1. Produits de stockage à domicile : vers une machine tout-en-un et une capacité de charge plus élevée 

1.1 Produit : soutenir la demande pour le stock et l'augmentation du marché de l'énergie photovoltaïque domestique 

Le stockage de l'énergie domestique est généralement utilisé en combinaison avec l'énergie photovoltaïque domestique, et la capacité installée connaît une croissance rapide. Le cœur du système de stockage d'énergie domestique, également connu sous le nom de système de stockage d'énergie par batterie, est une batterie de stockage d'énergie rechargeable, généralement basée sur des batteries lithium-ion ou plomb-acide, contrôlée par un ordinateur et réalisant des cycles de charge et de décharge sous la coordination d'autres matériels et logiciels intelligents. Le système de stockage d'énergie domestique peut généralement être combiné à une production d'énergie photovoltaïque distribuée pour former un système de stockage optique domestique. Du côté de l'utilisateur, le système de stockage optique domestique peut éliminer l'impact négatif des pannes de courant sur la vie normale tout en réduisant la facture d'électricité. Du côté du réseau, l'équipement de stockage d'énergie domestique prenant en charge la répartition unifiée peut atténuer la pénurie d'électricité pendant les heures de pointe et fournir une correction de fréquence pour le réseau. 

En fonction des différents modes de couplage des systèmes photovoltaïques et de stockage de l'énergie, on distingue les systèmes de couplage à courant continu et les systèmes de couplage à courant alternatif, qui conviennent respectivement au marché incrémental des systèmes photovoltaïques nouvellement installés et au marché des stocks de systèmes photovoltaïques installés. L'élargissement de l'espace pour le marché progressif est la principale force motrice de la croissance future du marché : 

(1) Marché progressif (système photovoltaïque+stockage d'énergie nouvellement installé dans les ménages cibles) : généralement, les produits couplés en courant continu sont utilisés. Le système de stockage d'énergie couplé en courant continu comprend un système de batterie et un onduleur hybride. L'onduleur hybride remplit à la fois les fonctions d'onduleur photovoltaïque connecté au réseau et de convertisseur de stockage d'énergie. L'avantage du couplage CC est que les batteries photovoltaïques et de stockage d'énergie sont converties par des onduleurs hybrides, et qu'aucun onduleur photovoltaïque supplémentaire connecté au réseau n'est nécessaire. L'intégration du système est plus élevée, l'installation et le service après-vente sont plus pratiques, de même que la surveillance et le contrôle intelligents. Certaines familles qui ont installé des systèmes photovoltaïques choisissent de retirer l'onduleur photovoltaïque d'origine connecté au réseau et d'installer un nouvel onduleur hybride. 

(2) Sur le marché boursier (les ménages cibles ont installé des systèmes photovoltaïques et des systèmes de stockage d'énergie nouvellement ajoutés), les produits de couplage CA sont généralement utilisés. Seuls des batteries et des convertisseurs de stockage d'énergie doivent être installés, ce qui n'affectera pas le système photovoltaïque d'origine. En principe, la conception du système de stockage d'énergie n'est pas directement liée au système photovoltaïque, qui peut être déterminé en fonction des besoins. L'avantage du couplage CA réside dans sa grande sécurité : en mode de couplage CA, l'énergie est collectée au niveau de la borne CA, qui peut non seulement être directement fournie à la charge ou envoyée au réseau électrique, mais aussi être directement chargée dans la batterie par le biais du convertisseur bidirectionnel. Des batteries PV et basse tension peuvent être sélectionnées pour éliminer le risque de haute tension CC dans le système de stockage d'énergie. 

