Trh skladování energie pomocí setrvačníků – Zpráva 2025: Hluboká analýza faktorů růstu, technologických inovací a globálních příležitostí. Prozkoumejte velikost trhu, konkurenční dynamiku a budoucí trendy formující odvětví.

• Výkonný souhrn a přehled trhu
• Klíčové technologické trendy v systémech skladování energie pomocí setrvačníků
• Konkurenční prostředí a vedoucí hráči
• Předpovědi růstu trhu (2025–2030): CAGR, analýza příjmů a objemu
• Regionální analýza trhu: Severní Amerika, Evropa, Asie-Pacifik a zbytek světa
• Budoucí výhled: Nové aplikace a investiční příležitosti
• Výzvy, rizika a strategické příležitosti
• Zdroje a reference

Výkonný souhrn a přehled trhu

Systémy skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) jsou pokročilé mechanické zařízení, která ukládají energii ve formě rotační kinetické energie pomocí točící se hmoty, neboli setrvačníku. Tyto systémy jsou stále více uznávány pro svou schopnost poskytovat rychlou reakci na požadavky na energii, vysokou cyklickou životnost a minimální dopad na životní prostředí ve srovnání s chemickými bateriemi. Jak se globální energetický sektor přesměrovává směrem k integraci obnovitelných zdrojů a modernizaci sítí, FESS získává na významu jako kritická technologie pro stabilitu sítě, regulaci frekvence a krátkodobé skladování energie.

V roce 2025 se předpokládá, že globální trh se skladováním energie pomocí setrvačníků bude pokračovat v robustním růstu, podporovaném rostoucí poptávkou po stabilitě sítě, proliferací obnovitelných zdrojů energie a potřebou efektivních doplňkových služeb. Podle MarketsandMarkets se očekává, že trh se skladováním energie pomocí setrvačníků dosáhne hodnoty více než 500 milionů USD do roku 2025, s ročním průměrným tempem růstu (CAGR) přesahujícím 8 % od roku 2020 do 2025. Hlavními oblastmi růstu jsou Severní Amerika, Evropa a části Asie-Pacifiku, kde iniciativy modernizace sítě a cíle obnovitelných zdrojů urychlují adaptaci.

Hlavní hráči v odvětví, jako Beacon Power, Temporal Power a PUNCH Flybrid, investují do pokročilých kompozitních materiálů, magnetických ložisek a vakuových obalů, aby zvýšili efektivitu systému a snížili provozní náklady. Tyto technologické pokroky zvyšují konkurenceschopnost FESS ve srovnání s tradičními bateriovými systémy, zejména pro aplikace vyžadující vysoký výkon a rychlé cykly nabíjení a vybíjení.

• Služby sítě: FESS jsou stále více nasazovány pro regulaci frekvence, podporu napětí a spinning reserve, nabízející milisekundové doby reakce a vysokou spolehlivost.
• Integrace obnovitelných zdrojů: Přerušovaná povaha větrné a solární energie zvyšuje poptávku po rychlých skladovacích řešeních, jako jsou setrvačníky, aby se vyrovnaly výstupy a udržela se stabilita sítě.
• Průmysl a doprava: Kromě aplikací v síti se FESS začínají uplatňovat v nepřerušitelných napájecích zdrojích (UPS), železnicích a těžkých vozidlech pro využití energie a šetření při špičkách.

Navzdory svým výhodám čelí FESS výzvám, jako jsou vysoké počáteční náklady a omezená schopnost dlouhodobého skladování. Nicméně, probíhající výzkum a vývoj a podpůrné politické rámce by měly dále zlepšit vyhlídky trhu do roku 2025 a dále, což umisťuje skladování energie pomocí setrvačníků jako nezbytnou součást vyvíjející se globální energetické infrastruktury.

Klíčové technologické trendy v systémech skladování energie pomocí setrvačníků

Systémy skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) procházejí technologickou renesancí v roce 2025, podpořenou pokroky v materiálové vědě, digitální kontrole a integraci s obnovitelnými zdroji energie. Tyto systémy, které ukládají energii v rotačním pohybu vysokorychlostního setrvačníku, jsou stále více přijímány pro stabilizaci sítě, nepřerušitelné napájecí zdroje (UPS) a aplikace regulace frekvence.

