Tamaño del mercado de plantas de energía virtual de EE. UU., participación y análisis de la industria, por tecnología (respuesta a la demanda, generación distribuida y activos mixtos), por tipo de activo (solar, almacenamiento de energía, viento, estaciones de carga para vehículos eléctricos y vehículo al hogar (V2H) y otros ), por usuario final (residencial, comercial e industrial) y pronóstico de país, 2023-2030

El tamaño del mercado de centrales eléctricas virtuales de EE. UU. tuvo un valor de 493,17 millones de dólares en 2022 y se prevé que crezca a una tasa compuesta anual del 29,19% durante el período previsto. 

Una planta de energía virtual (VPP) es una red de pequeños dispositivos de producción o almacenamiento de energía, como paneles solares y baterías, combinados con la red eléctrica. Con el consentimiento de los participantes, su energía puede ser utilizada por las empresas de servicios públicos durante períodos de alta demanda o reservarse para un uso posterior. Los propietarios de equipos serán compensados ​​por su participación. Con un número cada vez mayor de fuentes de energía renovables, como la solar y la eólica, la red eléctrica estadounidense enfrenta desafíos relacionados con la generación intermitente de energía. Los VPP ayudan a integrar estas fuentes renovables agregando diversos activos energéticos y proporcionando un suministro de energía más confiable y flexible; Con un aumento de las fuentes de energía y el desarrollo del sector energético, se espera que el mercado de VPP crezca. Además, los VPP ofrecen recompensas y compensaciones a los participantes sin sistemas de generación/almacenamiento de energía por utilizar menos energía durante eventos de ahorro de energía.

A central eléctrica virtual (VPP) es un concepto energético de vanguardia que obliga a la tecnología avanzada a integrar y gestionar una red de recursos energéticos descentralizados, como paneles solares, sistemas de almacenamiento de baterías, vehículos eléctricos y programas de respuesta a la demanda. Estos recursos están interconectados a través de plataformas digitales y controles inteligentes, lo que permite organizarlos y optimizarlos como una fuente de energía unificada y flexible. El VPP puede responder a las demandas de la red y suministrar electricidad durante los períodos de uso pico, estabilizar la red y apoyar la integración de fuentes de energía renovables. Al agregar y coordinar estos recursos distribuidos, un VPP mejora la confiabilidad de la red, reduce el estrés en la generación de energía tradicional y contribuye a un sistema energético más sostenible y resiliente.

El sector energético experimentó una contracción debido a desafíos de producción, retrasos en la implementación de proyectos e interrupciones en la cadena de suministro de componentes esenciales. Las incertidumbres económicas y la reducción de las inversiones de capital durante la pandemia de COVID-19 también obstaculizaron la expansión y el despliegue de la industria de las centrales eléctricas virtuales. La desaceleración general de las actividades económicas impidió el impulso de los proyectos de centrales eléctricas virtuales, lo que afectó el crecimiento del mercado. Después de la pandemia, la industria ha subrayado la importancia de las tecnologías adaptativas, fortaleciendo la posición de las centrales eléctricas virtuales en el panorama energético en evolución.

Tendencias del mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU.

La creciente demanda de generación de energía renovable para impulsar el crecimiento del mercado

Aumentar la conciencia sobre los beneficios de energía renovable ha impulsado la demanda de energía renovable en los últimos años. Además, las iniciativas gubernamentales que apoyan el desarrollo de fuentes de energía renovables fomentan la generación de energía renovable, aumentando así la demanda de plantas de energía virtuales. Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, la energía eólica y solar representarán más del 50%-60% de la capacidad de generación de la red eléctrica estadounidense en 2022.

Estados Unidos afirma tener una gran riqueza de recursos naturales, incluidas abundantes reservas de fuentes de energía renovables que se pueden encontrar en toda América del Norte. Estos recursos renovables son abundantes y superan las necesidades anuales de electricidad del país en un factor de 100. También se ha pronosticado que la capacidad de energía renovable crecerá en más del 50% entre 2019 y 2024, principalmente a partir de la energía solar. Además, varios gobiernos están implementando iniciativas de apoyo para lograr objetivos de energía verde y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.

