Согласно последнему отчету компании IDTechEx, рынок хранения энергии длительного действия (LDES) может достичь колоссальных 223 миллиардов долларов к 2044 году. Этот рост связан с развивающейся потребностью в стабильных и надежных источниках энергии на фоне увеличения доли переменчивых возобновляемых источников энергии (VRE), таких как солнечная и ветровая энергетика. В статье мы подробно рассмотрим, что стоит за этой прогнозируемой экспансией и какие технологии могут занять центральное место в данном сегменте. Первое, что стоит отметить, это глобальная тенденция к увеличению использования VRE. Ожидается, что к середине века возобновляемые источники энергии станут доминирующими на мировом энергетическом рынке.
Однако их вариативность делает необходимым внедрение технологий хранения энергии, способных обеспечивать стабильное электроснабжение. В этом контексте LDES является ключевым компонентом, который позволит накапливать и распределять энергию на длительные сроки — шесть часов и более. Согласно отчету IDTechEx, в ближайшие десятилетия будут внедряться различные технологии, которые помогут стабилизировать энергосистему. В числе таких решений — домашние батареи, системы хранения в электромобилях, батареи для общественных объектов и многие другие. Эти технологии, вместе с LDES, будут играть важную роль в обеспечении равновесия на электрической сети, где возобновляемая энергия занимает все большую долю.
Одной из ключевых тем в отчете является тот факт, что по достижению порога в 45% использования VRE в энергобалансе, LDES станет наиболее экономически целесообразным вариантом хранения энергии. Этот порог, как прогнозируется, будет достигнут в среднесрочной перспективе, а наиболее продвинутые рынки, такие как Калифорния, Германия и Великобритания, превзойдут его ранее. В отчете IDTechEx также подчеркивается, что на данный момент доминирование на рынке стационарного хранения энергии остается за литий-ионными батареями. Однако ресурсы, необходимые для их производства, и высокие капитальные затраты могут ограничить их применение в сегменте LDES. В связи с этим растет интерес к альтернативным технологиям, которые могут предложить более низкие затраты на киловатт-час.
Одним из таких решений являются редокс-флоу батареи (RFB). Эта технология позволяет независимо управлять мощностью и емкостью системы, что делает ее весьма перспективной для использования в LDES. Размеры резервуара с электролитом могут быть увеличены для повышения общей емкости системы, в то время как для увеличения выхода мощности требуются лишь небольшие изменения в структуре ячеек. Это обеспечивает большую гибкость и эффективность при масштабировании таких систем. Еще одной интересной альтернативой является технология хранения энергии с использованием жидкого воздуха (LAES).
Одним из ее преимуществ является то, что там, где требуется высокая мощность, можно просто увеличить размер резервуара без необходимости в значительных изменениях остальных компонентов системы, что также способствует снижению капитальных затрат. Кроме того, IDTechEx изучает и другие потенциально конкурентоспособные технологии, такие как железо-воздушные батареи, перезаряжаемые цинковые батареи, батареи на основе расплавленных солей, а также системы хранения подземной воды и гравитационные системы хранения энергии. Все эти технологии могут внести свой вклад в динамично развивающийся рынок LDES. По прогнозам, к 2035 году Калифорния может увеличить свою емкость АЭС на 280% по сравнению с 2023 годом, если успешно достигнет своих целей в области чистой энергетики. Это может создать дополнительные возможности для внедрения LDES в регион.
Другие ведущие страны и штаты, такие как Германия, Италия, Австралия, Индия и штат Техас, ожидают увидеть аналогичное ускорение в развертывании VRE, что также увеличит спрос на длительное хранение энергии. Прогноз IDTechEx подчеркивает, что с ростом доли возобновляемой энергии потребуется адекватное решение для управления запасами энергии, и именно LDES отвечает на этот вызов. Увеличение количества систем хранения, которые могут обеспечивать семи-, девяти- или даже более часовые отрезки сохранения энергии, будет способствовать созданию более устойчивой и приспособленной к потребностям экономики. Вторая важная составляющая — это готовность отрасли к изменениям. Существует реальная необходимость в тесном сотрудничестве между правительствами, учеными, энергетическими компаниями и производителями оборудования для ускорения внедрения этих технологий.
Правительственная поддержка, включая субсидии, налоговые льготы и другие стимулы, может значительно ускорить переход на новые системы хранения энергии. Кроме того, образовательные инициативы, направленные на повышение осведомленности о том, как LDES может повлиять на энергетическую инфраструктуру через программы регуляторов и местных властей, также играют важную роль. Люди и компании должны понимать, что использование технологий хранения энергии может не только улучшить стабильность энергосистем, но и сократить затраты на электроэнергию в долгосрочной перспективе. Научные исследования также имеют ключевое значение для дальнейшего прогресса технологий хранения энергии. Нужны новые разработки, которые могут улучшить эффективность существующих технологий, а также увеличение исследований в направлении новых материалов и методов проектирования.
Успех в этом направлении может стать катализатором, который приведет к более быстрому и эффективному развертыванию LDES. В заключение отметим, что рынок хранения энергии длительного действия готов к бурному развитию. С прогнозируемым ростом до 223 миллиардов долларов в ближайшие 20 лет, LDES может превратиться в свою особую индустрию, которая станет неотъемлемой частью устойчивой энергетической системы будущего. Эта область, безусловно, станет новым полем для инвестиций и инноваций, что позволит обеспечить надежное и устойчивое энергоснабжение для будущих поколений.
