Испания находится, в буквальном смысле, в решающее десятилетие для ее энергетического переходаСтрана уже выделяется своими установленными мощностями в области возобновляемой энергетики, но для того, чтобы в полной мере воспользоваться этим потенциалом, ей необходимо быстро внедрить технологии хранения энергии: гидроаккумулирующие электростанции, крупномасштабное развертывание батарейКонцентрированная солнечная энергия с использованием расплавленных солей, тепловые решения и даже водород и новые химические составы батарей. И вот здесь вступают в игру прогнозы, официальные цели и инвестиционные возможности.
Глобальный контекст: доминирование возобновляемых источников энергии и расширение систем хранения энергии.
На международной арене прогнозы сходятся во мнении, что Возобновляемые источники энергии станут основой производства электроэнергии. В ближайшие десятилетия. Различные сценарии Международного энергетического агентства указывают на то, что к 2050 году возобновляемые источники энергии могут составлять около 62% мирового энергобаланса, в первую очередь за счет фотоэлектрических и ветроэнергетических установок.
Эти кардинальные изменения подразумевают, что электрические системы должны будут учитывать значительно большая гибкость и возможности регулированияТрадиционные тепловые электростанции постепенно будут уступать свои позиции, и эту функцию адаптации все чаще будут выполнять аккумуляторные батареи, гидроаккумулирующие электростанции, солнечные тепловые электростанции с использованием солей и другие технологии, такие как водород или сжатый воздух.
Согласно прогнозу мирового энергетического рынка, ожидается, что в период с 2030 по 2050 год аккумуляторные батареи будут играть значительную роль в обеспечении гибкости энергоснабжения. среднегодовой темп роста составляет около 15%. в глобальном масштабе. Это огромный скачок по сравнению с существующими установленными мощностями, и он ставит хранение энергии в центр планирования энергоснабжения.
Между тем, в отчетах, подобных отчетам BloombergNEF, прогнозируется резкое увеличение глобальных мощностей хранения в краткосрочной перспективе: только в 2025 году будет добавлено [количество]. десятки гигаватт новой электроэнергии и сотни гигаватт-часов. С точки зрения производственных мощностей, явными лидерами являются Китай и США, за которыми следуют европейские рынки, такие как Германия, Великобритания, Италия и Испания.
Этот глобальный контекст также стимулирует промышленную гонку за аккумуляторами, в которой Европейский союз стремится к стратегической автономии. В условиях противостояния ведущим азиатским державам, необходимо укреплять всю цепочку создания стоимости: от переработки сырья до вторичной переработки и повторного использования батарей.
Испания: лидерство в области возобновляемых источников энергии и острая необходимость в гибкости.
Испания недавно завершила финансовый год с Производство электроэнергии из возобновляемых источников приблизится к 150 000 ГВт·ч.Это составляет чуть более половины годового объема производства электроэнергии. Эта цифра подтверждает лидерство страны в области возобновляемой энергетики, особенно в солнечной фотоэлектрической и ветровой энергетике, но также ясно показывает, что энергосистеме потребуется значительно больше мощностей для поглощения и управления этим объемом производства.
Комплексный национальный план в области энергетики и климата (PNIEC) устанавливает очень высокую планку: к 2030 году он ставит цель достичь Установленная мощность накопителей составляет 22,5 ГВт.Суммируем все технологии. Эта цифра включает в себя гидроаккумулирующие электростанции, концентрированную солнечную энергетику с накопителями энергии, аккумуляторные установки и другие тепловые или перспективные решения.
В настоящее время испанская система имеет приблизительно 7 ГВт хранилищаПодавляющее большинство приходится на гидроаккумулирующие электростанции, а также на системы на основе расплавленной соли, интегрированные в концентрированные солнечные электростанции. Если рассматривать только гидроаккумулирующие электростанции, то, по оценкам Red Eléctrica de España (REE), это составляет приблизительно... 3,3 ГВт мощности турбин обратимые, которые действуют как гигантская «водяная батарея».
