"رؤى عملية لتغذية نموك"
بلغت قيمة السوق العالمية للتخزين المائي المضخ (PHS) 45.95 مليار دولار أمريكي في عام 2023 ومن المتوقع أن تنمو من 48.33 مليار دولار أمريكي في عام 2024 إلى 129.01 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، مسجلاً معدل نمو سنوي مركب قدره 13.06٪ خلال الفترة المتوقعة.
تقوم محطة التخزين المائي بالضخ (PHS) أو محطة الطاقة الكهرومائية التي يتم ضخها (PSH) بضخ المياه إلى الخزان العلوي عندما تكون أسعار الطاقة والكهرباء منخفضة وتطلق المياه مرة أخرى إلى الخزان السفلي من خلال التوربينات عندما تكون الأحمال مرتفعة وأسعار الكهرباء أعلى. PHS هو شكل مرن من تكنولوجيا تخزين الطاقة التي تساهم في تحقيق التوازن بين العرض والطلب في نظام الشبكة وتساعد على دمج مجموعة واسعة من مصادر الطاقة المتجددة، مثل الرياح والطاقة الشمسية.
كان تأثير جائحة كوفيد-19 على السوق معتدلاً حيث أعاق جميع الصناعات المتعلقة بتوليد الطاقة وتوزيعها. أدى نقص العمالة والمواد الخام الناجم عن الوباء إلى تأخير الجداول الزمنية للبناء، مما أدى إلى تأخير المشروع وتجاوز التكاليف. أثر الانكماش الاقتصادي على الاستثمارات في مشاريع تخزين الطاقة المائية، كما أثر التحول في ديناميكيات الطلب على أعمال هذه المشاريع، مما قد يؤدي إلى إعادة تقييم جدوى المشروع. وبالتالي، أثر فيروس كورونا كوفيد-19 سلبًا على سوق الخدمات الصحية العامة العالمية.
إن تحديث محطات الخدمات الصحية العامة الحالية لتحسين الكفاءة هو الاتجاه الحالي للسوق
تشمل الاتجاهات الحالية في السوق العالمية تحديث البنى التحتية الهيدروليكية، والاستفادة من إمكانات تخزين الطاقة الكهرومائية المخفية في المرافق الحالية، وزيادة المرونة والقدرة على التكيف مع تغير المناخ، وتنفيذ التدابير الرقمية والتخفيفية. ويتم استخدام التخزين المائي الذي يتم ضخه لاستكمال تشغيل الخزانات والبحيرات الحالية لتعزيز إدارة المياه. هناك طرق جديدة قيد البحث لدمج تقنيات الطاقة الأخرى في محطات الطاقة الكهرومائية، مثل توليد الهيدروجين، والخلايا الكهروضوئية العائمة على خزانات الطاقة الكهرومائية، والتهجين بالبطاريات، واستعادة الحرارة المهدرة. تستخدم محطات توليد الطاقة في المحيطات (المد والجزر والأمواج) توربينات مقتبسة من قطاع الطاقة الكهرومائية.
علاوة على ذلك، تساعد التطورات الجديدة على تحسين عمليات تخزين الطاقة الكهرومائية التي يتم ضخها، في حين تساعد الاستثمارات والتصاريح البيئية في إطلاق مشاريع جديدة. في فبراير 2023، أكملت شركة هيتاشي للطاقة أول حل في العالم لمحول التردد الثابت لاستخدام تقنية معيارية متعددة المستويات في تطبيق التخزين المائي بالضخ. تم تسليم هذه التكنولوجيا المطورة حديثًا إلى شركة توليد الطاقة النمساوية Verbund، والتي تمكن محطة PHS البالغة من العمر 45 عامًا من تحويل وحدتي المضخة التوربينية من التشغيل التقليدي ذو السرعة الثابتة إلى التشغيل المتغير السرعة. تقوم توربينات المضخة هذه بضبط سرعتها تلقائيًا وفقًا لظروف الشبكة ومستويات مياه الخزان، مما يحسن كفاءة عملية PHS ويساعد على تحقيق التوازن في شبكة الطاقة النمساوية.
طلب عينة مجانية لمعرفة المزيد عن هذا التقرير.