Selon que le système est ou non connecté au réseau électrique, le système de stockage d'énergie domestique peut être divisé en deux catégories : les systèmes connectés au réseau et les systèmes hors réseau. La principale différence réside dans la connexion du système au réseau électrique. À l'heure actuelle, la plupart des régions utilisent le système intégré parallèle hors réseau. (1) Systèmes connectés au réseau : les systèmes photovoltaïques et de stockage d'énergie peuvent être connectés au réseau, et l'électricité peut être achetée au réseau lorsque la puissance photovoltaïque ou de la batterie est insuffisante. Ce type de système convient aux régions où le réseau électrique est stable et où le prix de l'électricité est relativement bas. (2) Le système hors réseau convient aux zones désertiques, aux îles et aux autres zones dépourvues de réseau électrique ou aux zones où le réseau électrique est instable et où il est nécessaire d'avoir recours à l'autoconsommation. Le convertisseur de stockage d'énergie hors réseau est généralement équipé d'une interface de générateur diesel pour compléter l'alimentation lorsque l'alimentation de la batterie est insuffisante pendant la nuit. (3) La machine intégrée parallèle et hors réseau possède la fonction de commutation parallèle et hors réseau ou intègre les modes parallèle et hors réseau en une seule machine, qui peut passer en mode hors réseau en cas de panne de courant. Elle convient aux zones où les systèmes électriques sont instables et les coupures de courant fréquentes.

 

Le matériel de base du système de stockage d'énergie domestique comprend les batteries et les convertisseurs. Selon le degré d'intégration du produit, il existe principalement deux modes : la machine intégrée et la machine divisée. Le marché actuel est dominé par la machine divisée, mais la machine intégrée est la tendance de développement du marché haut de gamme : (1) machine divisée, certains produits de couplage CA et produits de couplage CC adoptent le mode machine divisée, et le système de batterie et le système d'onduleur sont fournis respectivement par les fabricants de batteries et les fabricants d'onduleurs, puis ils atteignent les utilisateurs finaux par le biais des canaux des intégrateurs, des revendeurs et des installateurs. (2) Machine tout-en-un : le produit est un système tout-en-un comprenant une batterie et un onduleur, généralement un produit à couplage AC. Le système de batterie et l'onduleur en amont, en tant que fournisseurs, adoptent généralement le mode OEM. Le produit final ne porte pas la marque du fournisseur, et la vente et l'après-vente du produit sont assurées par la marque.

En fonction de la tension de la batterie, on distingue les batteries haute tension et les batteries basse tension. L'industrie a montré une tendance à passer aux batteries haute tension. L'objectif principal est d'améliorer l'efficacité et de simplifier la conception du système, mais en même temps, cela nécessite une plus grande consistance des cellules et des capacités de gestion BMS. Les batteries haute tension ont généralement une tension supérieure à 48 V, qui peut être obtenue en connectant plusieurs cellules en série. En termes d'efficacité, à capacité de batterie égale, le courant de batterie du système de stockage d'énergie à haute tension est faible, et l'interférence avec le système est faible. En termes de conception du système, la topologie du circuit de l'onduleur hybride haute tension est plus simple, plus petite, plus légère et plus fiable. Cependant, la batterie haute tension est composée de plusieurs cellules en série et en parallèle. Plus la tension est élevée, plus il y a de batteries en série, et plus les exigences en matière de cohérence des cellules sont élevées. En même temps, elle doit coopérer avec un système de gestion BMS efficace, faute de quoi les pannes sont fréquentes.