Электростанции солнечные тепловые электростанции с накопителями энергии В Испании их общая сумма составляет около 6 675 МВт·ч тепловой емкости и 870 МВт мощности что позволяет производить электроэнергию без прямого солнечного излучения. Многие из этих электростанций могут работать до 7,5 часов без прямого солнечного излучения, а одна из них достигает 15 часов, что позволяет ей обеспечивать очень стабильную выработку возобновляемой электроэнергии в ночное время.
Напротив, крупномасштабные системы хранения энергии на основе аккумуляторов все еще находятся на начальной стадии развития: их объемы составляют лишь около… 25 МВт подключенных к сети аккумуляторных батарейХотя портфель проектов значительно превосходит эту цифру, с гигаваттами электроэнергии в стадии разработки или уже полученными разрешениями на доступ и подключение. портфолио проектов Текущий процесс демонстрирует заинтересованность инвесторов и потребность в дополнительных мощностях.
Официальные цели: «магическое число» 22,5 ГВт.
Число, которое чаще всего повторяется при обсуждении прогнозов по объему запасов воды в Испании, это: 22,5 GWЭто целевой показатель емкости хранилищ, который PNIEC обновляет на 2030 год, исходя из идеи обеспечения возможности управления высокой долей возобновляемых источников энергии, минимизации зависимости от электростанций, работающих на ископаемом топливе, и обеспечения поставок даже в ситуациях системной перегрузки.
В рамках этой общей цели рассматриваются различные технологические области. С одной стороны, существует... гидроэлектростанцияЭто уже составляет приблизительно 3,3 ГВт, и планируется значительное расширение за счет новых обратимых проектов и расширения существующих объектов. Всего четыре проекта, недавно получившие поддержку в размере 100 миллионов евро из государственных средств, могут добавить еще 2 ГВт мощности турбин.
Концентрированная солнечная энергия с накопителями также играет ключевую роль. В Испании это уже реализовано. 18 электростанций с резервуарами для расплавленной солиБольшинство этих электростанций имеют мощность 50 МВт и обеспечивают 7,5 часов работы от аккумуляторов. Национальный комплексный план развития энергетики и климата (PNIEC) включает в себя вклад в размере приблизительно 3,6 ГВт концентрированной солнечной энергии в рамках общего пакета, что делает эту технологию «ночным возобновляемым источником энергии» с конкурентоспособной стоимостью по сравнению с комбинациями фотоэлектрических систем и аккумуляторов, а также гидроаккумулирующих электростанций.
Оставшуюся часть целевого показателя в 22,5 ГВт придется обеспечить главным образом за счет... крупномасштабные батареи и другие электрохимические или тепловые системыНа практике это означает развертывание систем хранения энергии на основе аккумуляторных батарей (BESS) мощностью в несколько гигаватт, как в гибридном режиме с возобновляемыми источниками энергии, так и в автономном режиме, с продолжительностью работы от одного до нескольких часов.
Институт диверсификации и экономии энергии (IDAE) и Министерство экологического перехода и демографических проблем (MITECO) запустили программы помощи на сотни миллионов евро Для ускорения этого процесса выделенные на первую волну проекты по хранению данных 840 миллионов евро дополняются новыми конкурсами заявок, некоторые из которых софинансируются за счет средств Европейского фонда регионального развития на 2021-2027 годы, что добавляет еще 700 миллионов евро, предназначенных как для автономных, так и для гибридных решений.
Динамика рынка и видение регулирующих органов
Прогнозы объемов хранения воды определяются не только национальными планами, но и зависят от других факторов. как моделируется электрическая система и какие допущения используютсяЕвропейское агентство по сотрудничеству в области регулирования энергетики (ACER) проанализировало Национальную оценку достаточности энергетических ресурсов (NRAA), подготовленную компанией Red Eléctrica, и выявило два проблемных момента.
Во-первых, ACER считает, что Испания была Слишком консервативный подход к оценке развертывания систем хранения данных к 2030 году.В национальное исследование включены только проекты, уже получившие государственную поддержку, что оставляет прогноз на уровне около 8,6 ГВт, что значительно ниже 16,6 ГВт, прогнозируемых в Европейской оценке адаптации (ERAA 2024) и на пути, заложенном в самом PNIEC.
