Мировой рынок хранения тепловой энергии По технологиям (хранение явного тепла, хранение скрытого тепла и термохимическое хранение), По материалу хранения (вода, расплавленные соли, материалы с фазовым переходом и другие), По применению (генерация электроэнергии, централизованное теплоснабжение и охлаждение, а также технологическое отопление и охлаждение), По конечному пользователю (коммунальные ус

Обзор рынка

Глобальный рынок хранения тепловой энергии оценивался в 18,89 млрд долларов США в 2022 году и, по прогнозам, достигнет 49,72 млрд долларов США к 2028 году, демонстрируя среднегодовой темп роста 9,25% в прогнозируемый период с 2024 по 2028 год. Хранение тепловой энергии относится к хранению энергии путем использования различных материалов, которые хранят и высвобождают энергию на основе колебаний температуры. Эта технология находит свое применение в тепловых насосах, электростанциях и системах управления отходами. Используя системы хранения тепловой энергии, можно снизить спрос на энергию в часы пик, что приведет к снижению выбросов углекислого газа и снижению потребления энергии конечными потребителями. Тепловое хранение энергии широко используется на тепловых и солнечных электростанциях для обеспечения бесперебойного электроснабжения, даже в ночное время, и для использования тепла в обрабатывающей промышленности. Кроме того, растущее внедрение возобновляемой энергетики и растущий спрос на системы хранения тепловой энергии HVAC представляют собой еще один убедительный фактор. Кроме того, растущая обеспокоенность выбросами парниковых газов и растущие цены на топливо, как ожидается, еще больше стимулируют спрос на передовые системы хранения тепловой энергии.

Ключевые драйверы рынка

Спрос на хранение энергии для дополнения постоянно растущей генерации солнечной энергии

Декарбонизация энергетического сектора и сокращение выбросов углерода для борьбы с глобальным изменением климата являются важнейшими целями для правительств, энергетических органов и коммунальных предприятий во всем мире. По данным IRENA, ускоренное развертывание возобновляемой энергетики в сочетании с электрификацией и повышением энергоэффективности электросети может обеспечить более 90% необходимого сокращения выбросов углекислого газа (CO2) к 2050 году в соответствии с Парижскими климатическими целями. В 2019 году установленная мощность возобновляемой энергии в мире увеличилась на 176 ГВт, что составляет темп роста на 7,4% по сравнению с 2018 годом. Гидроэнергетический сектор пережил восстановление, что способствовало общему росту генерации. Солнечная генерация превзошла биоэнергетику в 2018 году, став третьим по величине источником возобновляемой генерации электроэнергии. Солнечная и ветровая генерация показали значительный рост на 28% и 11% соответственно. Вместе эти два источника составили 73% роста возобновляемой энергии с 2014 года. Солнечная энергетика продемонстрировала замечательный среднегодовой темп роста в 49% во всем мире, обусловленный сильными федеральными политическими механизмами, такими как инвестиционный налоговый кредит для солнечной энергии, и растущий спрос на чистую энергию в основных экономиках Северной Америки, Европы и Азиатско-Тихоокеанского региона. В Китае возобновляемые источники энергии составили 26,7% от общего объема выработки электроэнергии в стране в 2018 году, причем гидроэнергетика, ветер, фотоэлектрические системы и биомасса внесли значительный вклад. Китай поставил амбициозные цели по солнечной энергии, намереваясь достичь не менее 210 ГВт и потенциально до 270 ГВт к 2020 году. Правительство Индии также поставило цель установить 175 ГВт возобновляемых энергетических мощностей к 2022 году, включая ветровую, биоэнергию, солнечную энергию и малую гидроэнергетику. Испания повысила свою цель по возобновляемым источникам энергии до 74% к 2030 году и планирует добавить 157 ГВт возобновляемых энергетических мощностей. Генерация концентрированной солнечной энергии (CSP) увеличилась примерно на 34% в 2019 году и, как ожидается, продолжит расти. Постоянная политическая поддержка проектов CSP в различных регионах, включая Ближний Восток и Африку, Азиатско-Тихоокеанский регион и Северную Америку, будет способствовать этому росту. Хранение тепловой энергии играет жизненно важную роль в установках CSP, позволяя хранить солнечное тепло для производства электроэнергии в периоды отсутствия солнечного света. Это обеспечивает бесперебойную работу и дает такие преимущества, как повышенная надежность, улучшенная общая эффективность, снижение затрат и более низкие выбросы углекислого газа. Ожидается, что интеграция теплового хранилища энергии в установки CSP будет стимулировать рост рынка.

Рост спроса на энергию

Спрос на электроэнергию, обусловленный растущей коммерциализацией и повышенным использованием в часы пик, а также потребностью в системах отопления и охлаждения в интеллектуальной инфраструктуре, подпитывает рост рынка. Поддерживающая политика правительств в развитых и развивающихся странах в отношении технологий возобновляемой энергии еще больше способствует этому расширению. Многие страны мира инвестируют в возобновляемые источники энергии, стимулируя рост рынка в различных экономиках. Инвестиции в солнечную и ветровую энергетику не только создают рабочие места, но и сокращают выбросы и способствуют инновациям. Одной из основных целей многих правительств является сокращение выбросов углерода в энергетическом секторе, тем самым смягчая глобальное изменение климата. Эта цель привела к повышению энергоэффективности в электросетях, что привело к сокращению выбросов углекислого газа. Например, правительство Индии намерено установить 175 гигаватт возобновляемых источников энергии к 2022 году, включая ветровые, биоэнергетические, солнечные и гидроэнергетические источники. Аналогичным образом испанское правительство планирует добавить 157 гигаватт мощности возобновляемой энергии к 2030 году. Использование накопления тепловой энергии обеспечивает повышенную надежность, снижение инвестиционных затрат, повышение общей эффективности и снижение эксплуатационных расходов. Кроме того, быстрый рост технологий децентрализованной возобновляемой энергии будет выступать в качестве движущей силы для рынка.

