Marktgröße, Marktanteil und Branchenanalyse für virtuelle Kraftwerke in den USA, nach Technologie (Demand Response, dezentrale Erzeugung und gemischte Anlagen), nach Anlagentyp (Solarenergie, Energiespeicherung, Windkraft, Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Vehicle to Home (V2H)) und andere ), nach Endnutzer (Wohn-, Gewerbe- und Industriebereich) und Länderprognose, 2023–2030

Die Größe des US-Marktes für virtuelle Kraftwerke belief sich im Jahr 2022 auf 493,17 Millionen US-Dollar und wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 29,19 % wachsen.

Ein virtuelles Kraftwerk (VPP) ist ein Netzwerk kleiner Energieerzeugungs- oder -speichergeräte wie Sonnenkollektoren und Batterien in Kombination mit dem Stromnetz. Mit Zustimmung der Teilnehmer kann ihre Energie in Zeiten hoher Nachfrage von den Energieversorgern genutzt oder für eine spätere Nutzung reserviert werden. Gerätebesitzer werden für ihre Teilnahme entschädigt. Angesichts der zunehmenden Zahl erneuerbarer Energiequellen wie Sonne und Wind steht das US-Stromnetz vor Herausforderungen im Zusammenhang mit der intermittierenden Stromerzeugung. VPPs tragen zur Integration dieser erneuerbaren Quellen bei, indem sie verschiedene Energieressourcen bündeln und eine zuverlässigere und flexiblere Stromversorgung bieten. Mit der Zunahme der Energiequellen und der Entwicklung im Energiesektor wird erwartet, dass der VPP-Markt wächst. Darüber hinaus bieten VPPs Belohnungen und Entschädigungen für Teilnehmer ohne Energieerzeugungs-/Speichersysteme für den geringeren Energieverbrauch bei Energiesparveranstaltungen.

Ein virtuelles Kraftwerk (VPP) ist ein Schnitt Hochmodernes Energiekonzept, das fortschrittliche Technologie dazu zwingt, ein Netzwerk dezentraler Energieressourcen wie Solarmodule, Batteriespeichersysteme, Elektrofahrzeuge und Demand-Response-Programme zu integrieren und zu verwalten. Diese Ressourcen sind über digitale Plattformen und intelligente Steuerungen miteinander verbunden, sodass sie als einheitliche, flexible Energiequelle angeordnet und optimiert werden können. Das VPP kann auf die Netznachfrage reagieren und in Spitzenlastzeiten Strom liefern, das Netz stabilisieren und die Integration erneuerbarer Energiequellen unterstützen. Durch die Bündelung und Koordinierung dieser verteilten Ressourcen erhöht ein VPP die Netzzuverlässigkeit, verringert die Belastung der traditionellen Stromerzeugung und trägt zu einem nachhaltigeren und widerstandsfähigeren Energiesystem bei.

Der Energiesektor verzeichnete einen Rückgang aufgrund von Produktionsproblemen, Verzögerungen bei der Projektumsetzung und Störungen in der Lieferkette für wesentliche Komponenten. Auch wirtschaftliche Unsicherheiten und reduzierte Kapitalinvestitionen während der COVID-19-Pandemie behinderten den Ausbau und die Einführung der virtuellen Kraftwerksbranche. Die allgemeine Verlangsamung der wirtschaftlichen Aktivitäten behinderte die Dynamik virtueller Kraftwerksprojekte und beeinträchtigte das Marktwachstum. Nach der Pandemie hat die Branche die Bedeutung adaptiver Technologien unterstrichen und die Position virtueller Kraftwerke in der sich entwickelnden Energielandschaft gestärkt.

USA Markttrends für virtuelle Kraftwerke

Steigende Nachfrage nach erneuerbarer Stromerzeugung zur Förderung des Marktwachstums

Das zunehmende Bewusstsein für die Vorteile von erneuerbaren Energien hat in letzter Zeit die Nachfrage nach erneuerbaren Energien angeheizt Jahre. Darüber hinaus fördern staatliche Initiativen zur Förderung der Entwicklung erneuerbarer Energiequellen die Erzeugung erneuerbarer Energien und erhöhen dadurch die Nachfrage nach virtuellen Kraftwerken. Nach Angaben des US-Energieministeriums werden Wind- und Solarenergie bis 2022 mehr als 50–60 % der Erzeugungskapazität des US-amerikanischen Stromnetzes ausmachen.

