Trh systémů ukládání energie na základě setrvačníků: Zpráva 2025: Hluboká analýza faktorů růstu, technologických inovací a globálních příležitostí. Prozkoumejte velikost trhu, konkurenční dynamiku a budoucí trendy tvarující odvětví.

• Shrnutí a přehled trhu
• Hlavní technologické trendy v systémech ukládání energie na bázi setrvačníků
• Konkurenční prostředí a hlavní hráči
• Předpovědi růstu trhu (2025–2030): CAGR, analýza příjmů a objemu
• Regionální analýza trhu: Severní Amerika, Evropa, Asie a Tichomoří a zbytek světa
• Budoucí výhled: Nové aplikace a investiční příležitosti
• Výzvy, rizika a strategické příležitosti
• Zdroje a reference

Shrnutí a přehled trhu

Systémy ukládání energie na bázi setrvačníků (FESS) jsou pokročilé mechanické zařízení, která ukládají energii ve formě rotační kinetické energie pomocí točivé hmoty, nebo setrvačníku. Tyto systémy jsou čím dál více uznávány pro svou schopnost poskytovat rychlou odezvu ukládání energie, vysokou cyklickou životnost a minimální vliv na životní prostředí ve srovnání s alternativami chemických baterií. Jak se globální energetické prostředí posouvá směrem k integraci obnovitelných zdrojů a modernizaci sítí, FESS získávají na významu v aplikacích, které vyžadují vysoký výkon a časté cyklování, jako je regulace frekvence sítě, záložní napájení (UPS) a doprava.

V roce 2025 se očekává, že globální trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků bude i nadále vykazovat silný růst, podporovaný rostoucí poptávkou po stabilitě sítě, proliferací obnovitelných zdrojů energie a potřebou efektivních, dlouhotrvajících řešení pro ukládání. Podle MarketsandMarkets se očekává, že trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků dosáhne hodnoty 553 milionů USD do roku 2025, s průměrným ročním růstem (CAGR) přes 8 % od roku 2020. Tento růst je podpořen rostoucími investicemi do infrastruktury inteligentních sítí a rostoucím důrazem na dekarbonizaci v hlavních ekonomikách.

Hlavní hráči v odvětví, včetně Beacon Power, Temporal Power a PUNCH Flybrid, posouvají technologii FESS dopředu prostřednictvím inovací v kompozitních materiálech, magnetických ložiscích a vakuových krytech, které zvyšují efektivitu systému a snižují provozní náklady. Tyto pokroky činí FESS konkurenceschopnějšími ve srovnání s tradičním ukládáním energie v bateriích, zejména v aplikacích, kde jsou rychlé cykly nabíjení/vybíjení a dlouhá provozní životnost rozhodující.

Regionálně vedou v adopci systémů setrvačníků Severní Amerika a Evropa, podpořeny příznivými regulačními rámci a významnými investicemi do integrace obnovitelné energie. Například Ministerstvo energetiky USA financovalo několik demonstračních projektů, aby ověřilo výkonnost FESS v aplikacích na úrovni sítě (Ministerstvo energetiky USA). Mezitím se Asie a Tichomoří objevuje jako trh s vysokým růstem, poháněný expanzí industrializace a rostoucími iniciativami modernizace sítí.

Stručně řečeno, trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků v roce 2025 se vyznačuje technologickými inovacemi, rozšiřujícím se rozsahem aplikací a silnou podporou politik. Jak se zvyšuje potřeba odolného, udržitelného a vysoce výkonného ukládání energie, FESS mají potenciál hrát klíčovou roli v měnícím se globálním energetickém ekosystému.

Hlavní technologické trendy v systémech ukládání energie na bázi setrvačníků

Systémy ukládání energie na bázi setrvačníků (FESS) procházejí technologickou renesancí v roce 2025, poháněné globálním tlakem na stabilitu sítí, integraci obnovitelných zdrojů a dekarbonizaci. FESS pracují na principu převodu elektrické energie na kinetickou energii pomocí rotující hmoty a poté ji zpětně převádí podle potřeby. Nedávné pokroky zvyšují jejich efektivitu, škálovatelnost a komerční životaschopnost, což je činí konkurenceschopnou alternativou k chemickým bateriím v určitých aplikacích.