Загрузить бесплатный пример отчета

Основные проблемы рынка

Высокие первоначальные затраты на установку, зависящие от технологии

Высокие цены на системы TES могут сдерживать рост отрасли

Значительные капиталовложения, необходимые для строительства систем TES, стали основным ограничением для расширения рынка. Однако технология стала более конкурентоспособной благодаря усовершенствованиям и стандартизации в процессе производства, а также растущему спросу на передовые материалы для хранения. Кроме того, ожидается, что позитивные перспективы сокращения выбросов углерода и развитие установок CSP будут стимулировать рост рынка в ближайшие годы.

Основные тенденции рынка

Переход к возобновляемой генерации энергии является тенденцией

Многие страны по всему миру переходят к возобновляемой генерации энергии и используют хранение тепловой энергии для достижения целей по сокращению выбросов углерода. Кроме того, правительства, ассоциации и университеты активно инвестируют в исследования и разработки для разработки инновационных тепловых накопителей с минимальным или нулевым воздействием на окружающую среду. В этом контексте ожидается, что появление передовых технологий, таких как интеллектуальные датчики, Интернет вещей и ИИ, значительно повысит эффективность хранения тепловой энергии.

Сегментные данные

Прикладные данные

Ожидается, что сегмент производства электроэнергии будет испытывать значительный рост в течение прогнозируемого периода. Растущий спрос на надежное и экономически эффективное электроснабжение в автономных и отдаленных районах будет стимулировать этот сегмент. Кроме того, реализация различных государственных инициатив, направленных на стимулирование производства электроэнергии на солнечных электростанциях, еще больше усилит рост сегмента производства электроэнергии. В рамках схемы тарифов на поставку поставщики возобновляемой энергии получают розничные цены на электроэнергию за каждую выработанную единицу и могут продавать любую избыточную энергию обратно в сеть.

Сведения о материалах для хранения

Ожидается, что технология расплавленной соли будет испытывать значительный рост в течение прогнозируемого периода. Рост этого сегмента можно объяснить его высокой технологической эффективностью, а также его применением в различных проектах солнечной энергетики. Расплавленная соль используется для хранения тепла, собранного с помощью солнечных желобов и солнечных башен. Это тепло, использованное с помощью этой технологии, затем преобразуется в перегретый пар для питания паровых турбин.

Загрузить бесплатный пример отчета

Региональные данные

На Европу пришлась наибольшая доля дохода, и, как ожидается, она сохранит свое лидерство в течение всего прогнозируемого периода. Регион характеризуется значительным количеством систем хранения тепловой энергии, используемых для различных целей, таких как отопление помещений, нагрев воды, централизованное теплоснабжение и охлаждение, а также выработка электроэнергии. Испания становится ключевым фактором роста регионального рынка благодаря своим многочисленным действующим проектам TES и присутствию таких крупных игроков, как Abengoa Solar. Правительства Европы разработали модель, известную как европейская модель, которая эффективно продает и распределяет энергию на основе плотности населения в конкретных регионах. Примечательно, что федеральное правительство Германии вкладывает значительные средства в передовые исследования в области хранения электроэнергии, особенно в связи с ее использованием в жилых солнечных панелях.

Последние разработки

• В марте 2019 года Climate Change Technologies представила свое хранилище тепловой энергии, модульное устройство, способное принимать различные типы электроэнергии, такие как солнечная и ветровая, и использовать его для нагрева и плавления кремния в хорошо изолированной камере. В мае 2019 года Vattenfall, известная европейская энергетическая компания, объединилась с SaltX Technology, чтобы заказать промышленный пилот для тестирования технологии хранения энергии на основе нанопокрытия на основе соли, предлагая химическое решение для хранения долгосрочной тепловой энергии. Кроме того, в мае 2019 года Azelio представила свою технологию хранения, включающую двигатель Стирлинга для диспетчерского производства электроэнергии. Эта инновационная система позволяет принимать и хранить электроэнергию, вырабатываемую из более широкого спектра возобновляемых источников, в виде тепловой энергии.
• В августе 2018 года компания SolarReserve заключила соглашение с правительством Южной Австралии (Австралия) о строительстве солнечной тепловой электростанции мощностью 150 МВт. На объекте будет использоваться расплавленная соль для хранения энергии и будут использоваться параболические башенные системы.
• Кроме того, в мае 2018 года SolarReserve расширила свою деятельность, интегрировав солнечную ферму мощностью 70 МВт с концентрирующей солнечной электростанцией Port Augusta в Южной Австралии. Это расширение включало установку хранилища расплавленной соли и поставку электроэнергии по конкурентоспособной ставке 78 долларов США за МВт-ч.

Ключевые игроки рынка

• BrightSource Energy Inc.
• Aalborg CSP AS
• Abengoa SA
• Baltimore Aircoil Company
• Ожоги и amp; McDonnell
• SaltX Technology Holding AB
• Terrafore Technologies LLC
• Trane Technologies PLC
• SR Energy
• Vantaa Energy