حجم سوق تخزين الطاقة الحرارية وحصتها واتجاهها العالمي حسب نوع التخزين (الماء والملح المنصهر ومواد تغيير الطور (PCM) وغيرها)، حسب التكنولوجيا (تخزين الحرارة المعقول، تخزين الحرارة الكامن، تخزين المواد الكيميائية الحرارية)، حسب التطبيق (توليد الطاقة، التدفئة والتبريد في المناطق، وعمليات التدفئة والتبريد)، حسب المستخدم النهائي (السكني والتجاري والصناعي) والتوقعات الإقليمية، 2024-2032

الطاقة الحرارية هي نوع من الطاقة الحركية، التي يتم إنتاجها بواسطة الحرارة المتولدة عن احتكاك الجسم أو الجسم الذي ينبعث منه الحرارة. يمكن أن توجد الطاقة الحرارية في شكل إشعاع، أو امتصاص كامن، أو يتم توليدها عن طريق تطبيق الحرارة المباشرة. أدت الآثار السيئة لانبعاثات الغازات الدفيئة وارتفاع أسعار الوقود إلى زيادة الطلب على تخزين الطاقة الحرارية على مستوى العالم. إن الارتفاع المستمر في استهلاك الطاقة سوف يؤدي إلى زيادة الطلب على تخزين الطاقة الحرارية في المستقبل القريب.

تتعامل أنظمة TES مع تخزين الطاقة عن طريق تبريد المواد أو تسخينها أو صهرها أو تصلبها أو تبخيرها، وتصبح الطاقة الحرارية متاحة عند عكس العملية. يمكن لأنظمة TES أن تساعد في تحقيق التوازن بين الطلب والعرض من الطاقة على أساس يومي وأسبوعي وحتى موسمي. ويمكنها أيضًا تقليل ذروة الطلب واستهلاك الطاقة وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون والتكاليف مع زيادة الكفاءة الإجمالية لنظام الطاقة.

بناءً على نوع التخزين، يمكن تقسيم سوق تخزين الطاقة الحرارية إلى الماء والملح المنصهر ومواد تغيير الطور (PCM) وغيرها. يُستخدم تخزين الثلج أو الماء البارد في التطبيقات الصناعية. تذهب نسبة كبيرة من الكهرباء إلى المباني التي تعمل على تشغيل أجهزة تكييف الهواء، سواء للتبريد أو التدفئة. للتعامل مع الأحمال القصوى، خاصة في فصل الصيف، تم استخدام تخزين الثلج على نطاق واسع. يستخدم خليط الملح المنصهر كسائل نقل الحرارة وكذلك كوسيلة لتخزين الطاقة الحرارية وهو نظام الطاقة الأقل تكلفة رأسمالية. يقوم PCM بتخزين وإطلاق الطاقة الحرارية أثناء عملية الذوبان والتجميد، كما أنه مفيد في توفير الحواجز الحرارية أو العزل.

على أساس التكنولوجيا، يمكن تقسيم سوق تخزين الطاقة الحرارية إلى تخزين الحرارة المعقول، وتخزين الحرارة الكامن، والتخزين الكيميائي الحراري. يتم تحقيق التخزين الحراري الحراري المعقول عن طريق تسخين وسط التخزين وزيادة محتواه من الطاقة ولكن دون تغيير الحالة أثناء التراكم. ومن ناحية أخرى، ترتبط الحرارة الكامنة بالتغيرات في الطور. يتم استخدام الطاقة المطلوبة أثناء الشحن لتحويل المادة الصلبة إلى مادة سائلة أو العكس. وبالمثل، تتطلب التفاعلات الكيميائية الماصة للحرارة درجة حرارة محددة يتم عندها فصل المنتج الكيميائي في تفاعل كيميائي قابل للعكس ويتم استرداد الحرارة عند حدوث تفاعل التخليق.

على أساس المستخدم النهائي، يمكن تقسيم سوق تخزين الطاقة الحرارية إلى سكنية وتجارية وصناعية. يعد القطاع السكني والتجاري أحد المستخدمين الرئيسيين لتخزين الطاقة الحرارية حيث يتم استخدامه عادةً في معدات التبريد التي تخلق خزانًا من المواد الصلبة والمياه الباردة في الليل. ويمكن استخدام هذا خلال النهار لتوفير قدرة التبريد.

