سوق نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية

نظرة عامة على السوق

من المتوقع أن ينمو حجم سوق نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية العالمية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 13.6٪ خلال الفترة المتوقعة من 2023-2031.

نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية (PV-ESS) هو مزيج من نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية (PV) ونظام تخزين الطاقة الذي يلتقط ويحفظ الطاقة الكهروضوئية الزائدة للاستخدام في وقت لاحق. يمكن استخدام البطارية أو دولاب الموازنة أو أي شكل آخر من أشكال تكنولوجيا تخزين الطاقة كنظام لتخزين الطاقة.

يقوم جهاز PV-ESS بجمع الطاقة الشمسية وتحويلها إلى كهرباء، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتشغيل الأجهزة والإضاءة والأحمال الكهربائية الأخرى. عندما ينتج نظام PV طاقة أكبر من المطلوب، يتم تخزين الطاقة الزائدة في نظام تخزين الطاقة .

يمكن أن يختلف حجم وسعة نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية بناءً على متطلبات الطاقة في المبنى أو المنشأة وكمية الطاقة الشمسية المولدة. يتم تحديد تكلفة نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية من خلال متغيرات مثل حجم النظام وتكنولوجيا تخزين الطاقة المستخدمة وتكاليف الطاقة المحلية.

لقد شهد سوق أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية (PV-ESS) نموًا سريعًا في السنوات الأخيرة مع انخفاض تكلفة تقنيات الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة وتبني المزيد من الشركات والأسر لحلول الطاقة الخضراء.

إن سوق أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة شديد التنافسية، حيث يقدم العديد من اللاعبين حلول الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة، مثل مصنعي البطاريات ومصنعي الألواح الشمسية ومُدمجي أنظمة تخزين الطاقة. ومن المتوقع أن يتوسع السوق بشكل أكبر مع انخفاض تكلفة تقنيات الطاقة الشمسية الكهروضوئية وتخزين الطاقة وتشجيع السياسات والحوافز الحكومية لاستخدام حلول الطاقة المتجددة.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• توفير فواتير الكهرباء

الفائدة العامة الأولى لتركيب الخلايا الكهروضوئية هي خفض تكلفة فواتير الطاقة بسبب الاستهلاك الذاتي. وهذا يتيح لك تقليل استهلاكك للكهرباء التي توفرها الشبكة مع تجنب الضرائب ونفقات النقل. الفائدة الفورية هي خفض الفواتير، وهو ما يدفع نمو سوق نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية.

• القدرة على تحمل التكاليف

انخفضت تكاليف أنظمة الطاقة الكهروضوئية بشكل مطرد على مر السنين، مما جعلها أكثر تكلفة لأصحاب المنازل والشركات لتنفيذها. وقد أدى هذا إلى زيادة الطلب على أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية، والتي يمكن أن تساعد في تخزين الطاقة الزائدة المنتجة أثناء النهار لاستخدامها في الليل أو أثناء أوقات الإضاءة المنخفضة.

• تشجيع الحكومة

تشمل العوامل التي تدفع سوق أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية الطلب المتزايد على الطاقة الخضراء، والمبادرات والسياسات الحكومية التي تشجع على استخدام الطاقة الشمسية، والحاجة إلى طاقة احتياطية يمكن الاعتماد عليها. وعلاوة على ذلك، فإن التطورات في تقنيات تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم أيون، تجعل أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية أكثر فعالية وبأسعار معقولة، وهو ما يدفع سوق أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية إلى الأمام.

قيود السوق

• سعة تخزين الطاقة المحدودة

إن تحليل سوق أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية مقيد بسبب سعة تخزين الطاقة المحدودة، حيث أن سعة تخزين أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية محدودة، مما يعني أنها قد لا تكون مناسبة للتطبيقات التي تحتاج إلى طلب كبير على الطاقة. كما تعتمد الأنظمة الكهروضوئية على ضوء الشمس لتوليد الكهرباء، مما يجعلها غير فعالة أثناء الطقس الغائم أو الممطر، حيث تكون طاقة الشمس متقطعة وغير متوقعة، ولا يمكن حصادها إلا عندما تكون هناك أشعة شمس. كما تقل الطاقة المنتجة أيضًا أثناء الطقس الغائم.

• القيود التكنولوجية

القيود التكنولوجية نظرًا لأن تقنية تخزين الطاقة الكهروضوئية لا تزال في مراحلها الأولى، فهناك قيود فيما يتعلق بكفاءة تحويل الطاقة وقدرة تخزين البطاريات. وبسبب ذلك، قد تواجه أنظمة تخزين الطاقة الكهروضوئية عقبات في توسيع نمو سوقها.

• عوامل أخرى تحد من نمو السوق

إن الألواح الكهروضوئية هشة ويمكن أن تتلف بسهولة. وهناك حاجة إلى تكاليف تأمين إضافية لحماية الاستثمارات. كما أن كفاءة الخلايا الكهروضوئية ضعيفة مقارنة بمصادر الطاقة المتجددة الأخرى. كما أن نقل الطاقة الشمسية لمسافات طويلة غير فعال ويصعب نقله. إن التيار الناتج هو تيار مستمر بطبيعته، وتحويل التيار المستمر إلى تيار متردد يتطلب استخدام معدات إضافية مثل العاكسات.

