Taille du marché du stockage hydroélectrique par pompage (PHS), part et analyse de l’industrie, par type (boucle ouverte et boucle fermée), par capacité (inférieure à 500 MW, 500-1 000 MW et supérieure à 1 000 MW) et prévisions régionales, 2024-2032

La taille du marché mondial du stockage hydroélectrique (PHS) a été évaluée à 45,95 milliards USD en 2023 et devrait passer de 48,33 milliards USD en 2024 à 129,01 milliards USD d'ici 2032, enregistrant un TCAC de 13,06% au cours de la période de prévision. 

Une centrale de stockage hydroélectrique par pompage (PHS) ou une centrale hydroélectrique à stockage par pompage (PSH) pompe l'eau vers un réservoir supérieur lorsque les prix de l'électricité et de l'électricité sont bas et rejette l'eau vers le réservoir inférieur via une turbine lorsque les charges sont élevées et les prix de l'électricité sont plus élevés. PHS est une forme flexible de technologie de stockage d'énergie qui contribue à équilibrer l'offre et la demande dans le système de réseau et à intégrer un large éventail de sources d'énergie renouvelables, telles que l'énergie éolienne et solaire.

L'impact de la pandémie Covid-19 sur le marché a été modéré car il a entravé toutes les industries liées à la production et à la distribution d'électricité. Les pénuries de main-d'œuvre et de matières premières induites par la pandémie ont retardé les délais de construction, entraînant des retards de projet et des dépassements de coûts. Le ralentissement économique a eu un impact sur les investissements dans des projets d'hydroélectricité pompés, et le changement de dynamique de la demande a affecté les activités de ces projets, ce qui a entraîné une réévaluation de la viabilité du projet. Ainsi, Covid-19 a eu un impact négatif sur le marché mondial du PHS.

Tendances du marché du stockage hydroélectrique par pompage (PHS)

La modernisation des usines PHS existantes pour améliorer l’efficacité est la tendance actuelle du marché

Les tendances actuelles sur le marché mondial comprennent la modernisation des infrastructures hydrauliques, l'appui du potentiel de stockage d'énergie hydroélectrique caché dans les installations existantes, l'augmentation de la flexibilité et de la résilience au changement climatique et de la mise en œuvre de mesures numériques et d'atténuation. Un stockage d'hydroélectricité pompé est utilisé pour compléter le fonctionnement des réservoirs et des lacs existants pour améliorer la gestion de l'eau. De nouvelles méthodes sont à l'étude pour intégrer d'autres technologies énergétiques dans des centrales hydroélectriques, telles que la génération d'hydrogène, le photovoltaïque flottante sur les réservoirs hydroélectriques, l'hybridation avec des batteries et la récupération de la chaleur. Les centrales électriques de l'océan (marée et des vagues) utilisent des turbines adaptées du secteur hydroélectrique.

De plus, les nouveaux développements aident à optimiser les processus hydroélectriques de stockage pompé, tandis que les investissements et les permis environnementaux aident à faire décoller de nouveaux projets. En février 2023, Hitachi Energy a terminé la première solution de convertisseur de fréquence statique au monde pour utiliser la technologie modulaire à plusieurs niveaux dans une application de stockage hydro pompée. Cette technologie nouvellement développée a été remise au générateur d'alimentation autrichien Verbund, ce qui permet à l'usine PHS de 45 ans de passer à ses deux unités de turbine de pompe de l'opération traditionnelle à vitesse fixe à une vitesse variable. Ces turbines de pompage ajustent automatiquement leur vitesse selon les conditions de réseau et les niveaux d'eau des réservoirs, ce qui améliore l'efficacité du processus PHS et aide à équilibrer le réseau électrique autrichien.

