Tillat fornybar energi med energilagringssystemer per batteri (2023)

Med neste faseMens målene med Paris -avtalen nærmer seg raskt, prøver regjeringer og organisasjoner over hele verden å øke adopsjonen av fornybare energikilder.Noen av de mest energi -konsumerende regionene har flere insentiver til å søke alternativer til tradisjonell energi.I Europa stammer insentivet fra en energikrise.I USA kommer dette med den vennlige autorisasjonen av inflasjonsreduksjonsloven, en lov fra 2022 som tildeler 370 milliarder dollar til investering i ren energi.

Denne utviklingen driver markedet for energilagringssystemer etter batteri (BESS).Batterilagring er en essensiell katalysator for produksjon av fornybar energi, og hjelper alternativer til å gi et konstant bidrag til globale energibehov til tross for den iboende intermitterende karakteren til underliggende kilder.Fleksibiliteten som Bess tilbyr, vil gjøre det til en integrert del av applikasjoner som peeling av topper, optimalisering av selvforbruk og nødkraft i tilfelle et sammenbrudd.Disse applikasjonene begynner å bli mer lønnsomme etter hvert som batteriene faller.

Alt dette skapte en viktig mulighet.Mer enn 5 milliarder dollar ble investert i BESS i 2022, ifølge vår analyse, nær trippel sammenlignet med året før.Vi planlegger at World Bess -markedet vil nå mellom 120 og 150 milliarder dollar innen 2030, mer enn det dobbelte av sin nåværende størrelse.Men det er alltid et fragmentert marked, mange leverandører som lurer på hvor og hvordan de skal konkurrere.Det er nå på tide å avgjøre hvor de beste mulighetene på BESS -markedet vil være i full akselerasjon og begynne å forberede seg på det.

Her er noen spørsmål og svar for å hjelpe BESS -spillere med å formulere strategiene sine.

Hva er de viktigste mulighetene?

Den beste måten å ha en ide om mulighetene knyttet til BESS er å segmentere markedet i henhold til applikasjonene og størrelsen på brukerne.Det er tre segmenter i BESS: store -skala installasjoner foran telleren (FTM), som generelt er større enn ti megawatt timer (MWh);Kommersielle og industrielle fasiliteter bak disken (BTM), som vanligvis går fra 30 kilowattimer (kWh) til ti MWh;Og BTM -boliginstallasjoner, som vanligvis er mindre enn 30 kWh (del 1).

1

Vi forventer at BESS til det offentlige tjenester, som allerede representerer det meste av den nye årlige kapasiteten, vil øke med rundt 29 % per år i løpet av resten av dette tiåret, den raskeste av de tre segmentene.450 til 620 Gigawattheures (GWH) av årlige installasjoner på nivå med offentlige tjenester som er planlagt for 2030, ville gi BESS på omfanget av offentlige tjenester en andel på opptil 90 % av det totale markedet det året (figur 2).

2

Kunder av FTM -installasjoner er hovedsakelig offentlige tjenester, nettverksoperatører og utviklere av fornybar energi som søker å balansere de periodiske fornybare energiene, tilbyr nettverksstabilitetstjenester eller utsetter kostbare investeringer på nettverket sitt.BESS -leverandører av dette segmentet er vanligvis produsenter av vertikalt integrerte batteri eller store systemintegratorer.De vil differensiere seg på grunnlag av kostnader og skalaer, pålitelighet, prosjektstyringshistorie og muligheten til å utvikle energiledelsessystemer og programvareløsninger for optimalisering og handel med nettverket.

BESS -utplasseringer skjer allerede i veldig stor skala.Et amerikansk energiselskap jobber med et BESS -prosjekt som muligens kan ha en kapasitet på seks GWH.Et annet amerikansk selskap, med kommersielle interesser i og utenfor energien, har allerede overskredet dette, etter å ha nådd 6,5 gwh i Bess -utplasseringer i 2022. En stor del av pengene som er betalt i Bess, går nå mot tjenester som øker fleksibiliteten til energileverandører, For eksempel takket være en fast frekvensrespons.På lang sikt vil BESS -vekst komme mer fra byggingen av solparker og vindparker, som vil trenge batterier for å administrere deres kortvarige lagringsbehov.