زيادة متطلبات استقرار الشبكة ومرونتها في أنظمة إمدادات الطاقة المتقطعة
لقد زادت متطلبات المراحل الجديدة في قطاع الطاقة للحفاظ على التوازن في توليد الطاقة واستهلاكها داخل الشبكة الكهربائية. لكي يظل نظام شبكة الطاقة مستقرًا، يجب أن يستجيب للتقلبات في اضطرابات الجهد والتردد مع زيادة الطلب على الطاقة عالميًا. توقعت وكالة الطاقة الدولية أن يزيد الطلب العالمي على الكهرباء بنسبة 60% بحلول نهاية عام 2040، وستشكل البلدان النامية حصة كبيرة. من المتوقع أن تستهلك منطقة آسيا والمحيط الهادئ 46% من الطاقة العالمية. وفي البلدان المتقدمة، من المتوقع أن يزيد الطلب بنحو 30% بحلول عام 2040 بسبب الاستخدام المتزايد للتكنولوجيات الرقمية وتقنيات البيانات من قبل مختلف الشركات. أسواق توليد الكهرباء معرضة بشكل خاص للطلب الذي تجلبه الابتكارات التكنولوجية، مثل الرقمنة المتزايدة للاقتصاد وارتفاع أسعار الطاقة.المركبات الكهربائية (EV).
يواصل مشغلو الشبكات والحكومات البحث عن بدائل لتحقيق التوازن بين العرض المتغير والطلب المتقلب. تعتبر المفاهيم والتطورات الجديدة من مشغلي الشبكات حيوية لضمان توازن ثابت وثابت بين مصادر الكهرباء وإمداداتها. يعد التخزين المائي بالضخ موردًا مرنًا يساعد على تحقيق التوازن بين الطلب والعرض في شبكة الطاقة ويدمج مصادر الطاقة المتجددة المختلفة، مثل أنظمة طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ونظرًا للمستوى العالي من المرونة التشغيلية، توفر وحدات الخدمات الصحية العامة العديد من هذه الخدمات الإضافية لدعم عمليات الشبكة.
سياسات تحول الطاقة المقترنة بالتقدم التكنولوجي للخدمات الصحية العامة
في خطوة هامة لتسريع قدرة الطاقة المتجددة العالمية، قدمت الحكومات في جميع أنحاء الدول عدة مبادرات لتسريع تشغيل مشاريع تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها. وقد تم تنفيذ العديد من التدابير الحيوية من خلال الجهود التعاونية. على سبيل المثال، في ديسمبر 2022، وافقت المفوضية الأوروبية على مساعدة حكومية بقيمة 27.5 مليون دولار أمريكي لتطوير محطة تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها (PHES) بقدرة 75 ميجاوات/530 ميجاوات في الساعة في فنلندا. إنها أحدث مساعدة لنظام تخزين الطاقة من الاتحاد الأوروبي لمصنع PHS.
لدى حكومة الصين التزام طويل الأمد بتوسيع قدرة الطاقة الكهرومائية في البلاد. وتهدف الخطة الخمسية الثالثة عشرة إلى تحقيق هدف الوصول إلى 380 جيجاوات من الطاقة الكهرومائية بحلول نهاية عام 2020 و470 جيجاوات من الطاقة الكهرومائية بحلول عام 2025، والتي تشمل الخدمات الصحية العامة. وفي منطقة آسيا والمحيط الهادئ، تشهد الطاقة الكهرومائية التي يتم ضخها توسعاً سريعاً بسبب قدرة هذه التكنولوجيا على تلبية أحمال الذروة وتحسين تكامل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في الشبكات الكهربائية. في عام 2021، أصدرت إدارة الطاقة الوطنية (NEA) خطة تنمية متوسطة وطويلة الأجل لتخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها حتى عام 2035 لمضاعفة سعة تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها إلى 62 جيجاوات بحلول عام 2025 وتصل إلى 120 جيجاوات بحلول عام 2030. علاوة على ذلك، في عام 2024، بدأ مكتب تقنيات الطاقة المائية التابع لوزارة الطاقة الأمريكية (WPTO) تقديم المساعدة الفنية لمطوري الطاقة الكهرومائية، ومشغلي الأنظمة، والمرافق، وأصحاب المصلحة الآخرين لتطوير الطاقة الكهرومائية الهجينة وPHS. وتهدف هذه المساعدة الفنية التي تقدمها المختبرات الوطنية التابعة لوزارة الطاقة إلى دعم قرارات أصحاب المصلحة فيما يتعلق بالمشاريع المحتملة.