Die USA verfügen über einen Reichtum an natürlichen Ressourcen, darunter reichlich Reserven an erneuerbaren Energiequellen, die in ganz Nordamerika zu finden sind. Diese erneuerbaren Ressourcen sind reichlich vorhanden und übertreffen den jährlichen Strombedarf des Landes um den Faktor 100. Es wurde außerdem prognostiziert, dass die Kapazität erneuerbarer Energien zwischen 2019 und 2024 um mehr als 50 % wachsen wird, hauptsächlich durch Solarenergie. Darüber hinaus werden von verschiedenen Regierungen unterstützende Initiativen zur Erreichung grüner Energieziele und zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen umgesetzt.

Der zunehmende Fokus auf die Erzeugung erneuerbarer Energien und wachsende Investitionen in erneuerbare Energien treiben das Wachstum des VPP-Marktes voran. Im Mittelpunkt der positiven Entwicklung stehen erneuerbare Energien. Allerdings sind die Kosten in letzter Zeit gestiegen; Saubere Technologien wie Wind- und Solarenergie sind in vielen Ländern erschwingliche und sichere Optionen zur Stromerzeugung, wenn man bedenkt, dass die Preise für Kohle und Gas im Jahr 2022 außerordentlich hoch sind. Erneuerbare Energien, Netze und Speicher machen mittlerweile mehr als 80 % aller Investitionen in aus dem Energiesektor. Die höchsten Investitionen in saubere Energie im Jahr 2021 belaufen sich auf 215 Milliarden US-Dollar in den USA.

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USA Wachstumsfaktoren für den Markt für virtuelle Kraftwerke

Zunehmende Verlagerung hin zur dezentralen Erzeugung zur Unterstützung der Marktdynamik

Die zunehmende Verlagerung hin zur dezentralen Energieerzeugung ist auf die sich entwickelnde Marktdynamik zurückzuführen, bei der Dezentralisierung und Verbraucherbefähigung die Energielandschaft neu gestalten. Angetrieben von Fortschritten bei erneuerbaren Technologien, Bedenken hinsichtlich des Klimawandels und dem Wunsch nach Energieresilienz ermöglicht die dezentrale Erzeugung Einzelpersonen und Unternehmen die Stromerzeugung und verringert so die Abhängigkeit von zentralen Stromquellen. Dieser Wandel fördert die ökologische Nachhaltigkeit, erhöht die Netzzuverlässigkeit und fördert die Energieunabhängigkeit, während er gleichzeitig traditionelle Versorgungsmodelle in Frage stellt und einen stärkeren Wettbewerb auf dem Energiemarkt fördert.

Der zunehmende Bedarf an Netzstabilität und -flexibilität treibt die Einführung virtueller Kraftwerke in den USA voran. Mit der zunehmenden Durchdringung intermittierender erneuerbarer Energiequellen. Netzbetreiber stehen vor der Herausforderung, die Netzstabilität aufrechtzuerhalten und eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen. VPP bietet eine Lösung, indem es die effiziente Verwaltung und Koordination der Aggregation verteilter Energieressourcen ermöglicht. Sie können Angebot und Nachfrage in Echtzeit ausgleichen, Hilfsdienste zur Unterstützung der Netzstabilität bereitstellen und die Nutzung erneuerbarer Ressourcen optimieren. Infolgedessen werden VPPs zunehmend als wertvolles Gut für Netzbetreiber und Versorgungsunternehmen angesehen und tragen zur Expansion des Marktes bei.

Die IEA prognostiziert beispielsweise, dass bis 2040 die installierte netzgroße Batteriespeicherkapazität erreicht werden könnte erreichen jeweils 34 GW, 14 GW, 61 GW und 48 GW in den USA, der EU, Indien und China. Mit der Verbreitung von V2G (Vehicle-to-Grid) und Heimbatteriespeichern haben VPPs und DERs eine glänzende Zukunft.

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Die USA verbrauchten im Jahr 2022 4,05 Billionen kWh Strom und im Jahr 2021 rund 3,90 Billionen kWh Strom.

