Рынок хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по технологиям (параболический желоб, отражатель Френеля и башня электростанции), по регионам, конкуренция, 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей оценивается в 2,58 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период со среднегодовым темпом роста 12,07%.

Основные драйверы рынка

Интеграция возобновляемых источников энергии будет способствовать росту рынка хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей.

Интеграция возобновляемых источников энергии является основным драйвером глобального рынка хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей, формируя будущее решений в области устойчивой энергетики. Поскольку мир стремится сократить свою зависимость от ископаемого топлива и бороться с изменением климата, возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, становятся все более важными. Однако эти источники по своей природе непостоянны, генерируя электроэнергию только когда светит солнце или дует ветер. Эта непостоянность создает проблемы для поддержания стабильного и надежного энергоснабжения, делая технологии хранения энергии, такие как хранение тепловой энергии расплавленной солью, необходимыми. Системы хранения тепловой энергии расплавленной солью обеспечивают эффективную и действенную интеграцию возобновляемой энергии в сеть. Когда избыточная энергия вырабатывается в периоды высокой выработки возобновляемой энергии, например, в солнечные дни или ветреные ночи, этот излишек электроэнергии может использоваться для нагрева высокотемпературного раствора расплавленной соли в системе хранения. Сохраненная тепловая энергия затем может быть задействована, когда производство возобновляемой энергии падает, что позволяет обеспечить постоянное и надежное электроснабжение сети.

Эта интеграция является переломным моментом для сектора возобновляемой энергии. Она повышает надежность возобновляемых источников, делая их более сопоставимыми с обычной выработкой электроэнергии на основе ископаемого топлива с точки зрения стабильности сети. В результате коммунальные предприятия и операторы сетей могут уверенно включать большие доли возобновляемой энергии в свой энергетический баланс. Кроме того, интеграция возобновляемой энергии с хранением тепловой энергии расплавленной солью имеет более широкие последствия для энергетического перехода. Это снижает потребность в резервных электростанциях, работающих на ископаемых ресурсах, помогая сократить выбросы углерода и бороться с изменением климата. Это согласуется с глобальными усилиями по достижению целей по сокращению выбросов углерода и переходу к более экологичным энергетическим системам.

Стабильность и надежность сети сыграли решающую роль в росте рынка хранения тепловой энергии расплавленных солей.

Стабильность и надежность сети являются важными драйверами мирового рынка хранения тепловой энергии расплавленных солей. Поскольку мир все больше полагается на возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, прерывистый характер этих ресурсов представляет собой проблему для стабильности электрических сетей. Системы хранения тепловой энергии расплавленных солей играют ключевую роль в решении этой проблемы, предоставляя надежные средства хранения и высвобождения энергии. Одной из ключевых проблем, с которыми сталкиваются современные электрические сети, является колебание электроснабжения. Например, производство солнечной энергии зависит от светового дня и погодных условий, в то время как производство ветровой энергии зависит от ветровых режимов. Эти переменные могут привести к избытку энергии в периоды высокой генерации и дефициту в периоды низкой генерации. Хранение тепловой энергии расплавленной солью предлагает эффективное решение этой проблемы.

В периоды избыточного производства энергии излишки электроэнергии используются для нагрева расплавленной соли в системе хранения до высоких температур, эффективно сохраняя тепловую энергию. Когда спрос на энергию превышает предложение, сохраненная тепловая энергия может использоваться для выработки электроэнергии посредством процесса теплообмена, обеспечивая постоянный и надежный источник питания для сети. Этот балансирующий акт гарантирует, что электрические сети могут удовлетворять потребности потребителей, поддерживать стабильность и избегать отключений или сбоев. Более того, хранение тепловой энергии расплавленной солью может служить ценным активом для операторов сетей для управления периодами пикового спроса. Высвобождая сохраненную энергию в часы пик, коммунальные службы могут снизить потребность в дорогих и экологически вредных пиковых электростанциях, которые обычно работают на ископаемом топливе. Этот переход к более чистым источникам энергии не только повышает надежность сети, но и соответствует целям устойчивого развития.