Jedním z nejvýznamnějších trendů je použití pokročilých kompozitních materiálů, jako jsou polymerní kompozity vyztužené uhlíkovými vlákny, pro rotory setrvačníků. Tyto materiály nabízejí vynikající poměr síla/k váha, což umožňuje vyšší rotační rychlosti a větší kapacitu skladování energie bez ohrožení bezpečnosti. Společnosti jako Temposys a Beacon Power jsou na čele, vyvíjející setrvačníky, které mohou fungovat při desítkách tisíc otáček za minutu, což významně zlepšuje energetickou hustotu a efektivitu systému.

Dalším klíčovým trendem je integrace magnetických ložisek a vakuových obalů. Magnetická ložiska snižují tření a mechanické opotřebení, prodlužují provozní životnost FESS a minimalizují požadavky na údržbu. Vakuové obaly dále snižují odpor vzduchu, což umožňuje ještě vyšší rotační rychlosti a zlepšenou účinnost cyklu. Tyto inovace jsou implementovány v projektech komerčního měřítka, jak ukazují Active Power a Stornetic, které hlásí efektivity systému přesahující 90 % v nedávných nasazeních.

Digitalizace a chytré řídicí systémy také transformují FESS. Pokročilá výkonová elektronika a sledování v reálném čase umožňují přesnou kontrolu nabíjecích a vybíjecích cyklů, čímž se usnadňuje bezproblémová integrace s chytrými sítěmi a obnovitelnými zdroji energie. To je obzvlášť relevantní, když podniky hledají rychle reagující skladovací řešení pro vyrovnání nepravidelného slunečního a větrného generování. Podle Wood Mackenzie se očekává, že nasazení digitálně řízených systémů setrvačníků poroste o více než 15 % ročně do roku 2025, podporováno poptávkou po službách sítě a mikrogridových aplikacích.

Nakonec získávají na síle modulární a škálovatelné návrhy, které umožňují flexibilní nasazení jak ve velkých elektrických sítích, tak v distribuovaných energetických prostředích. Tato modularita podporuje rychlou instalaci a snadné rozšiřování, což dělá z FESS konkurenceschopnou volbu v rozvíjející se krajine skladování energie. Jak se tyto technologické trendy prolínají, je skladování energie pomocí setrvačníků připraveno hrát klíčovou roli v přechodu k odolnější a udržitelné energetické infrastruktuře.

Konkurenční prostředí a vedoucí hráči

Konkurenční prostředí trhu se systémy skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) v roce 2025 je charakterizováno kombinací zavedených poskytovatelů technologií, inovativních startupů a strategických partnerství s energetickými společnostmi a provozovateli sítí. Trh zůstává relativně specializovaný ve srovnání s uložením na bázi baterií, ale získává na významu v důsledku rostoucí poptávky po skladovacích řešení s vysokým výkonem a krátkodobými aplikacemi pro stabilizaci sítě, regulaci frekvence a nepřerušitelné napájecí zdroje (UPS).

Mezi klíčové hráče na trhu FESS patří Beacon Power, průkopník v systémech setrvačníků na úrovni sítě, který provozuje komerční setrvačníkové elektrárny ve Spojených státech a pokračuje v rozšiřování svých služeb pro regulaci frekvence. Temporal Power (nyní součást NRStor Inc.) nasadil systémy setrvačníků v Kanadě, zaměřující se na vyrovnávání sítě a průmyslové aplikace. PUNCH Flybrid a Active Power se vyznačují důrazem na UPS a kritickou infrastrukturu, využívající technologii setrvačníků pro rychlé reakce a vysokou spolehlivost.

Konkurenční prostředí je formováno probíhajícími technologickými pokroky, jako jsou použití kompozitních materiálů pro rotory, magnetická ložiska pro snížení tření a vakuové obaly pro minimalizaci ztrát energie. Tyto inovace umožňují vyšší energetickou hustotu a delší provozní životnost, což je klíčové pro komerční životaschopnost. Společnosti jako Stornetic a Kinetic Traction Systems posunují hranice v průmyslových a dopravních sektorech s modulárními a škálovatelnými řešeními setrvačníků.

Strategická spolupráce jsou také charakteristickým znakem sektoru. Například Beacon Power spolupracuje s regionálními přenosovými organizacemi na integraci setrvačníků do trhů s doplňkovými službami, zatímco NRStor Inc. pracuje s energetickými společnostmi na demonstraci hodnoty setrvačníků v integraci obnovitelných zdrojů a odolnosti sítí.