EINHÄNGENDE FAKTOREN

Unzureichende Infrastruktur und hohe Kosten behindern das Marktwachstum

Die für den Bau eines virtuellen Kraftwerks erforderliche Infrastruktur ist mit fortschrittlichen Kommunikationssystemen ausgestattet, beispielsweise einem Energiemanagementsystem (EMS), das die Überwachung, Verwaltung und Steuerung der verschiedenen Energiegeräte ermöglicht. Diese Systeme ermöglichen auch die Datenübertragung zur VPP-Entscheidungsfindung für verschiedene Energiesysteme.

VPP-Systeme erfordern Werkzeuge mit künstlicher Intelligenz gepaart mit maschinellem Lernen und bedeutenden Datenfunktionen, um die Zuverlässigkeit und Qualität der Daten für große Datenmengen zu verwalten, zu überwachen, zu sammeln und zu messen, die von verschiedenen Messgeräten gesammelt werden, um VPP-Plattformen sicherzustellen. Die Integration fortschrittlicher Tools und Techniken in ein VPP erfordert hohe Kosten und hochqualifizierte Arbeitskräfte. Infolgedessen wird erwartet, dass unzureichende Infrastruktur und hohe Kosten im Zusammenhang mit fortschrittlichen Technologien das Wachstum des US-amerikanischen Marktes für virtuelle Kraftwerke im Prognosezeitraum verlangsamen.

Die Integration verteilter Energieressourcen (DERs) in VPP erfordert eine robuste und zuverlässige Kommunikations- und Datenverwaltungsinfrastruktur. In vielen Ländern fehlt jedoch die notwendige Infrastruktur, um eine nahtlose Kommunikation und einen nahtlosen Datenaustausch zwischen DERs, der VPP-Plattform und dem Netz zu unterstützen. Dies kann die Skalierbarkeit und Effektivität von VPP-Einsätzen einschränken, insbesondere in Gebieten mit veralteter oder unterentwickelter Netzinfrastruktur.

Investitionen in die Modernisierung des Netzes und die Modernisierung der Infrastruktur sind von entscheidender Bedeutung, um die Integration von VPPs effektiv zu unterstützen. Politische Rahmenbedingungen, die gestrafft werden können und Klarheit und Stabilität bieten, um Investitionen in VPP-Projekte zu fördern. Darüber hinaus können kontinuierliche Forschungs- und Entwicklungsbemühungen zur Kostensenkung und Verbesserung der Technologieleistung VPPs wirtschaftlicher machen.

USA Marktsegmentierungsanalyse für virtuelle Kraftwerke

Durch Technologieanalyse

Auf der Grundlage der Technologie ist der Markt in Demand Response, dezentrale Erzeugung und gemischte Anlagen unterteilt.

Das Demand-Response-Segment hatte im Jahr 2022 den größten Marktanteil bei virtuellen Kraftwerken in den USA. Die Demand-Response-Technologie bietet Netzbetreibern ein hohes Maß an Flexibilität. Die Reduzierung der Nachfrage in Spitzenzeiten trägt dazu bei, Netzüberlastungen zu vermeiden, das Risiko von Stromausfällen zu verringern und die Netzstabilität zu verbessern. Die Fähigkeit zur dynamischen Nachfragesteuerung macht es zu einer attraktiven Lösung für VPP. Das Kosteneinsparpotenzial und die finanziellen Anreize, die den Verbrauchern geboten werden, fördern die weit verbreitete Einführung der Demand-Response-Technologie.

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Nach Asset-Typ-Analyse

Basierend auf der Art der Vermögenswerte ist der Markt in Solarenergie, Energiespeicherung, Windenergie, Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Vehicle-to-Home (V2H) und andere unterteilt.

Das Solarsegment dominierte den Markt im Jahr 2022. In Bezug auf Strombedarf und -verbrauch werden Solarmodule häufig für private, gewerbliche und industrielle Anwendungen wie Stromausfälle eingesetzt. Nach Angaben des Energieministeriums (DoE) machte Solar-PV im Jahr 2022 etwa 46 % der neuen Stromerzeugungskapazität in den USA aus; Solarenergie machte im Jahr 2022 immer noch nur 9,0 % der Netto-Sommerkapazität und 4,7 % der Jahreserzeugung aus. Solar-PV-Systeme werden häufig als dezentrale Erzeugungsressourcen eingesetzt und erzeugen Strom am oder in der Nähe des Verbrauchspunkts. Verteilte Solarquellen können innerhalb von VPPs miteinander verbunden werden, sodass ihre Gesamtleistung zur Netzstabilität und -zuverlässigkeit beiträgt. Die verstreute Natur von Solaranlagen steht im Einklang mit dem VPP-Konzept der Bündelung und Verwaltung dezentraler Energieressourcen.