Кроме того, системы хранения тепловой энергии расплавленной солью обеспечивают более длительный срок хранения по сравнению с другими технологиями хранения энергии, такими как литий-ионные аккумуляторы. Эта расширенная емкость хранения особенно выгодна для решения длительных периодов низкой генерации возобновляемой энергии, например, в течение продолжительных облачных или безветренных условий. В заключение, стабильность и надежность сети являются движущей силой внедрения систем хранения тепловой энергии на расплавленной соли во всем мире. Эти системы служат стержнем в переходе к более устойчивой и гибкой энергетической сети, смягчая проблемы, связанные с прерывистыми источниками возобновляемой энергии, и предоставляя надежный источник энергии, когда это больше всего необходимо. Поскольку глобальный энергетический ландшафт продолжает развиваться, роль хранения тепловой энергии расплавленных солей в обеспечении стабильности и надежности сети будет становиться все более важной.

Основные проблемы рынка

Высокие начальные затраты

Высокие начальные затраты являются существенным препятствием для мирового рынка хранения тепловой энергии расплавленных солей. Хотя системы хранения тепловой энергии расплавленных солей предлагают многочисленные преимущества для интеграции возобновляемых источников энергии и стабильности сети, значительные начальные капитальные требования часто отпугивают потенциальных инвесторов и разработчиков проектов. Основными драйверами затрат для систем хранения тепловой энергии расплавленных солей являются специализированное оборудование, материалы и инженерный опыт. Эти системы требуют высокотемпературных резервуаров, теплообменников и компонентов, разработанных для того, чтобы выдерживать коррозионную природу расплавленных солей. Кроме того, точное проектирование и строительство имеют решающее значение для обеспечения безопасной и эффективной работы этих систем, что еще больше увеличивает стоимость проекта.

Стоимость самой расплавленной соли также может вносить значительный вклад в общие расходы, поскольку она требует осторожного обращения и специализированной инфраструктуры хранения. Кроме того, поскольку системы хранения тепловой энергии на основе расплавленной соли являются относительно новыми, экономия за счет масштаба не была полностью реализована, что может привести к более высоким затратам на единицу для небольших проектов. Высокие первоначальные капитальные затраты могут быть особенно обременительными для небольших предприятий и регионов с ограниченными финансовыми ресурсами. Этот финансовый барьер может препятствовать внедрению технологии хранения тепловой энергии на основе расплавленной соли, особенно в областях, которые могли бы получить большую выгоду от повышения стабильности сети и интеграции возобновляемых источников энергии.

Чтобы смягчить эту проблему и способствовать более широкому внедрению на рынке, необходимы стратегии по снижению затрат. Эти стратегии могут включать научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы для оптимизации компонентов системы, стандартизации методов проектирования и строительства и масштабирования производства. Кроме того, могут потребоваться стимулы, субсидии или механизмы финансирования для поощрения инвестиций в проекты хранения тепловой энергии на основе расплавленной соли, особенно на ранних стадиях развития рынка. Подводя итог, можно сказать, что хотя высокие первоначальные затраты представляют собой существенное препятствие для мирового рынка хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей, решение этой проблемы посредством технологических достижений, стандартизации и финансовых стимулов имеет решающее значение для раскрытия полного потенциала этой технологии и ускорения ее внедрения при переходе к более устойчивому энергетическому будущему.

Ограниченная технологическая зрелость

Ограниченная технологическая зрелость представляет собой существенное препятствие для мирового рынка хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей. Хотя эта технология хранения энергии имеет огромные перспективы для улучшения интеграции возобновляемых источников энергии и стабильности сети, ее относительно начальная стадия развития создает проблемы, которые могут помешать широкому внедрению. Одной из основных проблем является долгосрочная надежность и долговечность систем хранения тепловой энергии на основе расплавленных солей. Эти системы работают при высоких температурах и используют коррозионные расплавленные соли, что со временем может привести к деградации материала. Обеспечение стабильной и безопасной работы этих систем в течение ожидаемого срока службы имеет решающее значение для укрепления доверия инвесторов и отрасли.

