Da die nächste Phase der Kohlenstoffneutralität immer näher rückt, bemühen sich Regierungen und Organisationen auf der ganzen Welt um eine verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien.
1. Status quo der elektrochemischen Energiespeicherindustrie
Da die nächste Phase der Kohlenstoffneutralität schnell näher rückt, bemühen sich Regierungen und Organisationen auf der ganzen Welt um die verstärkte Nutzung erneuerbarer Energien. In einigen der Regionen mit dem höchsten Energieverbrauch gibt es einen zusätzlichen Anreiz, nach Alternativen zu den traditionellen Energiequellen zu suchen.
2. Treibende Faktoren der elektrochemischen Energiespeicherung in verschiedenen Ländern
In Europa geht dieser Anreiz auf die Energiekrise zurück. In den Vereinigten Staaten wird er vom "Inflation Reduction Act" profitieren, der 2022 in Kraft tritt und $370 Milliarden für Investitionen in saubere Energie bereitstellt.
Diese treiben die Entwicklung des Marktes für elektrochemische Energiespeicher (auch bekannt als Batteriespeichersysteme) voran. Die Batteriespeicherung ist eine wichtige Voraussetzung für die Erzeugung erneuerbarer Energie und trägt dazu bei, dass saubere Energie trotz der unsteten Natur der zugrunde liegenden Energiequelle einen stetigen Beitrag zur Deckung des weltweiten Energiebedarfs leistet.
Die Flexibilität, die die elektrochemische Energiespeicherung bietet, wird sie zu einem Bestandteil von Anwendungen wie Peak Shaving, Eigenverbrauchsoptimierung und Notstromversorgung bei Stromausfällen machen. Diese Anwendungen werden allmählich "rentabler", da die Batteriepreise weiter sinken.
3. Aussichten des globalen Marktes für elektrochemische Energiespeicher
Der Analyse zufolge werden die Investitionen in die elektrochemische Energiespeicherung im Jahr 2022 mehr als $5 Mrd. US-Dollar betragen, was einem Anstieg um fast das Dreifache gegenüber dem Vorjahr entspricht. Der weltweite Markt für elektrochemische Energiespeicherung wird bis 2030 voraussichtlich $120 Milliarden bis $150 Milliarden erreichen. Derzeit ist der Energiespeichermarkt jedoch noch sehr zersplittert.
Die teilnehmenden Unternehmen wollen schnell wissen, wo die Marktchancen liegen und wie sie im Wettbewerb bestehen und Marktanteile gewinnen können. Die im Folgenden zusammengestellten Inhalte werden den Akteuren auf dem Markt für elektrochemische Energiespeicher helfen, ihre entsprechenden Strategien zu formulieren.
4. Erhebliche Chancen für die elektrochemische Energiespeicherung
4.1 Drei Teile der elektrochemischen Energiespeicherung
Die elektrochemische Energiespeicherung wird in drei Segmente unterteilt: Front-of-the-Meter (FTM)-Anlagen für Versorgungsunternehmen, die in der Regel größer als 10 Megawattstunden (MWh) sind; kundenseitige (BTM)-Anlagen für Gewerbe und Industrie, die in der Regel zwischen 30 Kilowattstunden (kWh) und 10 MWh liegen; und BTM-Anlagen für Privathaushalte, die in der Regel kleiner als 30 kWh sind.
4.2 Aussichten für das Marktsegment
Die elektrochemische Energiespeicherung im Versorgungsmaßstab (auf die bereits der größte Teil der jährlich neu hinzukommenden Kapazitäten entfällt) wird in den nächsten sechs Jahren voraussichtlich jährlich um rund 29% wachsen und damit das schnellste der drei Segmente darstellen. Es wird erwartet, dass die jährlich installierte Kapazität im Versorgungsmaßstab bis 2030 450 bis 620 Gigawattstunden (GWh) erreichen wird, wobei der Anteil der elektrochemischen Energiespeicherung im Versorgungsmaßstab am Gesamtmarkt in diesem Jahr 90% betragen wird.
