Microgrid-Markt

Marktübersicht

Der globale Mikronetzmarkt hatte im Jahr 2022 einen Wert von 26,2 Milliarden US-Dollar und wird bis 2031 voraussichtlich einen prognostizierten Wert von 114,45 Milliarden US-Dollar erreichen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 17,8 % im Prognosezeitraum (2023 – 2031) entspricht.

Ein Mikronetz ist ein autonomes, nachbarschaftsbasiertes Energiesystem, das einen bestimmten Bereich versorgt, beispielsweise eine medizinische Einrichtung, einen Universitätscampus oder ein Gewerbegebiet. Für den autonomen Betrieb ist nicht die Unterstützung eines zentralen Netzes erforderlich. Bei Anschluss an das Primärnetz kann auch ein intelligentes Mikronetz betrieben werden; Auch wenn dies nicht der Fall ist, fungiert es als elektrische Insel. Durch die Reduzierung schädlicher Emissionen wird das Potenzial erneuerbarer Ressourcen voll ausgeschöpft, die Effizienz steigt und die langfristigen Energiekosten sind vorhersehbar. Ein Mikronetz ist eine Ansammlung miteinander verbundener Lasten und verteilter Energiequellen, die entweder auf fossilen oder erneuerbaren Brennstoffen basieren und unabhängig oder in Verbindung mit dem Netz funktionieren können. Mikronetze übertragen, verteilen und verwalten den Stromfluss an die Endverbraucher. Mikronetze nutzen erneuerbare Energien wie Solar-PV und Windturbinen, um Energie für die Nutzung in kleineren gemeindebasierten Systemen zu erzeugen. Diese sauberen Energien werden in Mikronetze integriert, um den CO2-Fußabdruck zu reduzieren, was die Akzeptanz von Mikronetzen erhöht und somit den Markt vorantreibt.

Marktdynamik

Globale Markttreiber

Zunehmender Einsatz erneuerbarer Energieressourcen in Mikronetzen

Mikronetze nutzen erneuerbare Energien wie Solar-PV und Windturbinen, um Energie für die Nutzung in kleineren gemeindebasierten Systemen zu erzeugen. Diese sauberen Energien werden in Mikronetze integriert, um den CO2-Fußabdruck der Stromerzeugung in der Umwelt zu verringern. Regierungen mehrerer Länder weltweit ergreifen Initiativen, um den CO2-Fußabdruck in der Umwelt zu verringern. Das Mikronetz kann vom zentralen Netz getrennt und unabhängig betrieben werden. Dadurch kann es die Netzstabilität stärken, Netzstörungen abmildern und wie eine Netzressource fungieren, um bei einem Ausfall des Primärnetzes eine schnellere Reaktion und Wiederherstellung des Systems zu ermöglichen. Die in Kleinanlagen erzeugte überschüssige Energie kann in einem Mikronetzsystem für die zukünftige Nutzung gespeichert oder bei Bedarf in die Hauptstromnetze eingespeist werden.

Die Stromerzeugung und -speicherung vor Ort durch den Einsatz sauberer Energieressourcen ermöglicht die Autarkie neuer Entwicklungen und trägt dazu bei, die Lücken bei der Überstromerzeugung, steilen Rampen und Spannungskontrollproblemen für das bestehende zentrale Netz zu schließen, wenn erneuerbare Energieressourcen eingesetzt werden große Mengen. Die Kombination verschiedener erneuerbarer Energieerzeugungsressourcen in einem Mikronetz kann in das Netz integriert werden. Es kann die Durchdringung kleinerer erneuerbarer Energien erhöhen, um den CO2-Fußabdruck in Entwicklungsländern zu verringern. Daher dürfte der verstärkte Einsatz sauberer Energieressourcen den Markt im Prognosezeitraum antreiben.