• Baréry vstupu na trh zůstávají mírné, přičemž klíčovými faktory jsou kapitálová intenzita a diferenciace technologií.
• Existující hráči investují do výzkumu a vývoje s cílem zlepšit efektivitu a snížit náklady, zatímco noví hráči se zaměřují na specializované aplikace a regionální trhy.
• Regulační podpora modernizace sítí a dekarbonizace by měla dále stimulovat konkurenci a inovace v roce 2025.

Předpovědi růstu trhu (2025–2030): CAGR, analýza příjmů a objemu

Globální trh systémů skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) je připraven na robustní růst mezi lety 2025 a 2030, podpořený rostoucí poptávkou po stabilitě sítě, integraci obnovitelných zdrojů energie a pokroky v technologiích vysokorychlostních kompozitních setrvačníků. Podle projekcí MarketsandMarkets se očekává, že trh FESS zaznamená roční průměrné tempo růstu (CAGR) přibližně 8–10 % během tohoto období. Tento růst podpořují rostoucí potřeby po efektivních, dlouhotrvajících a nízkoúdržbových skladovacích řešeních, zejména v regionech, které se agresivně rozšiřují ve svých portfoliích obnovitelných energií.

Odhady příjmů naznačují, že globální trh FESS, oceněný na přibližně 400 milionů USD v roce 2024, by mohl překročit 700 milionů USD do roku 2030. Tento odhad podporují zvýšené investice do modernizace sítí a mikrogridových projektů, zejména v Severní Americe, Evropě a částech Asie-Pacifiku. Očekává se, že komerční a průmyslové sektory budou klíčovými přispěvateli k příjmům, využívajícími systémy setrvačníků pro nepřerušitelné napájení (UPS), regulaci frekvence a rychlou odpověď na doplňkové služby.

Z hlediska objemu se očekává, že trh zaznamená významný vzestup v instalované kapacitě, přičemž každoroční nasazení se odhaduje na nárůst z přibližně 150 MW v roce 2025 na více než 300 MW do roku 2030. Tento dvojnásobný nárůst objemu odráží jak zvětšování velikosti jednotlivých projektů, tak širší přijetí FESS v různých aplikacích, včetně datových center, dopravní infrastruktury a distribuovaných energetických zdrojů. Zejména region Asie-Pacifik je prognózován jako ten s nejrychlejším růstem objemu, podpořený vládními iniciativami na zvýšení odolnosti sítě a podporou rozvoje chytrých měst.

• Hlavní faktory růstu: Integrace přerušovaných obnovitelných zdrojů, poptávka po rychlých službách sítě a technologické pokroky snižující náklady systémů.
• Výzvy: Vysoké počáteční kapitálové náklady a konkurence z alternativních technologií skladování, jako jsou lithium-iontové baterie.
• Příležitosti: Expanze na nově se rozvíjející trhy, hybridizace s jinými skladovacími systémy a přijetí v aplikacích elektrické železnice a hromadné dopravy.

Celkově se očekává, že období 2025–2030 bude transformační pro trh skladování energie pomocí setrvačníků, s stabilním CAGR, rostoucími příjmy a rozšiřujícími se objemy nasazení, jak potvrzují průmyslové analýzy od IDTechEx a Fortune Business Insights.

Regionální analýza trhu: Severní Amerika, Evropa, Asie-Pacifik a zbytek světa

Regionální analýza trhu pro systémy skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) v roce 2025 odhaluje odlišné trajektorie růstu a vzory přijetí napříč Severní Amerikou, Evropou, Asií-Pacifikem a zbytkem světa. Dynamika trhu každého regionu je formována iniciativami modernizace sítě, integrací obnovitelných zdrojů energie a vládními politikami podporujícími technologie skladování energie.