Во-вторых, европейский регулятор ставит под сомнение, было ли это применено. фиксированный график технического обслуживания газовых турбин комбинированного цикла Используя 2026 год в качестве отправной точки для всех анализируемых лет. По их мнению, такое упрощение не соответствует фактической эволюции системы, где пиковые риски сместятся на зиму, а структура спроса будет иной.
Несмотря на эти возражения, ACER приходит к выводу, что влияние этих допущений на конечный результат оснащения ограничено, отчасти потому, что более низкий уровень использования батарей и ограничения на газовый парк компенсируются в модели за счет меньшее количество закрытий парогазовых установок в ходе экономической оценки. Тем не менее, это побуждает Испанию скорректировать эти предположения в будущих исследованиях, особенно с учетом растущей важности хранения энергии и гибкости в новой структуре европейского рынка электроэнергии.
Эти оценки — не просто академическое упражнение: их выводы окажут непосредственное влияние. проектирование будущих рынков мощностейЭто станет одним из столпов, гарантирующих стабильный доход складским помещениям и побуждающих инвесторов к реализации крупномасштабных проектов.
Стремительный взлет рынка аккумуляторных батарей и систем хранения энергии (BESS).
Отчет «EY Infrastructure Compass 2025» и различные отраслевые анализы сходятся во мнении, что сегмент аккумуляторных батарей в Испании пережил впечатляющий скачок: его рыночная стоимость выросла с почти... 417 миллионов долларов в 2019 году Согласно прогнозам, к 2029 году их число превысит 2.100 миллиарда. В глобальном масштабе ожидается ежегодный рост примерно на 15% в период с 2030 по 2050 год.
В жилом и коммерческом секторах прогнозируемые темпы роста еще более впечатляющи, при этом Ежегодный рост почти на 30% до 2030 года.Это означает создание тысяч установок автономного потребления с подключенными аккумуляторами, что позволит домохозяйствам и малым и средним предприятиям снизить зависимость от электросети, сократить счета за электроэнергию и улучшить управление пиковыми нагрузками. Многие из этих решений описаны в практических руководствах. Альмасенамиенто в Эль Хогаре.
Одним из главных катализаторов этого расширения является резкое снижение стоимости литий-ионных батарейПо оценкам, с 2010 по 2024 год его средняя цена снизилась примерно на 90%, установившись на уровне около 115 долларов за кВт⋅ч, и прогнозируется, что она продолжит падать по мере того, как отрасль наращивает масштабы производства и консолидируются новые химические составы.
Такие компании, как Solaria, используют эту тенденцию для развития. Проекты систем хранения энергии, гибридизированные с крупными фотоэлектрическими установками.Компания реализует проекты общей мощностью около 1 ГВт·ч в стадии строительства и более 5 ГВт·ч в стадии разработки в Испании, Италии, Португалии и Германии. Эти системы интегрируются в солнечные электростанции или вблизи их подстанций, что упрощает получение экологических разрешений и снижает затраты на транспортировку. Рост компании сегмент батарей Эта тенденция усиливается за счет интеграции с возобновляемыми источниками энергии.
Кроме того, разрабатываются специальные инвестиционные инструменты, такие как совместные предприятия, специализирующиеся исключительно на самостоятельном бизнесе по производству систем хранения энергии (BESS), с портфелями в несколько гигаватт-часов и привлеченным акционерным капиталом. Все это укрепляет роль Испании как соответствующая платформа хранения энергии в Европекак с точки зрения доступных возобновляемых ресурсов, так и с точки зрения привлекательности для инвесторов.
Структура рынка, «поток доходов» и экономическая целесообразность
Одно дело, когда технология существует и конкурентоспособна, и совсем другое, когда она... Проекты получают финансированиеЗдесь вступает в игру концепция «стека доходов», то есть сочетание различных источников вознаграждения, позволяющее батареям и другим системам хранения энергии окупить инвестиции с разумной отдачей.