Wachsender Strombedarf in Industrien und Städten

Endverbraucher sind aufgrund des Bevölkerungswachstums und des steigenden Strombedarfs zunehmend auf Versorgungsnetze angewiesen, um ihren Energiebedarf zu decken. Laut der US Energy Information Administration (EIA) wird der weltweite Energieverbrauch bis 2040 voraussichtlich um über 56 % steigen. Darüber hinaus wächst der Energiebedarf schnell und kann aufgrund der zunehmenden Industrialisierung und Urbanisierung nicht vollständig durch die Hauptnetze gedeckt werden. Für Unternehmen auf dem Markt ergeben sich aus diesen Lücken Umsatzmöglichkeiten zur Erweiterung ihrer Stromversorgungsdienstleistungen. Der EIA zufolge erleben Indien und China eine rasante industrielle Entwicklung und werden voraussichtlich bis 2040 weltweit 50 % mehr Energie verbrauchen. Das Wachstum des Mikronetzmarktes und der globale Energiesektor werden durch die industrielle Entwicklung in diesen Ländern und den USA vorangetrieben

Globale Marktbeschränkung

Finanzielle Hindernisse für den weit verbreiteten Einsatz von Mikronetzen

Investitionen in Mikronetze gelten als risikoreich, da es an langfristigen Erfolgsbilanzen mangelt, es schwierig ist, den Energiebedarf der Gemeinschaft im Laufe der Zeit abzuschätzen und zu steigern, und weil es Besonderheiten jeder Gemeinde und jedes Projekts gibt. Der Rückgang der Preise für erneuerbare Energiequellen (RES) hat in vielen Entwicklungsländern zu einer wachsenden Beliebtheit von Mikronetzsystemen geführt. Aber Faktoren wie die hohen Vorlaufkosten und die langen Amortisationszeiten von erneuerbaren Energien stellen ein erhebliches Hindernis für den flächendeckenden Einsatz von Mikronetzen dar.

Mikronetze sind teuer, da sie hinsichtlich der verwendeten Komponenten und kundenspezifischen Installationen einzigartig sind. Eine häufig genannte Preisspanne für ein Mikronetz liegt bei 2 bis 4 Millionen US-Dollar/MW. Die auf erneuerbaren Energien basierenden Mikronetze stellen den größten Anteil an den Kosten dar, die für den anfänglichen Infrastrukturaufbau erforderlich sind. Die Mikronetze bestehen aus verschiedenen Arten von Geräten verschiedener Anbieter. Projekte neigen dazu, sich zu verändern, während sie entwickelt werden oder reifen. Infolgedessen passen Mikronetze nicht in ein traditionelles Finanzierungsmodell, was die Entwicklung einschränkt. Darüber hinaus lassen die sich ständig ändernden Vorschriften und Technologien Mikronetze für Investoren als riskant erscheinen. All diese Faktoren behindern das Marktwachstum.

Globale Marktchancen

Rasante Industrialisierung und steigender Strombedarf

Die Abhängigkeit der Endverbraucher von Versorgungssystemen zur Deckung ihres Energiebedarfs hat aufgrund des Anstiegs der Weltbevölkerung und des steigenden Stromverbrauchs zugenommen. Laut der US Energy Information Administration (EIA) wird der weltweite Energieverbrauch bis 2040 voraussichtlich um über 56 % steigen. Darüber hinaus wächst der Strombedarf schnell und muss aufgrund der zunehmenden Industrialisierung und Urbanisierung vollständig aus den Hauptnetzen gedeckt werden. Der EIA zufolge haben China und Indien ein schnelles industrielles Wachstum erlebt und werden bis 2040 weltweit voraussichtlich 50 % mehr Energie verbrauchen. Der globale Energiesektor wird von der industriellen Entwicklung in diesen Ländern und den Vereinigten Staaten angetrieben.

Regionalanalyse

Nach Regionen ist der globale Mikronetzmarkt in Nordamerika, Europa, den asiatisch-pazifischen Raum, Südamerika sowie den Nahen Osten und Afrika unterteilt.