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Facteurs de croissance du marché du stockage hydroélectrique par pompage (PHS)

Exigence croissante en matière de stabilité et de résilience du réseau dans les systèmes d’alimentation électrique intermittente

Les exigences en matière de nouvelles phases dans le secteur de l'électricité ont augmenté pour maintenir un équilibre entre la production et la consommation d'électricité au sein d'un réseau électrique. Pour qu’un système de réseau électrique reste stable, il doit réagir à la volatilité des perturbations de tension et de fréquence accompagnées d’une demande croissante d’énergie à l’échelle mondiale. L’Agence internationale de l’énergie (AIE) prévoit que la demande mondiale d’électricité augmentera de 60 % d’ici la fin de 2040, les pays en développement représentant une part importante. L’Asie-Pacifique devrait consommer 46 % de l’énergie mondiale. Dans les pays développés, la demande devrait augmenter d’environ 30 % d’ici 2040 en raison de l’utilisation croissante des technologies numériques et de données par diverses entreprises. Les marchés de la production d'électricité sont particulièrement vulnérables à la demande induite par les innovations technologiques, telles que la numérisation croissante de l'économie et la montée en puissance des Véhicules électriques (EV).

Les opérateurs et les gouvernements du réseau continuent de rechercher des alternatives pour équilibrer une offre variable avec des demandes fluctuantes. Les nouveaux concepts et développements des opérateurs de grille sont essentiels pour assurer un équilibre cohérent et régulier des sources et de l'approvisionnement électriques. Le stockage d'hydroélectricité pompé est une ressource flexible qui aide à équilibrer la demande et l'offre dans le réseau électrique et intègre différentes sources d'énergie renouvelables, telles que les systèmes d'énergie éolienne et solaire. En raison de leur niveau élevé de flexibilité opérationnelle, les unités de PHS fournissent bon nombre de ces services auxiliaires pour soutenir les opérations du réseau.

Politiques de transition énergétique associées à des progrès technologiques pour PHS

Dans une décision importante d'accélérer la capacité mondiale des énergies renouvelables, les gouvernements des nations ont introduit plusieurs initiatives pour accélérer la mise en service du projet de stockage hydroélectrique pompé. Plusieurs mesures vitales ont été mises en œuvre grâce à des efforts de collaboration. Par exemple, en décembre 2022, la Commission européenne a approuvé une aide d'État d'une valeur de 27,5 millions USD pour le développement d'un stockage hydroélectrique pompé de 75 MW / 530MWh (PHES) en Finlande. Il s'agit de la dernière aide du système de stockage d'énergie de l'UE pour une usine de PHS.

Le gouvernement chinois a un engagement de longue date à étendre la capacité hydroélectrique du pays. Le 13e plan quinquennal avait un objectif de 380 GW de capacité hydroélectrique d'ici la fin 2020 et 470 GW de capacité hydroélectrique d'ici 2025, qui comprend des pH. En Asie-Pacifique, l'hydroélectricité pompée assiste à une expansion rapide en raison du potentiel de cette technologie pour répondre aux charges de pointe et améliorer l'intégration de l'énergie solaire et éolienne en réseaux électriques. En 2021, la National Energy Administration (NEA) a publié un plan de développement à moyen et à long terme pour le stockage hydroélectrique pompé jusqu'en 2035 pour doubler sa capacité de stockage hydroélectrique pompée à 62 GW d'ici 2025 et atteindre 120 GW d'ici 2030. De plus, en 2024, la Le bureau des technologies de l'énergie aquatique du Département américain de l'énergie (DOE) a commencé une assistance technique pour les développeurs hydroélectriques, les opérateurs de systèmes, les services publics et autres parties prenantes pour le développement d'hybrides et de PH de l'hydroélectricité. Cette assistance technique des laboratoires nationaux du DOE vise à soutenir les décisions des parties prenantes concernant les projets potentiels.

En termes de progrès technologiques et de publications scientifiques, l'Europe est en deuxième place dans la production de connaissances hydroélectriques après la Chine. L'UE et les États-Unis accueillent chacun environ 28% des sociétés hydroélectriques les plus innovantes au monde. L'UE détenait 33% de toutes les inventions de grande valeur dans le monde jusqu'en 2020, l'Allemagne, la France et la Pologne étant les principaux contributeurs. Bien que la Chine soit le principal leader des brevets, l'UE, le Japon et la Corée du Sud se comportent de manière similaire et légèrement meilleure que les États-Unis. Ces études de recherche et le soutien du gouvernement incitent les acteurs clés à investir dans PHS, qui stimule le stockage hydroélectrique pompé (PHS) part de marché.