Il existe trois types d'entreprises dans la chaîne industrielle : 1) les intégrateurs, qui ne font que créer des marques et achètent tout l'équipement. En général, les piles et les onduleurs sont achetés et les produits intégrés sont vendus sous leurs propres marques, avec des canaux de vente parfaits et une forte puissance de marque, comme Tesla, Sonnen, etc. 2) Les fabricants d'onduleurs peuvent vendre des onduleurs séparément ou acheter des piles intégrées/des machines tout-en-un. Grâce à leur marque et à l'accumulation de canaux dans l'industrie des onduleurs photovoltaïques, les fabricants d'onduleurs peuvent se répandre rapidement. Le cœur du système de stockage d'énergie est le contrôle de l'onduleur sur la batterie, c'est-à-dire la communication entre l'onduleur et la batterie. Le fabricant d'onduleurs a une connaissance approfondie de la technologie de l'électronique de puissance et dispose de plus d'avantages. 3) Il existe deux modes de participation pour les fabricants de cellules. Le premier consiste à fournir des cellules aux marques en aval sans participer à l'intégration des produits et à l'exposition de la marque, comme Penghui Energy, Ningde Times, Yiwei Lithium Energy, etc. Les fabricants de cellules ont des domaines d'activité diversifiés et des scénarios d'application riches. L'autre mode consiste à produire des systèmes de batteries et à les vendre séparément ou à acheter des modules d'onduleurs en même temps pour compléter l'intégration du matériel et la conception du logiciel, comme BYD et Paineng Technology. Les modèles d'entreprise des participants à la chaîne industrielle révèlent deux tendances : (1) Les fabricants d'onduleurs et de cellules sont intégrés vers le bas pour réaliser l'intégration des produits, ce qui peut renforcer le contrôle des canaux de vente et améliorer la rentabilité ;

(2) Certains fabricants se concentrent sur la fourniture d'équipements et peuvent s'ouvrir à un plus grand nombre de clients et à des scénarios d'application plus larges pour gagner en volume.

1.2 Valeur : le coût d'investissement de l'ensemble du système s'élève à près de 80000 yuans.

Prenons l'exemple d'un système photovoltaïque de 4,68 kW + 5,8 kW/6 kW de stockage d'énergie Votai au Royaume-Uni. L'investissement total est d'environ 10 000 livres, ce qui équivaut à un prix unitaire de 17,61 watt. Parmi eux, le système photovoltaïque représente 32%, le module est de 3,08 yuans/w, et l'onduleur photovoltaïque est de 2,56 yuans/w. Le système de stockage de l'énergie représente 35%. Le système de stockage d'énergie représente 35%, et le prix unitaire est de 4,97 yuans/wh. Les autres matériaux et l'installation coûtent 3 400 livres, soit 33%.

1.3 Tendance : batterie à haute capacité + onduleur hybride + machine tout-en-un

Du point de vue de la tendance des batteries, les batteries de stockage d'énergie évoluent vers une capacité plus élevée. Avec l'augmentation de la consommation d'énergie résidentielle, la capacité électrique de chaque foyer est progressivement augmentée, et certains produits permettent d'étendre le système grâce à la modularisation. En raison de la pénétration des véhicules à énergie nouvelle, de l'augmentation de la puissance des appareils ménagers et de l'impact du travail à domicile et au bureau, la consommation d'énergie de chaque ménage augmente, et l'électrification de la demande de stockage d'énergie s'accroît. (1) Sur le marché régional, la consommation d'électricité par ménage a progressivement augmenté. Si l'on prend l'exemple du marché allemand, l'électrification moyenne sera de 8,8 kwh en 2021, de 8,5 kwh en 2020 et de 8 kwh en 2019. L'augmentation de l'électrification sur le marché allemand est principalement due au développement des véhicules à énergie nouvelle et à l'augmentation de la consommation d'électricité des ménages. (2) Batterie modulaire, pratique pour l'expansion. La capacité de charge et la puissance d'un seul produit étant limitées, le fabricant veillera à ce que le produit puisse être configuré de manière flexible par le biais d'une combinaison modulaire afin de répondre aux besoins de différents scénarios de capacité. (3) La batterie passe de la basse tension à la haute tension. Le système de batterie à tension plus élevée peut réduire la production de chaleur, améliorer l'efficacité du système, simplifier la structure du circuit et faciliter l'installation du système. Avec l'amélioration de la technologie de fabrication des cellules et de la technologie de contrôle du système de gestion de la batterie, le système de batterie à haute tension est devenu la tendance de l'industrie.