Inntektsmodellene for BESS på omfanget av FTM offentlige tjenester avhenger sterkt av dynamikken i regionene som leverandører kommer inn i.De fleste BESS -aktører på nivå med offentlige tjenester forfølger en strategi for inntektsstaben eller inntektsinnstillingen fra forskjellige kilder.De kunne delta i hjelpetjenester, voldgift og kapasitetsauksjoner.For eksempel kjører mange BESS -installasjoner i Storbritannia for tiden rundt hjelpetjenester som frekvenskontroll.Italia har skuespillerne som har gjennomboret ved å vinne en av auksjonene av kapasiteten fokusert på landets fornybare energier.Mulighetene i Tyskland består mer av å unngå kostbare nettverksoppgraderinger.BESS -aktører som har pålagt seg i FTM Public Services -segmentet, har forstått interessen for å svare individuelt på land og deres forskrifter i forhold til bruken av en monolitisk strategi.

Hvor er verdien i det kommersielle og industrielle segmentet?

Kommersiell og industriell (C&I) er det andre viktighetssegmentet, og 13 % TCAC som vi planlegger å tillate det, bør tillate C&I å nå mellom 52 og 70 GWh årlige tillegg innen 2030.

C & I inkluderer fire undersegmenter.Den første er ladinfrastrukturen for elektriske kjøretøyer (EVCI).Elektriske kjøretøyer vil falle fra rundt 23 % av all verdenssalg av kjøretøy i 2025 til 45 % i 2030, ifølge McKinsey Center for Future Mobility.Denne veksten vil kreve rask utvidelse av vanlige ladestasjoner og superladere, noe som vil legge press på den nåværende nettverksinfrastrukturen og kreve kostbar og tid -konsumerende oppgraderinger.For å unngå dette kan selskaper og eiere av ladestasjoner velge å sette en BESS på eiendommene sine.Partnerskap har allerede blitt opplært mellom skuespillerne til BESS og produsentene av VE for å bygge flere EVCI -er, inkludert på fjerne steder.

Følgende underavsnitt av C & er er kritisk infrastruktur som telekommunikasjonstårn, datasentre og sykehus.I dette undersegmentet gir bly-syre-batterier generelt en midlertidig sikkerhetskopi via en forsyning uten avbrudd under sammenbrudd til strømmen gjenopptas eller dieselgeneratorer er på.I tillegg til å erstatte blybatterier, kan litium-ion BESS-produkter også brukes til å redusere avhengighet av dieselgeneratorer som er mindre respekt for miljøet og kan integreres i fornybare kilder som solenergi på takene.I noen tilfeller kan overflødig energi som er lagret på et batteri tillate organisasjoner å generere inntekter takket være nettverkstjenester.Flere telekommunikasjonsspillere og eiere av datasentre henvender seg allerede til BESS som en uten avbrudd matløsning og for de ekstra fordelene som Bess tilbyr.

Den tredje underavsnittet inkluderer offentlig infrastruktur, kommersielle bygninger og fabrikker.Dette undersegmentet vil hovedsakelig bruke energilagringssystemer for å hjelpe skrelling av topper, integrasjon med fornybare energier på stedet, optimalisering av selvforbruk, sikkerhetskopieringsapplikasjoner og levering av tjenestetettverket.Vi tror at Bess har potensial til å redusere energikostnadene i disse områdene opp til 80 %.Argumentet til fordel for Bess er spesielt sterkt på steder som Tyskland, Nord -Amerika og Storbritannia, der etterspørselskostnadene ofte brukes.

Den siste C & I -undersegmenten inkluderer vanskelige miljøer - applikasjoner for gruvedrift, konstruksjon, olje- og gassutforskning og hendelser som friluftsfestivaler.Vekstkilden vil være kunder som vil forlate diesel- eller gassgeneratorer til fordel for lavtemisjonsløsninger som BESS og hybridgeneratorer.Kommende forskrifter (inkludert Big Buyers -initiativet fokuserte på bærekraften til EU -kommisjonen og Oslo -planen for en netto null på byggesider innen 2025) er en av de viktigste adopsjonsfaktorene i dette segmentet.Mange selskaper som vil gjøre endringen vil starte med å konvertere til hybridgeneratorløsninger i stedet for å umiddelbart bytte til BESS.