FACTEURS DE RETENUE

Coût d'installation élevé et la disponibilité limitée des terres pour le réservoir entravent le marché

Le développement d'un stockage d'hydroélectricité pompé est un processus difficile et complexe, qui est spécialement conçu pour chaque projet. Le maintien d'une installation PHS est relativement rentable à long terme, tandis que les projets de stockage pompés ont des coûts d'installation élevés. Semblable à d'autres infrastructures à faible teneur en carbone, une grande partie du coût à vie des PHS est engagée pendant la construction avec un capital initial élevé. En raison de cela, les investisseurs ne veulent pas investir même si la technologie est très rentable et durable. Les gouvernements ont développé des usines de PHS, des entreprises ou des services publics verticalement intégrés pour les rendements à long terme et la production d'énergie. Mais maintenant, il est difficile pour les investisseurs de considérer quelles sources de revenus seront disponibles au cours de la longue durée de vie des actifs PHS. Très peu d'organisations ou d'investisseurs privés conviennent de financer de tels projets à long terme en raison des incertitudes du délai de licence ou des périodes de récupération longues.

De plus, un terrain approprié, suffisamment grand et présentant une topographie adaptée au réservoir, à l’installation et à toutes les autres exigences, peut constituer un défi pour répondre à une demande d’électricité à grande échelle. Dans le contexte actuel, la submersion massive, ainsi que l'acquisition de terrains, sont devenues une contrainte importante pour la construction de projets à forte intensité foncière. Tous les projets PHS nécessitent essentiellement deux réservoirs, le réservoir supérieur et le réservoir inférieur, ce qui implique que diverses combinaisons innovantes sont également envisagées pour l'installation d'un projet de stockage par pompage. Cependant, dans le cas spécifique du PHS, il devient difficile de prévoir avec précision les revenus issus de l’arbitrage énergétique, et de nombreux services auxiliaires fournis ne sont toujours pas remboursés de manière adéquate, voire pas du tout, sur de nombreux marchés. Cela peut restreindre la capacité des développeurs à obtenir des sources de revenus supplémentaires. Ces facteurs devraient entraver la croissance du marché du stockage hydroélectrique par pompage (PHS) au cours de la période de prévision.

Analyse de segmentation du marché du stockage hydroélectrique pompé (PHS)

Analyse par type

La boucle ouverte domine le marché en raison de son faible coût et de son processus d'installation facile

En fonction du type, le marché mondial est segmenté en boucle ouverte et en boucle fermée.

Le segment en boucle ouverte représente une part importante du marché en tant que projets importants dans les pays développés et en développement est en boucle ouverte. De plus, ces projets entraînent des coûts faibles et offrent un processus d'installation facile. Les projets de PHS en boucle ouverte ont un réservoir supérieur ou inférieur, qui est en continu connecté à une caractéristique d'eau qui coule naturellement. Dans de tels cas, l'électricité peut être générée sans avoir besoin de pompage, comme le montre une installation hydroélectrique de stockage sans la fonction de pompage. Les systèmes actuels en boucle ouverte peuvent également dépasser 100 GWh en stockage d'énergie, comme le projet Vilarrinho Das Furnas au Portugal. Le projet de stockage pompé de fengning de 3 600 MW en construction en Chine sera le plus grand au monde une fois achevé en 2025.

Les plantes de PHS en boucle fermée ont des réservoirs qui ne sont pas connectés tout le temps à une caractéristique d'eau qui coule naturellement, comme une rivière ou un lac. Les usines en boucle fermée permettent une plus grande flexibilité, et un avantage essentiel des pH en boucle fermée est que son impact environnemental est généralement plus faible. Le nombre de ces usines devrait augmenter au cours de la période de prévision, car de nombreuses plantes hydroélectriques pompées en boucle fermée sont sous la planification et le développement. Le système en boucle fermée bénéficiera en utilisant l'électricité produite par le projet solaire à proximité de pomper l'eau en montée pendant la veille avant de dépasser l'entreprise et d'énergie flexible à des périodes de demande de pointe.