Jedním z nejvýznamnějších trendů je adopce pokročilých kompozitních materiálů pro rotory. Kompozity z uhlíkových vláken a skleněných vláken nahrazují tradiční ocel, což umožňuje vyšší rotační rychlosti a větší hustotu energie při současném snížení hmotnosti systému a požadavků na údržbu. Tento posun ilustrují inovace od společnosti Beacon Power, která nasadila vysoce rychlé kompozitní setrvačníky v projektech regulace frekvence sítě.

Dalším klíčovým vývojem je integrace magnetických ložisek a vakuových uzávěrů. Magnetická ložiska eliminují mechanický tření, což prodlužuje životnost systému a zvyšuje celkovou účinnost. Vakuové kryty dále snižují vzduchový odpor, což umožňuje setrvačníkům točit se rychlostí desítek tisíc otáček za minutu. Tyto funkce jsou nyní standardní v systémech další generace, jak ukazují nabídky od společnosti Temporal Power a Punch Flybrid.

Napájecí elektronika a digitální řídicí systémy se také rychle vyvíjejí. Moderní FESS využívají sofistikované měniče a monitorování v reálném čase, aby optimalizovaly cykly nabíjení/vybíjení, bezproblémově komunikovaly s inteligentními sítěmi a poskytovaly rychlé reakční časy pro doplňkové služby. Tato digitalizace je zásadní pro aplikace, jako je regulace frekvence, podpora napětí a záložní napájení (UPS) v kritické infrastruktuře.

Škálovatelnost a modularita se stávají prioritami při navrhování. Výrobci vyvíjejí modulární jednotky setrvačníků, které mohou být agregovány k uspokojení různých energetických a výkonových požadavků, od malých komerčních instalací po multi-megawattové nasazení na úrovni sítě. Tento přístup podporují lídři na trhu, jako je Active Power, která nabízí systémová řešení pro datová centra a průmyslové klienty.

Konečně, integrace FESS s obnovitelnými zdroji energie získává na významu. Setrvačníky jsou stále častěji nasazovány vedle solárních a větrných instalací, aby vyhlazovaly výkyvy v produkci energie a zlepšovaly spolehlivost sítě. Podle zpráv Mezinárodní energetické agentury se očekává, že takové hybridní systémy zaznamenají urychlené přijetí, jak se zvyšuje průnik obnovitelné energie po celém světě.

Konkurenční prostředí a hlavní hráči

Konkurenční prostředí trhu se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků (FESS) v roce 2025 je charakterizováno směsí zavedených technologických poskytovatelů, inovativních startupů a strategických partnerství s energií a operátory sítí. Trh zůstává relativně specializovaný ve srovnání s ukládáním na bázi baterií, nicméně získává na významu díky svým jedinečným výhodám v aplikacích s vysokým cyklem a krátkým trváním, jako jsou regulace frekvence, záložní napájení (UPS) a stabilizace sítě.

Mezi klíčové hráče na trhu FESS patří Beacon Power, průkopník v komerčních systémech setrvačníků, který i nadále provozuje velké setrvačníkové elektrárny ve Spojených státech a rozšířil své služby pro operátory sítí, kteří hledají rychlé reakční doplňkové služby. Temporal Power se sídlem v Kanadě se zaměřuje na instalace na úrovni sítě a účastní se několika pilotních projektů s energetickými společnostmi v Severní Americe. PUNCH Flybrid a Active Power jsou známy svým zaměřením na aplikace v průmyslu a datových centrech, využívající technologii setrvačníků pro vysoce spolehlivá UPS řešení.

V Evropě investovaly společnosti jako Siemens Energy a Safran do výzkumu a vývoje a pilotních projektů, často ve spolupráci s výzkumnými institucemi a vládou podporovanými iniciativami energetického přechodu. Tyto společnosti zkoumají hybridní systémy, které kombinují setrvačníky s dalšími technologiemi pro ukládání energie, aby optimalizovaly výkon a náklady.

Konkurenční prostředí je také formováno novými účastníky a technologickými inovátory. Startupy jako Stornetic a Kinetictricity vyvíjejí pokročilé kompozitní materiály a systémy magnetických ložisek, aby zlepšily efektivitu, snížily údržbu a prodloužily provozní životnost. Tyto pokroky jsou klíčové pro rozšíření adresovatelného trhu mimo tradiční niku.