Nach Endbenutzeranalyse

Basierend auf dem Endverbraucher ist der Markt in Wohn-, Gewerbe- und Industriebereiche unterteilt.

Das Wohnsegment dominiert den Markt aufgrund der großen Nachfrage nach Strom in Wohngebieten. Nach Angaben der US-amerikanischen Energy Information Administration (EIA) stiegen die Solarstrominstallationen in Privathaushalten um 34 % von 2,9 GW im Jahr 2020 auf 3,9 GW im Jahr 2021. Mit der steigenden Nachfrage nach Strom und Speicherung in Haushalten wird erwartet, dass das virtuelle Kraftwerk einen Anstieg verzeichnet wachsen in Wohngebieten.

Wohnimmobilien bieten ein erhebliches Potenzial für die Nachfragesteuerung. Durch die Ermutigung von Hausbesitzern, ihren Energieverbrauch in Spitzenzeiten anzupassen, kann VPP den Strombedarf mit intelligenten Zählern effektiv steuern und ausgleichen . Privatkunden können ihr Nutzungsverhalten ändern, den Energieverbrauch senken oder sogar über DERs wie Solarmodule auf dem Dach oder Energiespeichersysteme für Privathaushalte einen Beitrag zum Netz leisten. Die Flexibilität der privaten Endnutzung macht sie zu einer attraktiven Option für VPP-Betreiber.

Nach Staaten Analyse

Der Markt wurde nach Bundesstaaten für Kalifornien, Illinois, Massachusetts, New York, North Carolina, Texas, Indiana, Maryland, Virginia, New Jersey und den Rest der USA analysiert.

Kalifornien ist der führende Bundesstaat und hat sich in den letzten Jahren aufgrund der zunehmenden Finanzierung durch eine Reihe von Landesgesetzen und Regulierungsrichtlinien, die von der Landesregierung erlassen wurden, um Stromengpässen im Sommer vorzubeugen, vergrößert. Darüber hinaus ist es mit seiner Ressourcenausstattung, dem Spitzenmarkt für PV-Wohnimmobilien und den Batterieanschlussraten führend bei der VPP-Aktivität, was es für eine Expansion günstig macht. Nach Angaben des National Renewable Energy Laboratory of U.S. 2023 gibt es in Kalifornien 25 % aller VPPs von Versorgungsunternehmen, 41 % der VPPs mit Energiespeicherung und 61 % mit Elektrofahrzeugen (EVs). Im Juli 2023 genehmigte die California Energy Commission (CEC) ein neues landesweites VPP-Programm, um Tausende von verteilten Solar- und Einzelbatterien in Haushalten und Unternehmen im ganzen Bundesstaat zu nutzen, um den steigenden Strombedarf des Bundesstaates zu decken.

New York ist der zweitgrößte Staat mit einem Marktanteil von über 12 %. Das Marktwachstum ist auf DER-Kundenprogramme (Distributed Energy Resources) und Kapazitätsbeschaffungen zurückzuführen. Darüber hinaus gilt der New York Independent System Operator als führend in der DER-Integration. Zum Beispiel im April 2023 Logical Buildings, ein in New Jersey ansässiges Unternehmen, das sich auf smart spezialisiert hat Building Software hat 110 Millionen US-Dollar gesammelt, um ein neues VPP-Projekt für Wohngebäude in New York City und dem benachbarten New Jersey zu etablieren.

Zu den weiteren führenden Märkten für VPPs gehört Texas, nach Kalifornien und New York in den USA. Beispielsweise genehmigte die Public Utility Commission of Texas (PUCT) im September 2023 Tesla die Einführung von zwei VPPs für seine Powerwall-Heimspeichersystem-Kunden in Texas. Das erste VPP ist ein ADER-Projekt (Distributed Energy Resource), das zuschaltbaren Strom für Spitzenbedarfslasten im Stromnetz des Staates in Houston und Dallas bereitstellen wird.

