Informe de análisis del tamaño, la cuota de mercado y las tendencias de las redes de distribución de CC por usuario final (torres de telefonía móvil remotas, edificios comerciales, centros de datos, aplicaciones militares, sistemas de carga rápida de vehículos eléctricos, otros), por voltaje (48 - 220 V, 220 - 380 V) y por región (América del Norte, Europa, Asia-Pacífico, Oriente Medio y África, Latinoamérica). Previsiones para el período 2024-2032.

Factores de crecimiento del mercado de redes de distribución de CC

Mayor adopción del almacenamiento de energía en baterías y la generación distribuida de energía renovable.

En los últimos diez años, se ha observado una tendencia al alza constante en la capacidad de instalación y generación global de fuentes de energía renovables. El almacenamiento de la energía generada por recursos renovables intermitentes y variables, como la energía solar y eólica, es crucial para satisfacer las demandas de los períodos de mayor consumo. Por lo tanto, la incorporación de tecnologías modernas es fundamental.sistemas de almacenamiento de energía (ESS)Esto resulta cada vez más imperativo en el contexto de las iniciativas de energías renovables.

Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS, por sus siglas en inglés) son cada vez más comunes para almacenar la energía producida a partir de fuentes renovables debido a las limitaciones geográficas del almacenamiento hidroeléctrico por bombeo, su enorme superficie ocupada y la disminución de sus costos. Los sistemas de distribución de corriente continua (CC) son ideales para distribuir energía de CC de bajo voltaje producida por fuentes renovables como la solar y la eólica, ya que las baterías se cargan con CC. De igual manera, acoplar fuentes de energía renovables como paneles fotovoltaicos (PV) y BESS a un sistema de distribución de CC, ya sea directamente o mediante convertidores electrónicos de potencia (PEC), resulta conveniente. Además, ofrece una alta eficiencia, impulsando así el crecimiento del mercado.

Mayor eficiencia operativa y calidad de energía que los sistemas de distribución de CA.

Una red de distribución de CC posee características únicas, como la ausencia de flujo de potencia reactiva, la regulación de frecuencia y un menor número de etapas de conversión eléctrica que una red de distribución de CA. Además, a escala residencial, los generadores distribuidos y las cargas se ubican cerca unos de otros, lo que minimiza considerablemente las pérdidas de potencia en la transmisión. Los sistemas de distribución de CC ofrecen mayor eficiencia y confiabilidad con una mejor calidad de energía. Sus costos de instalación son menores debido a que requieren menos etapas de conversión eléctrica, menos cobre y menos espacio físico.

La distribución de energía en CC evita los filtros de armónicos ineficientes y otros dispositivos de acondicionamiento de la calidad de la energía gracias a su inherente falta de potencia reactiva y efecto pelicular. Esto también garantiza menores costos operativos y de infraestructura debido a una menor disipación de potencia y calor, y reduce las vibraciones y el ruido en comparación con los sistemas de distribución en CA. Gracias a estos factores técnicos, los sistemas de distribución en CC ofrecen una mayor eficiencia operativa y una mejor calidad de energía a menor costo. En consecuencia, se prevé que la demanda de sistemas de distribución en CC crezca de forma constante durante el período de pronóstico.

Factores restrictivos

Problemas de seguridad relacionados con los sistemas de distribución de corriente continua de alta tensión

A pesar de su mayor eficiencia operativa y menores costos de componentes, la principal preocupación con respecto a los sistemas de distribución de CC es la seguridad operativa de las microrredes de CC. Las dos principales preocupaciones asociadas con los sistemas de distribución de CC son el riesgo de descarga eléctrica y la protección de los equipos contra daños que pueden provocar incendios eléctricos. Dado que interrumpir un circuito de corriente alterna es mucho más fácil que interrumpir uno de CC, existe un mayor riesgo con los sistemas de distribución de CC en caso de mal funcionamiento. Se espera que estas desventajas técnicas frenen el crecimiento del mercado global de distribución de CC, especialmente en los países en desarrollo y subdesarrollados durante el período de pronóstico.

Oportunidades clave del mercado

Iniciativas estratégicas de los principales actores

Los principales actores del mercado están emprendiendo diversas iniciativas, como lanzamientos de productos, fusiones y adquisiciones, para mejorar su presencia en el mercado y crear oportunidades de crecimiento.