Nordamerika hatte im geplanten Zeitraum den größten Marktanteil. Es wird erwartet, dass der Markt im Prognosezeitraum ein beträchtliches Wachstum verzeichnen wird, da der Großteil der Nachfrage aus den USA, Kanada und Mexiko in der Region kommt. Ab 2019 wird der größte Teil des Stroms des Landes durch Erdgas und Kohle erzeugt. Kraftwerke erzeugen Strom, der über ein komplexes Netzwerk aus Umspannwerken, Transformatoren und Stromleitungen verteilt wird, die Stromerzeuger und -verbraucher verbinden. Darüber hinaus umfasst das gesamte Stromnetz in den Vereinigten Staaten Millionen Kilometer Niederspannungsleitungen und Hunderttausende Kilometer Hochspannungsleitungen sowie Verteilungstransformatoren, die Tausende Kraftwerke mit Hunderten und Millionen Stromverbrauchern verbinden bundesweit. Aufgrund der Besorgnis über die Luftverschmutzung ergreift die Regierung der Vereinigten Staaten Schritte, um die Abhängigkeit von Kohle zu verringern, und fördert die Nutzung von Gas und erneuerbaren Energien. Dieser Wandel in der Energiewirtschaft wird voraussichtlich Ausgaben für den Bau neuer Kraftwerke und den Aufbau eines neuen Übertragungs- und Verteilungsnetzes erfordern. Das US-Stromnetz ist ein komplexes digitales und physisches System. Im Jahr 2019 gibt es mehr als 7.000 Kraftwerke, 160.000 Meilen Hochspannungsübertragungsleitungen und mehr als eine Million Meilen Niederspannungsverteilungsleitungen. Aufgrund der Automatisierung ist das Stromnetz jedoch stärker von Computern und der gemeinsamen Nutzung von Daten abhängig geworden und reagiert stärker auf Veränderungen im Strombedarf. Die hohe Zuverlässigkeit der Automatisierung und ihre Komplexität machen das nationale Stromnetz anfällig für Cyberangriffe. Aufgrund der Notwendigkeit erheblicher Investitionen für die Reformierung der Stromnetze und der Besorgnis über die Anfälligkeit des nationalen Stromnetzes für Cyberangriffe werden Fernstromsysteme wie Mikronetze im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit zur bevorzugten Wahl, was wiederum zu einer bevorzugten Wahl führt wird voraussichtlich das Marktwachstum vorantreiben.

Europa ist die zweitgrößte Region. Die Entwicklung von Mikronetzen gehört zu den wichtigsten Strategien der Regierungen in Europa, um T&D-Verluste zu reduzieren. Durch die Verfügbarkeit einer beträchtlichen Anzahl von Mikronetzen in der Region wird der Bedarf an Stromübertragungen zwischen verschiedenen Standorten erheblich reduziert, was einer der wesentlichen Schritte zur Erreichung der Netzstabilität im Stromnetz darstellt. Der steigende Strombedarf wird durch den Ausbau der Strominfrastruktur gedeckt, und Mikronetze sind effiziente Möglichkeiten, den gestiegenen Strombedarf zu decken. Die zentralisierten konventionellen Kraftwerke werden in einigen europäischen Ländern aus dem Verkehr gezogen, um schädliche Emissionen bei der Stromerzeugung zu reduzieren. Die zentralisierten Kraftwerke basieren größtenteils auf der Technologie der Kohleverstromung, einem der größten Emittenten von Treibhausgasen. Microgrids umfassen vor allem die Stromerzeugung auf Basis erneuerbarer Energiequellen, die keine schädlichen Auswirkungen auf die Atmosphäre haben. Daher hat der Markt in Europa in naher Zukunft gute Aussichten und der Großteil der Nachfrage wird voraussichtlich aus dem Vereinigten Königreich, Norwegen, Deutschland und anderen Ländern kommen. Das Vereinigte Königreich ist ein Netto-Lebensmittelexporteur; Daher ist die Landwirtschaft ein integraler Bestandteil seiner Wirtschaft. Der Agrarsektor im Vereinigten Königreich ist groß und umfasst mehr als 60 % der gesamten Landfläche des Landes. Obwohl das Stromnetz des Landes zunehmend auf erneuerbare Energien angewiesen ist, ist die Agrarindustrie stärker an Notstromsystemen interessiert. Die Abhängigkeit von zuverlässigen Stromversorgungssystemen (Mikronetzen) nimmt zu und treibt so den Markt für Mikronetze voran.