Hva med BESS -spillet for forbrukere?

Boliganlegg - beregnet på rundt 20 GWH i 2030 - representerer det minste BESS -segmentet.Men boliger er et attraktivt segment gitt muligheten for innovasjon og differensiering i felt som spenner fra tradisjonell innenlandsk lagring til å lage mikronettverk i fjerne samfunn.Fra et salgssynspunkt kan BESS være assosiert med solcellepaneler eller integrert i smarte hjem eller innenlandske ladesystemer.Skreddersydde produkter vil hjelpe boligkunder med å oppnå mål som selvtillit, optimalisering av selvforbruk og reduksjon i avansert energiforbruk, og de kan bety høyere marginer i denne sektoren.Vår nylige forbrukerundersøkelse om alternative energikjøp antyder at interessen for et BESS -produkt kommer ned på noen få faktorer, og starter med pris, sikkerhet og anlegg for installasjon (figur 3).

3

Hvordan tenke på vår strategiske posisjonering?

I et nytt marked som dette er det viktig å ha en ide om inntekts- og potensielle marginer knyttet til de forskjellige produktene og tjenestene.BESS -verdikjeden starter med produsenter av lagringskomponenter, inkludert celler og batteripakker, og omformere, bokser og andre viktige komponenter i systemet.I følge vårt estimat vil leverandører av denne delen av kjeden motta omtrent halvparten av Bess Market Profits Pool.

Neste kommer systemintegrasjonsaktiviteter, inkludert den overordnede utformingen og utviklingen av energiledelsessystemer og annen programvare for å gjøre BESS mer fleksibel og mer nyttig.Vi planlegger at disse integratorene vil få ytterligere 25 til 30 % av det tilgjengelige overskuddsbassenget.

Til slutt er mellom 10 og 20% ​​av overskuddsbassenget assosiert med kommersielle enheter, prosjektutviklingsorganisasjoner, andre kundeinnsamlingsaktiviteter og igangkjøring (figur 4).

4

Hva skjer innen batteriteknologi som vi trenger å vite?

Fra et teknologisk synspunkt er de viktigste batteriparametrene som kundene bryr seg om levetid og prisgunstighet.Litium-ion-batterier dominerer for tiden fordi de oppfyller kundenes behov.Den nikkelmanganer-koboltkatoden var tidligere hovedkjemien til batteriet, men jern-litiumfosfat (LFP) overskred den som et billigere alternativ.(Litium-jern fosfatkunder virker villige til å akseptere det faktum at LFP ikke er så kraftig som et nikkelbatteri i visse områder, for eksempel energitetthet.) Litium er imidlertid sjelden, noe som åpnet døren til en rekke andre interessante applikasjoner og lovende batteriteknologier, spesielt celler basert på celler som natriumionbatterier (Na-ion), natrium-soufre (Na-S), metall-air og med flyt.

Natriumion er en teknologi å overvåke.Riktignok er natriumionbatterier fremdeles bak litium-ion-batteriene i noen viktige henseender.Natriumionbatteriene har en kortere levetid (2000 til 4000 mot 4000 til 8000 for litium) og en lavere energitetthet (120 til 160 Wattheures per kilo mot 170 til 190 Watheures per kilo for LFP).Imidlertid har natrium -ion potensialet til å være rimeligere - opptil 20% billigere enn LFP, ifølge vår analyse - og teknologien fortsetter å forbedre seg, spesielt etter hvert som produksjonen når skalaen.En annen fordel er sikkerhet: natriumbatterier er mindre utsatt for termisk avrenning.Det er også et bærekraftsargument for natriumionbatterier, ettersom miljøpåvirkningen av litiumekstraksjon er høy.