فرص السوق

• الطلب على خيارات الطاقة الفعالة من حيث التكلفة والمستدامة

ومن المتوقع أن يؤدي ارتفاع الطلب على حلول الطاقة الصديقة للبيئة والفعّالة من حيث التكلفة لتركيبات تخزين الطاقة الصناعية والتجارية إلى دفع نمو السوق. وعلاوة على ذلك، فإن تنفيذ نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية يمكن أن يقلل بشكل كبير من البصمة الكربونية. ويمكن أن يساعد استخدام نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية أي دولة على أن تصبح مستقلة في مجال الطاقة وتقلل من اعتمادها على الوقود الأحفوري المستورد. وعلاوة على ذلك، من المتوقع أن يعزز الاهتمام الصناعي المتزايد بحلول تخزين الطاقة المتجددة فرص الاستثمار خلال الإطار الزمني المتوقع.

• زيادة انتشار الطاقة المتجددة

وسوف يتم الاستثمار في شبكاتهم الوطنية المختلفة لزيادة انتشار الطاقة المتجددة، وتعزيز مرونة النظام وقدرته على الصمود، وتوفير الخدمات المساعدة. وسوف تعمل عمليات تحويل الشبكة، وتحسين معدلات الكهربة، وتوفير الكهرباء للسكان المتزايدين بسرعة، على توليد فرص السوق لنظام تخزين الطاقة الكهروضوئية.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

تقسيم حسب النوع

• نظام توليد الطاقة الكهروضوئية خارج الشبكة

إن نظام الطاقة الكهروضوئية الذي لا يرتبط بشبكة الكهرباء هو نظام لا يرتبط بشبكة الكهرباء. وهذا يعني أن كل الطاقة المولدة يتم تخزينها واستخدامها محليًا. تعمل الأجهزة الكهروضوئية التي لا ترتبط بشبكة الكهرباء بالطاقة المخزنة في مجموعة بطاريات.

• نظام تخزين الطاقة على الشبكة وخارجها

العيب الأكثر أهمية في نظام الشبكة هو أنه لا يوفر الكهرباء أثناء انقطاع الشبكة.

• نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة

نظام الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة هو نظام طاقة شمسية كهروضوئية يولد الطاقة ويرتبط بشبكة المرافق. يتكون نظام الطاقة الكهروضوئية المتصل بالشبكة من الألواح الشمسية، ومحول واحد أو أكثر، وجهاز معالجة الطاقة، ومعدات توصيل الشبكة.

• نظام تخزين الطاقة الشبكية الصغيرة

تجمع الشبكات الصغيرة بين مصادر متجددة مثل الطاقة الكهروضوئية وطاقة الرياح، فضلاً عن أجهزة تخزين الطاقة بالبطاريات. ويشكل هذا الأخير عنصراً أساسياً في نظام الطاقة الحديث لأنه يتيح التكامل السلس لمصادر الطاقة المتجددة في الشبكة.

تقسيم حسب التطبيق

• الجبال

يمكن استخدام أنظمة PVESS في المناطق الجبلية حيث لا تتوفر إمكانية الوصول إلى الشبكة. ويمكن استخدام هذه الأنظمة لتخزين واستخدام الطاقة الزائدة المنتجة خلال النهار.

• منطقة بدون كهرباء

يمكن أيضًا استخدام نظام PVESS في الأماكن التي لا تتوفر فيها إمكانية الوصول إلى الشبكة، مثل القرى النائية أو المخيمات.

• جزيرة

يمكن استخدام أنظمة PVESS في الجزر حيث تكون الطاقة باهظة الثمن ويتم إنتاجها غالبًا باستخدام الوقود الأحفوري. ويمكن استخدام هذه الأنظمة لجمع واستخدام الطاقة الشمسية الزائدة أثناء النهار.

• نظام تكييف الهواء

يمكن أيضًا استخدام PVESS بالاشتراك مع أنظمة تكييف الهواء لتخزين الطاقة الشمسية الزائدة أثناء النهار واستخدامها ليلاً لتشغيل نظام تكييف الهواء. وهذا من شأنه أن يقلل بشكل كبير من تكاليف الطاقة وانبعاثات الكربون.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية العالمية حسب المنطقة مثل أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

آسيا والمحيط الهادئ

• فرص سوق الطاقة الكهروضوئية في الصين

إن نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية، بما أن الصين تمثل حاليًا أكثر من نصف صناعة تخزين الطاقة الكهروضوئية الآسيوية، وتمثل أكثر من نصف حصة السوق الإقليمية، فهناك مجال للنمو في آسيا. لقد نفذت الحكومة الصينية عددًا من السياسات والحوافز لتشجيع نشر تخزين الطاقة الكهروضوئية، بما في ذلك إعانات الدعم لأنظمة الطاقة الكهروضوئية، والائتمانات الضريبية لمصنعي تخزين الطاقة الكهروضوئية، وقواعد ربط الشبكة.