ومن حيث التقدم التكنولوجي والمنشورات العلمية، تأتي أوروبا في المرتبة الثانية في إنتاج المعرفة المتعلقة بالطاقة الكهرومائية بعد الصين. ويستضيف كل من الاتحاد الأوروبي والولايات المتحدة نحو 28% من شركات الطاقة الكهرومائية الأكثر ابتكارا في العالم. امتلك الاتحاد الأوروبي 33% من كل الاختراعات عالية القيمة على مستوى العالم حتى عام 2020، وكانت ألمانيا وفرنسا وبولندا المساهمين الرئيسيين. على الرغم من أن الصين هي الشركة الرائدة في مجال براءات الاختراع، إلا أن أداء الاتحاد الأوروبي واليابان وكوريا الجنوبية مماثل وأفضل قليلاً من أداء الولايات المتحدة. وتدفع هذه الدراسات البحثية والدعم الحكومي اللاعبين الرئيسيين إلى الاستثمار في خدمات الصحة العامة، التي تقود التخزين المائي المضخّم (PHS). الحصة السوقية.
ارتفاع تكلفة التركيب ومحدودية توفر الأراضي للخزان يعيق السوق
يعد تطوير تخزين الطاقة المائية بالضخ عملية صعبة ومعقدة، وهي مصممة خصيصًا لكل مشروع. تعد صيانة منشأة PHS فعالة من حيث التكلفة نسبيًا على المدى الطويل، في حين أن مشاريع التخزين التي يتم ضخها لها تكاليف تركيب عالية. على غرار البنية التحتية الكبيرة الأخرى منخفضة الكربون، يتم تكبد الكثير من تكلفة الخدمات الصحية العامة طوال فترة الإنشاء برأس مال مرتفع مقدمًا. ولهذا السبب، فإن المستثمرين غير راغبين في الاستثمار حتى لو كانت التكنولوجيا فعالة من حيث التكلفة ومستدامة للغاية. قامت الحكومات بتطوير مصانع أو شركات أو مرافق متكاملة رأسياً في وقت سابق لخدمات PHS لتحقيق عوائد طويلة الأجل وتوليد الطاقة. ولكن الآن، من الصعب على المستثمرين أن يفكروا في مصادر الإيرادات التي ستكون متاحة على مدى العمر الطويل لأصول الخدمات الصحية العامة. يوافق عدد قليل جدًا من المنظمات أو المستثمرين من القطاع الخاص على تمويل مثل هذه المشاريع طويلة الأجل بسبب عدم اليقين في الإطار الزمني للترخيص أو فترات السداد الطويلة.
علاوة على ذلك، فإن الأرض المناسبة والكبيرة بما فيه الكفاية والتي تتمتع بالتضاريس المناسبة للخزان والمنشأة وجميع المتطلبات الأخرى يمكن أن تشكل تحديًا في تلبية الطلب على الكهرباء على نطاق واسع. وفي السياق الحالي، أصبح الغمر الواسع النطاق، إلى جانب الاستيلاء على الأراضي، عائقًا كبيرًا أمام إنشاء مشاريع كثيفة الاستخدام للأراضي. تتطلب جميع مشاريع PHS بشكل أساسي خزانين، الخزان العلوي والخزان السفلي، وتستلزم هذه الحقيقة أخذ مجموعات مبتكرة مختلفة في الاعتبار أيضًا لتركيب مشروع تخزين مضخ. ومع ذلك، بالنسبة لخدمات الخدمات الصحية العامة، يصبح من الصعب التنبؤ بالإيرادات المستمدة من مراجحة الطاقة بدقة، ولا يزال الكثير من الخدمات الإضافية المقدمة لا يتم سداد تكاليفها بشكل كافٍ، هذا إن تم سدادها على الإطلاق، في العديد من الأسواق. وهذا يمكن أن يحد من قدرة المطورين على تأمين تدفقات إيرادات إضافية. من المتوقع أن تعيق هذه العوامل نمو سوق التخزين المائي الضخ (PHS) خلال الفترة المتوقعة.
تهيمن الحلقة المفتوحة على السوق بسبب التكلفة المنخفضة وعملية التثبيت السهلة
بناءً على النوع، يتم تقسيم السوق العالمية إلى حلقة مفتوحة وحلقة مغلقة.