• Severní Amerika: Severní Amerika, vedená Spojenými státy, zůstává lídrem v přijetí FESS díky robustním investicím do odolnosti sítě a obnovitelné energie. Pokračující financování ministerstva energetiky USA pro pokročilé skladování energie a přítomnost klíčových hráčů, jako Beacon Power, urychlilo komerční nasazení, zejména pro regulaci frekvence a mikrogridové aplikace. Kanada rovněž zaznamenává zvýšení pilotních projektů, podporovaných zaměřením na čistou energii a stabilitu sítě. Očekává se, že severoamerický trh udrží stabilní růst, podporován příznivými regulačními rámci a demonstračními projekty ve velkém měřítku.
• Evropa: Trh FESS v Evropě je podporován ambiciózními cíli dekarbonizace a směrnicemi Evropské unie v oblasti skladování energie. Země jako Německo a Spojené království jsou na čele, využívající systémy setrvačníků pro vyrovnávání sítě a integraci přerušovaných obnovitelných zdrojů. Podpora Evropské komise pro inovativní skladovací řešení a přítomnost společností, jako je Temporal Power, podporují konkurenceschopné prostředí. Důraz regionu na udržitelnost a flexibilitu sítě by měl podpořit další přijetí do roku 2025.
• Asie-Pacifik: Region Asie-Pacifik zaznamenává rychlý růst instalací FESS, zejména v Číně, Japonsku a Austrálii. Agresivní expanze obnovitelné energie v Číně a iniciativy modernizace sítě vytvořily významné příležitosti pro technologii setrvačníků, kdy vláda podporuje pilotní projekty a místní výrobci vstupují na trh. Zaměření Japonska na infrastrukturu odolnou vůči katastrofám a potřeba Austrálie stabilizovat síť uprostřed rostoucí penetrace sluneční a větrné energie rovněž zvyšují poptávku. Tento region by měl mít nejrychlejší míru růstu na světě, podporován velkými investicemi do infrastruktury a podpůrnými politickými prostředími.
• Zbytek světa: V zbytek světa je přijetí zatím na začátku, ale získává na významu v regionech s nespolehlivými sítěmi nebo vysokým potenciálem obnovitelné energie, jako jsou některé části Středního východu, Afriky a Latinské Ameriky. Pilotní projekty a mezinárodní spolupráce pokládají základy pro budoucí expanzi na trhu, přičemž organizace jako Mezinárodní energetická agentura zdůrazňují roli FESS v nově vznikajících trzích.

Celkově je globální trh FESS v roce 2025 charakterizován regionálními rozdíly v mírách přijetí, přičemž Asie-Pacifik a Evropa vedou v dynamice růstu, zatímco Severní Amerika konsoliduje svou výhodu časného přístupu a zbytek světa prozkoumává nové příležitosti pro nasazení.

Budoucí výhled: Nové aplikace a investiční příležitosti

Dívajíc se dopředu k roku 2025, systémy skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) jsou připraveny na významný růst, podpořený novými aplikacemi a rostoucím investičním zájmem. Jak se globální energetická krajina přesouvá směrem k dekarbonizaci a modernizaci sítí, FESS získává na významu díky svým jedinečným výhodám – rychlí reakční časy, vysoká cyklická životnost a minimální dopad na životní prostředí ve srovnání s chemickými bateriemi.

Jednou z nejvíce slibných nových aplikací je regulace frekvence sítě. Jak roste podíl obnovitelných zdrojů energie, provozovatelé sítí potřebují rychlá skladovací řešení k vyrovnání výkyvů nabídky a poptávky. Systémy setrvačníků, s jejich milisekundovými časy reakce, jsou nasazovány na trzích doplňkových služeb, zejména v regionech s agresivními cíli obnovitelných zdrojů, jako je Evropská unie a některé části Severní Ameriky (Mezinárodní energetická agentura). Kromě toho mikrogridy a odlehlé komunity zkoumají FESS k stabilizaci místních sítí a snížení závislosti na dieselových generátorech.

Další oblastí, kde FESS nacházejí nové příležitosti, je elektrifikace dopravy. Vysokorychlostní železniční systémy a městské dopravní sítě pilotují systémy rekuperačního brzdění na bázi setrvačníků k zachycení a opětovnému využití kinetické energie, což zlepší celkovou energetickou efektivitu (Siemens AG). V komerčních a průmyslových sektorech jsou setrvačníky integrovány do systémů nepřerušitelného napájení (UPS) pro okamžitou zálohu během narušení napájení, což je kritická potřeba pro datová centra a výrobní zařízení.

Z investičního pohledu trh se setrvačníky přitahuje jak veřejný, tak soukromý kapitál. Vlády podporují demonstrační projekty a pilotní programy prostřednictvím dotací a pobídek na čistou energii, zatímco rizikový kapitál a korporátní investoři podporují startupy zaměřené na pokročilé kompozitní materiály a technologie magnetických ložisek (Ministerstvo energetiky USA). Podle Wood Mackenzie se očekává, že globální investice do mechanického skladování energie – včetně setrvačníků – porostou ročním průměrným tempem přes 8 % do roku 2025, přičemž Asie-Pacifik a Severní Amerika vedou nasazení.