Du point de vue de la tendance des onduleurs, la demande d'onduleurs hybrides adaptés aux marchés progressifs et d'onduleurs hors réseau sans accès au réseau électrique a augmenté. (1) La distribution et le stockage de l'énergie photovoltaïque nouvellement ajoutée sont suffisants, et la demande d'onduleurs hybrides augmente. À l'heure actuelle, le système de stockage de l'énergie domestique est dominé par le marché incrémentiel (nouveaux utilisateurs d'énergie photovoltaïque distribuée soutenant le stockage de l'énergie), de sorte que la demande d'onduleurs hybrides augmente. Le marché boursier dispose de son propre onduleur photovoltaïque connecté au réseau, de sorte que lors de l'installation progressive du système de stockage d'énergie, l'onduleur de stockage d'énergie est sélectionné, tandis que le marché incrémental combine généralement l'onduleur photovoltaïque et le convertisseur de stockage d'énergie en un onduleur hybride. Les utilisateurs sont plus enclins à installer un système de stockage de l'énergie lorsque de nouvelles installations photovoltaïques sont mises en place. La raison principale est que l'incertitude de la politique de mesure nette de l'énergie photovoltaïque des ménages à l'étranger devient plus forte, l'incertitude des revenus de l'énergie photovoltaïque des ménages augmente, et les utilisateurs ont le pouvoir de configurer le stockage de l'énergie pour parvenir à une auto-utilisation spontanée, réduisant ainsi l'incertitude des revenus. (2) La demande d'onduleurs hors réseau est tirée par des marchés tels que les États-Unis et l'Afrique du Sud. Aux États-Unis, les catastrophes naturelles sont fréquentes, le risque de coupure de courant est élevé et le réseau électrique américain est relativement fragile et vieillissant. Afin de stabiliser le réseau, certaines compagnies d'électricité ne permettent pas aux systèmes photovoltaïques d'accéder au réseau. Ils doivent donc être installés en dehors du réseau et utilisés spontanément pour remplacer le générateur. Avec la croissance rapide du marché américain, la demande de convertisseurs de stockage d'énergie hors réseau correspondant au marché américain a augmenté de manière significative. Deloitte intègre la conception de la connexion au réseau et du mode hors réseau dans la même machine. Grâce à son excellente capacité de contrôle des coûts, ses produits sont populaires sur le marché américain.

Du point de vue de la tendance des produits terminaux, il s'agit actuellement principalement d'un type divisé, c'est-à-dire que la batterie et le système d'onduleur sont utilisés ensemble, avant d'évoluer progressivement vers une machine tout-en-un. Auparavant, les fabricants de batteries fournissaient généralement des systèmes de batteries et les fabricants d'onduleurs des onduleurs hybrides. Dans les canaux de vente, ils associaient les batteries et les onduleurs en fonction de leur adaptabilité. Les produits de marques différentes compliquent l'installation et le service après-vente. C'est pourquoi les fabricants de batteries et les fabricants d'onduleurs ont commencé à s'associer. Actuellement, certains fabricants d'onduleurs (tels que Sungrow Power, Huawei, Goodwin, etc.) ont acheté des cellules électriques pour assembler leurs propres packs et ont intégré des batteries et des onduleurs pour la vente. D'une part, cela peut élargir le marché, d'autre part, cela peut aider les consommateurs à économiser l'investissement unique dans l'équipement, à simplifier l'installation, à réduire les coûts d'installation et à faciliter la maintenance après-vente. Les machines tout-en-un des fabricants de batteries tels que Pinen sont en cours de développement. Le prix global du terminal tout-en-un est élevé, mais le terminal tout-en-un est hautement intégré, ce qui réduit la difficulté d'installation et permet de réduire les coûts d'installation. Sur les marchés étrangers, le coût du matériel ne représente que moins de la moitié du coût total, et les coûts de main-d'œuvre ultérieurs comprennent l'installation, le service, la conception, la demande de connexion au réseau, la demande de subvention, etc. La machine tout-en-un permet d'économiser les coûts ultérieurs et est donc progressivement reconnue sur le marché haut de gamme.