• Strategická partnerství jsou běžná, s firmami spolupracujícími s veřejnými službami, vývojáři mikrozdrojů a integrátory obnovitelné energie, aby demonstrovaly hodnotu FESS v reálných podmínkách.
• Konkurenční tlak na trhu se zintenzivňuje, jak se regulační rámce stále více uznávají úlohu rychle reagujícího ukládání energie ve stabilitě sítě, což otevírá nové zdroje příjmů pro poskytovatele FESS.
• Navzdory rostoucímu zájmu čelí trh výzvám v podobě vysokých počátečních nákladů a konkurenci rychle se rozvíjejících bateriových technologií, zejména lithium-iontových.

Podle MarketsandMarkets se očekává, že globální trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků poroste průměrným ročním tempem (CAGR) přes 7 % do roku 2025, poháněný snahami o modernizaci sítí a potřebou odolných, vysoce cyklických řešení pro ukládání.

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

Globální trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků je připraven na silný růst mezi lety 2025 a 2030, poháněn rostoucí poptávkou po stabilitě sítí, integraci obnovitelné energie a pokroky v technologiích vysoce rychlostních kompozitních setrvačníků. Podle projekcí společnosti MarketsandMarkets se očekává, že trh vykáže průměrnou roční míru růstu (CAGR) přibližně 8–10 % v této době. Tato růstová trajektorie je podpořena rostoucími adopcemi systémů setrvačníků v aplikacích regulace frekvence, záložního napájení (UPS) a řešení distribuovaného ukládání energie.

Předpovědi příjmů ukazují, že globální velikost trhu, která byla v roce 2024 oceněna na přibližně 400 milionů USD, by mohla překročit 700 milionů USD do roku 2030. Tento růst je připisován jak zvýšenému nasazení v rozvinutých regionech, kde se zrychlují modernizační úsilí a dekarbonizační snahy, tak nově vznikajícím trhům, kde se modernizuje infrastruktura sítí, aby se přizpůsobily proměnlivým obnovitelným zdrojům energie. Zvláště se očekává, že Severní Amerika a Evropa zůstanou hlavními přispěvateli na příjmech, s významnými investicemi od veřejných služeb a operátorů datových center hledajících vysoce cyklická dlouhá životnost řešení pro ukládání IDTechEx.

Pokud jde o objem, očekává se, že počet instalovaných jednotek setrvačníků poroste podobným tempem, přičemž kumulativní globální instalace by měly dosáhnout přes 1 500 MW do roku 2030, což je zvýšení z odhadovaných 800 MW v roce 2025. Tento růst objemu je podporován nasazením modulárních systémů setrvačníků v mikrogridech, dopravě a aplikacích průmyslové kvality energie. Segment komerčního a průmyslového (C&I) trhu se zejména očekává, že zaznamená nejrychlejší míru adopce, jak podniky hledají odolné a udržitelné možnosti ukládání energie pro zmírnění problémů s kvalitou energie a snížení provozních nákladů Wood Mackenzie.

Celkově se očekává, že období 2025–2030 bude významnou fází škálování pro systémy ukládání energie na bázi setrvačníků, kdy technologické zlepšení, snižování nákladů a podporující politické rámce ještě více urychlí expanzi trhu. Strategická partnerství a investice klíčových hráčů pravděpodobně urychlí komercializaci a rozšíří aplikační možnosti pro technologie setrvačníků po celém světě.

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

Globální trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků (FESS) vykazuje diferencovaný růst v klíčových regionech – Severní Amerika, Evropa, Asie a Tichomoří a zbytek světa – poháněný různými potřebami energetické infrastruktury, regulačními rámci a mírami přijetí technologií.

Severní Amerika zůstává vedoucím trhem pro FESS, podpořena iniciativami modernizace sítí, rostoucí integrací obnovitelné energie a silným důrazem na stabilitu sítí. Spojené státy, zejména, zaznamenaly významné nasazení systémů setrvačníků pro regulaci frekvence a doplňkové služby, podporované příznivými politikami a investicemi do technologií inteligentních sítí. Podle Ministerstva energetiky USA bylo několik pilotních projektů a komerčních instalací prokázáno jako životaschopné pro vyrovnání nabídky a poptávky, zejména ve státech s vysokou penetrací obnovitelné energie.

