Германия полагается на хранение энергии: идеи домашнего хранения, коммерческого хранения и крупномасштабных решений для хранения энергии

Германия позиционирует себя как пионер энергетического перехода, и центральной частью этой трансформации является хранение энергии. Батареи, используемые в домашних условиях, а также в коммерческих и промышленных учреждениях, а также в крупных инфраструктурных проектах, играют решающую роль. С ростом использования возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, доступность которых, естественно, колеблется, хранение энергии становится все более важным во всех секторах.

Роль домашнего хранилища: децентрализация энергоснабжения

Последние данные за декабрь 2024 года показывают, что в Германии зарегистрировано около 1,66 миллиона аккумуляторных систем хранения данных. Большинство из этих систем представляют собой домашние системы хранения данных мощностью до 30 киловатт-часов. Эти системы хранения позволяют домохозяйствам временно хранить избыточную электроэнергию, вырабатываемую солнечными системами, и использовать ее при необходимости. Это не только повышает независимость от роста цен на электроэнергию, но и вносит ценный вклад в стабилизацию электросети.

Домашние системы хранения электроэнергии, общая мощность которых составляет впечатляющие 12,6 гигаватт-часов (ГВтч), представляют наибольшую часть установленной мощности хранения в Германии. Это показывает, что частные домохозяйства играют ключевую роль в энергетическом переходе. Аккумуляторные батареи становятся все более привлекательными инвестициями для домовладельцев, особенно в сочетании с программами государственного финансирования, такими как кредитная программа KfW или региональные субсидии.

Динамичный рынок домашнего хранения в Европе

По сравнению с Европой, Германия остается ведущим рынком домашнего хранения. Прогнозы на 2024 год предполагают увеличение емкости домашних накопителей в Европе на 11 гигаватт-часов. Германия и Италия являются крупнейшими рынками. Эта тенденция подчеркивает растущую важность домашнего хранения энергии в Европе, особенно в странах, которые в значительной степени полагаются на солнечную энергию.

Высокий спрос на домашнее хранение в Германии поддерживается несколькими факторами:

• Рост затрат на электроэнергию. Все больше и больше домохозяйств ищут способы повысить свою энергетическую независимость.
• Технологические достижения. Достижения в области эффективности и срока службы литий-ионных аккумуляторов значительно повысили привлекательность хранения данных.
• Политическая основа: Федеральное правительство поставило четкие цели по декарбонизации энергетического сектора, что способствует инвестициям в возобновляемые источники энергии и технологии хранения.

Коммерческое хранилище: гибкость и экономичность для компаний

Помимо домашнего хранения, коммерческое хранение также играет все более важную роль. Эти системы, мощность которых обычно составляет от 30 киловатт-часов до нескольких мегаватт-часов, используются компаниями для снижения пиковых нагрузок, снижения затрат на электроэнергию и обеспечения надежности поставок. Коммерческие системы хранения позволяют компаниям увеличить собственную норму потребления и стать менее зависимыми от колебаний цен на рынке электроэнергии.

Кроме того, коммерческое хранилище способствует стабильности сети, предоставляя услуги по управлению частотой и балансировке. Многие компании также используют свои хранилища на виртуальных электростанциях, где многочисленные децентрализованные источники энергии и хранилища связаны между собой для поддержания стабильности сети и получения дополнительного дохода за счет участия в энергетическом рынке.

Крупномасштабное хранилище: краеугольный камень энергетического перехода

Крупномасштабные системы хранения энергии, мощность которых часто измеряется двузначными числами мегаватт-часов или превышает их, являются центральным строительным блоком энергетического перехода. Они обычно используются в сочетании с солнечными или ветряными электростанциями и позволяют хранить избыточную энергию и позже подавать ее в сеть. Это особенно важно для компенсации нестабильности возобновляемой энергетики.

Ярким примером является использование крупномасштабных хранилищ для стабилизации энергосистемы. По мере увеличения доли возобновляемой энергии в энергосистеме становится все более важным компенсировать краткосрочные колебания. Крупномасштабные системы хранения могут реагировать на колебания сети за доли секунды и тем самым способствовать безопасности поставок.