يمثل قطاع الحلقة المفتوحة حصة كبيرة من السوق حيث أن المشاريع المهمة في كل من البلدان المتقدمة والنامية هي حلقة مفتوحة. علاوة على ذلك، فإن هذه المشاريع تتحمل تكاليف منخفضة وتوفر عملية تركيب سهلة. تحتوي مشاريع PHS ذات الحلقة المفتوحة إما على خزان علوي أو سفلي، وهو متصل بشكل مستمر بميزة تدفق المياه بشكل طبيعي. في مثل هذه الحالات، يمكن توليد الكهرباء دون الحاجة إلى الضخ، كما هو الحال في منشأة تخزين الطاقة الكهرومائية دون ميزة الضخ. ويمكن لأنظمة الحلقة المفتوحة الحالية أيضًا أن تتجاوز 100 جيجاوات في الساعة من حيث تخزين الطاقة، مثل مشروع فيلارينيو داس فورناس في البرتغال. سيكون مشروع Fengning للتخزين الذي يتم ضخه بقدرة 3600 ميجاوات قيد الإنشاء في الصين هو الأكبر في العالم بمجرد اكتماله في عام 2025.
تحتوي محطات PHS ذات الحلقة المغلقة على خزانات غير متصلة طوال الوقت بميزة المياه المتدفقة بشكل طبيعي، مثل النهر أو البحيرة. تسمح محطات الحلقة المغلقة بمزيد من المرونة في تحديد المواقع، والميزة الأساسية للحلقة المغلقة PHS هي أن تأثيرها البيئي أقل بشكل عام. ومن المتوقع أن يرتفع عدد هذه المحطات خلال الفترة المتوقعة حيث أن العديد من محطات الضخ المائية ذات الحلقة المغلقة قيد التخطيط والتطوير. وسيستفيد نظام الحلقة المغلقة من استخدام الكهرباء المولدة من مشروع الطاقة الشمسية القريب لضخ المياه صعودًا خلال النهار قبل إرسال طاقة ثابتة ومرنة في فترات ذروة الطلب.
لمعرفة كيف يمكن لتقريرنا أن يساعدك في تبسيط عملك، تحدث إلى المحلل
تهيمن القدرة التي تزيد عن 1000 ميجاوات على السوق نظرًا لقدرات تخزين الطاقة العالية
بناءً على القدرة، يتم تقسيم السوق العالمية إلى أقل من 500 ميجاوات، و500-1000 ميجاوات، وأكثر من 1000 ميجاوات.
تعد محطة PHS المذكورة أعلاه والتي تبلغ طاقتها 1000 ميجاوات هي القطاع الرائد في السوق من حيث السعة نظرًا لمتطلبات سعة تخزين الطاقة الضخمة لمشاريع الطاقة الضخمة على مستوى العالم. توفر محطات تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها بقدرات تزيد عن 1000 ميجاوات قدرات أعلى لتخزين الطاقة وتمكنها من لعب دور حيوي في توفير استقرار الشبكة وتلبية متطلبات ذروة الطلب. تعتبر هذه المحطات مناسبة تمامًا لتوفير خدمات موازنة الشبكة الأساسية وتكامل الشبكات المتقطعةالطاقة المتجددةالمصادر، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في نظام الشبكة. في حين أن التكاليف الرأسمالية الأولية لمشاريع PHS واسعة النطاق كبيرة، إلا أنها يمكن أن تحقق في كثير من الأحيان وفورات الحجم، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف لكل وحدة من الطاقة المخزنة مقارنة بالمنشآت الأصغر. وهذا يمكن أن يجعلها أكثر فعالية من حيث التكلفة على المدى الطويل، وخاصة لتلبية احتياجات تخزين الطاقة للمشاريع الكبيرة على نطاق المرافق.
ويحتل قطاع السعة الأقل من 500 ميجاوات ثاني أعلى حصة في السوق نظرًا لتوفر الموقع والجدوى الاقتصادية لتركيب وصيانة محطة PHS. يتطلب بناء محطات تخزين المياه التي يتم ضخها على نطاق واسع استثمارات كبيرة وظروف جغرافية مناسبة. غالبًا ما تكون المشاريع التي تقل قدرتها عن 500 ميجاوات أكثر جدوى من الناحية الاقتصادية للتطوير مقارنة بالمنشآت الأكبر حجمًا. يتضمن تحديد المواقع المناسبة لمحطات PHS متطلبات جغرافية محددة، مثل الوصول إلى مصادر المياه، واختلافات الارتفاع، وتوافر الأراضي. المواقع التي تلبي هذه المعايير ويمكن أن تستوعب سعات أكبر محدودة.