Du point de vue de la tendance du marché régional, les différences de structure du réseau électrique et du marché de l'électricité entraînent de légères différences entre les produits courants dans les différentes régions. Le mode de connexion au réseau européen est le mode principal, les États-Unis ont de nombreux modes de connexion au réseau et hors réseau, et l'Australie explore le mode de la centrale électrique virtuelle.

(1) Il existe de nombreux modes de connexion au réseau en Europe. Le marché photovoltaïque en Europe a un taux de pénétration élevé et le réseau électrique est relativement stable. L'utilisation de systèmes connectés au réseau peut répondre à la demande. Le système de stockage d'énergie doit interagir avec le réseau électrique, de sorte que l'onduleur du produit doit être certifié pour la connexion au réseau afin de répondre aux exigences du réseau électrique local. Dans l'application de connexion au réseau, le client peut changer de mode. En mode normal de production d'électricité, l'énergie photovoltaïque répond aux besoins électriques pendant la journée, puis charge la batterie. La nuit, il bascule automatiquement sur la sortie DC de la batterie, et l'onduleur est commuté sur 220V pour alimenter la charge à la maison. Les jours de pluie, lorsque la production d'électricité photovoltaïque est insuffisante, il envoie des instructions au réseau pour acheter de l'électricité au réseau afin de répondre à la charge du ménage et de charger la batterie en même temps.

(2) Il existe de nombreux modèles parallèles et hors ligne sur le marché américain. La mise en place des réseaux électriques aux États-Unis s'est concentrée sur le siècle dernier, et les installations des réseaux électriques étaient relativement anciennes, ce qui présentait des dangers cachés pour la capacité de transport et la capacité de charge des réseaux électriques. Les problèmes liés au vieillissement des équipements et à l'obsolescence des technologies sont importants. Selon les statistiques du ministère américain de l'énergie, 70% de lignes de transmission et de réseaux électriques ont été construits au cours du siècle dernier. transformateurs ont une durée de vie supérieure à 25 ans, et les disjoncteurs 60% ont une durée de vie supérieure à 30 ans. Selon les statistiques de l'AIE, les utilisateurs américains ont subi en moyenne 3,2 heures d'interruption lors d'événements majeurs et 1,5 heure d'interruption en l'absence d'événements majeurs, soit un total de près de 5 heures. Dans les régions où les intempéries sont fréquentes, la coupure de courant annuelle moyenne peut dépasser 10 heures. La machine tout-en-un parallèle hors réseau peut réaliser une commutation rapide du mode parallèle hors réseau. Lorsque l'électricité est coupée, la batterie est utilisée comme source d'alimentation. Lorsque la puissance de la batterie est insuffisante, la batterie ne peut être complètement rechargée que le lendemain. Par conséquent, la machine parallèle hors réseau doit correspondre à l'interface du moteur diesel, de l'énergie photovoltaïque ou de l'énergie éolienne.

(3) L'Australie explore le modèle de centrale électrique virtuelle. Plusieurs ménages équipés d'un système de stockage d'énergie photovoltaïque peuvent accepter le protocole VPP et le dispatching du réseau électrique. Les ménages peuvent vendre l'électricité excédentaire ; lorsqu'il y a une demande d'électricité, ils achètent de l'électricité par ce biais, puis se connectent au réseau électrique. Pour les systèmes d'énergie solaire résidentiels, les systèmes de stockage d'énergie domestiques et commerciaux, les véhicules électriques V2G et d'autres sources d'énergie distribuées, l'AEMO a élaboré de nouvelles normes techniques et lancé un programme de centrales électriques virtuelles. L'énergie distribuée peut répondre aux besoins des utilisateurs tout en participant au marché de l'électricité pour obtenir des avantages.

  1. Espace de marché : photovoltaïque distribué au-delà des attentes + pénétration du stockage de l'énergie "double" β"， On estime que 58GWh de nouvelle capacité installée seront ajoutés en 2025.