Der asiatisch-pazifische Raum ist die drittgrößte Region. Darüber hinaus spielen Mikronetze in Ländern wie Indien, China, Australien und anderen eine wachsende Rolle bei der Entwicklung des traditionellen Stromsystems hin zu einem stärker verteilten und modernen Netz. Im Laufe der Jahre verzeichnete China aufgrund des beispiellosen Wirtschaftswachstums in Verbindung mit Faktoren wie der raschen Urbanisierung einen hohen Strombedarf. Nach Angaben der State Grid Corporation of China (SGCC), dem größten der beiden staatlichen Versorgungsunternehmen Chinas, wird der Energiebedarf Chinas im Jahr 2030 voraussichtlich 10 Petawattstunden (PWh) überschreiten. Daher werden die wachsende Wirtschaft und die zunehmende rasche Urbanisierung wahrscheinlich eine kontinuierliche Stromversorgungsquelle im Land erfordern. Dies dürfte den Bedarf an Mikronetzen erhöhen, da diese bei Störungen im Primärnetz des Landes Strom liefern. Darüber hinaus wird erwartet, dass die jüngsten Trends und Entwicklungen hervorragende Chancen für den untersuchten Markt bieten. Beispielsweise lieferte Sungrow im September 2020 ein flexibel aufgebautes Mikronetzsystem mit Energiespeicher für das kombinierte 2,2-GW-Solar-PV- und 202,86-MW-Speicherprojekt in China. Darüber hinaus wird erwartet, dass einige aktuelle Entwicklungen im übrigen Asien-Pazifik-Raum auch hervorragende Chancen für den Mikronetzmarkt bieten werden. Beispielsweise kündigte die australische Bundesregierung im Juni 2020 die Finanzierung einer Reihe von Machbarkeitsstudien für Mikronetze an, die wahrscheinlich darauf abzielen sollen, sicherere, erschwinglichere und zuverlässigere Energie für regionale und indigene Gemeinschaften zu erschließen.

Segmentanalyse

Der globale Mikronetzmarkt ist nach Anwendung, Typ und Region segmentiert.

Nach Anwendung ist der globale Markt in institutionelle Standorte, kommerzielle Einrichtungen, abgelegene netzunabhängige Gemeinden und andere Anwendungen (Versorgungs-/Netzanbindungsgemeinden, Militär usw.) unterteilt.