Kunden von FTM-Anlagen (auf der Erzeugerseite) sind hauptsächlich Versorgungsunternehmen, Netzbetreiber und Entwickler erneuerbarer Energien. Sie wollen die Schwankungen der erneuerbaren Energien ausgleichen, Netzstabilisierungsdienste anbieten oder kostspielige Investitionen in ihre Netze aufschieben.
Anbieter von elektrochemischen Energiespeichern in diesem Bereich sind in der Regel vertikal integrierte Batteriehersteller oder große Systemintegratoren. Sie zeichnen sich durch Kosten und Umfang, Zuverlässigkeit, Erfolgsbilanz im Projektmanagement und die Fähigkeit aus, Energiemanagementsysteme und Softwarelösungen für Netzoptimierung und Handel zu entwickeln.
4.3 Einsatz der elektrochemischen Energiespeicherung
Die elektrochemische Energiespeicherung wird bereits in großem Maßstab eingesetzt. Ein US-Energieunternehmen entwickelt ein Projekt zur elektrochemischen Energiespeicherung mit einer möglichen Kapazität von bis zu 6 GWh. Ein anderes US-amerikanisches Unternehmen mit Geschäftsinteressen innerhalb und außerhalb des Energiesektors hat diese Zahl noch übertroffen und rechnet mit einer elektrochemischen Energiespeicherung von 6,5 GWh bis 2022.
Ein großer Teil des Geldes, das derzeit in elektrochemische Energiespeicher fließt, wird für Dienstleistungen ausgegeben, die die Flexibilität der Energieversorger erhöhen, z. B. durch stabiles Frequenzverhalten. Längerfristig wird das Wachstum der Batteriespeicherung eher auf den Bau von Solar- und Windparks zurückzuführen sein, die Batterien für ihren kurzfristigen Speicherbedarf benötigen.
Das Erlösmodell für FTM-Energiespeicher (auf der Erzeugerseite) hängt weitgehend vom Zustand der Region ab, in die der Anbieter eintritt. Die meisten Anbieter von Batteriespeichern im Versorgungsmaßstab verfolgen eine Strategie des "Revenue Stacking", bei der sie Einnahmen aus verschiedenen Quellen bündeln. Sie können an Hilfsdiensten, Arbitrage und Kapazitätsauktionen teilnehmen. Zum Beispiel drehen sich viele elektrochemische Energiespeicherinstallationen in Großbritannien derzeit um Hilfsdienste wie die Frequenzregelung.
Italienische Anbieter von elektrochemischen Energiespeichern haben einen Durchbruch erzielt, indem sie den Zuschlag für eine auf erneuerbare Energien ausgerichtete Kapazitätsauktion in ihrem Land erhielten. Die Chance für Deutschland besteht eher darin, kostspielige Netzausbauten zu vermeiden.
Die Anbieter von elektrochemischen Energiespeichern, die im Bereich der FTM-Versorgungsunternehmen an Bedeutung gewinnen, haben erkannt, dass es sinnvoll ist, auf die einzelnen Staaten und deren Vorschriften individuell einzugehen, anstatt eine einzige Strategie zu verfolgen.
5. Marktbedingungen für elektrochemische Energiespeicher in verschiedenen Bereichen
- Industrielle und kommerzielle Energiespeicherung
Gewerbe und Industrie (C&I, industrielle Energiespeicherung und kommerzielle Speicherung) ist das zweitgrößte Marktsegment, und wir sagen voraus, dass es mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 13% wachsen wird, so dass der jährliche Zuwachs bei C&I bis 2030 52 bis 70GWh erreichen wird.
C&I hat vier Unterabschnitte. Der erste ist die Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge (EVCI). Den Daten zufolge werden E-Fahrzeuge im Jahr 2030 45% der weltweiten Autoverkäufe ausmachen, gegenüber etwa 23% im Jahr 2025. Dieses Wachstum wird einen raschen Ausbau der konventionellen Ladestationen und Supercharger erfordern, was die derzeitige Netzinfrastruktur belastet und kostspielige und zeitaufwändige Aufrüstungen erforderlich macht.
