الأسواق الناشئة في التخزين الشمسي: حيث ستحدث موجة النمو التالية

نمط السوق العالمي وخصائص التنمية الإقليمية

يعرض سوق تخزين الطاقة الكهروضوئية العالمي اتجاهًا متنوعًا للتطوير ، وقد شكلت مناطق مختلفة نماذج تنمية فريدة بسبب الاختلافات في بيئة السياسة ، وهيكل الطاقة ، والطلب في السوق. وفقًا لآخر الإحصاءات الصادرة عن وكالة الطاقة الدولية (IEA) ، ستصل القدرة العالمية المثبتة لتخزين الطاقة الكهروضوئية إلى 48GW\/112GWH في عام 2023 ، وهي زيادة على أساس سنوي قدرها 62 ٪. من المتوقع أن يتجاوز حجم السوق 300GW\/800GWH بحلول عام 2030.

تقود منطقة آسيا والمحيط الهادئ السوق العالمية ، حيث تحتل الصين موقعًا مهيمنًا
1) ستضيف الصين 18.4 جيجاواط\/43 جيجا ساعة من السعة المثبتة في عام 2023 ، وهو ما يمثل 38 ٪ من المجموع العالمي. محرك السياسة واضح ، وزادت نسبة التخصيص الإلزامية من 10 ٪ × 2H إلى 15 ٪ × 4H ؛
2) معدل تغلغل تخزين الطاقة المنزلية في أستراليا هو الأعلى في العالم ، حيث يصل إلى 32 ٪ ، مع متوسط ​​مقياس نظام 8 كيلو وات\/16 كيلو وات ساعة ؛
3) تعتمد اليابان نموذج "Fit+Energy Storage" ، مع توزيع محطة توزيع الطاقة الكهروضوئية وتخزينها لأكثر من 60 ٪ ، وذلك بشكل رئيسي باستخدام بطاريات LFP (تمثل 85 ٪).

يركز السوق الأوروبي بشكل أساسي على النظم المنزلية والتجارية:
1) تجاوزت السعة المثبتة لتخزين الطاقة المنزلية في ألمانيا 5GWH ، مع 90 ٪ من أنظمة الكهروضوئية المثبتة حديثًا التي تدعم تخزين الطاقة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى إعانات KFW (ما يصل إلى 30 ٪ من تكلفة النظام) ؛
2) تنفذ إيطاليا سياسة انخفاض في الإهمال (تخفيض الضرائب بنسبة 110 ٪) لتعزيز التطوير السريع لتخزين الطاقة الصناعية والتجارية ؛
3) تمثل نسبة مشاريع تخزين الطاقة واسعة النطاق (50 ميجاوات+) في المملكة المتحدة 65 ٪ ، وتشارك بشكل أساسي في سوق تعديل الترددات (سعر خدمة FFR حوالي 15 جنيهًا إسترلينيًا\/ساعة).

السوق الأمريكية يظهر الاستقطاب:
1) ستضيف الولايات المتحدة 12.7GW\/32GWH من السعة المثبتة الجديدة في عام 2023 ، حيث تمثل كاليفورنيا 43 ٪ من المجموع. الائتمان الضريبي ITC (خصم ضريبة الاستثمار 30 ٪) هو القوة الدافعة الرئيسية ؛
2) تنفذ البرازيل سياسة القياس الصافي 2. 0 ، والتي تتطلب محطات توليد الطاقة الكهروضوئية بسعة تزيد عن 1 ميجاوات لتزويدها بالتخزين (20 ٪ على الأقل من السعة المثبتة) ؛
3) تشيلي والمكسيك ودول أمريكا اللاتينية الأخرى تعزز تطوير تخزين الطاقة من خلال آليات مزاد السعة ، مع انخفاض سعر العرض الفائز إلى 60 دولارًا في الساعة.