Технологические разработки и проблемы

Индустрия хранения энергии сталкивается с быстрым технологическим прогрессом. Литий-ионные батареи в настоящее время доминируют на рынке, но все большее значение приобретают альтернативные технологии, такие как твердотельные батареи, окислительно-восстановительные батареи или хранение водорода. Эти технологии потенциально обеспечивают более высокую плотность энергии, более длительный срок службы и более низкие затраты.

Однако одной из самых больших проблем остается поставка сырья. Литий, кобальт и никель, основные компоненты многих современных аккумуляторных систем, находятся в ограниченном количестве и часто связаны с экологическими и социальными проблемами при добыче. Поэтому переработка и разработка технологий, требующих менее важных материалов, являются ключевыми приоритетами исследований.

Экономические и экологические преимущества

Системы управления энергопотреблением и решения для хранения не только предлагают экономические преимущества, но и вносят значительный вклад в защиту климата. За счет хранения возобновляемой электроэнергии можно сократить использование ископаемой энергии. В то же время хранение способствует децентрализации производства энергии и помогает снизить нагрузку на энергосистему.

Кроме того, хранилище энергии также обеспечивает защиту от перебоев в подаче электроэнергии. Эти системы становятся все более важными, особенно во времена усиления экстремальных погодных условий, вызванных изменением климата.

Путь к устойчивому будущему

Будущее хранения энергии в Германии и Европе выглядит многообещающим. При дальнейших инвестициях в исследования и разработки, а также при постоянном совершенствовании политической структуры, технологии хранения энергии могут сыграть еще большую роль. Германия имеет возможность расширить свои лидирующие позиции в этой области и послужить примером для других стран.

Сочетание домашнего, коммерческого и крупномасштабного хранения образует комплексную систему, которая формирует основу для устойчивого и экологически безопасного энергоснабжения. Благодаря инновационным бизнес-моделям, передовым технологиям и четкому видению будущего индустрия хранения энергии может внести решающий вклад в глобальный энергетический переход.

Благодаря постоянному прогрессу и растущему признанию в обществе Германия сталкивается с новой фазой энергетического перехода, в которой технологии хранения будут играть центральную роль. Успешная реализация этих изменений не только создаст экономические возможности, но и внесет вклад в глобальную борьбу с изменением климата.

Подходит для:

• Неиспользованный потенциал? Новые возможности для владельцев солнечной энергии, особенно зимой: почему системы хранения энергии Германии могут сделать больше
• Зимняя стратегия для фотоэлектрических систем в «темные месяцы»: потенциал оптимизации за счет накопления энергии, микроинверторов и определения параметров

Машина для 3D-рендеринга AI и XR: пятикратный опыт Xpert.Digital в комплексном пакете услуг, исследования и разработки XR, PR и SEM — Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5-кратный опыт Xpert.Digital в одном пакете — всего от 500 евро в месяц

Германия все больше полагается на использование накопителей энергии, чтобы успешно продвигать энергетический переход и постоянно увеличивать долю возобновляемых источников энергии в структуре производства электроэнергии. «Устойчивое энергоснабжение едва ли возможно без эффективных решений по хранению энергии», — заключают многие эксперты, работающие над этой темой. Домашнее хранилище, коммерческое хранилище и большое хранилище играют важную роль. Ниже мы подробно рассмотрим текущие разработки, обобщим техническую информацию, рыночные тенденции и перспективы, чтобы составить полную картину ландшафта хранения энергии в Германии.

Подходит для:

• Возобновляемые источники энергии: теперь все дело в системах хранения энергии

Разработка и распространение домашних систем хранения данных.

Самые актуальные доступные данные доступны с 17 декабря 2024 года, что показывает, насколько динамично развивался рынок: в Германии зарегистрировано около 1,66 миллиона зарегистрированных аккумуляторных систем хранения данных, причем большинство этих систем хранения данных представляют собой устанавливаемые частным образом решения емкостью до 30 киловатт-часов. Этот быстрый рост в области децентрализованного хранения энергии ускорился в последние годы. Частные домохозяйства, которые решают объединить солнечную систему с соответствующим хранилищем, получают от этого выгоду по нескольким причинам. С одной стороны, домашние системы хранения позволяют лучше использовать солнечную энергию, которую вы генерируете самостоятельно, а с другой стороны, они обеспечивают стабильность вашего собственного электроснабжения. Еще одним стимулом являются финансовые выгоды, которые могут возникнуть: если вы максимизируете собственное потребление, ваша зависимость от электроэнергии из сети уменьшится.

