Análisis exhaustivo de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía: cómo son
En sistemas domésticos de almacenamiento de energía¿cómo es? Este artículo analizará desde los aspectos de tipo de producto, ruta técnica, modelo de negocio, modelo de precios y volumen de demanda.
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Componentes básicos de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía
El sistema doméstico de almacenamiento de energía es una ayuda necesaria para los sistemas de energía distribuida.
El núcleo del sistema de almacenamiento solar doméstico es fotovoltaica + batería + inversor de almacenamiento de energía. Los sistemas de almacenamiento de energía domésticos y los fotovoltaicos domésticos se combinan para formar un sistema de almacenamiento óptico doméstico. El sistema de almacenamiento óptico incluye principalmente células, inversores de almacenamiento de energía (convertidores bidireccionales) y sistemas de componentes.
Un sistema típico suele ser de 5 kW (componente + inversor) con 10 kWh (batería de almacenamiento de energía) o 10 kW + 10 kWh, de los cuales la batería es el núcleo del sistema de almacenamiento de energía, y representa aproximadamente entre 45 y 50% del coste;
El convertidor de almacenamiento de energía puede controlar la carga y la descarga, y convertir la CA en CC, y su coste asciende a unas 10-15%; el sistema componente, es decir, el sistema fotovoltaico, se utiliza para la generación de energía solar. El coste asciende a unas 20-25%; el coste de instalación aumentará de 10.000 en 2021 a unas 20.000, lo que supone 15-20%.
Tipo de producto
Los productos de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía incluyen los integrados y los distribuidos.
● Sistema integrado de almacenamiento de energía:
La máquina integrada de almacenamiento de energía fotovoltaica e inversor de estilo doméstico es un sistema integrado con inversor fotovoltaico, batería y controlador colocados en el interior. El estado de funcionamiento se puede visualizar de forma rápida e intuitiva a través de la pantalla táctil, los parámetros se pueden modificar y se pueden utilizar varios modos de trabajo, lo que resulta cómodo de usar. En general, existen tres modos de trabajo: modo prioritario de energía solar, modo prioritario de CA (red eléctrica) y modo prioritario de SE (modo de consumo de energía fuera de horas punta).
● Sistema distribuido de almacenamiento de energía (inversor + sistema de baterías):
La batería del sistema de almacenamiento de energía distribuida doméstico se instala separada del inversor. Los usuarios pueden adaptar el inversor de almacenamiento de energía doméstico en función de sus propias necesidades, y también pueden adaptar la fuente de alimentación conmutada o el inversor como fuente de alimentación de reserva.
En general, existen cuatro tipos de sistemas fotovoltaicos domésticos híbridos + sistemas de almacenamiento de energía, sistemas fotovoltaicos domésticos acoplados + sistemas de almacenamiento de energía, sistemas fotovoltaicos domésticos fuera de la red + sistemas de almacenamiento de energía, y sistemas de gestión de la energía fotovoltaica de almacenamiento de energía.
Ruta técnica
La principal vía tecnológica de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía es el fosfato de hierro y litio, y el ion sodio y el manganeso de hierro y litio son nuevas vías de futuro.
La ruta técnica de la batería de almacenamiento de energía incluye batería solar de iones de litiobatería de plomo, batería de flujo, etc.
En la actualidad, las baterías de litio-hierro-fosfato se ajustan más a los requisitos de diseño de las baterías de almacenamiento de energía que las baterías ternarias de litio, debido a su alta seguridad y larga vida útil. Es la principal vía de desarrollo de las baterías de almacenamiento de energía, y Tesla como 5 principales empresas de baterías de almacenamiento de energía han pasado gradualmente de la ruta ternaria a la ruta hierro-litio.