• Expanze do služeb sítě a mikrogridů
• Integrace s elektrickými železnicemi a dopravními systémy
• Růst v průmyslových UPS a pro aplikace s kritickým výkonem
• Zvýšený výzkum a vývoj v materiálech a efektivitě systémů

Ve shrnutí, rok 2025 pravděpodobně uvidí FESS přesunout se mimo specializované aplikace, s širším přijetím, které bude řízeno modernizací sítí, elektrifikací dopravy a podpůrnými investičními podmínkami.

Výzvy, rizika a strategické příležitosti

Systémy skladování energie pomocí setrvačníků (FESS) získávají na významu jako slibné řešení pro stabilitu sítě, integraci obnovitelných zdrojů a aplikace s vysokým výkonem. Nicméně, sektor čelí složitému spektru výzev a rizik, vedle významných strategických příležitostí, jak se trh vyvíjí v roce 2025.

Jednou z hlavních výzev pro FESS jsou vysoké počáteční náklady ve srovnání se zavedenými technologiemi baterií. Přesné strojírenství potřebné pro vysokorychlostní rotory, vakuové obaly a magnetická ložiska zvyšuje počáteční investice, což činí konkurenceschopnost cen trvalou překážkou. Navíc trh dominuje lithium-iontovým bateriím, které profitují z ekonomiky měřítka a vyvinutého dodavatelského řetězce, čímž se zvyšuje konkurenční tlak (Mezinárodní energetická agentura).

Technologická rizika také přetrvávají. Setrvačníky jsou náchylné k mechanickým poruchám způsobeným únavou materiálu, opotřebením ložisek a potenciálními katastrofálními rozpadmi při vysokých rotačních rychlostech. Tato rizika vyžadují důkladné bezpečnostní protokoly a pokročilé monitorovací systémy, což může přidávat na provozní složitosti a nákladech. Dále, FESS jsou nejlépe uzpůsobeny pro krátkodobé, vysoce výkonné aplikace (jako je regulace frekvence a nepřerušitelný napájecí zdroj), což omezuje jejich dostupný trh ve srovnání s dlouhodobými skladovacími řešeními (Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie).

Regulační a tržní rizika jsou také významná. Nedostatek standardizovaných měřítek výkonnosti a protokolů pro připojení sítě pro FESS může zpomalit přijetí, protože energetické společnosti a provozovatelé sítí mohou být zdrženliví integrovat nové technologie bez jasných pokynů. Politické pobídky a tržní mechanismy často favorizují více zavedené technologické skladovací řešení, což vytváří nerovné podmínky (Ministerstvo energetiky USA).

Navzdory těmto výzvám existuje mnoho strategických příležitostí. Globální tlak na dekarbonizaci a modernizaci sítí zvyšuje poptávku po rychle reagujících, skladovacích řešeních s vysokým cyklem – oblasti, kde FESS vynikají. Jejich dlouhá provozní životnost, minimální degradace a ekologické výhody (žádné nebezpečné chemikálie) je umisťují jako udržitelné alternativě pro specifické užití. Nově vznikající trhy, jako jsou mikrogridy, datová centra a elektrické železniční systémy, stále více uznávají hodnotu FESS pro kvalitu a spolehlivost napájení (IDTechEx).

• Sadržování strategických partnerství s energetickými společnostmi a vývojáři obnovitelných zdrojů může urychlit nasazení a růst.
• Pokroky v kompozitních materiálech a magnetické levitaci mohou snížit náklady a zlepšit bezpečnost.
• Politické prosazování pobídek zaměřených na technologie bez ohledu na skladování by mohlo vyrovnat konkurenční prostředí.

Ve shrnutí, ačkoliv FESS čelí významným technickým, ekonomickým a regulačním překážkám v roce 2025, cílené inovace a strategické přístupy mohou odemknout významné příležitosti pro růst v rozvíjejícím se trhu s energetickým skladováním.

Zdroje a reference

• MarketsandMarkets
• Beacon Power
• PUNCH Flybrid
• Active Power
• Wood Mackenzie
• IDTechEx
• Fortune Business Insights
• Mezinárodní energetická agentura
• Siemens AG
• Národní laboratoř pro obnovitelné zdroje energie