Le marché mondial du stockage de l'énergie est vaste
Analyse du développement du stockage de l'énergie au niveau mondial
Parmi les nouvelles capacités installées de stockage d'énergie en 2021, les États-Unis, la Chine et la Corée du Sud sont les trois premiers pays en termes de capacité installée, avec des capacités nouvellement installées de 3,4GW, 1,8GW et 0,5GW ;
En 2021, la part de la production d'électricité à partir d'énergies renouvelables dans différents pays du monde, les États-Unis, le Royaume-Uni, l'Irlande et l'Australie, représentait respectivement 21%, 43%, 37% et 26%, tandis que la Chine ne représentait que 12%, ce qui est relativement faible.
Bien que la nouvelle capacité installée de la Chine soit déjà à l'avant-garde du monde, son processus de transformation énergétique reste à la traîne.
Le développement des nouvelles énergies a encore un long chemin à parcourir, et la capacité installée d'énergie éolienne et solaire devrait accélérer la croissance.
En raison d'une compréhension insuffisante de l'instabilité de la production d'électricité à partir de nouvelles énergies, le plan de production d'énergie éolienne installée en Europe avant 2020 ne peut pas atteindre l'objectif de réduction des gaz à effet de serre de 55%. L'augmentation de la planification est de 69% par rapport au plan initial.
La proportion d'énergie nouvelle a augmenté, de même que la durée de stockage de l'énergie. Elle en est actuellement au stade du développement de l'énergie de stockage à court terme.
La proportion de 60% de production d'énergie éolienne est le nœud clé de la configuration du stockage de l'énergie : en dessous de 60%, le stockage de l'énergie au niveau de l'heure peut en principe répondre à la demande ;
Plus que le 60%, c'est le stockage d'énergie à long terme qui est nécessaire en tant que ressource pour la régulation du réseau.
Si l'on en juge par la proportion d'énergie éolienne et photovoltaïque produite dans différents pays du monde, la demande d'énergie de stockage à court terme n'en est encore qu'à ses débuts, mais le marché de la distribution et du stockage devrait progressivement se développer à l'avenir.
La construction du réseau aux États-Unis, en Chine et en Europe est relativement développée, et ce sont également les principaux marchés pour le stockage à grande échelle.
La construction de réseaux électriques est principalement utilisée pour le transport de l'électricité, qui est lié à la superficie des terres et à la consommation d'électricité. La demande de construction de réseaux électriques est mesurée par la consommation d'énergie par unité de surface (la limite est que la surface doit être une surface habitable effective), plus la consommation d'énergie par unité de surface est faible, plus la demande de transport d'énergie transrégional est importante, et plus la demande correspondante de construction de réseaux électriques est importante.
L'Europe (le réseau électrique européen est interconnecté, il est donc considéré comme une entité principale), les États-Unis et la Chine ont la plus faible consommation d'électricité par unité de surface, une faible densité de consommation d'électricité, une forte demande de construction de réseaux électriques et une construction de réseaux électriques relativement développée.
Du point de vue de la capacité installée cumulée en 2021, la Chine et les États-Unis ont la plus grande capacité installée cumulée, 6,36 GW et 5,73 GW respectivement, et l'énergie de stockage côté réseau représente une grande proportion.
Ils sont respectivement de 34% et 35%. L'énergie de stockage côté réseau au Royaume-Uni, l'une des principales entités européennes, représente 45%, et l'énergie de stockage des services auxiliaires du côté de l'alimentation électrique représente 48%.
Développement de l'industrie du stockage de l'énergie aux États-Unis et en Europe
États-Unis
Les politiques de subvention du gouvernement fédéral américain et des gouvernements des États continuent d'exercer leur influence et de stimuler le développement du marché des grandes réserves.
La politique de subvention du stockage de l'énergie aux États-Unis est mise en œuvre depuis plus de 10 ans.
Dès 2011, la Californie a commencé à mettre en œuvre la politique de subvention du stockage domestique, puis a progressivement étendu les subventions au réseau.
2021 est l'année clé pour la diminution des subventions ITC, et la Chambre des représentants des États-Unis a décidé de prolonger les subventions ITC de 10 ans en 21 ans, et de réduire progressivement la valeur du crédit entre 2032 et 2033.
En outre, les États-Unis adopteront la loi sur la réduction de l'inflation en 2022, qui mentionne que $369 milliards de dollars américains seront investis dans la sécurité énergétique et le changement climatique.
Les plans à long terme de chaque État définissent clairement la tendance du développement du stockage de l'énergie.