Um dies zu vermeiden, können sich Ladestationsbetreiber und Immobilienbesitzer dafür entscheiden, elektrochemische Energiespeicher auf ihren Grundstücken zu installieren. Es wurden bereits Partnerschaften zwischen Anbietern von elektrochemischen Energiespeichern und Herstellern von Elektrofahrzeugen geschlossen, um mehr EVCIs zu bauen, auch in abgelegenen Gebieten.
Das nächste Segment der Wirtschaft und Industrie sind kritische Infrastrukturen wie Telekommunikationstürme, Rechenzentren und Krankenhäuser.
In diesem Segment liefern Blei-Säure-Batterien bei Stromausfällen in der Regel eine vorübergehende Notstromversorgung durch USV, bis die Stromversorgung wiederhergestellt ist oder Dieselgeneratoren gestartet werden. Neben dem Ersatz von Blei-Säure-Batterien können elektrochemische Lithium-Ionen-Energiespeicher auch eingesetzt werden, um die Abhängigkeit von weniger umweltfreundlichen Dieselgeneratoren zu verringern, und sie können in erneuerbare Energiequellen wie z. B. Solaranlagen auf dem Dach integriert werden.
In einigen Fällen kann überschüssige Energie, die in Batterien gespeichert ist, es Unternehmen ermöglichen, Einnahmen durch Netzdienstleistungen zu erzielen. Einige Telekommunikationsbetreiber und Betreiber von Rechenzentren haben sich für die elektrochemische Energiespeicherung für ihre UPS-Energiespeicherung Lösungen und die zusätzlichen Vorteile, die die elektrochemische Energiespeicherung bietet.
Der dritte Teil betrifft die öffentliche Infrastruktur, gewerbliche Gebäude und Fabriken. In diesem Segment werden Energiespeichersysteme in erster Linie eingesetzt, um Spitzenlasten abzufangen, erneuerbare Energien vor Ort zu integrieren, den Eigenverbrauch zu optimieren, Backup-Anwendungen zu ermöglichen und Netzdienstleistungen zu erbringen. Wir glauben, dass elektrochemische Energiespeicher das Potenzial haben, die Energiekosten in diesen Bereichen um bis zu 80% zu senken. Das Argument für die elektrochemische Energiespeicherung ist vor allem in Ländern wie Deutschland, Nordamerika und dem Vereinigten Königreich stark, wo häufig eine Umlagefinanzierung praktiziert wird.
Das letzte C&I-Segment umfasst mobile Anwendungen für Aktivitäten wie Bergbau, Bauwesen, Öl- und Gasexploration und Outdoor-Festivals. Die Quelle des Wachstums werden Kunden sein, die von diesel- oder gasbetriebenen Generatoren auf emissionsärmere Lösungen wie elektrochemische Energiespeicher und Hybridgeneratoren umsteigen.
- Energiespeicherung in Haushalten
Die installierte Kapazität in Privathaushalten (Haushaltsspeicher) wird bis 2030 etwa 20 GWh erreichen, was den kleinsten Bereich der elektrochemischen Energiespeicherung darstellt. Aus vertrieblicher Sicht kann die elektrochemische Energiespeicherung mit Fotovoltaikmodulen von photovoltaische Energiespeicherung oder in Smart Homes oder EV-Ladesysteme integriert werden.
Maßgeschneiderte Produkte werden Privatkunden helfen, sich selbst zu versorgen, den Eigenverbrauch zu optimieren und den Spitzenstromverbrauch zu reduzieren, was höhere Gewinne in diesem Bereich bedeutet. In Verbraucherumfragen zum Kauf alternativer Energien wird das Interesse der Nutzer an elektrochemischen Energiespeichern auf mehrere Faktoren zurückgeführt, angefangen beim Preis, der Sicherheit und der einfachen Installation.
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