El creciente enfoque en la generación de energía renovable y las crecientes inversiones en energía renovable están impulsando el crecimiento del mercado de VPP. Las energías renovables están en el centro de la tendencia positiva. Sin embargo, los costos han aumentado recientemente; Las tecnologías limpias como la energía eólica y solar son opciones asequibles y seguras para la generación de energía en muchos países, teniendo en cuenta los precios extraordinariamente altos del carbón y el gas en 2022. Las energías renovables, las redes y el almacenamiento representan ahora más del 80% de todas las inversiones en el sector energético. El nivel más alto de inversión en energía limpia en 2021 es de 215 mil millones de dólares en Estados Unidos.

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Factores de crecimiento del mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU.

Cambio creciente hacia la generación distribuida para respaldar la dinámica del mercado

El creciente cambio hacia la generación distribuida se debe a la evolución de la dinámica del mercado, donde la descentralización y el empoderamiento de los consumidores están remodelando el panorama energético. Impulsada por los avances en las tecnologías renovables, las preocupaciones sobre el cambio climático y el deseo de resiliencia energética, la generación distribuida permite a individuos y empresas generar su electricidad, reduciendo la dependencia de fuentes de energía centralizadas. Este cambio promueve la sostenibilidad ambiental, mejora la confiabilidad de la red y fomenta la independencia energética, al mismo tiempo que desafía los modelos de servicios públicos tradicionales y fomenta una mayor competencia en el mercado energético.

La creciente necesidad de estabilidad y flexibilidad de la red está impulsando la adopción de plantas de energía virtuales en los EE. UU. con la creciente penetración de fuentes de energía renovables intermitentes. Los operadores de redes enfrentan desafíos para mantener la estabilidad de la red y garantizar un suministro de energía confiable. VPP ofrece una solución al permitir la gestión y coordinación eficiente de la agregación de recursos energéticos distribuidos. Pueden equilibrar la oferta y la demanda en tiempo real, proporcionar servicios auxiliares para respaldar la estabilidad de la red y optimizar la utilización de recursos renovables. Como resultado, los VPP se consideran cada vez más un activo valioso para los operadores de redes y las empresas de servicios públicos, lo que contribuye a la expansión del mercado.

Por ejemplo, la AIE predice que para 2040, las instalaciones instaladas a escala de red batería La capacidad de almacenamiento podría alcanzar 34 GW, 14 GW, 61 GW y 48 GW en EE. UU., la UE, India y China, respectivamente. Con la proliferación de V2G (Vehicle-to-Grid) y el almacenamiento de baterías domésticas, los VPP y DER tienen un futuro brillante.

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Estados Unidos consumió 4,05 billones de kWh de electricidad en el año 2022 y en el año 2021 consumió alrededor de 3,90 billones de kWh de electricidad.

FACTORES RESTRICTIVOS

Infraestructura inadecuada y altos costos obstaculizan el crecimiento del mercado

La infraestructura necesaria para construir una central eléctrica virtual está equipada con sistemas de comunicación avanzados, como un Sistema de Gestión de Energía (EMS) que permite el seguimiento, gestión y control de los distintos dispositivos energéticos. Estos sistemas también permiten la transmisión de datos para la toma de decisiones de VPP para varios sistemas energéticos.

Los sistemas VPP requieren herramientas con inteligencia artificial junto con aprendizaje automático y capacidades de datos significativas para administrar, monitorear, recopilar y medir la confiabilidad y calidad de los datos para grandes cantidades de datos recopilados desde varios dispositivos de medición para garantizar las plataformas VPP. La integración de herramientas y técnicas avanzadas en un VPP requiere altos costos y una fuerza laboral altamente calificada. Como resultado, se espera que la infraestructura insuficiente y los altos costos asociados con las tecnologías avanzadas ralenticen el crecimiento del mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU. durante el período previsto.

La integración de recursos energéticos distribuidos (DER) en VPP requiere una infraestructura de gestión de datos y comunicaciones sólida y confiable. Sin embargo, muchos países carecen de la infraestructura necesaria para respaldar una comunicación fluida y un intercambio de datos entre los DER, la plataforma VPP y la red. Esto puede limitar la escalabilidad y eficacia de las implementaciones de VPP, particularmente en áreas con infraestructura de red obsoleta o subdesarrollada.

Las inversiones en modernización de la red y mejoras de infraestructura son cruciales para apoyar la integración de las VPP de manera efectiva. Marcos de políticas que pueden simplificarse y brindar claridad y estabilidad para fomentar las inversiones en proyectos de PPV. Además, los esfuerzos continuos de investigación y desarrollo para reducir los costos y mejorar el rendimiento de la tecnología pueden hacer que las PPV sean más viables económicamente.

Análisis de segmentación del mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU.

