Рынок систем хранения энергии в масштабе сети — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз на 2018–2028 гг. Сегментировано по типу аккумулятора (литий-ионный, свинцово-кислотный, проточный аккумулятор, натриевый аккумулятор и другие), по модели собственности (принадлежащий третьей стороне и коммунальному предприятию), по применению (интеграция возобновляемых источников энерг

Обзор рынка

Глобальный рынок систем хранения энергии в масштабе сети оценивался в 1,57 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет прогнозировать устойчивый рост в прогнозируемый период с среднегодовым темпом роста 11,73% до 2028 года. В настоящее время многочисленные страны и регионы участвуют в инициативах по модернизации сетей, направленных на обновление устаревшей сетевой инфраструктуры, повышение надежности сетей и интеграцию передовых технологий. Модернизация сетей часто включает в себя включение систем хранения энергии, таких как литий-ионные аккумуляторы, гидроаккумуляторы и усовершенствованные проточные батареи. Эти системы играют жизненно важную роль в стабилизации сетей, улучшении управления нагрузкой и содействии более эффективному использованию возобновляемых источников энергии.

Ключевые драйверы рынка

Увеличение интеграции возобновляемых источников энергии

Одним из ключевых драйверов мирового рынка систем хранения энергии в масштабе сети является растущая интеграция возобновляемых источников энергии в сеть. По мере того, как мир движется к более устойчивому и экологически чистому энергетическому балансу, растет зависимость от непостоянных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия. Хотя эти источники предлагают многочисленные экологические преимущества, они также представляют собой значительную проблему из-за своей изменчивости и непредсказуемости. Системы хранения энергии в масштабе сети эффективно решают эту проблему, предоставляя средства для хранения избыточной энергии, вырабатываемой в периоды высокого производства возобновляемой энергии, и высвобождая ее, когда спрос высок или возобновляемая генерация низкая.

Поскольку правительства и коммунальные службы во всем мире ставят амбициозные цели по развертыванию возобновляемой энергии, спрос на эффективные решения для хранения энергии становится еще более важным. Системы хранения энергии в масштабе сети, включая литий-ионные аккумуляторы, гидроаккумуляторы и усовершенствованные проточные аккумуляторы, играют ключевую роль в стабилизации сетей, обеспечении бесперебойного электроснабжения и оптимизации использования возобновляемых источников энергии. Эти системы помогают смягчить колебания в генерации возобновляемой энергии, сократить сокращения и повысить надежность сети. Следовательно, растущая интеграция возобновляемых источников энергии служит существенным драйвером растущего спроса на системы хранения энергии в масштабе сети.

Развивающаяся динамика энергетического рынка и модернизация сетей

Одним из основных драйверов глобального рынка систем хранения энергии в масштабе сети является развивающаяся динамика энергетического рынка и модернизация сетевой инфраструктуры. Традиционные энергетические рынки, которые в основном основывались на генерации ископаемого топлива и централизованных электростанциях, в настоящее время претерпевают значительную трансформацию. Энергетический ландшафт меняется за счет децентрализации, распределенных энергетических ресурсов (DER) и появления просьюмеров (потребителей, которые также производят энергию).

Чтобы приспособиться к этим изменениям и создать более гибкие, устойчивые и эффективные энергетические сети, во всем мире реализуются инициативы по модернизации сетей. Системы хранения энергии в масштабе сети играют жизненно важную роль в этих усилиях по модернизации. Они служат важнейшим инструментом для управления интеграцией DER, обеспечения стабильности сети и реализации программ реагирования на спрос. Системы хранения энергии могут быстро реагировать на колебания спроса и предложения, помогая коммунальным предприятиям поддерживать баланс сети и предотвращать отключения электроэнергии.

Кроме того, развивающаяся динамика рынка, такая как растущее внедрение электромобилей (ЭМ) и электрификация различных секторов, обуславливают спрос на системы хранения энергии для поддержки роста инфраструктуры зарядки ЭМ и предоставления услуг по поддержке сетей. По мере того, как электрическая мобильность становится все более распространенной, потребность в надежных и быстрых решениях для зарядки, поддерживаемых накоплением энергии, становится все более очевидной. Эти факторы в совокупности способствуют росту мирового рынка систем хранения энергии в масштабе сети.

Правительственная политика и стимулы

Государственная политика и стимулы играют ключевую роль в расширении мирового рынка систем хранения энергии в масштабе сети. Правительства на разных уровнях признают важность хранения энергии для достижения целей устойчивости, безопасности и надежности. В результате они внедряют ряд политик, нормативных актов и финансовых стимулов для содействия внедрению технологий хранения энергии.