К числу наиболее распространенных источников дохода относятся: энергетический арбитраж (погрузка при низкой цене и разгрузка при высокой цене), предоставление услуг по балансировке и регулированию частоты, участие в рынках корректировки и, все чаще, платежи, связанные с рынками мощности или механизмами обеспечения мощности.
В Северной Европе разница в ценах между непиковыми и пиковыми часами настолько велика, что энергетический арбитраж сам по себе может покрыть значительную часть инвестиций в системы хранения энергии. Однако на Пиренейском полуострове... эти дифференциалы ужеЭто означает, что проекты по хранению энергии не могут быть устойчивыми, если полагаться исключительно на покупку дешевой энергии и продажу дорогой.
Вот почему развертывание стабильный и предсказуемый рынок мощностей В Испании этот механизм, как ожидается, будет разработан примерно к 2025 году. Он должен дополнять доход, получаемый на рынках «на сутки вперед» и услуг, и служить четким долгосрочным сигналом для стимулирования банков и инфраструктурных фондов к финансированию активов со сроком полезного использования от 15 до 25 лет.
Аналитики также подчеркивают ключевую роль Соглашения о закупке электроэнергии (PPA) и услуги по обеспечению гибкости энергоснабжения Эти инструменты могут обеспечить стабильность доходов для проектов гибридной генерации и хранения энергии. Передовые инструменты моделирования, поддерживаемые машинным обучением, уже используются для оценки многолетних сценариев цен и доходов, что имеет решающее значение для принятия обоснованных инвестиционных решений.
Технологии хранения энергии: гидроаккумулирующие электростанции, концентрированная солнечная энергия, аккумуляторы и инновации.
Технологический ландшафт в сфере хранения энергии в Испании и Европе становится все более разнообразным. Это не гонка с одним победителем, а скорее... объединять взаимодополняющие технологии которые охватывают различные временные масштабы: от секунд или часов до недель или даже месяцев.
El гидроэлектростанция И по сей день это основная «основа» крупномасштабных систем хранения энергии в Испании. Эти установки перекачивают воду в верхний резервуар, когда есть избыток энергии, и выпускают её через турбины, когда электроэнергия становится дороже или требуется энергосистеме. Их главные преимущества — длительный срок службы, низкая степень износа и способность обеспечивать сезонную стабильность системы.
Электростанции Солнечные тепловые электростанции на расплавленной соли На протяжении более десяти лет они демонстрируют свою способность надежно обеспечивать возобновляемой электроэнергией в ночное время. Испания выделяется в мире в этой области благодаря научно-исследовательским центрам, таким как Plataforma Solar de Almería, и национальным компаниям, которые возглавили ее разработку и экспорт.
Лас- электрохимические батареиАккумуляторы, в первую очередь литий-ионные, стали предпочтительным вариантом для краткосрочного и среднесрочного хранения энергии благодаря быстрому времени отклика и гибкости интеграции в электростанции, промышленные объекты или даже на уровне микрорайонов. Ванадиевые проточные батареи также начинают появляться в пилотных или демонстрационных проектах, способные обеспечивать несколько часов работы с хорошим профилем деградации.
В долгосрочной перспективе такие технологии, как... зеленый водород, хранение сжатого воздуха или натрий-ионные батареи Они обещают и дальше расширять спектр решений. Европейская комиссия сосредоточила внимание на системах хранения энергии длительного действия (более 10 часов) и сезонных системах, необходимых для покрытия длительных периодов низкого уровня производства возобновляемой энергии. хранение сжатого воздуха Это один из вариантов, рассматриваемых для таких сроков.
Европа: стратегическая автономия в производстве батарей и рыночные реформы.
На европейском уровне Ассоциация по хранению энергии (EASE) подсчитала, что только в 2023 году... более 10 ГВт новых хранилищВ этом году темпы внедрения более чем вдвое превышают показатели предыдущего года. Германия лидирует по количеству бытовых систем, установленных в домах, где их сотни тысяч, многие из которых подключены к фотоэлектрическим системам для собственного потребления, в то время как другие страны, такие как Испания, продвигаются несколько более умеренными темпами.