Par analyse de capacité

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Au-dessus de 1 000 MW, la capacité domine le marché en raison de capacités de stockage d'énergie plus élevées

En fonction de la capacité, le marché mondial est segmenté en moins de 500 MW, entre 500 et 1 000 MW et au-dessus de 1 000 MW.

L'usine PHS de plus de 1 000 MW est le segment leader du marché en termes de capacité en raison des besoins massifs en capacité de stockage d'énergie pour les mégaprojets énergétiques à l'échelle mondiale. Les centrales de stockage hydroélectrique par pompage d'une capacité supérieure à 1 000 MW offrent des capacités de stockage d'énergie plus élevées et leur permettent de jouer un rôle essentiel dans la stabilité du réseau et dans la satisfaction des exigences de pointe de la demande. Ces centrales sont bien adaptées pour fournir des services essentiels d'équilibrage du réseau et pour l'intégration de réseaux intermittents. énergie renouvelable Sources, telles que l'énergie solaire et le vent dans le système de grille. Bien que les coûts d'immobilisations initiaux des projets de PHS à grande échelle soient importants, ils peuvent souvent atteindre des économies d'échelle, entraînant une baisse des coûts par unité d'énergie stockée par rapport aux petites installations. Cela peut les rendre plus rentables à long terme, en particulier pour répondre aux besoins de stockage d'énergie de projets importants à l'échelle des services publics.

Le segment de capacité inférieur à 500 MW contient la deuxième part la plus élevée du marché en raison de la disponibilité du site et de la faisabilité économique de l'installation et du maintien d'une usine de PHS. La construction d'usines de stockage hydroélectriques à grande échelle nécessite des investissements considérables et des conditions géographiques appropriées. Les projets inférieurs à 500 MW sont souvent plus viables économiquement à se développer par rapport aux plus grandes installations. L'identification des sites appropriés pour les usines de PHS implique des exigences géographiques spécifiques, telles que l'accès aux sources d'eau, les différences d'élévation et la disponibilité des terres. Les sites qui répondent à ces critères et peuvent accueillir des capacités plus importants sont limités.

Le segment 500-1000 MW offre une plus grande capacité de stockage d'énergie par rapport aux petites installations. L'augmentation de la demande d'énergie à travers le monde stimule la croissance de ce segment. L'augmentation de la capacité des plantes permet le stockage et la libération de plus grandes quantités d'énergie, offrant une stabilité et une fiabilité plus importantes du réseau. De plus, les usines avec cette gamme de capacités peuvent fournir des services de support de grille essentiels, tels que la régulation des fréquences, le contrôle de la tension et les capacités de démarrage noir. Ceux-ci finissent par jouer un rôle crucial dans l'équilibre des fluctuations de l'offre et de la demande, en particulier dans les systèmes d'alimentation à grande échelle.

APERÇU RÉGIONAL

Le marché du stockage hydroélectrique par pompage (PHS) a été étudié géographiquement dans cinq régions principales : Amérique du Nord, Europe, Asie-Pacifique, Amérique latine, Moyen-Orient et Afrique.

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Les pays nord-américains sont des marchés importants pour le PHS, en particulier les États-Unis. La région possède plusieurs installations hydroélectriques existantes et investit dans de nouveaux projets pour améliorer la stabilité du réseau et soutenir l'intégration des énergies renouvelables.

L'Europe a une longue histoire de stockage hydroélectrique par pompage, la Norvège, la Suisse et l'Autriche ayant mis en place des mégaprojets dotés de capacités substantielles. En outre, de nombreux pays de la région investissent dans la modernisation des installations existantes et dans la construction de nouvelles pour soutenir la transition vers des sources d'énergie renouvelables.

L’Asie-Pacifique, dirigée par la Chine, le Japon et l’Australie, connaît une croissance rapide de son marché. La Chine, en particulier, a investi de manière significative dans des projets de pompage hydroélectrique dans le cadre de ses plans d’expansion des énergies renouvelables. Certains des projets PHS les plus importants au monde se concentreront en Chine pour l’année à venir.