Le stockage d'énergie domestique est généralement utilisé en combinaison avec l'énergie photovoltaïque domestique, et la capacité installée connaît une croissance rapide. En 2015, la nouvelle capacité annuelle installée de stockage d'énergie domestique au niveau mondial n'était que d'environ 200 MW. Depuis 2017, la capacité installée mondiale a augmenté de manière significative. La nouvelle capacité installée annuelle a augmenté de manière significative. D'ici 2020, la nouvelle capacité installée mondiale atteindra 1,2GW, avec une croissance annuelle de 30%. L'Europe et les États-Unis sont les marchés qui présentent le plus grand potentiel de croissance dans le monde. En termes de livraisons, selon les statistiques d'IHS Markit, les nouvelles livraisons mondiales de stockage d'énergie domestique en 2020 s'élèveront à 4,44 GWh, soit une augmentation annuelle de 44,2%, dont l'Europe, les États-Unis, le Japon et l'Australie sont en tête, représentant les 3/4 des livraisons mondiales. Sur le marché européen, c'est le marché allemand qui s'est développé le plus rapidement, le volume des expéditions allemandes dépassant 1,1 GWh, ce qui le place au premier rang mondial. Le volume des expéditions américaines a également dépassé 1GWh, se classant au deuxième rang. Le volume des expéditions japonaises en 2020 s'élevait à près de 800 MWh, dépassant de loin les autres pays et se classant au troisième rang.

2.1 La demande : la transformation de l'énergie est imminente et l'énergie photovoltaïque distribuée est beaucoup plus importante que prévu.

La dépendance excessive à l'égard de l'énergie étrangère a provoqué une crise énergétique, et la guerre russo-ukrainienne a intensifié le conflit. Dans la structure énergétique européenne, le gaz naturel représente une part importante, environ 25%. Selon le BP World Energy Statistical Yearbook, les énergies fossiles représentent une part importante de la structure de la consommation d'énergie en Europe, le gaz naturel représentant environ 25%. Le gaz naturel européen est très dépendant de l'étranger, principalement des importations. Parmi les sources de gaz naturel, 80% proviennent de gazoducs importés et de gaz naturel liquéfié, dont 13 milliards de pieds cubes/jour de gazoducs importés de Russie, représentant 29% de l'approvisionnement total. La dépendance excessive à l'égard de l'énergie étrangère nuit gravement à la sécurité énergétique. Le gouvernement espère réduire cette dépendance et maintenir la sécurité nationale. L'arrêt de la fourniture de gaz naturel à l'Europe par la Russie menacera l'approvisionnement énergétique de l'Europe. Il est urgent de développer des énergies propres pour garantir l'approvisionnement énergétique.

Le volet politique a accéléré la transformation énergétique et augmenté les attentes en matière d'installations photovoltaïques. Afin de garantir la sécurité énergétique, les pays ont introduit des politiques visant à accélérer le rythme de la transformation énergétique. L'Allemagne a avancé l'objectif de production d'électricité à partir d'énergies renouvelables de 100% de 2050 à 2035. Le "Paquet de Pâques" vise à atteindre 80% de production d'énergie renouvelable, 600TWh de production d'énergie solaire et 215GW d'installations photovoltaïques d'ici 2030. La Commission européenne a adopté la proposition REPowerEU visant à relever l'objectif de l'UE en matière d'énergies renouvelables d'ici 2030, qui pourrait être à nouveau porté à 45%. Plusieurs mesures sont prises pour soutenir l'énergie photovoltaïque distribuée : 1) le plan européen pour les toits photovoltaïques devrait permettre d'augmenter la production d'électricité de 17 TWh au cours de la première année suivant la mise en œuvre (17% de plus que prévu) et de générer 42 TWh d'électricité supplémentaire d'ici 25 ans ; 2) d'ici 25 ans, tous les bâtiments publics appropriés seront équipés de systèmes photovoltaïques ; 3) tous les nouveaux bâtiments sont tenus d'installer des toits photovoltaïques, et le processus d'approbation est contrôlé dans un délai de trois mois.