Por análisis de tecnología

Basado en la tecnología, el mercado se segmenta en respuesta a la demanda, generación distribuida y activos mixtos.

El segmento de respuesta a la demanda tuvo la mayor cuota de mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU. en 2022. La tecnología de respuesta a la demanda proporciona un alto nivel de flexibilidad a los operadores de red. Reducir la demanda durante los períodos pico ayuda a evitar la sobrecarga de la red, mitiga el riesgo de apagones y mejora la estabilidad de la red. La capacidad de gestionar dinámicamente la demanda la convierte en una solución atractiva para VPP. El potencial de ahorro de costos y los incentivos financieros brindados a los consumidores alientan la adopción generalizada de tecnología de respuesta a la demanda.

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Por análisis de tipo de activo

Según el tipo de activo, el mercado se divide en solar, almacenamiento de energía, eólica, estaciones de carga para vehículos eléctricos y vehículo hasta el hogar (V2H), entre otros.

El segmento solar dominó el mercado en 2022. En la demanda y el consumo de electricidad, los paneles solares se utilizan ampliamente para aplicaciones residenciales, comerciales e industriales, como cortes de energía. Según el Departamento de Energía (DoE), en 2022, la energía solar fotovoltaica representó aproximadamente el 46% de la nueva capacidad de generación eléctrica de Estados Unidos; La energía solar todavía representaba solo el 9,0% de la capacidad neta de verano y el 4,7% de la generación anual en 2022. Los sistemas solares fotovoltaicos a menudo se implementan como recursos de generación distribuida, produciendo electricidad en el punto de consumo o cerca de él. Las fuentes solares distribuidas pueden interconectarse dentro de las VPP, lo que permite que su producción agregada contribuya a la estabilidad y confiabilidad de la red. La naturaleza dispersa de los activos solares se alinea con el concepto de VPP de agregar y gestionar recursos energéticos descentralizados.

Por análisis del usuario final

Según el usuario final, el mercado se segmenta en residencial, comercial e industrial.

El segmento residencial domina el mercado debido a la importante demanda de electricidad en las zonas residenciales. Según la Administración de Información Energética (EIA) de EE. UU., las instalaciones de energía solar residencial aumentaron un 34%, de 2,9 GW en 2020 a 3,9 GW en 2021. Con el aumento de la demanda de energía y almacenamiento en los hogares, se espera que la planta de energía virtual aumente crecer en zonas residenciales.

El sector residencial ofrece un potencial significativo para la respuesta de la demanda. Al alentar a los propietarios a ajustar su consumo de energía durante los períodos pico, VPP puede gestionar y equilibrar eficazmente la demanda de electricidad utilizando medidores inteligentes . Los clientes residenciales pueden cambiar sus patrones de uso, reducir el consumo de energía o incluso contribuir a la red a través de DER, como paneles solares en los tejados o sistemas de almacenamiento de energía residencial. La flexibilidad del uso final residencial lo convierte en una opción atractiva para los operadores de VPP.

Por estados Análisis

Por estados, el mercado ha sido analizado en California, Illinois, Massachusetts, Nueva York, Carolina del Norte, Texas, Indiana, Maryland, Virginia, Nueva Jersey y el resto de Estados Unidos.

California es el estado líder y se ha expandido en los últimos años debido al aumento de la financiación procedente de una serie de leyes estatales y directivas regulatorias promulgadas por el gobierno estatal para evitar la escasez de energía en el verano.  Además, lidera la actividad de VPP con su adecuación de recursos, su principal mercado fotovoltaico residencial y sus tasas de conexión de baterías, lo que lo hace favorable para la expansión. Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable de EE. UU. 2023, California tiene el 25 % de todos los VPP de servicios públicos, el 41 % de los VPP con almacenamiento de energía y el 61 % con vehículos eléctricos (EV). En julio de 2023, la Comisión de Energía de California (CEC) aprobó un nuevo programa VPP a nivel estatal para aprovechar miles de baterías solares e independientes distribuidas en hogares y empresas de todo el estado para satisfacer las crecientes necesidades de electricidad del estado.

Nueva York es el segundo estado líder con más del 12% de participación de mercado. El crecimiento del mercado se atribuye a los programas de clientes y las adquisiciones de capacidad de DER (Recursos Energéticos Distribuidos). Además, se sabe que el Operador Independiente del Sistema de Nueva York es líder en la integración de DER. Por ejemplo, en abril de 2023, Logical Buildings, una empresa con sede en Nueva Jersey especializada en edificio inteligente software, recaudó 110 millones de dólares para establecer un nuevo proyecto VPP para edificios residenciales en la ciudad de Nueva York y la vecina Nueva Jersey.