En Amérique latine, le Brésil et le Chili explorent également le stockage hydroélectrique par pompage pour intégrer les énergies renouvelables dans leurs réseaux et améliorer la sécurité énergétique.

Au Moyen-Orient et en Afrique, le marché du PHS est relativement plus petit par rapport aux autres, et il y a un intérêt croissant à tirer parti de la technologie hydroélectrique pompée pour soutenir le déploiement des énergies renouvelables et relever les défis de l'accès à l'énergie.

ACTEURS CLÉS DE L'INDUSTRIE

Le paysage concurrentiel est dominé par les grandes entreprises et les acteurs des infrastructures

Le paysage concurrentiel du marché mondial du stockage hydraulique par pompage est très fragmenté, avec des acteurs régionaux de grande et moyenne taille proposant une large gamme de produits aux niveaux local et national tout au long de la chaîne de valeur. Les entreprises se concentrent sur l’augmentation de la R&D pour les innovations en matière de PHS afin d’améliorer l’efficacité des usines et de répondre aux exigences futures de la demande énergétique croissante.

Liste du haut Compagnies de stockage hydroélectrique pompé:

• ANDRITZ AG (Autriche)


• Siemens AG (Allemagne)


• Enel Spa (Italie)


• Duke Energy Co. (États-Unis)


• Voith Gmbh & Co. Kgaa (Allemagne)


• GE Vernova (NOUS.)


• Power Construction Corporation de Chine (Chine)


• Puissance torrent (Inde)


• ITC Holdings (États-Unis)


• NextEra Energy, Inc. (États-Unis)


• China Energy Engineering Corporation (Chine)

Développements clés de l'industrie:

• Avril 2024 : Andritz a annoncé son intention de mettre à niveau la centrale de stockage pompée Cruachan en Écosse. La société fournira deux nouvelles unités de génération comprenant des turbines à pompe et des générateurs de moteurs, ainsi que des vannes d'entrée principales essentielles. L'objectif de ce projet de modernisation est d'augmenter la puissance de sortie de 40 MW et de le porter à un total de 480 MW.


• Avril 2023 : Ignitis Gamyba a embauché Voith Hydro pour agrandir l'usine de pompage-turbinage de Kruonis en Lituanie. L'accord signé s'élevait à 162 millions de dollars pour l'installation de l'unité pompe-turbine très flexible d'une puissance de 110 MW.


• Septembre 2022 : Greenko MP01 IREP Private Limited a fait appel à ANDRITZ pour les travaux électromécaniques du projet de stockage par pompage de 1 440 MW-Gandhi Sagar dans le Madhya Pradesh, en Inde. L'accord comprenait la conception, la fabrication, la fourniture, les tests et la mise en service de sept unités de pompage réversibles (cinq unités de 240 MW et deux unités de 120 MW), de vannes d'entrée principales et d'auxiliaires associés.


• Mai 2022: Voith Hydro a installé la première unité de stockage pompée 600 R / min au monde pour l'opération commerciale à la gare chinoise de Changlongshan. Six unités ont été installées à la station de 2,1 GW, la vitesse nominale des unités 1 à 4 étant de 500 r / min.


• Juillet 2021: Voith Hydro a achevé les travaux de modernisation de la centrale électrique du Drakensberg, qui est la deuxième plus grande installation de pompage-turbinage d'Afrique du Sud. L'entreprise a reçu une commande pour la conception, l'installation et la mise en service d'anciens générateurs à la centrale électrique de pompage-turbinage du Drakensberg.

Reporter la couverture

Le rapport fournit une analyse détaillée du marché et se concentre sur des aspects cruciaux, tels que les principaux acteurs clés, les types de produits et les principales applications du produit. En outre, il offre un aperçu des tendances du marché et met en évidence les développements vitaux de l'industrie. En plus des facteurs mentionnés ci-dessus, le rapport englobe plusieurs facteurs qui ont contribué à la croissance du marché ces dernières années.

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