Evropa vykazuje robustní růst v adopci FESS, podpořen ambiciózními cíli dekarbonizace a expanzí obnovitelných zdrojů energie. Závazek Evropské unie k uhlíkové neutralitě do roku 2050 urychlil investice do ukládání energie, přičemž setrvačníky byly uznány pro své schopnosti rychlé reakce a dlouhé životnosti provozu. Země jako Německo a Spojené království jsou na čele a využívají systémy setrvačníků pro kontrolu frekvence sítě a integraci občasných obnovitelných zdrojů. Mezinárodní energetická agentura uvádí, že podpůrné regulační rámce a financování inovativních technologií ukládání jsou klíčovými faktory v regionu.

• Asie a Tichomoří se objevuje jako trh s vysokým růstem, poháněn rychlou urbanizací, expanzí energetických sítí a rostoucími instalacemi obnovitelné energie. Čína, Japonsko a Austrálie jsou významnými uživateli, s vládou podporovanými iniciativami, které mají za cíl zvýšit spolehlivost sítě a snížit závislost na fosilních palivech. Asijsko-tichomořská hospodářská spolupráce zdůrazňuje probíhající pilotní projekty a spolupráce s technologickými poskytovateli na nasazení FESS jak pro utility na úrovni sítě, tak pro distribuované energetické aplikace.
• Zbytek světa zahrnuje oblasti jako Latinská Amerika, Střední východ a Afriku, kde je přijetí FESS na začátku, ale získává na významu. Tyto trhy zkoumají řešení setrvačníků pro řešení výzev stability sítí, zejména v odlehlých nebo off-grid lokalitách. Podle Wood Mackenzie se očekává, že pilotní projekty a mezinárodní partnerství podpoří postupný vstup na trh a růst v těchto regionech do roku 2025.

Celkově jsou regionální dynamiky na trhu FESS ovlivňovány místními energetickými politikami, snahami o modernizaci sítí a tempem integrace obnovitelné energie, přičemž Severní Amerika a Evropa vedou v nasazení a Asie a Tichomoří a zbytek světa se připravují na urychlenou adopci v nadcházejících letech.

Budoucí výhled: Nové aplikace a investiční příležitosti

Budoucí výhled pro systémy ukládání energie na bázi setrvačníků (FESS) v roce 2025 je poznamenán nárůstem nových aplikací a rozšiřujícími se investičními příležitostmi, poháněnými globálním přechodem k obnovitelné energii a modernizaci sítí. Jak se zvyšuje potřeba rychlé, vysoce cyklické ukládání energie, FESS je stále více uznáván pro své jedinečné výhody — jako je vysoká hustota výkonu, dlouhá životnost a minimální vliv na životní prostředí — ve srovnání s tradičními systémy na bázi baterií.

Nové aplikace jsou obzvlášť důležité v regulaci frekvence sítě, záložním napájení (UPS) pro datová centra a integraci s obnovitelnými zdroji energie. Veřejné služby nasazují FESS pro stabilizaci sítí s vysokou penetrací občasných obnovitelných zdrojů, protože setrvačníky mohou reagovat na odchylky frekvence během milisekund, převyšujíc chemické baterie z hlediska cyklické životnosti a rychlosti odezvy. Například pilotní projekty v Severní Americe a Evropě ukazují hodnotu FESS na trhu doplňkových služeb, kde jsou rychlé a krátkodobé vklady energie klíčové (Mezinárodní energetická agentura).

V komerčním a průmyslovém sektoru získává FESS na významu pro aplikace kritické důležitosti. Datová centra, nemocnice a výrobní zařízení investují do systémů UPS založených na setrvačnících, aby zajistila bezproblémové napájení během výpadků nebo poklesu napětí, čímž snižují závislost na dieselových generátorech a snižují provozní náklady (Schneider Electric). Navíc elektrifikace dopravy — zejména v železniční a městské dopravě — představuje nové příležitosti pro FESS zachytit a znovu využít brzdnou energii, což zvyšuje celkovou efektivitu systému (Siemens Mobility).