Además, algunas empresas como CATL, Pylontech, etc. ya están llevando a cabo actividades de investigación y desarrollo y pruebas de baterías de iones de sodio y de litio-hierro-manganeso. Esperamos que el recorrido técnico de las baterías de almacenamiento de energía siga mejorando en el futuro.
| Número de serie | Ruta técnica | Empresas |
| Baterías de iones de litio | Litio ternario | Tesla, LG, SAMSUNG, SONY |
| Hierro litio | Tesla, LG, CATL, BYD, EVE, Higee, Lishen, CALB, SHANSHAN, Powin Energy, Fluence | |
| PYLONTECH, Dyness, Alpha, FOX, ATL | ||
| LTO | Microvast, Gree | |
| OVM | Xingheng | |
| Baterías de flujo | Todo el flujo de vanadio, flujo de bromo de zinc | Energía Puneng |
| Otros tipos | Supercondensadores, baterías de escalera | Maxwell,EMDE，SVOLT |
Modelo de negocio
El modelo de ventas incluye la venta directa y las ventajas de la distribución, la marca y la creación de canales. Los modelos de venta de los tres tipos de actores en la cadena de la industria de sistemas de almacenamiento de energía doméstica son los siguientes:
● Proveedores de inversores de célula/almacenamiento:
Dividido en To C y To B, To C generalmente integra sistemas de almacenamiento doméstico, construye sus propios canales, promociona sus propias marcas y tiene ciertos atributos de consumo. To B es un proveedor de productos en general, que vende productos a integradores, sin atributos de consumo, y obtiene costes de material y gastos de transformación.
● Integradores de sistemas:
No tienen capacidad de producción de productos completos, puede comprar baterías o inversores de almacenamiento de energía, y algunas empresas producen ciertos componentes por sí mismos para hacer la integración de productos de sistemas simples, sin embargo, hay recursos de ventas de canal y se basan en los canales existentes para cooperar con los distribuidores locales e instaladores.
● Distribuidores/instaladores:
Conéctese con integradores anteriores, entregue a los usuarios finales después de la instalación y la construcción, y gane comisiones por gastos de venta e instalación.
| Método de venta | Tipo de empresa | Nombre de la empresa |
| Venta directa | Proveedor de sistemas completos | Tesla |
| Distribución | Proveedor de baterías | Pylontech, BYD, Greatpower |
| Panasonic，LG | ||
| Fabricante de piezas | ALFA, FOXESS, DYNESS, UZ | |
| Fabricantes de inversores para almacenamiento de energía | Goodway，Ginlong，Deye，Sungrow，KEHUA | |
| Fabricantes fotovoltaicos | JinKo，Longi，Trina | |
| Distribuidor/Instalador | Sonnen，E3/DC |
Modelo de precios
La diferencia de precio de los sistemas domésticos de almacenamiento de energía es la mayor del mundo, superior a la del almacenamiento de energía industrial y comercial y a la del almacenamiento de energía a nivel de MW. Los precios de otros países son casi 133% superiores a los de China (basados en el precio más alto). El precio CIF es el principal, y el vendedor asume el principal riesgo.
En la actualidad, el precio de los productos de almacenamiento doméstico de 30 kWh es de 1,0-1,5 RMB/Wh en China, y el precio en otros países es de 2,0-3,5 RMB/Wh, incluyendo la célula de la batería, el BMS, la carcasa y el mazo de cables de conexión con 10 años de garantía.
Existen cuatro tipos de cotizaciones: Precio de fábrica EXW, cotización FOB, cotización CIF y cotización DDP. La cotización consta del precio de la mercancía, los accesorios y FOB/CIF/DDP. En la actualidad, las ofertas CIF son mayoritarias y los vendedores asumen mayores riesgos.
En otros países, el precio del terminal es más elevado, y el distribuidor y el instalador aumentarán el precio en 30%-50%. En la actualidad, los precios en China son relativamente bajos, con un beneficio bruto garantizado de 20%-30%. El beneficio bruto de una máquina "todo en uno" es superior al de vender sólo baterías o inversores. Según el modelo de precios de otros países, los salarios de la mano de obra y los gastos de viaje en otros países aumentan el coste, y además hay que tener en cuenta unos 5% de gastos de reparación/postventa. El precio de venta en otros países se ve incrementado en 30-50% por el distribuidor y el instalador, respectivamente.