Selon les statistiques, neuf États américains ont publié des plans à long terme pour les installations de stockage d'énergie, dont le plan d'installation de stockage d'énergie de 1,8 GW de la Californie en 2024, le plan d'installation de stockage d'énergie de 3 GW de New York en 2030 et le plan de 2 GW du New Jersey en 2030.
Si les prévisions sont basées sur une durée d'allocation et de stockage de 3 heures (actuellement environ 2 heures, mais le marché futur de l'allocation et du stockage continuera d'augmenter), elles correspondent respectivement à 5,4GWh, 9GWh et 6GWh.
D'autres États disposent également de plans correspondants à des moments différents, et la tendance à promouvoir le développement de l'industrie du stockage de l'énergie dans les États des États-Unis est relativement claire.
La structure de stockage de l'énergie aux États-Unis est principalement basée sur l'énergie de stockage publique en bordure de réseau.
Dans l'ensemble, entre 2021 et 2022H1, la capacité de stockage installée aux États-Unis sera respectivement de 10,85 GWh et de 5,92 GWh ;
D'un point de vue structurel, les installations publiques de stockage à grande échelle sur le réseau représentent la majorité, l'énergie de stockage sur le réseau représentant 88% en 2021 et 85% en S1 en 2022 ;
En termes de trimestres, la capacité installée de l'énergie de stockage côté réseau en 2021T4 est de 4,3GWh, ce qui représente la capacité installée la plus élevée de l'histoire. La capacité installée des T1/T2 en 2022 sera respectivement de 2,4GWh/2,6GWh.
La plupart des centrales publiques de stockage d'énergie sont utilisées pour des services de modulation de fréquence.
En 2020, dans la structure des scénarios d'application des centrales publiques à accumulation d'énergie (les centrales à accumulation d'énergie peuvent être utilisées dans plusieurs scénarios), le stockage à grande échelle pour la régulation de la fréquence représentait 59%, la réserve d'accélération et de rotation représentait 39%, l'arbitrage ponctuel représentait 37%, et le stockage de pointe représentait 15%.
L'Europe
L'énergie de stockage côté réseau en Europe est principalement concentrée au Royaume-Uni et en Italie, et l'Allemagne occupe la première place du top 5. système de stockage d'énergie domestique pays. Selon les données, l'énergie de stockage côté réseau en Europe devrait se développer régulièrement, passant de 3GW/4GWh à la fin de 2021 à 33GW/95GWh.
En termes de pays, le Royaume-Uni, l'Italie et l'Allemagne sont les principaux pays disposant d'une capacité installée de stockage d'énergie côté réseau. La politique britannique se concentre principalement sur l'itération technologique, le modèle commercial, la construction du marché et l'innovation.
La politique britannique diffère de la promotion des subventions économiques directes (ou subventions ITC) des États-Unis, principalement par les moyens suivants pour promouvoir le développement de l'industrie du stockage de l'énergie :
1. Promouvoir l'itération de la technologie des batteries d'énergie de stockage. Le gouvernement britannique a lancé le Faraday Challenge en 2017, allouant 246 millions de livres sterling pour faire progresser la technologie des batteries.
2. Élaborer des règles de marché et redresser la situation du stockage de l'énergie dans le système électrique. En 2016, le Royaume-Uni a clarifié la catégorie d'actifs et le système de planification pour l'énergie de stockage, et a lancé "dix plans clés" en 2020 pour améliorer le mécanisme de réglementation de l'énergie de stockage et les règles du marché.
3. Construction du marché et innovation. En 2015, le British National Grid a lancé un nouveau marché de services énergétiques de stockage pour la régulation de la fréquence.
Avant 2017, le stockage d'énergie pour la régulation de la fréquence a été utilisé pendant une courte période en raison du long délai de signature du prix de l'électricité de capacité.
Par conséquent, en 2017, les institutions compétentes au Royaume-Uni ont ajusté les facteurs de déclassement des enchères pour le stockage de l'énergie afin de rendre le marché du stockage de l'énergie plus sain et plus ordonné.
Le Royaume-Uni dispose d'un modèle commercial mature et d'un large éventail de sources de revenus. D'une manière générale, les modèles commerciaux de l'énergie de stockage au Royaume-Uni sont relativement diversifiés et la structure du marché est relativement mature.
