Глобални пазарни модели и характеристики на регионалното развитие
Глобалният пазар на фотоволтаично съхранение на енергия показва разнообразна тенденция на развитие и различните региони са формирали уникални модели за развитие поради разликите в политическата среда, енергийната структура и търсенето на пазара. Според най-новите статистически данни на Международната агенция по енергетика (IEA), глобалният инсталиран капацитет на фотоволтаично съхранение на енергия ще достигне 48GW\/112GWH през 2023 г., увеличение на годишна база от 62%. Очаква се размерът на пазара да надвиши 300GW\/800GWH до 2030 г.
Азиатско -тихоокеанският регион води световния пазар, като Китай заема доминираща позиция
1) Китай ще добави 18.4GW\/43GWH от инсталиран капацитет през 2023 г., което представлява 38% от общия свят. Задвижването на политиката е очевидно и задължителното съотношение на разпределение се е увеличило от първоначалните 10% × 2H до 15% × 4h;
2) Степента на проникване на съхранението на енергия в Австралия е най -високата в света, достигаща 32%, със среден системен мащаб от 8kW\/16kWh;
3) Япония приема модела "Fit+Energy Storage", със съотношение на фотоволтаична електроцентрала и съотношение на съхранение над 60%, като се използва главно LFP батерии (представляващи 85%).
Европейският пазар е фокусиран главно върху домакинските и търговските системи:
1) Инсталираният капацитет за съхранение на енергия в Германия е надвишил 5GWH, като 90% от ново инсталираните фотоволтаични системи, поддържащи съхранение на енергия, главно поради субсидиите на KFW (до 30% от цената на системата);
2) Италия прилага политика за супер амортизация (намаляване на данъците от 110%) за насърчаване на бързото развитие на индустриалната и търговската енергия за съхранение;
3) Делът на мащабните проекти за съхранение на енергия (50MW+) в Обединеното кралство представлява 65%, главно участващи в пазара на честотна модулация (цената на услугите на FFR е около £ 15\/mw\/h).
Американският пазар показва поляризация:
1) Съединените щати ще добавят 12.7GW\/32GWH нов инсталиран капацитет през 2023 г., като Калифорния представлява 43% от общия брой. Данъчният кредит на ITC (30% отстъпка за данък върху инвестициите) е основната движеща сила;
2) Бразилия реализира нетна политика за измерване 2. 0, изискващ фотоволтаични електроцентрали с капацитет над 1MW да бъдат оборудвани със съхранение (поне 20% от инсталирания капацитет);
3) Чили, Мексико и други страни от Латинска Америка насърчават развитието на енергийното съхранение чрез механизми за търг на капацитет, като най -новата печеливша наддавна цена спадна до $ 60\/MWh.
Ускоряване на оформлението на развиващите се пазари:
1) регионът на Близкия изток (Саудитска Арабия, Обединени арабски емирства) разглежда съхранението на енергия като ключов фактор за трансформацията на енергия, а проектът NEOM планира да има капацитет за съхранение на енергия от 3GWH;
2) Африка за съхранение на енергия в Африка бързо нараства, с 85% на годишно увеличение на инсталирания капацитет през 2023 г. и типична системна скала от 5-20 kW;
3) Индия изпълнява програмата PLI (производствен стимул) с цел установяване на капацитет за производство на батерии от 50 GWH до 2030 г.
Сравнение на международни технологични маршрути и иновационни тенденции
Глобалната технология за съхранение на енергия показва разнообразно развитие и различните региони са формирали диференцирани технологични маршрути, базирани на ресурсни дарения и технологично натрупване.
Има значителни разлики в маршрутите на технологията на батерията:
1) Източноазиатският регион (Китай, Япония и Южна Корея) използва главно LFP батерии (представляващи над 90%), с енергийна плътност от 180Wh\/kg и системната цена е намалена до 280\/kWh; 2) Северна Америка предпочита тройните литиеви батерии (NMC), а системата Tesla Megapack има енергийна плътност 220Wh\/kg, но цената е сравнително висока (320\/kWh);
3) Европа се фокусира върху устойчивото развитие, като 22%от проектите използват вторични батерии за електрически превозни средства (намаляване на разходите с 40%) и поддържат процента на задържане на капацитет за съхранение на енергия от 80%.
