열에너지 저장 시장크기 및 전망, 2025-2033

열에너지 저장 시장 규모

전 세계 열에너지 저장 시장 규모는 2024년 64억 3천만 달러였으며, 2025년 70억 7천만 달러, 2033년에는 150억 6천만 달러에 이를 것으로 예상됩니다. 예측 기간(2024~2032년) 동안 연평균 성장률(CAGR)은 9.92%입니다.

최근 환경 문제에 대한 우려가 커지고 천연자원이 고갈됨에 따라 재생에너지에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 재생에너지는 간헐적인 특성을 가지므로 열에너지 저장 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

TES는 또한 피크 시간대에 에어컨 시스템에 냉기를 저장하고 공급하는 데 사용됩니다. 에어컨 수요 증가가 전 세계 시장 확대를 촉진하고 있습니다.

열에너지 저장(TES)은 발전, 난방, 냉방을 포함한 다양한 용도에 사용할 수 있도록 열 또는 냉기를 저장하는 것을 의미합니다. TES 시스템은 사용량이 많은 시간대의 에너지 수요를 줄이고, 이산화탄소 배출량을 최소화하며, 최종 사용자의 에너지 소비를 줄일 수 있습니다. TES 시스템은 특히 재생 에너지원을 통합하고 전반적인 에너지 관리를 개선할 때 에너지 시스템의 효율성과 적응성을 향상시키는 데 필수적입니다.

열에너지 저장 시스템은 현열, 잠열, 열화학 등 다양한 기술과 물, 용융염, 상변화 물질(PCM)과 같은 다양한 저장 물질을 사용할 수 있습니다. TES 시스템은 화력 및 태양열 발전소에서 야간에도 안정적인 전력을 공급하고 다양한 산업 공정에서 열을 활용하는 데 사용됩니다.

시장 요약

시장 지표	상세 정보 및 데이터 (2024-2033)
2024 시장 가치	USD 6.43 Billion
추정 2025 가치	USD 7.07 Billion
2033 예상 가치	USD 15.06 Billion
연평균 성장률(CAGR) (2025-2033)	9.92%
주요 지역	유럽
가장 빠르게 성장하는 지역	아시아 태평양
주요 시장 참여자	CALMAC Manufacturing Corp., Abengoa Solar S.A., Ice Energy Technologies Inc., DN Tanks Inc., SolarReserve LLC

열에너지 저장 시장 성장 요인

재생에너지 수요 증가

태양광 및 풍력과 같은 재생에너지원의 한계는 간헐적인 특성입니다. 태양광 발전은 일조량에 따라 달라지고, 풍력 발전은 풍속에 따라 달라집니다. 이러한 에너지원의 발전량은 하루 종일 변동하며, 전력 수요가 가장 많은 시간대와 일치하지 않을 수 있습니다.

따라서 재생 에너지원의 도입이 증가함에 따라 간헐적인 공급 문제를 해결하고 보다 지속 가능하고 견고한 에너지 인프라를 구축하기 위해 열 에너지 저장과 같은 효율적인 에너지 저장 기술이 필요합니다.

국제 에너지 기구(IEA)의 분석에 따르면, 재생 에너지원은 2026년까지 전 세계 전력 용량 증가분의 약 95%를 차지할 것으로 예상됩니다. 이 중 태양광(PV) 에너지만으로도 증가분의 절반 이상을 차지할 것으로 전망됩니다. 2021년부터 2026년까지 재생 에너지 용량 증가는 2015년부터 2020년까지의 증가율보다 50% 더 높을 것으로 예상됩니다. 이는 정부 정책의 강화와 COP26 기후변화 회의 이전 및 회의 기간 동안 발표된 더욱 야심찬 청정 에너지 목표에 힘입은 것입니다. 따라서 재생 에너지에 대한 수요 증가로 인해 세계 시장 확장이 가속화될 것으로 예상됩니다.