Суммарная емкость всех домашних систем хранения в Германии сейчас значительно превышает емкость больших систем хранения. Небольшие системы хранения энергии только в частных домохозяйствах уже имеют общую мощность 12,6 гигаватт-часов (ГВтч). Эта цифра иллюстрирует решающий вклад, который частные домохозяйства вносят в энергетический переход. В то время как крупномасштабные системы хранения обычно эксплуатируются поставщиками энергии или промышленными компаниями и используются для компенсации колебаний частоты сети или для стабилизации электросети, многочисленные децентрализованные домашние системы хранения являются основой энергетического перехода по принципу «снизу вверх»: граждане решили активно инвестировать в фотоэлектрические системы и аккумуляторные батареи, чтобы самостоятельно генерировать и хранить часть своей энергии.

Роль Германии на европейском рынке домашнего хранения

По сравнению с Европой Германия выделяется как один из наиболее важных рынков домашнего хранения. В 2024 году по всей Европе ожидается появление дополнительных 11 гигаватт-часов домашних систем хранения энергии. «Германия и Италия считаются двумя крупнейшими рынками домашнего хранения в Европе», — считают некоторые отраслевые обозреватели. Это связано, среди прочего, с инструментами финансирования, которые уже созданы в обеих странах, а также со сравнительно высокими ценами на электроэнергию, которые делают экономичную эксплуатацию таких решений по хранению энергии привлекательной для частных лиц. Кроме того, обе страны имеют очень амбициозные цели по интеграции возобновляемых источников энергии, что интенсивно продвигает проекты солнечной энергии и хранения энергии.

Подходит для:

• От малого к большому – хранение энергии в Европе: частные фотоэлектрические домашние хранилища, большие хранилища и коммерческие хранилища.

Коммерческое хранение как гибкое решение для компаний

Помимо домашних систем хранения энергии, существует множество систем хранения энергии среднего размера, которые часто используются в коммерческом бизнесе. Такие коммерческие системы хранения часто имеют мощность от 30 до нескольких сотен киловатт-часов и могут быть точно интегрированы в существующие концепции эксплуатации. Например, ремесленные предприятия, средние компании и сельскохозяйственные предприятия все чаще полагаются на гибридные системы, состоящие из фотоэлектрических систем, небольших ветряных турбин или комбинированных теплоэлектростанций с соответствующими аккумуляторными батареями. Преимущество очевидно: можно поглощать пиковые нагрузки, достигать более высоких показателей собственного потребления и снижать затраты на электроэнергию. Эти решения для хранения также предлагают варианты аварийного электроснабжения, если в сети возникают кратковременные узкие места. Это означает, что энергоснабжение компании становится более надежным и предсказуемым, а эксплуатационные расходы также могут быть существенно снижены.

Крупномасштабные хранилища как стабилизаторы электросети

Большие решения для хранения играют другую, но не менее важную роль. Их основная цель — компенсировать колебания частоты путем подачи или поглощения энергии в сеть каждую секунду. Особенно во времена, когда доля возобновляемых источников энергии сильно колеблется – например, когда дует очень сильный ветер или внезапно снижается солнечная радиация – большие буферы необходимы для поддержания стабильной частоты сети. Такие системы часто достигают мощности в диапазоне от мегаватт-часа до гигаватт-часа и требуют значительных инвестиций в строительство. Тем не менее, они считаются важным компонентом энергетического перехода, особенно если доля солнечной и ветровой энергии продолжит увеличиваться. Без аккумуляторных батарей и других технологий хранения могут возникнуть ситуации, подобные отключению электроэнергии, если, например, внезапно упадет несколько гигаватт солнечной энергии.

Разнообразие технологий в развитии памяти

Интересным аспектом этого развития является технологическое разнообразие решений для хранения данных. Многие домашние системы хранения данных в настоящее время используют литий-ионную технологию. В последние годы он зарекомендовал себя как лидер рынка благодаря высокой плотности энергии, сравнительно длительному сроку службы и падающим ценам. Однако существуют и другие подходы, например проточные окислительно-восстановительные батареи, которые работают с жидкими электролитами и характеризуются легкой масштабируемостью, хотя и получили пока меньшее распространение. В некоторых случаях литий-ионные батареи также используются для крупномасштабного промышленного хранения, но в некоторых случаях люди пробуют альтернативные типы батарей, чтобы избежать нехватки сырья или проблем с переработкой. Водород также становится все более важным в качестве устройства хранения энергии, особенно в секторах, где прямая электрификация не всегда практична, таких как тяжелая промышленность или транспорт.

