экономически выгодными для более широкого спектра приложений, включая сетевые хранилища и резервные системы питания.

Тенденция к литий-ионным аккумуляторам также поддерживается значительными инвестициями в исследования и разработки, направленные на улучшение производительности аккумуляторов и разработку новых приложений. Ожидается, что продолжающиеся инновации, такие как разработка твердотельных аккумуляторов и усовершенствованных анодных и катодных материалов, еще больше расширят возможности литий-ионной технологии и будут способствовать ее дальнейшему росту на рынке хранения энергии.

Рост децентрализованного и жилого хранения энергии

Еще одной заметной тенденцией на мировом рынке хранения энергии является рост децентрализованных и жилых систем хранения энергии. Поскольку потребители и предприятия все больше стремятся стать более самодостаточными и уменьшить свою зависимость от центральной сети, решения для децентрализованного хранения энергии набирают популярность. Эта тенденция обусловлена несколькими факторами, включая снижение стоимости технологий хранения энергии, повышение доступности возобновляемых источников энергии и растущий интерес потребителей к энергетической независимости.

Жилые системы хранения энергии, часто в сочетании с солнечными панелями на крыше, позволяют домовладельцам хранить избыточную солнечную энергию, вырабатываемую в течение дня, для использования вечером или в периоды слабого солнечного света. Эта возможность повышает энергетическую самодостаточность, снижает счета за электроэнергию и обеспечивает резервное питание во время отключений. Растущая доступность решений по хранению энергии в жилых помещениях в сочетании со снижением затрат и благоприятными государственными стимулами способствует более широкому внедрению среди домовладельцев.

Децентрализованное хранение энергии также играет решающую роль в повышении устойчивости и надежности сети. Развертывая системы хранения на местном уровне, например, в жилых кварталах или коммерческих зданиях, можно смягчить последствия сбоев в работе сети и повысить общую стабильность энергетической системы. Эта тенденция особенно актуальна в районах, подверженных стихийным бедствиям, или там, где сетевая инфраструктура стареет или недостаточно развита.

Рост децентрализованного и бытового хранения энергии поддерживается достижениями в области технологий, повышением осведомленности потребителей и поддерживающими политическими рамками. Поскольку эти факторы продолжают развиваться, ожидается, что рост децентрализованных и жилых решений для хранения будет играть значительную роль в формировании будущего рынка хранения энергии.

Расширение решений для долгосрочного хранения энергии

Глобальный рынок хранения энергии также переживает заметную тенденцию к расширению решений для долгосрочного хранения энергии (LDES). В то время как традиционные технологии хранения энергии, такие как литий-ионные аккумуляторы, хорошо подходят для краткосрочных приложений, растет потребность в решениях для хранения, которые могут обеспечивать энергию в течение длительных периодов времени, от нескольких часов до нескольких дней. Решения для долгосрочного хранения имеют важное значение для решения проблем, связанных с прерывистым характером возобновляемых источников энергии, и обеспечения надежной поставки электроэнергии в периоды высокого спроса или низкой генерации.

Такие технологии, как гидроаккумулирование, хранение энергии на сжатом воздухе (CAES) и проточные батареи, становятся ключевыми игроками на рынке долгосрочного хранения. Насосное гидроаккумулирование, которое подразумевает хранение энергии путем перекачивания воды на большую высоту и ее выпуска через турбины при необходимости, является давно существующей технологией. Однако инновации в насосных гидросистемах повышают их эффективность и масштабируемость.

Хранение энергии сжатым воздухом подразумевает сжатие воздуха и его хранение в подземных пещерах или резервуарах. Когда требуется электричество, сжатый воздух выпускается и используется для привода турбин. Эта технология привлекает внимание из-за своей способности хранить большие объемы энергии в течение длительных периодов.

Проточные батареи, которые хранят энергию во внешних резервуарах, содержащих электролитные растворы, предлагают преимущество масштабируемости и длительного хранения. Текущие достижения в технологии проточных батарей повышают производительность и снижают затраты, что делает их жизнеспособным вариантом для долгосрочных приложений.

Расширение решений для длительного хранения энергии обусловлено растущей потребностью в стабильности сети, ростом возобновляемой генерации энергии и достижениями в технологиях хранения. По мере развития рынка хранения энергии ожидается, что решения для долгосрочного хранения будут играть решающую роль в обеспечении надежной и устойчивой энергетической системы.

Сегментные данные

Типовые данные

Электрохимический сегмент занимал самую большую долю рынка в 2023 году. Электрохимические системы хранения, в частности литий-ионные аккумуляторы, обеспечивают высокую плотность энергии, что означает, что они могут хранить большое количество энергии относительно своего размера и веса. Эта функция имеет решающее значение для таких приложений, как электромобили (ЭМ) и портативная электроника, где ограничения по пространству и весу значительны. Литий-ионные аккумуляторы также обеспечивают высокую эффективность как в циклах зарядки, так и разрядки, что способствует их широкому внедрению.

За последнее десятилетие стоимость литий-ионных аккумуляторов значительно снизилась из-за технологических достижений, экономии за счет масштаба и возросшей конкуренции между производителями. Это снижение затрат сделало электрохимические решения для хранения более экономически выгодными для различных приложений, включая жилые, коммерческие и коммунальные системы хранения энергии.