Das Segment der gewerblichen Einrichtungen hatte im Prognosezeitraum den größten Marktanteil. Schätzungen zufolge wird der Stromverbrauch in Gewerbegebäuden im Prognosezeitraum zunehmen, da das verfügbare Jahreseinkommen steigt und die Stadtmigration weltweit anhält. Mikronetze werden in kommerziellen Einrichtungen zur kontinuierlichen Stromversorgung bei Stromausfällen zu Spitzenzeiten, insbesondere in Entwicklungsländern, eingesetzt. Im Gegensatz zu Mikronetzen, die für öffentliche Zwecke oder zur Deckung der Bedürfnisse eines Versorgungsunternehmens gedacht sind, sind kommerzielle Mikronetze auf Gewinn ausgerichtet. Darüber hinaus erfreuen sich Mikronetze in kommerziellen Einrichtungen aufgrund ihrer Anpassungsfähigkeit und Erweiterbarkeit, der Notwendigkeit einer erhöhten Zuverlässigkeit der Stromversorgung und der erhöhten Erschwinglichkeit verteilter Energieressourcen (DERs) zunehmender Beliebtheit. Es wird erwartet, dass Schlüsselfaktoren wie steigende Energierechnungen und die Volatilität der Strompreise die Einführung von Mikronetzen in kommerziellen Einrichtungen vorantreiben und ein Schlüssel für die Erschließung künftigen Segmentwachstums sein werden. Darüber hinaus ermutigt die Entwicklung hybrider Energiesysteme in einem Gewerbegebäude mit einem Mikronetz, das auf verschiedene Bedürfnisse reagieren kann, mehrere private Akteure, in den Markt zu investieren. Im Jahr 2020 starteten das srilankische Energieversorgungsunternehmen Lanka Electricity Company (LECO) und die Universität Moratuwa (UoM) ein Pilotprojekt, das aus einem kommerziellen Mikronetz und einer Forschungs- und Entwicklungseinrichtung besteht, um erneuerbare Energien und intelligente Netze im Land zu untersuchen. Das Mikronetzprojekt wird mit 1,8 Millionen US-Dollar durchgeführt und soll bis 2021 abgeschlossen sein. Im Jahr 2018 genehmigte der Gouverneur von New York die Integration von Mikronetzen in das 13 Milliarden US-Dollar teure JKF-Flughafenprojekt, das den Weltmarkt ankurbeln dürfte.

Nach Typ ist der globale Markt in Kunden-Mikronetze, Fernstromsysteme und andere Typen unterteilt. Den größten Marktanteil hatte im Prognosezeitraum das Kunden-Microgrid. Das Mikronetz des Kunden ist selbstverwaltet und agiert als eine einzige steuerbare Einheit, die normalerweise im Modus mit Netzanbindung arbeitet und aus Ausfallsicherheitsgründen vom Netz getrennt werden kann, um im Inselmodus zu arbeiten. Im Juni 2020 stellte die australische Regierung 13,2 Millionen US-Dollar für Machbarkeitsstudien für Mikronetze zur Verfügung. Im Rahmen dieses Fonds wird das Land die verschiedenen Mikronetznetze, einschließlich der Kunden-Mikronetze, untersuchen und analysieren. Mit der ersten Finanzierungstranche sollen 17 Projektstudien unterstützt werden, die sich mit Mikronetztechnologien befassen, um bestehende Stromversorgungssysteme in netzfernen und netzfernen Gemeinden in regionalen und abgelegenen Gebieten zu ersetzen, zu verbessern oder zu ergänzen. Es wird erwartet, dass in Zukunft Verbraucher-Mikronetze wachsen werden, um katastrophengefährdeten Gebieten in verschiedenen Regionen wie den Vereinigten Staaten und Japan ein alternatives und Backup-Netznetzwerk bereitzustellen. Darüber hinaus wird erwartet, dass Flughäfen, Eisenbahnen und Einkaufszentren in der kommenden Zeit das Microgrid-Netzwerk für Verbraucher akzeptieren werden.

jüngsten Entwicklungen

• Oktober 2022 – Siemens, ein führender Anbieter von Automatisierungs- und Industriesoftware , stellt Industrieunternehmen in Zusammenarbeit mit der Hilscher Gesellschaft für Systemautomation mbH, einem führenden Anbieter von industriellen Kommunikationslösungen, mehrere Kommunikationsprotokolle zur Verfügung.

• November 2022 – Um zu zeigen, was es wirklich braucht, um etwas zu bewegen, wie z. B. ständige persönliche Weiterentwicklung und sich nicht auf den Lorbeeren auszuruhen, haben Siemens und der FC Bayern München eine sechsteilige Videokampagne mit dem Titel „#ItTakesMore“ erstellt. Ziel der Kampagne ist es, den Erfolg ehrlicher zu betrachten.