• Por ejemplo, en octubre de 2021, VPT anunció el lanzamiento de sus series SVLFL, SVLHF, SVLTR y SVLSA de convertidores CC-CC de 50 voltios. La nueva serie de convertidores CC-CC se caracteriza por un rendimiento de dosis ionizante total (TID) y una sensibilidad mejorada a bajas tasas de dosis (ELDRS) de hasta 60 krad.convertidor CC-CCEsta serie es adecuada para su uso en órbita terrestre baja (LEO), órbita terrestre media (MEO), órbita geoestacionaria (GEO), misiones al espacio profundo y programas de vehículos de lanzamiento, ya que puede operar en todo el rango de temperatura militar (-55 °C a +125 °C) sin reducción de potencia.

Además, en enero de 2021, Schneider Electric adquirió DC Systems BV, una empresa con sede en los Países Bajos especializada en microrredes activas de CA/CC, conversión de energía de CC y una amplia gama de soluciones de CC. La empresa fue pionera en el desarrollo de sistemas híbridos de distribución eléctrica de CA/CC para microrredes. Fue una de las primeras organizaciones en desarrollar un edificio electrificado al 100 % con CC. Asimismo, la empresa proporcionó soluciones eléctricas de CC para más de 300 km de alumbrado público en Europa. También ofrece soluciones eléctricas de CC para edificios comerciales en Europa.

Información sobre los usuarios finales

El mercado global de redes de distribución de CC se divide en torres de telefonía móvil remotas, edificios comerciales, aplicaciones militares, centros de datos, sistemas de carga rápida para vehículos eléctricos y otros. Este mercado ha experimentado un crecimiento significativo en los últimos años debido a la creciente demanda de suministro eléctrico ininterrumpido en torres de telefonía móvil remotas. Estas torres están reemplazando cada vez más sus sistemas de respaldo de energía convencionales basados ​​en generadores diésel por sistemas de respaldo de energía basados ​​en baterías. Esto ha generado una enorme demanda de sistemas de baterías para la gestión de estos sistemas de respaldo de energía a nivel mundial. El sector global de las telecomunicaciones ha crecido rápidamente debido al aumento de suscriptores y a la alta penetración de los servicios 5G.

Además, las baterías secundarias se utilizan en torres de telecomunicaciones, sobre todo en ubicaciones remotas con grandes fluctuaciones de energía. Los generadores diésel son una alternativa a las baterías secundarias. Sin embargo, debido a la falta de regulación de los precios del diésel y a las emisiones de dióxido de carbono, su uso está disminuyendo en el sector de las telecomunicaciones. Además, el coste del diésel representa el 30 % de los gastos operativos de las torres de telecomunicaciones. Por lo tanto, las empresas están optando por baterías secundarias de alta eficiencia combinadas con energías renovables en varios emplazamientos, lo que requiere la presencia de redes de distribución de corriente continua.

Información sobre voltaje

Las redes de distribución de corriente continua de baja tensión (CCBT) se implementan generalmente en edificios comerciales. Estas redes pueden configurarse con dos configuraciones básicas: unipolar y bipolar. El sistema unipolar utiliza un único nivel de tensión para la transmisión de energía, al cual se conectan todos los edificios comerciales. En septiembre de 2020, el Departamento de Energía de Estados Unidos invirtió aproximadamente 1,8 millones de dólares para evaluar el mercado de la energía de CC, comprender las oportunidades y las deficiencias técnicas y analíticas de las redes de distribución de CC para edificios residenciales y comerciales, e informar a los equipos de planificación, análisis y diseño sobre las capacidades de estas cargas.

Es probable que el equipo realice la caracterización de equipos y la validación de modelos utilizando diversas instalaciones que servirán de base para diseñadores de sistemas eléctricos y consultores energéticos. Es probable que estas inversiones incrementen la demanda de redes de distribución de CC durante el período previsto. Los sistemas de distribución de CA se utilizan principalmente en centros de datos a nivel mundial.

Sin embargo, ha habido un creciente interés en las redes de distribución de CC en los centros de datos. Empresas líderes en telecomunicaciones como Comcast y Verizon ya utilizan CC en sus centros de datos. Según ABB, en enero de 2020, la base instalada global de centros de datos con CC se estimaba en 10 MW, una pequeña fracción del sector total. Las redes de distribución de CC se utilizan debido a sus características únicas, que las hacen idóneas para los centros de datos. Una de las principales ventajas de las redes de distribución de CC es que no requieren conversión de corriente alterna a CC.

Según estimaciones de ABB, en un centro de datos típico que utiliza una red de distribución de CA, casi la mitad de la energía se pierde en la conversión y distribución de la misma, o se utiliza para gestionar el calor generado por estas pérdidas y por los propios equipos informáticos. La refrigeración se convierte en un desafío importante con el aumento de la densidad de racks, lo que reduce la eficiencia energética. Todos estos factores impulsan el crecimiento del mercado.