Повышение эффективности является еще одним важным аспектом. Хотя хранение тепловой энергии расплавленной солью известно своей высокой эффективностью, есть возможности для улучшения. Сокращение потерь энергии во время процесса хранения и извлечения энергии может сделать эту технологию еще более конкурентоспособной, особенно по сравнению с хорошо зарекомендовавшими себя альтернативами, такими как литий-ионные аккумуляторы. Стандартизация имеет важное значение для оптимизации разработки проектов и снижения неопределенностей. В настоящее время отсутствие стандартизированных методов проектирования и строительства может привести к изменчивости производительности системы и затрат. Усилия по стандартизации могут способствовать масштабируемости и более широкому внедрению решений по хранению тепловой энергии расплавленной солью.

Безопасность также имеет первостепенное значение, учитывая высокие температуры и сложный характер эксплуатации этих систем. Обеспечение безопасной эксплуатации, особенно в населенных или уязвимых районах, требует строгих протоколов безопасности и мер по снижению рисков. Кроме того, снижение затрат имеет жизненно важное значение для повышения экономической целесообразности хранения тепловой энергии расплавленной солью. Высокие первоначальные капитальные затраты могут отпугнуть потенциальных инвесторов и разработчиков проектов, что делает необходимым изучение путей снижения затрат за счет экономии масштаба и технологических достижений.

Подводя итог, можно сказать, что решение технологических проблем, вытекающих из ограниченной зрелости, имеет важное значение для раскрытия полного потенциала хранения тепловой энергии расплавленных солей. Поскольку усилия по исследованиям и разработкам продолжают повышать надежность, эффективность, безопасность и рентабельность, эта многообещающая технология может играть более значительную роль в продвижении интеграции возобновляемых источников энергии и стабильности сети в глобальном масштабе.

Основные тенденции рынка

Крупномасштабные проекты

Рост числа крупномасштабных проектов представляет собой убедительную и преобразующую тенденцию, которая готова продвигать вперед мировой рынок хранения тепловой энергии расплавленных солей. Эти масштабные начинания играют важную роль в демонстрации возможностей, надежности и экономической жизнеспособности технологии, способствуя более широкому внедрению и инвестициям в сектор. Крупномасштабные проекты на рынке хранения тепловой энергии в расплавленных солях обычно характеризуются значительной емкостью хранения, часто превышающей сотни мегаватт-часов. Эти проекты в первую очередь предназначены для поддержки стабильности сети, адаптации к прерывистому использованию возобновляемых источников энергии и обеспечения надежной и диспетчерской мощности в периоды пикового спроса или при низкой генерации возобновляемой энергии.

Преимущества крупномасштабных проектов хранения тепловой энергии в расплавленных солях многогранны. Они помогают коммунальным предприятиям и операторам сетей оптимизировать управление энергией за счет эффективного хранения излишков электроэнергии в периоды высокого производства возобновляемой энергии и ее выработки при необходимости. Эта способность обеспечивать непрерывную и надежную мощность повышает надежность сети и снижает потребность в пиковых электростанциях на основе ископаемого топлива, что соответствует целям устойчивого развития и сокращает выбросы парниковых газов. Кроме того, крупномасштабные проекты выигрывают от экономии масштаба, снижая стоимость за мегаватт-час емкости хранения. По мере того, как разработчики и операторы проектов приобретают опыт работы с более крупными установками, они могут оптимизировать проектирование, строительство и эксплуатационные практики, что приводит к снижению затрат, что делает хранение тепловой энергии расплавленной солью все более конкурентоспособным.

Эти крупномасштабные проекты часто интегрируются с концентрированными солнечными электростанциями (CSP), используя способность расплавленной соли хранить и распределять высокотемпературную тепловую энергию. CSP с хранением расплавленной соли обеспечивает непрерывную генерацию электроэнергии, даже когда солнечное излучение отсутствует, что расширяет доступность чистых энергетических ресурсов. В заключение следует отметить, что крупномасштабные проекты играют ключевую роль в продвижении мирового рынка хранения тепловой энергии расплавленной солью. Они демонстрируют возможности технологии, способствуют экономически эффективному развертыванию, повышают надежность сети и вносят значительный вклад в переход к устойчивому энергетическому будущему. Поскольку спрос на надежные и гибкие решения для хранения энергии продолжает расти, крупномасштабные проекты по хранению тепловой энергии на основе расплавленной соли останутся ключевым фактором в изменении энергетического ландшафта.