Концепции «автомобиль-сеть»: потенциал электромобильности

Что также интересно, так это возможность того, что в будущем электромобили будут все больше интегрироваться в энергетическую систему. Благодаря концепции «автомобиль-сеть» (V2G) энергия, накопленная в аккумуляторах электромобилей, может быть временно возвращена в сеть. Хотя в настоящее время основное внимание уделяется покрытию личного потребления и снижению пиковых нагрузок при зарядке, в будущем миллионы электромобилей в Германии будут функционировать как децентрализованные мобильные устройства хранения данных. Это могло бы еще больше стабилизировать общую структуру энергосистемы, поскольку большинство транспортных средств припарковано ночью или на работе и, следовательно, будет иметь время выделять или поглощать энергию в сеть, чтобы компенсировать узкие места.

Политическая и правовая основа хранения энергии

Помимо технологических аспектов и количества установленных систем хранения, важную роль играет политическая и правовая база. В Германии существуют программы финансирования фотоэлектрических систем и решений для хранения энергии, которые разрабатываются годами, при этом условия постоянно корректируются. Такие меры часто включают кредиты под низкие проценты, субсидии на погашение или субсидии на прямые инвестиции и пользуются популярностью среди частных лиц, предприятий и государственных учреждений. Кроме того, важно упростить бюрократические препятствия и ускорить процедуры утверждения, чтобы обеспечить повсеместное расширение инфраструктуры зарядки и хранения. Привлекательность собственного потребления также подпитывается постоянно растущими ценами на электроэнергию, которые увеличивают экономическое преимущество независимости от рынка электроэнергии.

Проблемы с возвратом и переработкой литий-ионных аккумуляторов

Однако есть и проблемы, которые еще предстоит преодолеть. Это включает в себя долгосрочный возврат и переработку литий-ионных батарей, поскольку необходимо гарантировать, что используемые материалы обрабатываются чисто. В некоторых регионах мира доступ к такому сырью, как литий и кобальт, затруднен, а его добыча представляет собой экологический и социальный риск. Производители и политики должны разработать стратегии переработки и повторного использования аккумуляторных элементов, чтобы системы хранения энергии завтрашнего дня были по-настоящему устойчивыми. Текущие усилия направлены на улучшение переработки сырья, совместимого с батареями, создание систем возврата и активизацию исследований в области альтернативной химии элементов.

Безопасность литий-ионных аккумуляторов и их эксплуатация

Еще одной проблемой в сфере хранения энергии является безопасность. В частности, с литий-ионными батареями следует обращаться осторожно во время установки и эксплуатации, чтобы свести к минимуму риск возгорания или других несчастных случаев. Поэтому пользователям рекомендуется соблюдать маркировку качества и полагаться на профессиональную установку специализированных компаний. Современные домашние системы хранения данных и их компоненты обычно имеют обширные механизмы безопасности и системы мониторинга, которые могут своевременно обнаруживать критические состояния и инициировать контрмеры. Поставщики энергии и сетевые операторы также придают большое значение соответствующим сертификатам для соблюдения стандартов совместимости при подключении к сети.

Экономические возможности благодаря технологиям хранения энергии

В то же время хранение энергии открывает экономические возможности для Германии. Многие компании из машиностроения, электротехники и химической промышленности участвуют в цепочке создания стоимости, связанной с технологиями производства аккумуляторов и аккумуляторов. От добычи материалов до производства клеток, системной интеграции и обслуживания — создаются новые рабочие места и инновационные кластеры. Поэтому федеральное правительство и различные федеральные земли запустили специальные программы для поддержки исследований и разработок в этой области. Примеры включают пилотные заводы по производству элементов, исследовательские центры по хранению водорода и испытательные поля для интеграции интеллектуальных сетей.