التصميم المتسارع في الأسواق الناشئة:
1) تعتبر منطقة الشرق الأوسط (المملكة العربية السعودية ، الإمارات العربية المتحدة) تخزين الطاقة كعامل رئيسي في تحويل الطاقة ، ويخطط مشروع NEOM للحصول على سعة تخزين للطاقة من 3GWH ؛
2) تنمو تخزين طاقة الشبكة في إفريقيا بسرعة ، مع زيادة بنسبة 85 ٪ على أساس سنوي في السعة المثبتة في عام 2023 ومقياس نظام نموذجي من 5-20 kw ؛
3) تقوم الهند بتنفيذ برنامج PLI (الحافز المرتبط بالإنتاج) بهدف إنشاء سعة تصنيع بطارية 50GWH بحلول عام 2030.

مقارنة بين طرق التكنولوجيا الدولية واتجاهات الابتكار

تُظهر تكنولوجيا تخزين الطاقة العالمية تطوراً متنوعاً ، وقد شكلت مناطق مختلفة طرق تقنية متباينة تعتمد على موارد الموارد والتراكم التكنولوجي.

هناك اختلافات كبيرة في طرق تكنولوجيا البطارية:
1) تستخدم منطقة شرق آسيا (الصين واليابان وكوريا الجنوبية) بطاريات LFP بشكل رئيسي (تمثل أكثر من 90 ٪) ، مع كثافة الطاقة 180WH\/كغ وتكلفة النظام إلى 280\/كيلو واطن ساعة ؛ 2) تفضل أمريكا الشمالية بطاريات الليثيوم الثلاثية (NMC) ، ونظام Tesla Megapack لديه كثافة طاقة تبلغ 220WH\/KG ، ولكن التكلفة مرتفعة نسبيًا (320\/كيلو واط ساعة) ؛
3) تركز أوروبا على التنمية المستدامة ، حيث تستخدم 22 ٪ من المشاريع بطاريات المركبات الكهربائية الثانوية (تقليل التكاليف بنسبة 40 ٪) والحفاظ على معدل الاحتفاظ بسعة تخزين الطاقة بنسبة 80 ٪.

تم إجراء اختراقات في تقنيات تخزين الطاقة الجديدة:
1) تم توسيع تطبيق بطاريات التدفق (جميع الفاناديوم ، الكروم الحديدي) في مجال تخزين الطاقة على المدى الطويل ، وتم تخفيض تكلفة نظام بطارية chromium الحديدي (8 ساعات) إلى 200 دولار\/كيلوواط ساعة في الولايات المتحدة ؛
2) دخل تخزين طاقة الهواء المضغوطة (CAES) في التسويق ، مع زيادة كفاءة مشروع 200 ميجاوات في تشانغجياكو ، الصين إلى 65 ٪ ؛
3) تصنيع بطاريات أيون الصوديوم يتسارع ، وأعلنت CATL الصينية الإنتاج الضخم في عام 2024 ، بتكلفة أقل بنسبة 30 ٪ من LFP.

الابتكار في تكنولوجيا تكامل النظام:
1) طورت Nextera Energy في الولايات المتحدة نظامًا متكاملًا من "تخزين الطاقة الكهروضوئية+" ، مما يقلل من تكلفة أنظمة التوازن (BOS) بنسبة 25 ٪ ؛
2) SMA الألمانية تطلق محلول توليد الطاقة الافتراضية 2.<500ms);
3) أصدرت شركة China Sunshine Power آلة "تخزين وشحن بصري" الكل في واحد ، مع كفاءة تحويل بنسبة 98.5 ٪ وخفض حجم 40 ٪.