Entre otros mercados líderes para los VPP se encuentra Texas, después de California y Nueva York en EE. UU. Por ejemplo, en septiembre de 2023, la Comisión de Servicios Públicos de Texas (PUCT) aprobó a Tesla para lanzar dos VPP para sus clientes del sistema de almacenamiento de energía doméstico Powerwall en Texas. El primer VPP es un proyecto de recursos energéticos distribuidos (ADER) que proporcionará energía gestionable para cargas de máxima demanda en la red eléctrica del estado en Houston y Dallas.

Lista de empresas clave en el mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU.

En términos del panorama competitivo, el mercado estadounidense muestra la presencia de actores clave establecidos y emergentes en la planta de energía virtual. Las empresas invierten continuamente en investigación y desarrollo. La Portland General Electric Company (PGE) anunció una iniciativa piloto destinada a fomentar la instalación y conexión de 525 baterías de almacenamiento de energía en zonas residenciales, creando una VPP de 4 MW. Estas unidades descentralizadas pueden funcionar de forma autónoma o utilizarse en conjunto para aportar energía a la red, mejorando la flexibilidad en línea con los objetivos estratégicos de la empresa de servicios públicos.

Algunas de las otras empresas con una presencia considerable en el mercado incluyen Tesla, Honeywell, GE, Enel X, ABB y Generac Power System Inc.

LISTA DE EMPRESAS CLAVE PERFILADAS:

• TEJIDO (Suiza)


• Siemens (Alemania)


• General Electric (EE.UU.)


• AGL Energía (Australia)


• Enel X (Estados Unidos)


• Tesla (Estados Unidos)


• IBM (EE.UU.)


• Hitachi, Ltd. (Japón)


• Sistemas AutoGrid, Inc. (A NOSOTROS.)


• Generac Power Systems Inc. (A NOSOTROS.)


• Ohm Connect (EE. UU.)


• Honeywell (Estados Unidos)


• BC Hydro (Canadá)

DESARROLLOS CLAVE DE LA INDUSTRIA:

• Junio ​​de 2023: AutoGrid ha anunciado una asociación con Willdan destinada a acelerar la adopción de calentadores de agua con bomba de calor como medio para reducir las emisiones de carbono en los edificios mediante la sustitución de los calentadores de agua a gas. Esta colaboración utilizará la plataforma VPP de AutoGrid para introducir niveles significativos de capacidad de red adaptable, comenzando inicialmente dentro del mercado energético CAISO.


• Agosto de 2022: Tesla y PG&E están en el proceso de construir el VPP más extenso de California. Tras una invitación extendida a aproximadamente 25.000 clientes de PG&E que poseen unidades Powerwall, las dos empresas se están embarcando en la creación de lo que podría considerarse uno de los sistemas de baterías distribuidas más grandes del mundo.


• julio de 2020: Siemens está ampliando el alcance de su VPP para incluir sectores industriales, como lo demuestra su reciente contrato con Sinebrychoff, una cervecería finlandesa del Grupo Carlsberg. Siemens ha innovado un marco empresarial distintivo diseñado para elevar la optimización energética de Sinebrychoff. Un elemento central de esta iniciativa, que se está implementando en las instalaciones de Sinebrychoff en la región ampliada de Helsinki, es la integración de un VPP y avances de vanguardia en almacenamiento de energía. Este esfuerzo se ve reforzado aún más por soluciones financieras, estableciendo un modelo pionero de adaptabilidad energética en un entorno industrial.  

COBERTURA DEL INFORME

El informe de investigación de mercado de plantas de energía virtuales de EE. UU. proporciona un análisis detallado del mercado. Se centra en aspectos clave como una descripción general de los avances tecnológicos, el desarrollo de la industria VPP en los EE. UU. y el análisis. Además, incluye información sobre lanzamientos de nuevos productos, desarrollos clave de la industria como fusiones, asociaciones, adquisiciones y el impacto de COVID-19 en el mercado. Además de esto, el informe también ofrece información sobre las tendencias del mercado y destaca las dinámicas clave de la industria. Además de los factores antes mencionados, abarca varios factores que han contribuido al crecimiento del mercado en los últimos años.

Una representación infográfica de U.S. Virtual Power Plant Market

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