Pasaulinė rinkos modelis ir regioninės plėtros charakteristikos
Pasaulinė fotoelektrinės energijos kaupimo rinka rodo diversifikuotą plėtros tendenciją, o skirtingi regionai sudarė unikalius plėtros modelius dėl politinės aplinkos, energijos struktūros ir rinkos paklausos skirtumų. Remiantis naujausia Tarptautinės energetikos agentūros (TEA) statistika, pasaulinės fotoelektrinės energijos kaupimo pajėgumai 2023 m. Pasieks 48 GW\/112GWh, ty 62%daugiau nei metus. Tikimasi, kad iki 2030 m. Rinkos dydis viršys 300 GW\/800GWh.
Azijos Ramiojo vandenyno regionas vadovauja pasaulinei rinkai, o Kinija užima dominuojančią poziciją
1) Kinija 2023 m. Pridės 18,4 GW\/43GWh įdiegtų pajėgumų, sudarydama 38% viso pasaulio. Politikos diskas yra akivaizdus, o privalomas paskirstymo santykis padidėjo nuo pradinio 10% × 2h iki 15% × 4h;
2) namų ūkio energijos kaupimo skverbimosi lygis Australijoje yra didžiausias pasaulyje, siekiant 32%, o vidutinė sistemos skalė yra 8kW\/16kWh;
3) Japonija priima modelį „FIT+Energy Storage“, kurio fotoelektrinės elektrinės pasiskirstymo ir daugiau kaip 60%saugojimo santykis, daugiausia naudojant LFP baterijas (apskaičiuojant 85%).
Europos rinka daugiausia dėmesio skiria namų ūkio ir komercinėms sistemoms:
1) namų ūkio energijos kaupimo Vokietijoje įdiegta pajėgumas viršijo 5GWh - 90% naujai įdiegtų fotoelektrinių sistemų, palaikančių energijos kaupimą, daugiausia dėl KFW subsidijų (iki 30% sistemos išlaidų);
2) Italija įgyvendina ypač nusidėvėjimo politiką (110%mokesčių sumažinimas), kad būtų skatinamas spartus pramonės ir komercinės energijos kaupimo plėtrą;
3) Didelio masto energijos kaupimo projektų (50MW+) dalis JK sudaro 65%, daugiausia dalyvaujant dažnių moduliavimo rinkoje (FFR paslaugų kaina yra apie 15 svarų sterlingų\/mw\/h).
Amerikos rinka rodo poliarizaciją:
1) JAV 2023 m. Įdės 12,7 GW\/32GWh naujų įdiegtų pajėgumų, o Kalifornija sudarys 43% visų. ITC mokesčių kreditas (30% investicinio mokesčio nuolaidos) yra pagrindinė varomoji jėga;
2) Brazilija įgyvendina grynojo matavimo politiką 2. 0, reikalaujant fotoelektrinių elektrinių, kurių talpa viršija 1MW gali būti aprūpintos saugyklomis (mažiausiai 20% įdiegtos talpos);
3) Čilė, Meksika ir kitos Lotynų Amerikos šalys skatina energijos kaupimo plėtrą per „Tankum“ aukcionų mechanizmus, o naujausia laimėta pasiūlymo kaina sumažėja iki 60 USD\/MWh.
Pagreitinantis išdėstymas kylančiose rinkose:
1) Viduriniųjų Rytų regionas (Saudo Arabija, Jungtiniai Arabų Emyratai) energijos kaupimą laiko pagrindiniu energijos transformacijos veiksniu, o NEOM projekto planuoja, kad energijos kaupimo pajėgumas būtų 3 GWh;
2) Afrikos ne tinklo energijos kaupimas sparčiai auga, o 2023 m. Įdiegtos pajėgumai padidėjo 85% per metus, o tipinė sistemos skalė yra 5-20 kW;
3) Indija įgyvendina PLI programą (su gamyba susijusi paskata), siekdama iki 2030 m. Įkurti 50GWh akumuliatorių gamybos pajėgumus.
Tarptautinių technologijų maršrutų ir inovacijų tendencijų palyginimas
Pasaulinė energijos kaupimo technologija demonstruoja įvairovę, o skirtingi regionai sudarė diferencijuotus technologijos maršrutus, pagrįstus išteklių apdovanojimais ir technologiniu kaupimu.
Akumuliatorių technologijos maršrutų skirtumai yra reikšmingi:
1) Rytų Azijos regionas (Kinija, Japonija ir Pietų Korėja) daugiausia naudoja LFP baterijas (sudaro daugiau kaip 90%), kurių energijos tankis yra 180Wh\/kg, o sistemos kaina sumažėjo iki 280\/kWh; 2) Šiaurės Amerika teikia pirmenybę trišakių ličio baterijoms (NMC), o „Tesla Megapack“ sistemos energijos tankis yra 220Wh\/kg, tačiau išlaidos yra palyginti didelės (320\/kWh);
3) Europa sutelkia dėmesį į tvarų vystymąsi: 22%projektų, kuriuose naudojami antrinės elektromobilių baterijos (sumažina išlaidas 40%), o energijos kaupimo pajėgumų išlaikymo palūkanų norma - 80%.