Например, субсидии, налоговые льготы и гранты часто предлагаются для стимулирования инвестиций в проекты хранения энергии в масштабе сети. Эти финансовые стимулы повышают экономическую жизнеспособность и привлекательность проектов хранения энергии как для инвесторов, так и для коммунальных предприятий. Более того, многие страны устанавливают цели и предписания по хранению энергии, заставляя коммунальные предприятия интегрировать определенное количество емкости для хранения энергии в свои сети.

Более того, политика, касающаяся устойчивости и надежности сетей, стимулирует внедрение систем хранения энергии в качестве средства повышения устойчивости энергосистем к стихийным бедствиям и кибератакам. Финансируемые правительством инициативы по модернизации сетей часто включают положения об интеграции хранения энергии.

В заключение следует отметить, что государственная политика и стимулы являются важнейшим фактором, ускоряющим рост мирового рынка систем хранения энергии в масштабе сети. Они создают благоприятную инвестиционную среду, способствуют инновациям и способствуют достижению целей, связанных с энергетикой, позиционируя хранение энергии как жизненно важный компонент будущего энергетического ландшафта.

Загрузить бесплатный образец отчета

Основные проблемы рынка

Высокие начальные затраты и капиталоемкость

Одной из основных проблем, с которыми сталкивается мировой рынок систем хранения энергии в масштабе сети, являются значительные первоначальные затраты и капиталоемкость, связанные с их разработкой и развертыванием. Проекты хранения энергии в масштабе сети часто требуют значительных первоначальных инвестиций в инфраструктуру, технологию и установку. Эти затраты могут значительно различаться в зависимости от выбранной технологии хранения энергии, масштаба проекта и местоположения.

Например, системы хранения энергии на основе литий-ионных аккумуляторов, одна из наиболее часто используемых технологий, влекут за собой относительно высокие первоначальные расходы из-за стоимости аккумуляторных элементов и связанных с ними компонентов. Аналогичным образом, проекты хранения гидроаккумулирующей энергии требуют значительных капиталовложений в строительство водохранилищ и соответствующей инфраструктуры. Эти затраты могут стать барьером для входа как для коммунальных служб, так и для независимых производителей электроэнергии, препятствуя широкому внедрению хранения энергии в масштабе сети.

Кроме того, капиталоемкость проектов хранения энергии может создавать проблемы с точки зрения финансирования и привлечения инвестиций, особенно для небольших игроков на энергетическом рынке. Хотя существуют определенные государственные стимулы и субсидии для облегчения этих финансовых тягот, их не всегда может быть достаточно для компенсации первоначальных капитальных требований.

Технологические ограничения и ухудшение производительности

Одной из ключевых проблем на мировом рынке систем хранения энергии в масштабе сети является наличие технологических ограничений и проблема ухудшения производительности с течением времени. Хотя технологии хранения энергии достигли значительных успехов в последние годы, они не освобождены от ограничений.

Например, обычно используемые литий-ионные аккумуляторы в приложениях в масштабе сети склонны к ухудшению со временем. Каждый цикл заряда-разряда может привести к снижению емкости и производительности аккумулятора, что в конечном итоге влияет на срок службы и эффективность системы хранения энергии. Решение этой проблемы ухудшения требует постоянного мониторинга и обслуживания, что приводит к эксплуатационным расходам и усложнению проектов по хранению энергии.

Кроме того, различные технологии хранения энергии демонстрируют различные характеристики с точки зрения плотности энергии, эффективности и срока службы. Выбор наиболее подходящей технологии для конкретного применения и оптимизация ее производительности может быть сложной задачей. Обеспечение соответствия систем хранения энергии требуемым стандартам производительности и уровням надежности представляет собой постоянную проблему, которая требует постоянных усилий по исследованиям и разработкам.

Препятствия нормативного и политического характера

Препятствия нормативного и политического характера представляют собой значительную проблему для мирового рынка систем хранения энергии в масштабе сети. Нормативный ландшафт для хранения энергии значительно различается в разных регионах и странах, что препятствует разработке последовательного и оптимизированного подхода к его развертыванию.

Одной из заметных проблем нормативного характера является отсутствие четких и стандартизированных правил оценки услуг по хранению энергии. Системы хранения энергии в масштабе сети предлагают различные услуги, включая стабилизацию сети, ограничение пиковых нагрузок и интеграцию возобновляемых источников энергии. Определение того, как эти услуги оцениваются и интегрируются в существующие структуры энергетического рынка, может быть сложным и спорным.

Более того, процессы выдачи разрешений и размещения для проектов по хранению энергии в масштабе сети могут быть трудоемкими и неопределенными. Навигация по нормативной базе, получение необходимых разрешений и решение потенциальных экологических проблем могут привести к задержкам проекта и увеличению затрат.