Volumen de la demanda
La demanda de sistemas domésticos de almacenamiento de energía está creciendo rápidamente, con un aumento interanual de 56% en 2021. Según los datos, la capacidad mundial instalada de almacenamiento de energía en 2021 será de unos 10GW/22GWh, con un aumento interanual de 84%/105%.
Entre ellos, la capacidad instalada de almacenamiento de energía distribuida es de unos 2,5 GW/5,6 GWh, con un aumento interanual de 45%/40%. La capacidad instalada de almacenamiento doméstico de energía distribuida es de 1,9 GW/4,4 GWh, con un aumento interanual de 531 TTP3T/561 TTP3T. El almacenamiento doméstico mundial está en auge.
Los principales factores impulsores provienen de dos aspectos, uno es el continuo aumento del apoyo político, y el otro es el impulso económico de altos rendimientos. La reducción y exención de impuestos + las subvenciones de capital proporcionan apoyo político, y los precios de la electricidad doméstica siguen subiendo y la economía del almacenamiento doméstico mejora. Países de todo el mundo han puesto en marcha políticas pertinentes para incentivar la instalación de sistemas domésticos de almacenamiento de energía.
Las políticas pertinentes pueden dividirse en desgravaciones fiscales indirectas y subvenciones de capital directas, reduciendo así el coste de la instalación de almacenamiento doméstico. Además, ante la tendencia al alza de los precios de la electricidad doméstica en otros países, la instalación de almacenamiento doméstico para autoconsumo puede ahorrar más gastos de electricidad. La tasa de rentabilidad sigue aumentando, lo que estimula el incremento continuo de la capacidad instalada de sistemas domésticos de almacenamiento de energía.
Análisis de la demanda de sistemas domésticos de almacenamiento de energía
En 2022, debido al aumento de los costes de la energía y de los precios de la electricidad en Europa, superpuesto a la guerra ruso-ucraniana y a los cortes de electricidad a gran escala, los costes de la electricidad residencial son elevados y la estabilidad del suministro eléctrico es escasa, lo que provoca un gran aumento de la energía fotovoltaica doméstica, que a su vez hace que el mercado del almacenamiento de energía doméstico irrumpa con fuerza.
Alto coste de la electricidad
Bajo la crisis energética, el coste del consumo de electricidad en muchos países sigue aumentando. En los últimos años, los precios de la electricidad en los países europeos y americanos han ido subiendo año tras año, y debido a acontecimientos como el conflicto ruso-ucraniano, el coste del gas natural se ha disparado, y el coste de los precios de la electricidad ha aumentado rápidamente a corto plazo.
El precio medio del mercado al contado en Europa ha pasado de unos 50 €/MWh a finales de 2019 a un máximo de más de 300 €/MWh, y los precios de la electricidad de los países europeos en mayo de 2022 aumentarán en 100-330% en comparación con principios de 2021. Se prevé que los precios básicos de la energía en economías europeas como Francia, Alemania, Bélgica y los Países Bajos se mantengan altos, en torno a 150-170 euros/MWh, a lo largo de 2022.
El consumo de electricidad per cápita de Canadá, Estados Unidos, Corea del Sur y otros países supera con creces al de China. Entre los principales países de almacenamiento doméstico, Estados Unidos, Alemania y Australia consumirán 12.235/9.857/6.771KWh de electricidad per cápita en 2020, superando con creces el consumo per cápita de China, de 5.297KWh.
Como los precios de la electricidad siguen subiendo, la demanda de energía renovable autogenerada y de almacenamiento de energía ha crecido rápidamente en muchos países.
Débil coordinación de la red eléctrica
Muchos países se ven afectados por condiciones meteorológicas extremas + una coordinación deficiente de la red eléctrica, y los residentes tienen poca estabilidad en el suministro eléctrico. El almacenamiento doméstico puede proporcionar energía de emergencia en caso de accidentes en centrales eléctricas o catástrofes naturales extremas, mejorando la estabilidad del consumo eléctrico.