냉방 및 공조 수요 증가

주거, 상업 및 산업 부문에서 냉방 및 공조 수요가 증가하는 것도 열에너지 저장(TES) 시장 성장을 촉진하는 요인입니다. TES 시스템은 수요가 적을 때 냉기를 저장하고 수요가 많을 때 방출하여 냉방 및 공조 서비스를 제공합니다. 이는 전기 사용량과 냉방 시스템 비용을 절감할 뿐만 아니라 전력망의 최대 부하를 줄이는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

Statista는 전 세계 에어컨 시장이 2024년까지 673억 2천만 달러의 매출을 올릴 것으로 예측합니다. 이 시장은 2024년부터 2028년까지 연평균 6.42%의 성장률을 보일 것으로 예상됩니다. 또한, 국제에너지기구(IEA)는 2050년까지 전 세계 건물 내 에어컨 수가 현재 18억 대에서 56억 대로 크게 증가할 것으로 예측합니다. 이러한 에어컨 사용량 급증은 에어컨으로 인한 전 세계 에너지 소비량을 세 배로 증가시킬 것입니다. 더 구체적으로 말하면, 이 기간 동안 초당 10대의 에어컨이 판매될 것으로 예상됩니다. 이는 냉방 및 공조 산업에서 열에너지 저장(TES) 시스템에 대한 상당한 수요를 창출할 것입니다. 성장 저해 요인 높은 초기 및 유지 보수 비용 높은 TES 시스템과 관련된 초기 및 유지 보수 비용은 TES 시장 성장의 주요 장애물입니다. 열에너지 저장(TES) 시스템은 설치에 상당한 초기 비용이 소요될 뿐만 아니라 유지보수 및 운영에 필요한 지속적인 비용도 발생합니다. 또한, TES 시스템의 비용은 사용되는 특정 기술, 시스템 규모, 저장 재료, 지리적 위치 등 여러 요소에 따라 달라집니다. 일반적인 TES 시스템 가격대는 kWh당 50달러에서 100달러 사이이며, 이는 특정 기술과 저장 재료에 따라 변동됩니다. TES 시스템의 과도한 비용은 특히 에너지 가격 부담과 접근성이 제한적인 개발도상국에서 잠재적 사용자들의 구매를 망설이게 할 수 있습니다.

시장 기회

생산 시설 확장

TES 시장의 주요 참여 기업들은 지속적으로 증가하는 재생 에너지 수요를 충족하기 위해 제조 시설 확장에 우선순위를 두고 있습니다.

• 예를 들어, 혁신적인 고온 열에너지 저장 기술을 활용하는 스타트업인 RayGen은 2023년 9월 호주 빅토리아에 50MWh 규모의 발전소를 준공했습니다. 이 발전소는 태양광 발전(PV) 시스템과 통합되어 있습니다. 이 회사가 최근 착수한 프로젝트는 4MW 규모의 지상 설치형 태양광 발전 시스템과 2.8MW/50MWh 규모의 에너지 저장 시스템을 결합한 것입니다.
이 시스템은 햇빛이나 바람의 가용성에 의존하는 대신 필요에 따라 재생 에너지를 공급할 수 있는 비용 효율적인 솔루션을 제공한다고 주장됩니다. 또한, 2023년 5월, 이스라엘의 열에너지 저장 회사인 브렌밀러 에너지(Brenmiller Energy)는 2023년 말까지 연간 4GWh의 생산 능력을 달성하기 위한 공장을 개설했습니다. 회사에 따르면 이는 세계 최초의 기가팩토리입니다. 브렌밀러는 이스라엘 디모나에 열에너지 저장 기가팩토리를 준공하고 이곳을 주요 생산 센터로 삼겠다고 밝혔습니다. 생산 라인은 연말까지 최대 생산 능력에 도달하여 브렌밀러의 bGen 모듈을 연간 4GWh 생산할 수 있을 것으로 예상됩니다. 이러한 요소들은 시장 확장의 기회를 창출할 것으로 전망됩니다.