Пробивите са направени в нови технологии за съхранение на енергия:
1) Прилагането на батерии на потока (всички ванадий, железен хром) в областта на дългосрочното съхранение на енергия се разшири и цената на системата на батерията на желязната хром на ESS (8 часа) е намалена до $ 200\/kWh в Съединените щати;
2) Съхранението на енергията на компресираната въздух (CAE) е влязло в комерсиализацията, като ефективността на проекта 200MW в Zhangjiakou се увеличава до 65%;
3) Индустриализацията на натриевите йонни батерии се ускорява и CATL в Китай обяви масовото производство през 2024 г., като разходите са с 30% по -ниски от LFP.
Иновации в технологията за интеграция на системата:
1) Nextera Energy в Съединените щати е разработила интегрирана система от „фотоволтаично+съхранение на енергия“, намалявайки разходите за балансиращи системи (BOS) с 25%;
2) Германската SMA изстрелва виртуална електроцентрала 2. 0 решение, което може да агрегира разнородни ресурси за съхранение на енергия (време за реакция<500ms);
3) China Sunshine Power пусна машина за „оптично съхранение и зареждане на„ оптично съхранение и зареждане “, с ефективност на конверсия от 98,5% и намаляване на обема от 40%.
Интелигентна надстройка на технологията за работа и поддръжка:
1) Степента на проникване на AI прогнозна система за поддръжка е достигнала 45%, намалявайки разходите за работа и поддръжка средно 30%;
2) процентът на приложение на цифровата технология близнак в мащабни проекти в Европа и Америка достига 60%, а точността на прогнозата за повреда надвишава 90%;
3) Blockchain технологията се използва широко в проектите за микросеси в Австралия и Япония за постигане на зелени електроенергийни транзакции от второ ниво.
Посока за изследване и развитие на гранични технологии:
1) Програмата ARPA-E на Министерството на енергетиката на САЩ подкрепя изследванията и разработването на батерии с твърдо състояние с целева енергийна плътност 500WH\/kg;
2) EU Horizon 2020 поддържа изследвания за съхранение на водородна енергия, като ефективността на клетките на електролиза надвишава 75%;
3) Основният план за изследвания и разработки за 14 -ия петгодишен план на Китай се фокусира върху течните метални батерии, като живота на цикъла над 15000 пъти.
Предизвикателства пред глобалното развитие и бъдещите пътища
Въпреки бързото развитие, световната индустрия за съхранение на фотоволтаична енергия все още е изправена пред много често срещани предизвикателства, които изискват координирани решения от международната общност.
Основни технически затруднения:
1) Ограничения върху суровините на батерията: Глобалното разпределение на литиевите ресурси е неравномерно (Чили представлява 55%), а рисковете за веригата за доставка на кобалт са видни (Конго представлява 70%). Индустриализацията на натриеви йонни батерии може да облекчи този проблем;
2) Циклична пропаст в живота: Лабораторните батерии могат да достигнат 8000 цикъла, докато действителните проекти са средно само 4500 цикъла. US DOE е поставил 5000 пъти\/10- годишна цел;
3) Липса на система за рециклиране: Глобалната скорост на рециклиране на батерията е по -малка от 5%, а новите разпоредби на ЕС изискват тя да достигне 35% до 2030 г.
Икономически предизвикателства:
1) значителни разлики в разходите: Цената на системите за съхранение на енергия в Съединените щати е с 40% по -високи, отколкото в Китай, докато в Африка е с 80% по -високи поради логистичните разходи;
2) Единичен бизнес модел: 70% от печалбите разчитат на арбитража на Peak Valley, а Обединеното кралство проучва нов път на „съхранение на енергия+зелен водород“;
3) Ограничени канали за финансиране: Разходите за финансиране за проекти в развиващите се страни са 8-12%, докато в развитите страни той е само 3-5%.
Политика и стандартни бариери:
1) Процесът на одобрение за мрежата на мрежата е сложен: отнема средно 14 месеца в Германия и 22 месеца в Бразилия;
2) стандарти за конфликт на безопасност: Взаимното признаване на сертифициране между Китай, Европа и Америка е по -малка от 30%, което увеличава разходите за предприятия с 15-20%;
3) Ограничения за достъп до пазара: Индия налага 40% тарифа за вносни батерии, докато Законът за намаляване на инфлацията в САЩ определя изискванията за локализиране.