Le marché global est divisé en trois catégories : réponse à la fréquence, sauvegarde et arbitrage :
1) La réponse à la fréquence est divisée en cinq sources de revenus : réponse à la fréquence améliorée, réponse à la fréquence fixe, confinement dynamique, réponse à la demande et capacité de réserve rapide ;
2) Le stockage de l'énergie de secours est divisé en cinq sources de revenus : l'énergie de secours des utilisateurs, la capacité d'exploitation à court terme, le marché d'enchères de capacité, la réduction des coûts de transmission et la réduction des coûts de distribution ;
3) L'arbitrage peut être divisé en trois types : l'auto-utilisation par les producteurs d'électricité, la réduction des réductions par les producteurs d'électricité et l'arbitrage de prix.
C'est précisément grâce au modèle d'entreprise et au mécanisme de marché parfaits du Royaume-Uni que les grandes réserves peuvent se développer considérablement sans subventions politiques excessives.
Le marché mondial du stockage de l'énergie est vaste
Les politiques de la Chine, des États-Unis et de l'Europe continuent de s'intensifier, l'économie de l'énergie de stockage devrait continuer de s'améliorer et l'espace de développement du stockage de l'énergie est vaste.
Selon les estimations, la capacité nouvellement installée dans le monde sera de 122,46 GWh en 2023, et de 327,22 GWh en 2025, avec un taux de croissance composé de 89,5% entre 21 et 25.
États-Unis : La nouvelle capacité installée devrait être de 38 GWh en 2023 et de 81,47 GWh en 2025, avec un TCAC de 66% en 21-25 ans.
Europe (la principale contribution supplémentaire est systèmes de stockage de l'énergie pour les ménages) : La nouvelle capacité installée devrait être de 27 GWh en 2023 et de 54,3GWh en 2025, avec un taux de croissance composé de 89% en 21-25 ans.
La logique de calcul et les hypothèses de base sont les suivantes :
1) Avec la récente mise en place de nouvelles capacités de production de polysilicium, l'offre restreinte s'est relâchée et le goulot d'étranglement de la chaîne industrielle s'est ouvert.
Je prédis que le point d'inflexion du prix du polysilicium sera également atteint, et que la demande d'installations au sol en Chine pourrait démarrer.
À l'horizon 2023, avec la baisse des coûts de la chaîne industrielle, les percées dans les nouvelles technologies et la centralisation des volumes de démarrage, la demande en Chine et en Europe devrait continuer à croître rapidement, tandis que la demande aux États-Unis s'accélérera et maintiendra une croissance relativement élevée à l'avenir.
2) L'importance du stockage aux États-Unis est le principal moteur des installations de stockage d'énergie. À en juger par les données du premier semestre 2022, le taux de croissance est relativement élevé cette année, les politiques ITC et IRA continuent d'exercer une force, et les subventions au stockage de l'énergie continuent d'augmenter, et l'on s'attend à ce que la croissance reste élevée à l'avenir.
3) La principale force motrice en Europe provient des installations de stockage domestique. Les gouvernements de plusieurs pays européens encouragent les réserves de gaz naturel, le climat en Europe est plus chaud, et la faiblesse de l'offre et de la demande a entraîné une forte baisse des prix de l'électricité en Europe, ce qui a eu un impact sur l'économie du stockage domestique.
Toutefois, l'augmentation à court terme des stocks de gaz naturel n'a pas modifié le problème fondamental de la pénurie d'énergie. Voici une présentation du très populaire système de stockage d'énergie domestique batterie powerwall récemment.
Selon un rapport publié par le Fonds monétaire international, même si les réserves de carburant restantes en Europe peuvent survivre à cet hiver, elles risquent de devoir faire face à des prix records pour le gaz naturel et l'électricité en 2023.
Le stockage domestique est encore économique dans une certaine mesure et, dans le contexte des politiques européennes de réduction de la demande d'électricité, l'importance de l'autosuffisance est devenue plus grande.
On s'attend à ce que la capacité installée de stockage domestique augmente rapidement à l'avenir, et les grands stockages sont principalement concentrés au Royaume-Uni, en Allemagne et dans d'autres régions, et la nouvelle capacité installée augmentera lentement chaque année.
La durée de stockage augmente progressivement. Avec l'augmentation de la proportion de la capacité installée de nouvelles énergies, la fluctuation de la production d'électricité à partir de nouvelles énergies aura un impact plus important sur le réseau électrique, et la demande de temps de distribution et de stockage augmentera progressivement.
À l'avenir, des ressources d'ajustement quotidiennes/trimestrielles pourraient être nécessaires.
À l'heure actuelle, on s'attend à ce que d'ici 2025, la durée du stockage électrochimique dans les différents pays augmente à des degrés divers.