지역 분석

유럽은 전 세계 시장에서 가장 큰 시장 점유율을 차지하고 있으며 예측 기간 동안 상당한 성장을 보일 것으로 예상됩니다. 유럽은 에너지 저장 및 전력망 안정화에 대한 수요 증가로 인해 열에너지 저장(TES) 시장에서 빠른 성장을 경험하고 있습니다. 이러한 성장은 재생 에너지 및 에너지 효율을 장려하는 엄격한 환경 규제 및 정책에 의해 주도되고 있습니다. 유럽은 풍력 및 태양광 발전과 같은 재생 에너지의 비중이 높아 이러한 에너지원의 간헐적이고 변동적인 특성을 보완하기 위해 TES 시스템 도입이 필수적입니다. 유럽 환경청(EEA)의 예비 전망에 따르면 2022년 유럽연합(EU)에서 소비된 에너지의 약 22.5%가 재생 에너지원에서 나왔습니다.

또한, 유럽 시장 참여 기업들은 시장 지배력을 강화하기 위해 인수합병, 사업 확장, 자금 조달, 신제품 개발 등 다양한 전략적 노력을 기울이고 있습니다.

• 예를 들어, 2023년 8월에는 열에너지 저장 전문 독일 스타트업인 크라프트블록(Kraftblock)이 혁신 기술의 확장 및 상용화를 가속화하기 위한 자금을 확보했습니다. 크라프트블록은 시리즈 B 투자 라운드를 성공적으로 마무리하며 6개 투자자로부터 총 2,199만 달러를 유치했습니다. 이번 라운드에는 쉘 벤처스(Shell Ventures)와 벨기에 벤처 캐피털 회사인 피닌더스(Finindus)가 참여했는데, 피닌더스는 철강 제조업체 아르셀로 미탈(Arcellor Mittal)로부터 부분적인 투자를 받고 있습니다. 또한, 같은 시기에 열에너지 저장 기술 전문 기업인 교토 그룹(Kyoto Group)은 덴마크에서 용융염을 이용한 4MW급 열에너지 변환 시스템의 실용 시험을 시작했습니다. 18MWh의 저장 용량을 가진 이 장치는 노르웨이에 본사를 둔 교토 그룹이 개발한 독자적인 기술인 히트큐브(Heatcube)를 기반으로 합니다. 따라서 위와 같은 이유로 향후 몇 년 동안 유럽이 세계 열에너지 저장 시장을 선도할 것으로 예상됩니다.

아시아 태평양 열에너지 저장 시장 동향

아시아 태평양 지역은 해당 지역 정부의 적극적인 정책 시행으로 가장 높은 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 또한 에너지 소비 증가와 인구 증가가 시장 확대를 견인하고 있습니다. 더불어 글로벌 기업들은 지역 내 입지를 구축하기 위해 현지 기업과 협력하고 있습니다.

• 예를 들어, 산업 및 공공시설 시장을 위한 열에너지 저장(TES) 시스템 전문 청정에너지 기업인 브렌밀러 에너지(Brenmiller Energy Ltd.)는 2023년 7월 인도 최대 태양광 패널 제조업체인 와리 에너지(Waaree Energies Ltd.)와 양해각서(MoU)를 체결했습니다. 이 협약의 목적은 인도에 bGen™ TES 기술을 도입하는 것입니다.
이번 발표는 브렌밀러의 인도 시장 진출을 의미합니다. 따라서 이러한 요소들은 지역 시장의 성장에 기여합니다.

저장 재료 분석

저장 재료를 기준으로 전 세계 시장은 물, 용융염, PCM 및 기타로 구분됩니다. 용융염은 고온의 열을 유지하고 열 손실을 최소화하는 능력 때문에 집중형 태양열 발전(CSP) 시설에 가장 적합한 저장 매체입니다. 용융염 기반 열에너지 저장 부문은 상당한 양의 에너지를 저장하고 필요에 따라 안정적이고 일관된 전력을 공급할 수 있는 이러한 장치의 능력으로 인해 크게 성장할 것으로 예상됩니다.