Для решения этих проблем правительствам и регулирующим органам необходимо тесно сотрудничать с заинтересованными сторонами отрасли для создания четких и последовательных нормативных рамок, которые облегчат эффективное развертывание систем хранения энергии в масштабе сети. Стандартизированные подходы к оценке, выдаче разрешений и взаимодействию могут способствовать созданию более благоприятной среды для роста рынка хранения энергии.

Основные тенденции рынка

Растущее развертывание систем длительного хранения энергии

Одной из заслуживающих внимания тенденций на мировом рынке систем хранения энергии в масштабе сети является все более широкое внедрение решений по долгосрочному хранению энергии. В то время как кратковременные системы хранения, такие как литий-ионные батареи, доминировали на рынке для таких приложений, как регулирование частоты и сглаживание пиков, растет признание важности более длительного хранения для решения проблем, связанных с интеграцией возобновляемых источников энергии и надежностью сети.

Длительные системы хранения энергии, такие как усовершенствованные проточные батареи, накопители энергии сжатого воздуха (CAES) и тепловые накопители расплавленной соли, набирают обороты. Эти технологии способны хранить энергию в течение длительных периодов, от нескольких часов до дней или даже недель. Они хорошо подходят для таких приложений, как переключение генерации возобновляемой энергии с дневного на ночное время или обеспечение стабильности сети в течение длительных периодов низкой выработки возобновляемой энергии.

Растущее развертывание долговременных систем хранения энергии обусловлено несколькими факторами. Во-первых, это помогает коммунальным службам и операторам сетей управлять изменчивостью возобновляемых источников энергии, тем самым повышая стабильность сети и снижая зависимость от резервной генерации на ископаемом топливе. Во-вторых, это способствует росту возобновляемой энергии, позволяя интегрировать избыточную энергию в сеть в периоды высокой генерации, которая затем может быть высвобождаема при необходимости. Наконец, долгосрочное хранение способствует устойчивости сети, обеспечивая резервное питание во время длительных отключений сети, стихийных бедствий или экстремальных погодных явлений.

Появление гибридных систем хранения энергии

Еще одной примечательной тенденцией на мировом рынке систем хранения энергии в масштабе сети является появление гибридных систем хранения энергии. Эти системы объединяют две или более технологий хранения энергии, чтобы извлечь выгоду из их сильных сторон и одновременно решать несколько сетевых услуг и приложений.

Например, гибридная система хранения энергии может интегрировать литий-ионные батареи с маховиковым накопителем энергии или суперконденсаторами. Такая интеграция позволяет системе обеспечивать быстрое время отклика и кратковременные услуги хранения энергии, а также предлагать возможности долгосрочного хранения энергии. Гибридные системы можно оптимизировать для обеспечения необходимой балансировки сети, регулирования частоты, резервного питания и других критически важных услуг.

Гибридные системы хранения энергии набирают популярность благодаря своей исключительной гибкости и универсальности. Эти системы можно адаптировать для удовлетворения конкретных требований сети и адаптировать к меняющимся условиям сети. Поскольку операторы сетей все чаще ищут динамические решения для решения постоянно меняющейся энергетической ситуации, гибридные системы представляют собой привлекательный вариант для повышения стабильности, эффективности и устойчивости сети.

Сегментные данные

Аккумулятор

Сегмент литий-ионных аккумуляторов стал доминирующим игроком в 2022 году. Литий-ионные аккумуляторы приобрели значительную известность на рынке систем хранения энергии в масштабе сети благодаря своей высокой плотности энергии, эффективности и универсальности. Они используются для широкого спектра сетевых приложений, включая интеграцию возобновляемых источников энергии, ограничение пиковых нагрузок и стабилизацию сети.

Литий-ионные аккумуляторы обладают замечательной плотностью энергии, что позволяет им хранить значительное количество энергии в относительно компактном и легком корпусе, что делает их хорошо подходящими для сетевых приложений.

Изменчивость возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая, требует решений для хранения энергии, таких как литий-ионные аккумуляторы, для смягчения колебаний в выработке электроэнергии. Литий-ионные аккумуляторы способствуют стабилизации сети, предоставляя вспомогательные услуги, такие как регулирование частоты и поддержка напряжения.

Текущие исследования и разработки направлены на повышение производительности и долговечности литий-ионных аккумуляторов, потенциально устраняя ограничения в циклическом сроке службы. Использованные аккумуляторы электромобилей могут быть повторно использованы для приложений в масштабе сети, предлагая экономически эффективное и устойчивое решение.