Интеграция возобновляемой энергии

Интеграция возобновляемой энергии готова стать мощной движущей силой мирового рынка хранения тепловой энергии на основе расплавленной соли. Поскольку мир ускоряет переход к более чистым и устойчивым источникам энергии, прерывистый характер возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, становится серьезной проблемой для стабильности и надежности сети. Системы хранения тепловой энергии на основе расплавленной соли предлагают убедительное решение этой проблемы. Эти системы отлично справляются с улавливанием избыточной энергии, вырабатываемой в периоды высокой выработки возобновляемой энергии, и ее хранением в виде тепловой энергии. Когда спрос на электроэнергию резко возрастает или возобновляемая генерация падает, сохраненная тепловая энергия может быть преобразована обратно в электричество, обеспечивая стабильный и надежный источник питания для сети. Такая бесшовная интеграция возобновляемой энергии в сеть помогает смягчить присущую возобновляемым источникам энергии изменчивость и обеспечивает более стабильное электроснабжение. Одним из ключевых преимуществ хранения тепловой энергии в расплавленной соли является ее способность обеспечивать долгосрочное хранение энергии. Эта функция позволяет продлить высвобождение накопленной энергии в периоды низкой возобновляемой генерации, такие как пасмурные дни или затишье при ветре, эффективно сокращая разрыв между предложением и спросом на энергию.

Кроме того, хранение тепловой энергии в расплавленной соли соответствует глобальным целям устойчивого развития, снижая зависимость от ископаемого топлива для балансировки сети и резервного производства электроэнергии. Поскольку правительства и отрасли во всем мире берут на себя обязательства по сокращению выбросов углерода, роль этой технологии в содействии интеграции возобновляемой энергии становится еще более важной. Тенденция интеграции возобновляемой энергии с хранением тепловой энергии в расплавленной соли очевидна в растущем числе проектов коммунального масштаба и установок концентрированной солнечной энергии (CSP), включающих эти системы. Ожидается, что эта тенденция продолжит набирать обороты, поскольку страны стремятся использовать весь потенциал возобновляемых ресурсов и переходить к более зеленым и более устойчивым энергетическим сетям. Подводя итог, можно сказать, что интеграция возобновляемых источников энергии станет движущей силой, продвигающей глобальный рынок хранения тепловой энергии в расплавленной соли к большей значимости в развивающемся энергетическом ландшафте.

Сегментарные идеи

Технологические идеи

Самый большой вклад на рынке будет в сегменте параболических желобов. Параболические желоба доминируют на рынке как метод, наиболее используемый для хранения энергии в расплавленной соли, поскольку они могут более эффективно концентрировать солнечную энергию. Многие проекты находятся в стадии строительства в 2021 году. С уменьшением стоимости за киловатт электроэнергии, хранящейся в расплавленной соли, ожидается, что она будет доминировать на рынке в прогнозируемый период.

Региональные данные

Азиатско-Тихоокеанский регион зарекомендовал себя как лидер на мировом рынке хранения тепловой энергии в расплавленной соли со значительной долей выручки в 2022 году.

Азиатско-Тихоокеанский регион является одним из самых крупных пользователей установок по производству расплавленной солнечной энергии и, как ожидается, будет расти самыми быстрыми темпами в прогнозируемый период. Ожидается, что Индия и Китай будут лидировать в росте рынка.

Азиатско-Тихоокеанский рынок хранения тепловой энергии в расплавленной соли вырос быстрее всего в 2021 году и, как ожидается, продолжит свой высокий темп роста в следующем году. Регион состоит из крупных стран, расположенных ниже тропика Козерога, что позволяет им эффективно использовать проекты солнечной энергетики.

Последние события

• Ноябрь 2022 г.Hyme Energy ApS объявила о партнерстве с Bornholms Energi & Forsyning (BEOF) для строительства своего первого демонстрационного образца хранилища тепловой энергии на расплавленной соли на датском острове Борнхольм. Завершение строительства хранилища запланировано на 2024 год, его мощность составит 1 МВт/20 МВт-ч. Оно будет обеспечивать локальную сеть теплом, электроэнергией и вспомогательными услугами.

Ключевые игроки рынка

• Yara International ASA
• Acciona, SA
• Abengoa SA
• BrightSource Energy, Inc.
• SENER Grupo de Ingenieria, SA
• SolarReserve, LLC
• Engie SA
• SCHOTT AG