يوفر قطاع 500-1000 ميجاوات سعة تخزين طاقة أكبر مقارنة بالمنشآت الأصغر. ويؤدي الطلب المتزايد على الطاقة في جميع أنحاء العالم إلى دفع نمو هذا القطاع. وتسمح القدرة المتزايدة للمحطات بتخزين وإطلاق كميات أكبر من الطاقة، مما يوفر قدرًا أكبر من استقرار وموثوقية الشبكة. علاوة على ذلك، يمكن للمحطات التي تتمتع بهذا النطاق من السعة توفير خدمات دعم الشبكة الأساسية، مثل تنظيم التردد، والتحكم في الجهد، وقدرات التشغيل الأسود. وتلعب هذه العناصر في النهاية دورًا حاسمًا في موازنة تقلبات العرض والطلب، خاصة في أنظمة الطاقة واسعة النطاق.
تمت دراسة سوق التخزين المائي بالضخ (PHS) جغرافيًا عبر خمس مناطق رئيسية: أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وإفريقيا.
Europe Pumped Hydro Storage (PHS) Market Size, 2023 (USD Billion)
للحصول على مزيد من المعلومات حول التحليل الإقليمي لهذا السوق، طلب عينة مجانية
تعد دول أمريكا الشمالية أسواقًا مهمة لخدمات الصحة العامة، وخاصة الولايات المتحدة. وتمتلك المنطقة العديد من مرافق الضخ المائية الحالية وتستثمر في مشاريع جديدة لتعزيز استقرار الشبكة ودعم تكامل الطاقة المتجددة.
تتمتع أوروبا بتاريخ طويل من تخزين الطاقة المائية بالضخ، حيث أنشأت النرويج وسويسرا والنمسا مشاريع ضخمة ذات قدرات كبيرة. علاوة على ذلك، تستثمر العديد من دول المنطقة في تحديث المرافق الحالية وبناء مرافق جديدة لدعم التحول إلى مصادر الطاقة المتجددة.
وتشهد منطقة آسيا والمحيط الهادئ، بقيادة الصين واليابان وأستراليا، نمواً سريعاً في السوق. وتستثمر الصين، على وجه الخصوص، بشكل كبير في مشاريع الضخ المائي كجزء من خططها للتوسع في مجال الطاقة المتجددة. وتتركز بعض مشاريع الخدمات الصحية العامة الأكثر أهمية في العالم في الصين للعام المقبل.
وفي أمريكا اللاتينية، تستكشف البرازيل وتشيلي أيضًا إمكانية تخزين الطاقة المائية بالضخ لدمج الطاقة المتجددة في شبكاتها وتعزيز أمن الطاقة.
في منطقة الشرق الأوسط وإفريقيا، يعد سوق الخدمات الصحية العامة أصغر نسبيًا مقارنة بالسوق الأخرى، وهناك اهتمام متزايد بالاستفادة من تكنولوجيا الضخ المائي لدعم نشر الطاقة المتجددة ومواجهة تحديات الوصول إلى الطاقة.
تهيمن الشركات الكبرى والجهات الفاعلة في مجال البنية التحتية على المشهد التنافسي
إن المشهد التنافسي لسوق تخزين الطاقة المائية العالمية مجزأ إلى حد كبير، حيث يقدم بعض اللاعبين الإقليميين الكبار والمتوسطة الحجم مجموعة واسعة من المنتجات على المستويين المحلي والقطري عبر سلسلة القيمة. تركز الشركات على زيادة البحث والتطوير للابتكارات في مجال الصحة العامة لتحسين كفاءة المصانع وتلبية المتطلبات المستقبلية للطلبات المتزايدة على الطاقة.
يقدم التقرير تحليلاً مفصلاً للسوق ويركز على الجوانب الحاسمة، مثل اللاعبين الرئيسيين وأنواع المنتجات والتطبيقات الرائدة للمنتج. بالإضافة إلى ذلك، فهو يقدم نظرة ثاقبة لاتجاهات السوق ويسلط الضوء على تطورات الصناعة الحيوية. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه، يشمل التقرير عدة عوامل ساهمت في نمو السوق في السنوات الأخيرة.
للحصول على رؤى واسعة النطاق في السوق، طلب التخصيص
يصف | تفاصيل |
فترة الدراسة | 2019-2032 |
سنة الأساس | 2023 |
السنة المقدرة | 2024 |
فترة التنبؤ | 2024-2032 |
الفترة التاريخية | 2019-2022 |
معدل النمو | معدل نمو سنوي مركب 13.06% من 2024 إلى 2032 |
وحدة | القيمة (مليار دولار أمريكي) والحجم (جيجاواط) |
التقسيم | حسب النوع
|
حسب القدرة
| |
حسب المنطقة
|