• Investiční trendy: Roste výška rizikového kapitálu a strategické firemní investice do startupů FESS, se zaměřením na pokročilé kompozitní materiály, magnetická ložiska a vakuové uzávěry pro zlepšení efektivity a snížení nákladů. Vlády také podporují demonstrační projekty a pilotní nasazení prostřednictvím grantů a stimulů (Ministerstvo energetiky USA).
• Prognózy trhu: Analytici předpovídají průměrnou roční míru růstu (CAGR) přes 8 % pro globální trh se systémy ukládání energie na bázi setrvačníků až do roku 2025, přičemž Asie a Tichomoří a Severní Amerika vedou adopci díky iniciativám modernizace sítí a cílům integrace obnovitelné energie (MarketsandMarkets).

Stručně řečeno, rok 2025 má všechny předpoklady, aby byl klíčovým obdobím pro FESS, když se technologické pokroky, podpůrné politické rámce a rozšiřující se případy použití spojí k uvolnění nových investic a příležitostí k nasazení v oblastech energie, dopravy a kritické infrastruktury.

Výzvy, rizika a strategické příležitosti

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

Jednou z hlavních výzev pro FESS jsou vysoké počáteční kapitálové náklady ve srovnání se zavedenými bateriovými technologiemi. Přesné inženýrství požadované pro nízkotlaká ložiska, vakuové uzávěry a pokročilé kompozitní rotory zvyšuje počáteční investice, což činí cenovou konkurenceschopnost trvalou překážkou. Kromě toho trh dominuje lithium-iontovým bateriím, které těží z ekonomiky z rozsahu a vyspělé dodavatelské sítě, což dále zintenzivňuje konkurenční tlak (Mezinárodní energetická agentura).

Technická rizika také přetrvávají. Setrvačníky jsou náchylné k mechanickým poruchám způsobeným únavou rotorů, opotřebením ložisek a únikem obsahu, což může vést k katastrofickým způsobům selhání. Tato rizika vyžadují přísné bezpečnostní standardy a průběžnou údržbu, což může zvýšit provozní náklady. Navíc jsou FESS nejlépe přizpůsobeny pro krátkodobé, vysokovýkonné aplikace (jako jsou regulace frekvence a záložní napájení), což omezuje jejich adresovatelný trh ve srovnání s řešeními pro dlouhodobé ukládání (Národní laboratoř obnovitelné energie).

Regulační a tržní rizika jsou také významná. Nedostatek standardizovaných výkonových měřítek a protokolů pro propojení sítí pro FESS může zpomalit přijetí, protože veřejné služby a provozovatelé sítí mohou být zdrženliví, když integrují nové technologie bez jasných pokynů. Politická nejistota ohledně pobídek pro ukládání energie a modernizaci sítí dále ztěžuje investiční rozhodnutí (Ministerstvo energetiky USA).

Navzdory těmto výzvám se objevují strategické příležitosti. Globální tlak na dekarbonizaci a odolnost sítí pohání poptávku po rychle reagujících technologiích ukládání. FESS nabízejí jedinečné výhody, včetně dlouhé životnosti cyklu, rychlé schopnosti nabíjení/vybíjení a minimálního vlivu na životní prostředí, což je činí komplementárním řešením k bateriím v hybridních systémech ukládání. Inovace ve vědeckých materiálech a digitálním monitorování snižují náklady a zlepšují spolehlivost, zatímco nové obchodní modely — jako je energie jako služba — rozšiřují přístup na trh (Wood Mackenzie).

V roce 2025 budou společnosti, které dokážou překonat technické a nákladové překážky, orientovat se v regulačních komplexnostech a využít jedinečné silné stránky FESS, dobře připraveny na to, aby získaly hodnotu na rychle se vyvíjejícím trhu s ukládáním energie.

Zdroje a reference

• MarketsandMarkets
• Beacon Power
• PUNCH Flybrid
• Active Power
• Mezinárodní energetická agentura
• Siemens Energy
• IDTechEx
• Wood Mackenzie
• Asijsko-tichomořská hospodářská spolupráce
• Siemens Mobility
• Národní laboratoř obnovitelné energie