체적 열용량, 높은 끓는점, 낮은 증기압과 같은 주요 매개변수의 조합으로 인해 시스템의 수용률이 증가할 것으로 예상됩니다.

기술 인사이트

기술을 기준으로 전 세계 시장은 현열, 잠열, 열화학 에너지 저장 방식으로 구분됩니다. 현열 방식이 시장에서 가장 큰 비중을 차지합니다. 현열 기술은 물질의 상태 변화 없이 온도를 변화시키는 열에너지 전달을 의미합니다. 즉, 공기나 물의 온도를 높이는 것처럼 물질의 온도를 정량적으로 변화시키는 열 전달을 말합니다. 또한, 현열 열에너지 저장 시스템은 물, 용융염, 암석과 같은 저장 물질의 온도 변화를 이용하여 열이나 냉기를 저장합니다.

태양열 시스템에 대한 수요 증가와 냉난방 시스템에서 이 기술의 광범위한 사용으로 인해 현열 부문이 시장을 주도할 것으로 예상됩니다.

응용 분야 분석

응용 분야에 따라 전 세계 시장은 발전, 지역 냉난방, 공정 냉난방으로 구분됩니다. 발전 부문이 전 세계 시장을 주도하고 있습니다. 열에너지 저장(TES)은 발전 시스템의 효율성과 신뢰성을 향상시키는 데 필수적입니다. TES 시스템의 주요하고 중요한 용도는 발전입니다. 이러한 시스템은 화석 연료에 대한 의존도를 줄이면서 안정적이고 지속 가능한 전력망 전력을 생산할 수 있습니다. TES는 수요가 적을 때 잉여 에너지를 저장하고 수요가 많을 때 방출함으로써 부하 이동을 용이하게 합니다. 이는 발전소 운영을 최적화하고 피크 수요를 충족하기 위한 추가 발전 용량의 필요성을 줄이는 데 도움이 됩니다.

TES 시스템은 열에너지 이용 효율을 향상시켜 온실가스 배출을 줄이고 발전으로 인한 환경적 영향을 최소화합니다.

최종 사용자 인사이트

최종 사용자를 기준으로 전 세계 시장은 주거 및 상업, 산업, 공공시설로 구분됩니다. 주거 및 상업 부문이 가장 높은 시장 점유율을 차지하고 있으며, 이 부문은 가장 빠른 성장세를 보일 것으로 예상됩니다. 도시 인구의 급증은 건설 활동의 상당한 증가로 이어져 시장 확장을 견인할 것으로 전망됩니다. 세계은행에 따르면 2018년 도시 인구는 전 세계 인구의 55% 이상을 차지했습니다. 주거 및 상업 시설의 대대적인 개보수 및 교체 노력은 열에너지 저장 장치에 대한 수요에 긍정적인 영향을 미칠 것입니다.

더욱이, 투자액이 크게 증가하여 발전 및 전기 인프라 현대화를 지원하고 전력망 시스템의 발전을 촉진함으로써 이 분야의 단기적인 기하급수적 성장을 이끌어낼 것으로 예상됩니다.

최근 동향

• 2023년 12월 -열 배터리 에너지 저장 전문 스타트업인 Fourth Power가 시리즈 A 투자 라운드에서 1,900만 달러를 성공적으로 유치했습니다. 이 자금은 열 배터리 저장 기술의 확장 및 추가 개발에 사용될 예정입니다. Fourth Power는 이번 투자를 통해 열 에너지 저장 시스템을 확장하고 보스턴 인근에 1MWh 규모의 프로토타입 시설 건설을 시작할 계획입니다. 해당 시설은 2026년까지 완공될 예정입니다.
• 2023년 8월 - 데이비드 비어만(David Bierman, SM '14, PhD '17)이 공동 설립한 안토라 에너지(Antora Energy)는 제조업체들이 재생 에너지를 지속적으로 활용할 수 있도록 하는 열 배터리를 시장에 출시하는 과정에 있습니다.