Прогнозируется, что сегмент литий-ионных аккумуляторов продолжит расти, движимый проверенной технологией, высокой плотностью энергии и постоянным снижением затрат. По мере ускорения перехода на возобновляемые источники энергии литий-ионные аккумуляторы будут играть жизненно важную роль в обеспечении стабильности сети и обеспечении эффективного использования возобновляемых источников энергии.

Аналитика применения

Прогнозируется, что сегмент интеграции возобновляемых источников энергии будет испытывать быстрый рост в течение прогнозируемого периода. Сектор интеграции возобновляемых источников энергии на мировом рынке систем хранения энергии в масштабе сети играет решающую роль в решении проблем, связанных с растущим проникновением непостоянных возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия. Этот сектор служит ключевым драйвером рынка систем хранения энергии в масштабе сети, поскольку он эффективно решает проблему непостоянства и изменчивости в генерации возобновляемой энергии. Он охватывает ряд технологий и решений для хранения энергии, которые специально разработаны для хранения избыточной возобновляемой энергии в периоды доступности и ее высвобождения в периоды высокого спроса или при низкой генерации возобновляемой энергии.

Растущее развертывание источников солнечной и ветровой энергии требует внедрения эффективных решений для хранения энергии для эффективного управления непостоянством и изменчивостью, связанными с этими ресурсами. Объединяя различные технологии хранения энергии, такие как литий-ионные аккумуляторы и усовершенствованные проточные аккумуляторы, можно создавать гибридные системы, обеспечивающие как краткосрочные, так и долгосрочные возможности хранения, которые оптимизируют интеграцию возобновляемой энергии. Кроме того, использование передовых систем управления энергопотреблением и прогнозной аналитики может повысить эффективность использования накопителей энергии для интеграции возобновляемых источников энергии за счет оптимизации циклов зарядки и разрядки.

В заключение следует отметить, что сектор интеграции возобновляемых источников энергии на мировом рынке систем хранения энергии в масштабе сети обусловлен необходимостью сбалансировать и оптимизировать производство возобновляемой энергии, тем самым прокладывая путь к более устойчивому и надежному энергетическому будущему.

Региональные данные

Северная Америка стала доминирующим игроком в 2022 году, занимая самую большую долю рынка. Северная Америка играет значительную роль на мировом рынке систем хранения энергии в масштабе сети, характеризующемся динамичным и меняющимся ландшафтом. Регион охватывает Соединенные Штаты, Канаду и Мексику, каждая из которых имеет свою собственную энергетическую политику, сетевую инфраструктуру и динамику рынка.

В Соединенных Штатах существует весьма разнообразная нормативно-правовая база, при этом каждый штат имеет свою собственную энергетическую политику и стимулы. Федеральные инвестиционные налоговые льготы (ITC) и производственные налоговые льготы (PTC) сыграли важную роль в содействии принятию накопления энергии. В Канаде провинции и территории имеют различные политики и правила, связанные с хранением энергии. Такие провинции, как Онтарио и Британская Колумбия, проявили интерес к интеграции хранения энергии в свои электросети для повышения надежности и поддержки возобновляемой энергии. Мексика все больше отдает приоритет модернизации сетей и интеграции возобновляемой энергии. Энергетические реформы страны и рост ее сектора возобновляемой энергии открывают возможности для проектов по хранению энергии, особенно в регионах с непостоянными источниками энергии.

Продолжающаяся электрификация различных секторов, включая транспорт, стимулирует дополнительный спрос на хранение энергии. Растущее внедрение электромобилей (ЭМ) требует развертывания инфраструктуры хранения энергии для станций быстрой зарядки и поддержки сети. Инвестиции в устойчивость сети были обусловлены экстремальными погодными явлениями и уязвимостями сети. Системы хранения энергии обеспечивают резервное питание во время отключений и могут помочь стабилизировать сеть в чрезвычайных ситуациях.

Североамериканский рынок систем хранения энергии в масштабе сети готов к дальнейшему росту. Ожидается, что в будущем будут реализованы более тесная интеграция сетей, более широкое использование долгосрочного хранения энергии и расширенное сотрудничество между правительствами, коммунальными предприятиями и частным сектором для создания более устойчивой и стабильной энергетической инфраструктуры.

Последние события

• В 2021 году LG Chem приобрела NEC Energy Solutions, компанию по производству аккумуляторных батарей.

Ключевые игроки рынка

• Tesla, Inc.
• AES Energy Storage
• Siemens Energy
• Schneider Electric
• Samsung SDI
• LG Energy Solution
• BYD Company Limited
• GE Renewable Energy
• Eos Energy Storage
• NEC Energy Solutions