ترقية تكنولوجيا التشغيل والصيانة الذكية:
1) وصل معدل تغلغل نظام الصيانة التنبؤية لمنظمة العفو الدولية إلى 45 ٪ ، مما يقلل من تكاليف التشغيل والصيانة بنسبة 30 ٪ في المتوسط ​​؛
2) يصل معدل تطبيق التكنولوجيا التوأم الرقمية في المشاريع الكبيرة في أوروبا وأمريكا إلى 60 ٪ ، وتتجاوز دقة التنبؤ بالأخطاء 90 ٪ ؛
3) تستخدم تقنية blockchain على نطاق واسع في مشاريع microgrid في أستراليا واليابان لتحقيق معاملات الكهرباء الخضراء من المستوى الثاني.

اتجاه البحوث والتطوير في مجال التكنولوجيا الحدودية:
1) يدعم برنامج ARPA-E التابع لوزارة الطاقة الأمريكية البحث وتطوير بطاريات الحالة الصلبة بكثافة طاقة مستهدفة تبلغ 500WH\/كجم ؛
2) EU Horizon 2020 يدعم أبحاث تخزين طاقة الهيدروجين ، مع كفاءة خلايا التحليل الكهربائي تتجاوز 75 ٪ ؛
3) تركز خطة البحث والتطوير الرئيسية لخطة الصين الرابعة عشرة على البطاريات المعدنية السائلة ، مع دورة تزيد عن 15000 مرة.

تحديات التنمية العالمية والمسارات المستقبلية

على الرغم من التطوير السريع ، لا تزال صناعة تخزين الطاقة الكهروضوئية العالمية تواجه العديد من التحديات الشائعة التي تتطلب حلولًا منسقة من المجتمع الدولي.

الاختناقات الفنية الرئيسية:
1) القيود المفروضة على المواد الخام للبطارية: التوزيع العالمي لموارد الليثيوم غير متكافئة (تمثل تشيلي 55 ٪) ، ومخاطر سلسلة التوريد الكوبالت بارزة (تمثل الكونغو 70 ٪). يمكن لتصنيع بطاريات أيون الصوديوم تخفيف هذه المشكلة ؛
2) فجوة حياة الدورة: يمكن أن تصل بطاريات المختبر إلى 8000 دورة ، في حين أن المشاريع الفعلية في المتوسط ​​4500 دورة فقط. حددت وزارة الطاقة الأمريكية 5000 مرة\/10- هدف العمر ؛
3) عدم وجود نظام لإعادة التدوير: معدل إعادة تدوير البطارية العالمي أقل من 5 ٪ ، وتتطلب لوائح الاتحاد الأوروبي الجديدة أن تصل إلى 35 ٪ بحلول عام 2030.

التحديات الاقتصادية:
1) اختلافات كبيرة في التكلفة: تكلفة أنظمة تخزين الطاقة في الولايات المتحدة أعلى بنسبة 40 ٪ عن الصين ، بينما في إفريقيا أعلى بنسبة 80 ٪ بسبب تكاليف اللوجستية ؛
2) نموذج أعمال واحد: 70 ٪ من الأرباح تعتمد على مراجحة Peak Valley ، والمملكة المتحدة تستكشف مسارًا جديدًا من "تخزين الطاقة+الهيدروجين الأخضر" ؛
3) قنوات التمويل المحدودة: تكلفة التمويل للمشاريع في البلدان النامية هي 8-12 ٪ ، بينما في البلدان المتقدمة هي فقط 3-5 ٪.

السياسة والحواجز القياسية:
1) عملية الموافقة على اتصال الشبكة معقدة: يستغرق متوسط ​​14 شهرًا في ألمانيا و 22 شهرًا في البرازيل ؛
2) تعارض معايير السلامة: معدل الاعتراف المتبادل لإصدار الشهادات بين الصين وأوروبا وأمريكا أقل من 30 ٪ ، مما يزيد من تكاليف المؤسسات من خلال 15-20 ٪ ؛
3) قيود الوصول إلى الأسواق: تفرض الهند تعريفة بنسبة 40 ٪ على البطاريات المستوردة ، في حين أن قانون تخفيض التضخم في الولايات المتحدة يضع متطلبات التوطين.