إن الطلب الهائل على مصدر آمن وموثوق للطاقة مع التكيف مع الطاقة المتجددة للتخفيف من انبعاث الكربون المتزايد يتوقع نمو سوق تخزين الطاقة الحرارية. من المتوقع أن يؤدي الطلب السريع على تخزين الطاقة الحرارية للتدفئة والتهوية وتكييف الهواء إلى تعزيز نمو السوق.

نظام تخزين الطاقة الحرارية في مرحلة التطوير ويحتاج إلى البحث والتطوير من أجل تحقيق كفاءة عالية وهو أمر مكلف للغاية ويمكن أن يعيق نمو سوق نظام التخزين الحراري. بالإضافة إلى ذلك، تعد تكلفة التركيب المرتفعة عاملاً يمكن أن يعيق نمو سوق تخزين الطاقة الحرارية.

تغطية اللاعبين الرئيسيين

بعض الشركات الكبرى الموجودة في سوق تخزين الطاقة الحرارية العالمية هي Calmac، Abengoa Solar، Cadwell Energy، Baltimore Aircoil Company، Climate Change Technologies، Vattenfall، SaltX، Azelio، Brightsource Energy، DC Pro Engineering، Evapco، DN Tanks، بيرنز آند ماكدونيل، وشركة Ice Energy Technologies Inc.، وشركة Steffes، وFafco، وDunham-Bush Holding Bhd، وAcciona، وEngie، ومجموعة Sener.

التقسيم

التحليل الإقليمي

تم تقسيم سوق تخزين الطاقة الحرارية إلى أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا. وفي أمريكا الشمالية، تشهد الولايات المتحدة أعلى طلب على تخزين الطاقة الحرارية. يرجع الطلب إلى سعة تخزين الطاقة العالية. يتم استخدام تخزين الطاقة الحرارية لتوفير قدرة التبريد للمباني التجارية، وذلك عن طريق إنتاج المياه المبردة خلال ساعات الطلب المنخفض ومن ثم استخدامها خلال ساعات الطلب المرتفع. لقد سمح التطور الأخير في التخزين الحراري الموسمي والحراري المنصهر بتخزين الطاقة في النهار وفي فصل الصيف بينما يتم استهلاكها في الليل وفي فصل الشتاء. ومن المتوقع أن تشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ أعلى معدل نمو، وذلك بسبب ارتفاع عدد السكان، وزيادة استخدام الطاقة، وزيادة الطلب على مصادر الطاقة المتجددة. تركز الدول الأوروبية بشكل كبير على الطاقة الخضراء، وبالتالي فهي أكثر ميلاً نحو الطاقة الحرارية التي من المتوقع أن تعزز سوق الطاقة الحرارية في أوروبا.

تطورات الصناعة الرئيسية

• في مارس 2019، أطلقت شركة Climate Change Technologies تخزين الطاقة الحرارية الخاص بها وهو عبارة عن وحدة تخزين طاقة معيارية تقبل أي نوع من الكهرباء - الطاقة الشمسية وطاقة الرياح وما إلى ذلك وتستخدمها لتسخين وإذابة السيليكون في غرفة معزولة بشدة.في مايو 2019، كلفت شركة Vattenfall، وهي شركة طاقة أوروبية رائدة وشركة SaltX Technology السويدية، مشروعًا تجريبيًا على نطاق صناعي لاختبار تكنولوجيا تخزين الطاقة القائمة على الملح والمغطاة بالنانو والتي تتيح تخزين الطاقة الحرارية كيميائيًا وتوفر حلاً طويل الأمد.في مايو 2019، كشفت أزيليو عن تقنية التخزين الخاصة بها، والتي تتميز بمحرك ستيرلينغ لإنتاج الكهرباء القابلة للتوزيع. يمكن الحصول على الكهرباء من مجموعة واسعة من المصادر المتجددة وتخزينها كطاقة حرارية.