Одним из приоритетов Европейского союза является сокращение зависимость от критически важных сырьевых материалов например, литий, кобальт и никель, большую часть которых в настоящее время страна импортирует. Ожидается, что спрос на некоторые из этих материалов к 2040 году увеличится в десять раз, что делает крайне важным диверсификацию поставщиков, улучшение переработки и инвестиции в альтернативные технологии.
Программа «Горизонт Европа» и другие научно-исследовательские инициативы направят значительные средства на проекты, которые стремятся Более экологичные батареи, менее трудоемкие процессы переработки и передовые решения в области вторичной переработки.Также поддерживаются исследования в области натрий-ионных батарей, твердотельных батарей и других перспективных химических составов, которые могли бы снизить нагрузку на критически важные материалы.
Параллельно с этим, план RePowerEU ставит перед собой цель достичь примерно следующих результатов: 200 ГВт установленной мощности накопителей энергии к 2030 годуСочетание всех типов технологий. Достижение этой цифры требует, помимо технологий, устранения нормативных барьеров и создания специальных рынков для услуг хранения энергии, что уже начинает наблюдаться в таких странах, как Франция или Германия, благодаря аукционам, посвященным батареям.
Запланированная на это десятилетие реформа европейского рынка электроэнергии заставит государства-члены определить... планы гибкости национальной системыс конкретными целями для таких решений, как хранение энергии, управление спросом и активное реагирование потребителей.
Влияние на домохозяйства, малые и средние предприятия и промышленную структуру.
Внедрение систем хранения энергии — это не просто вопрос крупных энергосетей и электростанций: оно также оказывает непосредственное влияние на домохозяйства, малые предприятия и отрасли промышленностиСистемы автономного потребления электроэнергии с подключенными аккумуляторами позволяют многим пользователям накапливать избыточную энергию с полудня и использовать ее ночью, снижая зависимость от рыночных цен. Эта модель индивидуальная энергетическая автономия Эта тенденция набирает обороты.
В случае автономных сообществ, таких как Андалусия или Каталония, призывы к оказанию помощи в хранении Они продвигают крупномасштабные проекты, как автономные, так и гибридные, с использованием возобновляемых источников энергии. Некоторые инициативы превышают 200 МВт мощности накопителей энергии и получают десятки миллионов евро субсидий, что способствует созданию рабочих мест на местном уровне и стимулирует развитие смежных отраслей.
Для малых и средних предприятий и энергоемких компаний интеграция систем хранения энергии может представлять собой значительное конкурентное преимущество. Возможность перенести потребление на более дешевые часы, сократить объемы электроэнергии, поставляемой по контрактам, и улучшить качество электроснабжения. Это превращает данные решения в инструмент управления рисками, особенно на нестабильных рынках.
Кроме того, производство и внедрение батарей, силовых электронных систем и цифровых платформ управления энергией формируют... новая промышленная экосистема связан с хранением энергии. Испания стремится позиционировать себя как центр производства и сборки батарей и компонентов, опираясь на программы государственно-частного партнерства и свою мощную базу возобновляемой энергетики.
Сочетание возобновляемых источников энергии, систем хранения и электрификации спроса (например, с помощью аэротермической энергии или электромобилей) открывает путь к созданию практически экологически чистых домов, где значительная часть потребляемой энергии поступает из чистых источников. разумное управление локально.
Из всех этих прогнозов вырисовывается сценарий, в котором системы хранения энергии перестают быть дополнением и становятся настоящей опорой электроэнергетической системы: Испания поставила перед собой амбициозные цели в 22,5 ГВт, Европа ускоряет внедрение экологически чистых батарей и систем хранения энергии с длительным сроком службы, а рынок начинает разрабатывать механизмы — субсидии, рынки мощности, новые бизнес-модели — которые сделают эти проекты жизнеспособными; если это сочетание технологий, регулирования и инвестиций приживется, системы хранения энергии позволят нам получить максимальную отдачу от энергоснабжения. возобновляемый потенциалстабилизировать цены и создать гораздо более надежную энергетическую систему, декарбонизированный.