Perspectivas regionales

Europa: Región dominante

Europa es el principal actor en el mercado mundial de redes de distribución de CC y se prevé que experimente un crecimiento significativo durante el período de pronóstico. Factores como las políticas gubernamentales favorables, los precios competitivos del mercado y la creciente transición hacia fuentes de energía limpias tendrán un impacto positivo en el mercado europeo de redes de distribución de CC.

• Por ejemplo, el gobierno del Reino Unido está invirtiendo más de 4.000 millones de dólares en innovación baja en carbono, ya que el país aspira a eliminar por completo su contribución al cambio climático para 2050. Es probable que estas inversiones impulsen el crecimiento del mercado. Además, Europa es uno de los mayores mercados de energías renovables del mundo, representando aproximadamente el 21 % de la capacidad total instalada de energía renovable a nivel mundial en 2021. Alrededor del 28,7 % de la capacidad total instalada de energía renovable en la región correspondía a energía solar. Se prevé que Europa también se sitúe entre los mayores mercados de redes de distribución de corriente continua debido al elevado despliegue de energías renovables y a la creciente tendencia hacia la generación distribuida de energía y el almacenamiento de energía.

Región de mayor crecimiento: América del Norte

América del Norte es una economía altamente industrializada con el mayor consumo y demanda de energía per cápita del mundo. Cuenta con una de las mayores capacidades instaladas de energía renovable a nivel mundial, especialmente en energía solar. Se prevé que la energía solar fotovoltaica distribuida (FV) aporte más capacidad anual a las fuentes de energía renovable que la energía eólica e hidroeléctrica combinadas durante los próximos cinco años. El costo de la energía solar fotovoltaica disminuyó en más del 80 % a nivel mundial entre 2010 y 2021, y se observaron tendencias similares en América del Norte durante el mismo período.

Además, se espera que la continua reducción de los costos de la tecnología y el creciente desarrollo en Estados Unidos, gracias a políticas favorables y un mayor enfoque en el logro de diversos objetivos de capacidad, contribuyan a la creciente adopción de la energía solar fotovoltaica entre los consumidores residenciales y comerciales. Por lo tanto, factores como la disminución de los precios de los paneles solares fotovoltaicos y los sistemas asociados están impulsando la adopción de sistemas solares fotovoltaicos en la región. Dado que la energía solar fotovoltaica genera electricidad en corriente continua (CC), se prevé que esto represente una importante oportunidad para el mercado de redes de distribución de CC en la región, ya que no sería necesario convertir la CC generada por la energía solar a corriente alterna (CA).

En la región de Asia-Pacífico, se prevé una alta demanda de redes de distribución de corriente continua (CC), principalmente debido al creciente consumo de electricidad y la consiguiente necesidad de infraestructura eléctrica. Países de Asia-Pacífico, como China e India, se encuentran entre los mayores emisores de gases de efecto invernadero. La contaminación ambiental es uno de los problemas más acuciantes del mundo. Por ello, las agencias gubernamentales de toda la región de Asia-Pacífico han implementado numerosas estrategias para reducir gradualmente las emisiones de carbono mediante el aumento de la inversión en I+D en fuentes de energía renovables. La capacidad solar instalada en Asia-Pacífico aumentó de 96,2 GW en 2015 a 501,6 GW en 2021. Este rápido aumento en la adopción de energía solar se debe a la disminución del costo de los equipos solares, impulsada por las continuas iniciativas de I+D y la expansión de las actividades de producción en la región.

La región sudamericana posee un gran potencial para la generación de electricidad a partir de fuentes renovables como la solar, la eólica, la geotérmica, el hidrógeno verde y la hidroeléctrica. En 2020, los países de Sudamérica anunciaron conjuntamente su objetivo de generar el 70 % de su electricidad a partir de fuentes renovables para 2030. Se prevé que este creciente interés por las energías renovables aumentará la demanda de redes de distribución de corriente continua y contribuirá a equilibrar la oferta y la demanda energética proveniente de las diversas fuentes de energía distribuidas en la región.

En Oriente Medio y África, los mercados energéticos han experimentado un cambio significativo en los últimos años, desde la caída de los precios del petróleo hasta un fuerte descenso en los precios de las energías renovables. Impulsadas por estos cambios, las economías de la región, dependientes del petróleo, han intensificado sus políticas de diversificación económica. Las estrategias de diversificación económica y las iniciativas contra el cambio climático también favorecen el crecimiento de otras fuentes de energía (la tecnología solar representa una parte importante). Se prevé que este escenario incremente el crecimiento de las redes de distribución de corriente continua (CC) debido a la necesidad de estas redes durante el período de pronóstico.