2025年全球热能存储市场规模为70.7亿美元,预计从2026年的77.7亿美元增长到2034年的165.6亿美元,在2026-2034年预测期内的复合年增长率为9.92%。
近年来,由于环境问题日益严重和自然资源日益枯竭,人们对可再生能源的需求激增。由于可再生能源具有间歇性,对热能储存系统的需求也日益增长。热能储存系统还可用于在用电高峰期储存冷能,为空调系统提供冷能。空调需求的增长推动了全球市场的扩张。
热能储存(TES)是指将热能或冷能储存起来,以备将来在发电、供暖和制冷等多种应用中使用。TES系统可以降低高峰时段的能源需求,最大限度地减少二氧化碳排放,并降低终端用户的能源消耗。TES系统对于提高能源系统的效率和适应性至关重要,尤其是在整合可再生能源和加强整体能源管理方面。
热能储存系统可采用多种技术,包括显热、潜热和热化学技术,以及多种储存材料,例如水、熔盐和相变材料(PCM)。热能储存系统应用于火力发电厂和太阳能发电厂,即使在夜间也能提供可靠的电力,并可将余热用于各种工业过程。
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太阳能和风能等可再生能源面临的一大障碍是其间歇性。太阳能发电依赖于日照,而风力发电则依赖于风速。这些能源的发电量随时间变化,可能与用电高峰期不重合。因此,为了解决间歇性供电问题,并构建更可持续、更稳健的能源基础设施,提高可再生能源的利用率需要高效的储能技术,例如热能储存。
根据国际能源署(IEA)的分析,预计到2026年,可再生能源将贡献全球电力增长的约95%。在这些能源中,太阳能光伏发电(PV)预计仅能源一项就将贡献超过一半的增长。2021年至2026年可再生能源装机容量的预计增幅将比2015年至2020年的增幅高出50%。这主要得益于各国政府政策的大力支持,以及在COP26气候变化大会前后宣布的更具雄心的清洁能源目标。因此,对可再生能源日益增长的需求预计将加速全球市场的扩张。
住宅、商业和工业领域对制冷和空调日益增长的需求是推动热能储存(TES)市场增长的另一因素。TES系统在低需求时储存冷能,并在高需求时释放冷能以提供制冷和空调服务。这可以降低电力消耗和制冷空调系统的成本,并减少电网的峰值负荷。Statista预测,到2024年,全球空调市场收入将达到673.2亿美元。预计该市场在2024年至2028年间的复合年增长率(CAGR)为6.42%。
此外,国际能源署(IEA)预测,到2050年,全球建筑中的空调数量将增至56亿台,较目前的18亿台大幅增长。空调使用量的激增将导致全球空调能耗增加三倍。更具体地说,在此期间,平均每秒将售出10台空调。这将为制冷和空调行业带来对储能系统(TES)的巨大需求。
储能系统(TES)高昂的初始投入和维护成本是制约其市场增长的主要障碍。储能系统不仅需要大量的安装前期费用,还需要持续的维护和运行成本。此外,储能系统的成本还取决于多种因素,包括所采用的具体技术、系统规模、储能材料以及地理位置。储能系统的典型价格区间为每千瓦时50至100美元,具体价格取决于所采用的具体技术和储能材料。储能系统的高昂成本可能会让一些潜在用户望而却步,尤其是在能源价格和可及性有限的欠发达国家。
TES市场的主要参与者正在优先扩大其生产设施,以满足不断增长的可再生能源需求。
此外,以色列储热公司Brenmiller Energy于2023年5月开设了一家工厂,计划在2023年底前实现年产能4GWh。据该公司称,这是全球首座超级工厂。该工厂位于以色列迪莫纳,将作为其主要生产中心。预计生产线将于年底达到满负荷运转,届时Brenmiller的bGen模块年产能将达到4GWh。这些因素预计将为市场扩张带来机遇。
根据存储材料的不同,全球市场可分为水、熔盐、相变材料和其他。熔盐是目前最主要、最理想的存储介质。聚光太阳能发电(CSP)由于其能够保持高温热量并最大限度地减少散热,熔盐储能设施备受青睐。基于熔盐的热能存储领域预计将迎来显著增长,这得益于此类装置能够存储大量能量并按需提供可靠稳定的电力。体积热容、高沸点和低蒸汽压这三个关键参数的结合,预计将提高该系统的接受度。
根据技术,全球市场可分为显热、潜热和热化学三大类。其中,显热领域是市场的主要贡献者。显热技术是指在不改变物质相态的情况下,通过传递热能来改变物质温度。换言之,它指的是通过传递热量来引起物质温度的可量化变化,例如提高空气或水的温度。此外,显热储能系统利用储能材料(例如水、熔盐或岩石)的温度变化来储存热能或冷能。由于太阳能系统需求的增长以及该技术在制冷和供暖系统中的广泛应用,预计显热领域将继续主导市场。
根据应用领域,全球市场可分为发电、区域供热制冷和工艺加热制冷三大类。其中,发电领域占据全球市场的主导地位。热能储存(TES)对于提高发电系统的效率和可靠性至关重要。TES系统的主要应用领域是发电。这些系统能够提供可靠且可持续的电网电力,同时减少对化石燃料的依赖。TES通过在用电低谷期储存多余能量,并在用电高峰期释放,从而简化负荷转移。这有助于优化电厂运行,并减少为满足高峰需求而对额外发电容量的需求。TES系统提高了热能利用效率,减少了温室气体排放,并最大限度地降低了发电对环境的影响。
根据终端用户划分,全球市场可分为住宅和商业、工业以及公用事业三大板块。其中,住宅和商业板块占据最高的市场份额,预计其增长速度也将最为显著。城市人口的预期激增将带动建筑活动的显著增长,从而推动该市场的扩张。据世界银行统计,2018年城市人口占全球总人口的55%以上。住宅和商业建筑的大规模翻新和改造将对热能存储设备的需求产生积极影响。此外,投资的显著增长将支持发电和电力基础设施的现代化,促进电网系统的发展,预计这将很快推动该行业实现指数级增长。
欧洲是全球最大的储能市场,预计在预测期内将大幅增长。由于对储能和电网稳定性的需求不断增长,欧洲储能市场正经历快速增长。这一增长得益于严格的环境法规和政策,这些法规和政策旨在促进可再生能源和能源效率。欧洲拥有大量风能和太阳能等可再生能源,因此需要部署储能系统来平衡这些能源的间歇性和波动性。根据欧洲环境署 (EEA) 的初步预测,到 2022 年,欧盟约 22.5% 的能源消耗来自可再生能源。此外,欧洲市场的参与者正积极开展各种战略举措,例如并购、扩张、融资和开发新产品等,以增强其市场主导地位。
由于亚太地区各国政府采取了积极主动的措施,该地区预计将经历最高的增长率。此外,能源消耗和人口规模的增长也推动了市场的扩张。同时,全球企业与当地企业合作,以巩固其在区域内的地位。
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Research Analyst
Akanksha Yaduvanshi is a Research Analyst with over 4 years of experience in the Energy and Power industry. She focuses on market assessment, technology trends, and competitive benchmarking to support clients in adapting to an evolving energy landscape. Akanksha’s keen analytical skills and sector expertise help organizations identify opportunities in renewable energy, grid modernization, and power infrastructure investments.
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