Liste der wichtigsten Unternehmen im US-amerikanischen Markt für virtuelle Kraftwerke

Im Hinblick auf die Wettbewerbslandschaft spiegelt der US-Markt die Präsenz etablierter und aufstrebender Schlüsselakteure im virtuellen Kraftwerk wider. Unternehmen investieren kontinuierlich in Forschung und Entwicklung. Die Portland General Electric Company (PGE) kündigte eine Pilotinitiative an, die darauf abzielt, die Einrichtung und Verbindung von 525 Energiespeicherbatterien in Wohngebieten zu fördern und so ein 4-MW-VPP zu schaffen. Diese dezentralen Einheiten können autonom arbeiten oder gemeinsam genutzt werden, um Strom in das Netz einzuspeisen und so die Flexibilität im Einklang mit den strategischen Zielen des Energieversorgers zu erhöhen.

Zu den anderen Unternehmen mit beträchtlicher Präsenz auf dem Markt gehören Tesla, Honeywell, GE, Enel X, ABB und Generac Power System Inc.

LISTE DER WICHTIGSTEN UNTERNEHMEN IM PROFIL:

• ABB (Schweiz)


• Siemens (Deutschland)


• General Electric (USA)


• AGL Energy (Australien)


• Enel X (USA)


• Tesla (USA)


• IBM (USA)


• Hitachi, Ltd. (Japan)


• AutoGrid Systems, Inc. ( USA)


• Generac Power Systems Inc. (USA)


• Ohm Connect (USA)


• Honeywell (USA)


• BC Hydro (Kanada)

WICHTIGSTE ENTWICKLUNGEN DER INDUSTRIE:

• Juni 2023: AutoGrid hat eine Partnerschaft mit Willdan angekündigt, die darauf abzielt, die Einführung von Warmwasserbereitern mit Wärmepumpe als Mittel zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen in Gebäuden durch den Ersatz gasbetriebener Warmwasserbereiter voranzutreiben. Diese Zusammenarbeit wird die VPP-Plattform von AutoGrid nutzen, um erhebliche Mengen an anpassbarer Netzkapazität einzuführen, zunächst auf dem CAISO-Energiemarkt.


• August 2022: Tesla und PG&E sind dabei, Kaliforniens umfangreichstes VPP zu errichten. Nach einer Einladung an rund 25.000 PG&E-Kunden, die Powerwall-Geräte besitzen, beginnen die beiden Unternehmen mit der Entwicklung eines der größten verteilten Batteriesysteme weltweit.


• Juli 2020: Siemens erweitert den Umfang seines VPP auf Industriesektoren, wie der jüngste Vertrag mit Sinebrychoff, einer finnischen Brauerei der Carlsberg-Gruppe, zeigt. Siemens hat ein einzigartiges Geschäftskonzept entwickelt, das darauf zugeschnitten ist, die Energieoptimierung für Sinebrychoff voranzutreiben. Im Mittelpunkt dieser Initiative, die in der Sinebrychoff-Anlage in der erweiterten Region Helsinki umgesetzt wird, steht die Integration eines VPP und modernster Fortschritte bei der Energiespeicherung. Dieses Unterfangen wird durch finanzielle Lösungen weiter unterstützt, die ein bahnbrechendes Modell der Energieanpassungsfähigkeit in einem industriellen Umfeld schaffen. 

BERICHTSBEREICH

Der Marktforschungsbericht zu virtuellen Kraftwerken in den USA bietet eine detaillierte Analyse des Marktes. Es konzentriert sich auf Schlüsselaspekte wie einen Überblick über die technologischen Fortschritte, die Entwicklung der VPP-Branche in den USA und Analysen. Darüber hinaus enthält es Informationen zu neuen Produkteinführungen, wichtigen Branchenentwicklungen wie Fusionen, Partnerschaften, Übernahmen und den Auswirkungen von COVID-19 auf den Markt. Darüber hinaus bietet der Bericht auch Einblicke in die Markttrends und beleuchtet die wichtigsten Branchendynamiken. Zusätzlich zu den oben genannten Faktoren umfasst es mehrere Faktoren, die in den letzten Jahren zum Wachstum des Marktes beigetragen haben.

Umfangreiche Einblicke in den Markt gewinnen, Anfrage zur Anpassung

Umfang und Segmentierung des Berichts