Proveržiai buvo atlikti naujose energijos kaupimo technologijose:
1) Srauto baterijų (visų vanadžio, geležies chromo) taikymas ilgalaikės energijos kaupimo lauke išsiplėtė, o ESS geležies chromo akumuliatorių sistemos (8 valandos) išlaidos buvo sumažintos iki 200 USD\/kWh JAV;
2) suslėgtos oro energijos kaupimas (CAES) pateko į komercializaciją, o 200MW projekto efektyvumas Zhangjiakou mieste, Kinijoje, padidėjo iki 65%;
3) Natrio jonų akumuliatorių industrializacija spartėja, o Kinijos CATL paskelbė masinę gamybą 2024 m., O kainuoja 30% mažesnė nei LFP.
Sistemos integracijos technologijos naujovės:
1) „Nextera Energy“ JAV sukūrė integruotą „fotoelektrinės+energijos kaupimo“ sistemą, sumažindama balansavimo sistemų (BOS) kainą 25%;
2) Vokietijos SMA paleidžia virtualią elektrinę 2.<500ms);
3) „China Sunshine Power“ išleido „viskas viename“ „optinio saugojimo ir įkrovimo“ aparatą, kurio konversijos efektyvumas yra 98,5%, o tūrio sumažėjimas-40%.
Intelektualus eksploatavimo ir priežiūros technologijos atnaujinimas:
1) AI prognozuojamos priežiūros sistemos įsiskverbimo procentas pasiekė 45%, tai sumažino eksploatavimo ir priežiūros išlaidas vidutiniškai 30%;
2) skaitmeninės dvynių technologijos taikymo procentas didelio masto projektuose Europoje ir Amerikoje siekia 60%, o gedimų numatymo tikslumas viršija 90%;
3) „blockchain“ technologija yra plačiai naudojama mikrogrogriuose projektuose Australijoje ir Japonijoje, kad būtų pasiektos antrojo lygio ekologiškos elektros sandoriai.
„Frontier“ technologijos tyrimų ir plėtros kryptis:
1) JAV energetikos departamento ARPA-E programa remia kietojo kūno baterijų, kurių tikslinė energijos tankis yra 500Wh\/kg, tyrimus ir plėtrą;
2) ES „Horizon 2020“ palaiko vandenilio energijos kaupimo tyrimus, o elektrolizės ląstelių efektyvumas viršija 75%;
3) Pagrindinis Kinijos 14 -ojo penkerių metų plano tyrimų ir plėtros planas yra skirtas skystų metalų baterijoms, kurių ciklo tarnavimo laikas yra daugiau nei 15000 kartų.
Pasauliniai vystymosi iššūkiai ir ateities keliai
Nepaisant greito vystymosi, pasaulinė fotoelektrinės energijos kaupimo pramonė vis dar susiduria su daugybe bendrų iššūkių, kuriems reikalingi suderinti tarptautinės bendruomenės sprendimai.
Pagrindinės techninės kliūtys:
1) Akumuliatorių žaliavų apribojimai: Ličio išteklių visuotinis pasiskirstymas yra netolygus (Čilės sudaro 55%), o kobalto tiekimo grandinės rizika yra ryški (Kongo sudaro 70%). Natrio jonų baterijų industrializacija gali išspręsti šią problemą;
2) Ciklo gyvenimo atotrūkis: Laboratorinės baterijos gali pasiekti 8000 ciklų, o faktiniai projektai - tik 4500 ciklų. JAV DOE nustatė 5000 kartų\/10- metų gyvenimo trukmės tikslą;
3) Perdirbimo sistemos trūkumas: Pasaulinė akumuliatorių perdirbimo norma yra mažesnė nei 5%, o naujiems ES taisyklėms iki 2030 m. Ji pasieks 35%.
Ekonominiai iššūkiai:
1) Reikšmingi išlaidų skirtumai: Energijos kaupimo sistemų išlaidos JAV yra 40% didesnės nei Kinijoje, o Afrikoje - 80% didesnė dėl logistikos išlaidų;
2) vieno verslo modelis: 70% pelno priklauso nuo „Peak Valley“ arbitražo, o JK tyrinėja naują „energijos kaupimo+žaliojo vandenilio“ kelią;
3) Riboti finansavimo kanalai: Besivystančių šalių projektų finansavimo išlaidos yra 8-12%, o išsivysčiusiose šalyse tai tik 3-5%.
Politika ir standartinės kliūtys:
1) tinklo ryšio patvirtinimo procesas yra sudėtingas: Vokietijoje Vokietijoje vidutiniškai trunka 14 mėnesių ir 22 mėnesius Brazilijoje;
2) saugos standartų konfliktas: Abipusis atpažinimo lygis tarp Kinijos, Europa ir Amerikos yra mažesnė nei 30%, o tai padidina įmonių sąnaudas 15-20%;
3) Prieigos prie rinkos apribojimai: Indija nustato 40% tarifą importuotoms baterijoms, o JAV infliacijos mažinimo įstatymas nustato lokalizacijos reikalavimus.