Сектор электрохимического хранения выигрывает от постоянных инноваций, направленных на повышение производительности, безопасности и долговечности. Ожидается, что достижения в области химии аккумуляторов, такие как усовершенствование катодных и анодных материалов, а также разработка твердотельных аккумуляторов еще больше расширят возможности электрохимических систем хранения.

Электрохимические системы хранения являются универсальными и масштабируемыми, что делает их подходящими для широкого спектра приложений от небольших жилых систем до крупномасштабных сетевых хранилищ. Эта адаптивность позволяет им удовлетворять различные потребности в хранении энергии, от краткосрочных приложений, таких как выравнивание нагрузки и регулирование частоты, до более длительных приложений.

Растущий спрос на интеграцию возобновляемых источников энергии, электромобили и модернизацию сетей поддерживает широкое внедрение электрохимического хранения. Кроме того, государственные стимулы, субсидии и поддерживающая политика дополнительно стимулируют рост рынка и инвестиции в технологии электрохимического хранения.

Региональные данные

Северная Америка занимала самую большую долю рынка в 2023 году. Северная Америка, особенно Соединенные Штаты, является лидером в разработке и инновациях в области технологий хранения энергии. В регионе расположены многочисленные ведущие технологические компании и научно-исследовательские институты, которые стимулируют прогресс в технологиях аккумуляторов, таких как литий-ионные и проточные батареи. Это технологическое преимущество позиционирует Северную Америку как центр решений для хранения энергии.

Государственная политика и нормативные акты в Северной Америке, особенно в США и Канаде, решительно поддерживают рост хранения энергии. Такие стимулы, как налоговые льготы, гранты и субсидии, а также мандаты на интеграцию возобновляемых источников энергии создают благоприятную среду для инвестиций в хранение энергии. Такие программы, как инвестиционный налоговый кредит (ITC) и производственный налоговый кредит (PTC), стимулировали значительное внедрение систем хранения энергии.

Устаревшая инфраструктура электросетей Северной Америки требует модернизации для повышения надежности и эффективности. Системы хранения энергии играют важнейшую роль в стабилизации сети, регулировании частоты и сглаживании пиков нагрузки. Инвестиции в технологии интеллектуальных сетей и модернизацию инфраструктуры стимулируют спрос на передовые решения для хранения, поддерживая доминирование региона на рынке.

Жилой и коммерческий секторы в Северной Америке все чаще внедряют системы хранения энергии для повышения надежности энергии, снижения счетов за электроэнергию и интеграции возобновляемых источников энергии. Снижение стоимости батарей и наличие инновационных вариантов финансирования сделали решения для хранения энергии более доступными для более широкого круга потребителей.

Северная Америка получает выгоду от существенных инвестиций и финансирования как со стороны государственного, так и частного секторов. Венчурный капитал, корпоративные инвестиции и государственные гранты поддерживают разработку и внедрение технологий хранения энергии, способствуя лидерству региона на рынке.

Последние события

• В июне 2024 года Неделя хранения энергии в Индии 2024 стала ключевым событием для растущего энергетического сектора Индии с особым акцентом на сегмент хранения энергии. На пресс-конференции перед мероприятием в Нью-Дели организатор мероприятия, Альянс по хранению энергии в Индии, представил четыре новаторских продукта, представленных на IESW. Мероприятие также стало ключевой площадкой для крупных инвестиционных объявлений, включая планы по созданию новых гигантских заводов в Индии. Ожидается, что эти объекты будут стимулировать инновации и повышать стандарты качества, позиционируя Индию как ведущего игрока в производстве отечественных накопителей энергии. В мероприятии приняли участие представители различных правительственных ведомств, включая Министерство тяжелой промышленности, Министерство новой и возобновляемой энергии, Министерство энергетики, Министерство дорожного транспорта и Niti Aayog и другие.
• В апреле 2024 года на уважаемой 12-й Международной конференции и выставке по хранению энергии (ESIE) компания Sineng Electric представила свое последнее достижение в области технологий хранения энергиипередовую центральную PCS мощностью 1250 кВт. Это представление знаменует собой значительный прогресс в решениях по хранению энергии и подчеркивает приверженность Sineng Electric внедрению инноваций и поддержанию совершенства в производстве.
• В апреле 2024 года китайский производитель инверторов Growatt представил новую систему хранения солнечной энергии на балконе, интегрировав свой микроинвертор NEO 800TL-X с аккумулятором NOAH 2000. Эта инновационная система использует параллельный кабель Y-Branch Solar для подключения NOAH 2000 к четырем солнечным модулям, что повышает эффективность улавливания солнечной энергии. Система оптимизирована с двумя фотоэлектрическими (PV) входами, каждый из которых способен обрабатывать до 900 Вт. Аккумулятор NOAH 2000 поддерживает максимальную выходную мощность до 800 Вт. Кроме того, система может похвастаться степенью водонепроницаемости IP66, что делает ее идеальной для установки в различных средах, таких как виллы, балконы, сады и квартиры, независимо от погодных условий.

Ключевые игроки рынка

• ABB Limited
• Siemens AG
• Schneider Electric SE
• Panasonic Corporation
• Johnson Controls International plc
• Tesla, Inc.
• LG Energy Solution Ltd
• Samsung SDI Co., Ltd.
• ESS Tech, Inc.
• Fluence Energy LLC