من المتوقع أن يتوسع سوق تخزين الطاقة الكهروضوئية في السنوات القادمة بسبب أهداف الطاقة المتجددة القوية في البلاد ومحاولاتها للحد من انبعاثات الكربون. ومن المتوقع أن تهيمن الصين، إحدى أسرع دول العالم نموًا، على سوق تخزين الطاقة بالبطاريات العالمية بحلول عام 2026. وعلى مدى الإطار الزمني المتوقع، فإن الهدف النبيل المتمثل في 1200 ميجاوات من الطاقة الشمسية الكهروضوئية سيصل إلى 1200 ميجاوات بحلول عام 2026.

• السوق الناشئة لأنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية

تعد الهند سوقًا ناشئة أخرى لنظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية في آسيا، وذلك بسبب الطلب المتزايد على الطاقة في البلاد والتركيز المتزايد على الطاقة المتجددة. وقد تبنت الحكومة الهندية مجموعة متنوعة من السياسات والحوافز لتشجيع تبني نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية، بما في ذلك تعريفات التغذية بالطاقة الخضراء وإعانات تركيب نظام الطاقة الشمسية الكهروضوئية.

أمريكا الشمالية

من المتوقع أن يؤدي الاستخدام المتزايد لأنظمة تخزين البطاريات في الصناعات لدعم المعدات بإمدادات الطاقة الأساسية في حالة الطوارئ، مثل فشل الشبكة أو الرحلات، إلى دفع سوق نظام تخزين طاقة البطاريات في أمريكا الشمالية إلى تعزيز الطلب على سوق نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية في هذه المنطقة. من المتوقع أن تؤدي الحاجة المتزايدة إلى إمدادات الطاقة غير المنقطعة في مراكز البيانات والاتصالات لزيادة إنتاجية الشركات إلى دفع السوق خلال الفترة المتوقعة من 2022 إلى 2029، ومن المتوقع أن ينمو سوق نظام تخزين طاقة البطاريات في أمريكا الشمالية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 23.2٪.

إن الابتكار المستمر في تكنولوجيا تخزين الطاقة هو المحرك الرئيسي للصناعة. وتعمل شركة باور إلكترونيكس، التي تتخذ من الولايات المتحدة مقراً لها، على تطوير حلول مزدوجة للطاقة الكهروضوئية مع عاكس وتخزين، وتوسيع نطاق أنظمة الشحن بالطاقة الشمسية. وهناك طلب متزايد على بدائل تكنولوجيا الليثيوم أيون مثل تكنولوجيا الزنك، وخاصة في المناطق الحساسة للحرائق حيث لا تزال بطاريات الليثيوم أيون تعتبر غير آمنة إلى حد ما.

أوروبا

نظام تخزين الطاقة (ESS) هو نظام تخزين يلتقط الطاقة المنتجة في لحظة واحدة من أي مصدر لإنتاج الطاقة لاستخدامها لاحقًا وفقًا لراحة المستخدم النهائي لتقليل الاختلالات بين استهلاك الطاقة وإنتاج الطاقة. يتم تحديد كمية الطاقة والكهرباء التي يمكن لنظام تخزين الطاقة (ESS) تخزينها. (ميغاواط ساعة وميغاواط). خلال فترة التنبؤ، من المتوقع أن ينمو سوق تخزين الطاقة الأوروبي بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ حوالي 17.5٪.

• نمو الطاقة المتجددة في الدول الأوروبية

علاوة على ذلك، ردًا على غزو روسيا لأوكرانيا، أعلنت العديد من دول الاتحاد الأوروبي عن خطط لتسريع نشر الطاقة المتجددة من أجل تقليل اعتمادها على واردات الغاز الطبيعي الروسي. وقد زادت ألمانيا وهولندا والبرتغال من طموحاتها في مجال الطاقة المتجددة أو سرعت أهدافها الأولية. وخلال الفترة المتوقعة، سيعزز هذا الطلب على أنظمة تخزين طاقة البطاريات، مما سيؤدي إلى نمو سوق نظام تخزين الطاقة الكهروضوئية في العام المقبل.

اللاعبون الرئيسيون

1. جري
2. تيكلومان
3. شركة تشينغداو أنهوا لمعدات الطاقة الجديدة المحدودة
4. مجموعة واسيون
5. شركة إيجل للطاقة المتجددة (جيانجسو) المحدودة
6. شركة نينغبو CNITECH لتكنولوجيا الطاقة المستقبلية المحدودة
7. شركة تريينرجي سويسرا

التطورات الأخيرة

في عام 2022 - تستعد شركة Tecloman للكشف عن أحدث نظام تخزين طاقة البطاريات السكنية عالية الجهد (BESS) في Intersolar Europe 2022، أكبر معرض للطاقة الشمسية في العالم، والذي سيقام في الفترة من 11 إلى 13 مايو في ميونيخ بألمانيا. ومن المتوقع أن يجذب الحدث 1450 شركة وأكثر من 50 ألف زائر.