Технологические достижения для частных домохозяйств

И последнее, но не менее важное: частные домохозяйства, которые заранее приняли решение о хранении, также получают выгоду от технологических достижений. Многие новые поколения систем имеют модульную структуру и могут расширяться по мере роста спроса. Кроме того, цена за киловатт-час аккумулирующей мощности обычно падает из года в год, что продолжает делать привлекательным начало хранения солнечной энергии. Это означает, что в будущем еще больше людей будут заинтересованы в поиске собственного решения внутреннего энергетического перехода. «Будущее принадлежит тем, кто сможет стать частью решения», — говорят некоторые сторонники децентрализованного энергоснабжения.

Европейские перспективы расширения хранения энергии

Если вы посмотрите за пределы Германии, вы увидите, что другие европейские страны также ускоряют расширение своих мощностей по хранению энергии. Согласно различным рыночным наблюдениям, Италия, Испания, Франция и Великобритания фиксируют растущий интерес домохозяйств и компаний к инвестициям в аккумуляторные системы. Мотивация здесь может быть разной: в то время как в некоторых странах большое внимание уделяется климатическим целям, в других экономические аспекты и иногда ветхая сетевая инфраструктура мотивируют расширение децентрализованного хранилища. Тем не менее, основная идея проходит через многие страны: хранение энергии становится все более незаменимой частью достижения перехода к климатической нейтральности в ближайшие десятилетия.

Масштабные проекты с аккумуляторными батареями: гибкость и экономичность

Также существует тенденция к планированию хранения аккумуляторов непосредственно в крупномасштабных проектах возобновляемой энергетики. Это создает солнечные или ветряные электростанции, которые в сочетании с большими батареями могут со временем менять выработку электроэнергии. Вместо того, чтобы продавать излишки продукции за небольшие деньги из-за пиковых нагрузок в определенные часы, электроэнергия подается тогда, когда за нее платят дороже на рынке или когда сеть нуждается в поддержке. В долгосрочной перспективе эта тенденция приведет к большей гибкости и экономической эффективности возобновляемых источников энергии. В совокупности все эти различные варианты хранения — от домашнего гаража до огромного парка аккумуляторов — составляют основу современного экологически чистого источника питания.

Рост объемов хранения энергии в Германии и Европе

Подводя итог, можно сказать, что рост объемов хранения энергии в Германии впечатляет и зарекомендовал себя в самых разных областях. 1,66 миллиона зарегистрированных аккумуляторных батарей по состоянию на декабрь 2024 года подчеркивают, насколько сильно рынком управляют частные лица, в то время как крупные решения для хранения данных по-прежнему необходимы для стабилизации сети. Общая мощность только домашних накопителей в 12,6 ГВтч иллюстрирует сумму многих небольших накопителей, которые вместе вносят решающий вклад в энергетический переход. В европейском контексте Германия вместе с Италией остается на переднем крае развития систем домашнего хранения.

Инновации и устойчивые энергетические системы будущего

Рынок продолжит развиваться в ближайшие годы благодаря постоянным инновациям, улучшению программ финансирования и постоянному развитию аккумуляторных технологий. Альтернативные технологии хранения, такие как проточные окислительно-восстановительные батареи, водород или другие химические хранилища, могут стать все более важными. При этом усилится тенденция к комплексным системным решениям за счет объединения нескольких технологий. Потенциал применения транспортных средств в сети особенно интересен, в котором электромобили могут стать важным компонентом децентрализованной буферизации энергии.

Все это показывает, что энергетическое будущее Германии и Европы требует прагматичных, но ориентированных на будущее подходов, позволяющих совместить безопасность поставок и защиту климата. Частные домохозяйства, коммерческие предприятия и крупные компании совместно должны постоянно модернизировать энергетическую систему и дополнять ее инновационными мерами. Хранение энергии является ключом к высокой доле возобновляемых источников энергии и, следовательно, важным шагом на пути к климатической нейтральности. Учитывая быстрое развитие событий, ожидается, что количество установленных аккумуляторных систем хранения будет продолжать резко расти в ближайшие годы, а технологии устойчивого энергоснабжения найдут все более широкое применение и признание.

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса

Конрад Вольфенштейн

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже, или просто позвонить мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.

С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.

Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.

Дополнительную информацию можно узнать на сайте: www.xpert.digital - www.xpert.solar - www.xpert.plus