En los últimos años, en muchos países se han producido cortes de electricidad a gran escala. Según las estadísticas, el tiempo medio de interrupción del suministro eléctrico por cliente en Estados Unidos en 2020 asciende a 492 horas, de las cuales el tiempo de interrupción causado por acontecimientos importantes, como condiciones meteorológicas adversas y emergencias, es de 373 horas. En 2022, se produjo un accidente en una central eléctrica de Taiwán (China) que afectó a 5,49 millones de hogares y provocó la pérdida de 10,5 millones de kilovatios, lo que representa aproximadamente 1/3 de la electricidad de Taiwán.
Bonificaciones fiscales y otras políticas de apoyo
Las políticas pertinentes pueden dividirse principalmente en dos categorías. Una es aplicar las reducciones y exenciones fiscales pertinentes. Por ejemplo, Italia ha aumentado la reducción fiscal de los equipos de almacenamiento doméstico a 110%. Estados Unidos concederá hasta 30% de desgravación fiscal a la inversión en sistemas de almacenamiento de energía de más de 5kWh hasta 2026;
La otra categoría es la aplicación de subvenciones financieras. Por ejemplo, Japón ofrece una subvención de costes de 66% a los hogares y empresas que instalen baterías de iones de litio, y el estado alemán de Baviera concede una subvención de 500 euros ($550) por cada sistema de almacenamiento de energía con una capacidad superior a 3kWh.
Alto rendimiento
La tasa de rendimiento del ahorro doméstico es relativamente alta, y puede alcanzar más de 15% sin tener en cuenta la subvención, y el periodo de amortización se sitúa entre 6 y 9 años. Países como Alemania y Estados Unidos, que están a la cabeza del desarrollo de sistemas de almacenamiento de energía domésticos en el mundo, tienen rendimientos más altos debido a sus elevados precios de la electricidad.
Nueva capacidad instalada de almacenamiento doméstico en el mundo
En 2021, la capacidad instalada de nuevos hogares en el mundo será de 1,91GW/4,36GWh, un aumento de 56% en términos de MWh. En la actualidad, el almacenamiento doméstico de energía se concentra principalmente en países o regiones con precios elevados de la electricidad. Entre ellos, Alemania, Estados Unidos, Japón y Australia suman 74,8% de sistemas de almacenamiento de energía doméstica.
Se espera que el índice de penetración mundial del almacenamiento doméstico aumente rápidamente. Se espera que el índice de penetración del almacenamiento doméstico alcance los 28% en 2025. Entre ellos, Estados Unidos y Europa son los dos puntos de crecimiento más importantes. Se espera que el índice de penetración del ahorro doméstico en Estados Unidos aumente de 8% en 2021 a 36% en 2025. Se espera que el índice de penetración del ahorro de los hogares en Europa aumente de 8% en 2021 a 56% en 2025.
Se espera que la capacidad mundial instalada de almacenamiento de energía doméstica alcance los 50 GW/122,2 GWh en 2025, y los sistemas de almacenamiento de energía doméstica en Estados Unidos y Europa están creciendo rápidamente.
Se espera que los sistemas domésticos de almacenamiento de energía registren una elevada tasa de crecimiento. Para 2025, se espera que la capacidad mundial instalada de almacenamiento de energía doméstica alcance los 50GW/122,2GWh, y la CAGR de 2021 a 2025 alcanzará los 126%/130%. En 2025, el envío mundial de almacenamiento de energía doméstico será de 80GW/195,5GWh, y la CAGR alcanzará 126%/130% en 2021-2025.
Entre ellos, la capacidad instalada de sistemas domésticos de almacenamiento de energía en Estados Unidos/Europa es de 18,2/73,1GWh, respectivamente, y la CAGR en Estados Unidos y Europa de 2021 a 2025 es de 112% y 145%, respectivamente.