Alt dette betyr at det er sannsynlig at natriumionbatteriene vil fange en økende del av BESS-markedet.Faktisk bør minst 6 produsenter lansere produksjonen av natrium-ion-batterier i 2023. Det er klart at leverandører må ta beslutninger om teknologien som skal satse på.Integratorer kan ønske å konfigurere systemene sine slik at overgangen til natrium-ion-batterier er enkle ettersom batteriene blir allment tilgjengelige.

Er det en oppskrift på suksess i BESS -markedet?I så fall, hva er det?

Dette er et avgjørende spørsmål gitt de mange kundesegmentene som er tilgjengelige, de forskjellige kommersielle modellene som eksisterer og overhengende teknologiske endringer.Her er fire handlinger som kan bidra til suksess på markedet:

• Identifiser et dårlig tjent behov i verdikjeden.I en fremvoksende bransje som denne er det fordelaktig for selskaper å reflektere over andre produkter og tjenester de kan starte, enten det er av organiske eller uorganiske bevegelser.Er det for eksempel noe som forhindrer en systemintegrator i å pakke batteriene interne?Eller med utvikle en ny cellekjemi med en batteriprodusent?Dessuten er det noe som forhindrer en produsent av batterier i å legge til systemintegrasjon eller servicekapasitet for å tiltrekke seg et spesifikt BESS -segment, for eksempel offentlige tjenester?

  Programvare er et spesielt kritisk område å utforske.Verdien av lagringssystemer vil sannsynligvis utvikle seg fra enkel maskinvare til programvare som kontrollerer og forbedrer systemet, og åpner muligheten for å fange bredere kundesegmenter og høyere marginer.BESS -spillere må utvikle disse evnene tidlig.

• Styrke motstandskraften til forsyningskjeder.Mange kritiske BESS -komponenter (alt fra batterisceller til halvledere i omformere og kontrollsystemer) er basert på komplekse forsyningskjeder, som sannsynligvis vil gi støt fra et mangfold av kilder, inkludert mangel på råvarer og forskriftsendringer.Strategiske partnerskap, multi-sourcing, lokal innkjøp er alle spaker å ta hensyn til når de definerer en forsyningskjedestrategi, uten å glemme å forutse teknologiske endringer.I tillegg til BESS -komponentene, er en annen flaskehals for markedsaktører kapasitet og kapasitet for prosjektering, forsyning og konstruksjon (EPC), spesielt for applikasjoner foran disken.Strategiske partnerskap med store EPC -spillere klare for store BES -installasjoner er viktige for å sikre riktig utførelse av BESS -prosjekter.

• Fokuser på egenskapene til produktet som betyr mest.Produktspesifikasjoner må gjenspeile hvilke interesser kunder.Å ha en kundesegmentstrategi som informerer om veikartet vil øke sjansene som hver funksjonalitet har for kunder.En slik tilnærming er spesielt viktig siden konkurranse etter priser sannsynligvis vil forbli en permanent virkelighet på BESS -markedet.Produktets rette veikart vil også øke sjansene for å ha et unikt salgsforslag i ethvert segment der et selskap ligger.For eksempel kan det å ta den riktige beslutningen om systemarkitekturen og integrere den i den eksisterende kundeinfrastrukturen (for eksempel ved å koble likestrøm med fotovoltaisk teknologi) redusere inngangsbarrierer for mange kunder.

• Se stort og flytt raskt.Med Bess under søkelyset og inntektene som begynner å øke raskt, er det ikke tid til å spille sikkerhet.Hvis det er sant at markedet er veldig fragmentert, er det også sant at noen større aktører begynner å samle markedsandeler.Dette øker utfordringene for alle virksomheter, spesielt for små som kan ha startet for ti år siden som forskningsprosjekter og som nå blir funnet på toppen av dyrebar åndsverk.Disse selskapene vil sannsynligvis måtte ta risiko for å ha en sjanse til å få markedsandel og unngå å bli pustet ut av større selskaper.

BESS -markedet er i en eksplosiv utviklingsfase;Spillere som ikke beveger seg nå, vil være fraværende.Markedsvinnerne vil være selskapene som presenterer de fire elementene som er nødvendige for å lykkes.Disse vinnerne vil skape verdi på et nytt marked ettersom energiovergangen akselererer.