Стратегии и технологии на рынке накопления и хранения энергии

Результаты анализа статистических данных разных стран в области инновационного развития и структуры финансовых затрат на инновационные разработки свидетельствуют о том, что в настоящее время вопросы научно-технического развития являются приоритетными.

Наблюдается увеличение затрат на инновационные разработки не только со стороны частных компаний, но и государств. Это связано с тем, что идет поиск ведущей технологии в рамках формируемого нового технологического уклада: инновации являются важнейшим фактором экономического роста и обеспечивают конкурентоспособность страны.

Компания McKinsey в исследовании «Прорывные технологии: достижения, которые изменят нашу жизнь, бизнес и мировую экономику» опубликовала список из 12 прорывных технологий, которые к 2025 году изменят облик мировой экономики [1]. Одной из таких технологий является технология накопления и хранения энергии. Умная энергия — это новая отрасль и в настоящее время идет формирование новой политики на энергетических рынках, позволяющей внедрить модель «протребления» электроэнергии. Эта модель меняет способы передачи и хранения энергии, что позволяет обладателям домашних солнечных панелей и/или электромобилей стать частью системы «протребления» — одновременного производства и потребления энергии.

Технологии накопления и хранения энергии включают:
— аккумулятор (накопление энергии)
— информационные технологии, программные решения — контроль за состоянием накопителей и оптимальным распределением энергии.

Достаточно актуальным является вопрос используемой технологии, для накопления и сохранения энергии: за последнее время существенных изменений в этой области не наблюдается. В тоже время, активные разработки в области батарей для электромобилей вызывают дискуссии в области ведущей технологии аккумулирования энергии.

Анализ мирового импорта аккумуляторных батарей, в разрезе технологи накопления энергии, проводился с использованием базы данных Trademap [2] по шестизначному коду ТН ВЭД (Таблица 1).

Проведенный анализ показал, что в то время, когда наблюдается снижение мировой торговли (в 2016 году на −3%, за последние 5 лет на −4%), литий-ионные и свинцово-кислотные технологии демонстрировали рост. Анализ структуры мирового импорта аккумуляторных батарей в 2016 и 2015 годах показал увеличение доли литий-ионных технологий, при незначительном снижении свинцово-кислотных технологий, в общей структуре аккумуляторных батарей. Таким образом, 41,39% применяемых решений в области сохранения и накопления энергии, относятся к использования литий-ионных технологий, а 38,43% — к традиционным, свинцово-кислотным технологиям.

Предпосылками развития технологии накопления и хранения энергии являются достижения и изменения в смежных отраслях, в том числе, развитие инфраструктуры и рынка электромобилей, а также возобновляемой энергетики.

Лидерами в области возобновляемой энергетики являются США, Япония и страны ЕС. В Европе разработаны программы по увеличению доли возобновляемой энергии в общем балансе энергопотребления: если в 2000 г. доля возобновляемой электроэнергии составляла 7,5%, в 2014 — 15,3%, то к 2020 году планируется увеличить ее долю до 20%. Для достижения этих целей требуется развитие технологии накопления и хранения энергии, прежде всего — аккумуляторных батарей. По оценкам ЕС ежегодная емкость используемых батарей, исключительно для коммунальных нужд, будет расти от 360МВт в 2014 г до 14 ГВт в 2023 г., соответственно годовой доход увеличится с 220 млн. долл. США до 18 млрд. долл. США [3].

Страны ЕС планируют к 2020 году быть лидером в области возобновляемых источников энергии, рост этого рынка также зависит от используемой технологии накопления анергии (аккумуляторных батарей), тенденций в области распространения солнечных панелей (PV) для домашнего и промышленного использования, развития законодательства. Тот факт, что технология существует, не предполагает ее развертывания без законодательной поддержки, в этой связи, анализ тенденций и проблем накопления и хранения энергии на рынке ЕС актуален для стран, только начинающих осваивать эти технологии. В настоящее время, на рынке ЕС существует ряд законодательных барьеров:

— в законодательстве ЕС не определено понятие «хранение энергии», как таковое, что создает серьезные барьеры и неопределенность инвестиционного климата;
— нет единого законодательного подхода по странам участникам: самые неблагоприятные условия созданы в Испании, где принят закон, существенно снижающий потребление возобновляемой энергии; наиболее благоприятные условия созданы в Германии и Италии;
— отсутствует разграничения прав собственность на энергию (оператор сети, производитель, домашние хозяйства и т. д.);
— существует двойное налогообложение на производство и потребление энергии.
Сточки зрения применяемых технологий, на рынке накопления и хранения энергии ЕС, доступны различные технологические решения ее аккумулирования, в том числе свинцово-кислотные, литий-ионные, на основе никеля, на основе натрия. Все они имеют потенциал использования при различных условиях, а основными параметрами выбора являются: производительность, безопасность, цена (Таблица 2).

Анализ механизма ценообразования на рынке аккумуляторных батарей показал, что характерны высокие цены при выходе технологии на рынок и существенное и быстрое снижение цен по мере роста спроса. Таким образом, более высокая цена литий-ионных аккумуляторных батарей, в сравнении со свинцово-кислотными, является временным фактором. Существенным фактором, влияющим на рынок аккумуляторных батарей, являются цены на электроэнергию: высокие цены на электроэнергию стимулируют развитие технологий сохранения (накапливания) энергии, а, следовательно, развитие рынка аккумуляторных батарей.

Поскольку цены на установку систем возобновляемой энергии продолжают падать, интеграция солнечных кровельных панелей и солнечных ферм в центральную энергосеть потребуют наличия аккумуляторов и других технологий для хранения и бесперебойной передачи энергии.

С учетом изменений в технологии хранения энергии и направлениях ее использования возникает угроза замены традиционной свинцово-кислотной технологии. Быстрых изменений на рынке электрических батарей не предвидится, но развитие электрических средств передвижения оказало серьезное влияние на аккумуляторный рынок, что вызвало корректировку долгосрочных планов ведущих игроков в этой отрасли.

Несмотря на бурное развитие технологий трансфер литий-ионных батарей, в традиционные для свинцово-кислотных батарей области, осуществляется низкими темпами, т. к. замена, например, стационарных батарей, зависит от замены парка оборудования, с которыми они используются. В этой связи, емкость сегмента свинцово-кислотных батарей на мировом рынке сохранится. Основным риском развития сегмента свинцово-кислотных технологий является колебание цен на свинец и его сплавы. В этой связи, вопросы обеспечения производства аккумуляторов свинцом, полученным из вторичного сырья, для многих стран СНГ являются сегодня первоочередными.

Список литературы:

1. 12 прорывных технологий, которые изменят мир /The RuNet [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://therunet. com/articles/1059-12-proryvnyh-tehnologiy-kotorye-izmenyat-mir. — Дата доступа: 15.03.2017.

2. Trade statistics for international business development / Monthly, quarterly and yearly trade data. Import & export values, volumes, growth rates, market shares, etc. [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www. trademap. org. — Дата доступа: 15.03.2017.

3. Battery energy storage in the EU. Barriers, opportunities, services and benefits / EUROBAT. Association of European automotive and industrial battery manufacturers . [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://eurobat. org/sites/default/files/eurobat_batteryenergystorage_web_0.pdf. — Дата доступа: 15.03.2017.