Du point de vue du taux de pénétration de l'énergie photovoltaïque dans les foyers, la capacité installée dans les principaux pays étrangers demandeurs d'énergie photovoltaïque est d'abord distribuée. Par exemple, au début du développement de l'énergie photovoltaïque au Japon, en Australie et aux États-Unis, la nouvelle capacité installée est principalement constituée de toits résidentiels. Parallèlement, en raison de ce démarrage précoce, le taux de pénétration de l'énergie photovoltaïque en Europe et en Australie est beaucoup plus élevé qu'en Chine. La capacité installée de l'énergie photovoltaïque domestique en Australie, aux États-Unis, en Allemagne et au Japon représente respectivement 66,5%, 25,3%, 34,4% et 29,5% de la capacité installée totale de l'énergie photovoltaïque, La proportion de la capacité installée domestique dans les pays développés est plus de 10 fois supérieure à celle de la Chine. La proportion de photovoltaïque distribué à l'étranger est plus élevée. Nous pensons qu'il y a deux raisons à cela :

(1) Le processus d'urbanisation en Europe est relativement élevé. Les habitations indépendantes ou semi-indépendantes sont principalement utilisées, ce qui convient au développement de l'énergie photovoltaïque domestique. Selon les données de 2016, il y a 135,6 millions de maisons aux États-Unis, dont 95 millions sont des villas ou des maisons de ville, représentant environ 66% ; selon l'enquête japonaise sur les statistiques foncières du logement de 2013, le nombre de maisons indépendantes au Japon représentait 54,9% en 2013, représentant la part principale du nombre total de maisons. Du point de vue du nombre de bâtiments résidentiels, la proportion d'immeubles de cinq étages et moins est de 84,9%. À Tokyo, la proportion de maisons indépendantes en 2013 est encore de 40,7% ; la proportion moyenne de maisons indépendantes et semi-indépendantes en Europe est également de 57,4%, et la proportion de maisons indépendantes et semi-indépendantes en Grande-Bretagne dépasse même 80%. En comparaison, les types de logements en Chine sont très différents, les immeubles de grande hauteur occupent une position dominante, et les logements indépendants et semi-indépendants sont principalement concentrés dans les zones rurales et les banlieues urbaines.

(2) La politique soutient l'utilisation spontanée de l'énergie photovoltaïque par les ménages. La production d'électricité photovoltaïque en Europe adopte une politique de mesure nette. Les consommateurs disposant d'installations de production d'énergie renouvelable peuvent déduire une partie de leur facture d'électricité en fonction de l'électricité fournie au réseau, et ne calculer que la consommation nette. Cette politique améliore considérablement l'économie des installations photovoltaïques distribuées qui utilisent spontanément l'électricité excédentaire en ligne. Les pays qui accordent des subventions élevées aux systèmes photovoltaïques distribués, les taux d'intérêt relativement bas des prêts bancaires, les faibles coûts de financement des systèmes photovoltaïques et l'absence d'arriérés de subventions stimulent la volonté d'installation.

2.2 Tiré par la demande : le prix de l'électricité et les subventions favorisent la pénétration du stockage de l'énergie

À l'heure actuelle, la perméabilité des réservoirs nationaux est faible et il y a une grande marge d'amélioration. 1) Amérique : Selon les statistiques du Berkeley Laboratory, seuls 6% de stockage d'énergie domestique et photovoltaïque sont actuellement utilisés conjointement sur le marché américain. La proportion la plus élevée de co-construction de stockage optique est de près de 80% à Hawaï, suivie de 8% en Californie, et seulement d'environ 4% dans d'autres régions. 2) Allemagne : Selon les statistiques de l'ISEA RWTH Aachen, d'ici 2021, l'Allemagne aura installé 430000 foyers de stockage d'énergie domestique. Sur la base de 40 millions de toits en Allemagne, le taux de pénétration du stockage de l'énergie sur tous les toits n'est que de 1,1% à l'heure actuelle. Du point de vue de la nouvelle capacité installée, en 2021, l'Allemagne ajoutera 145 000 foyers de stockage d'énergie, dont 93% pour la distribution et le stockage de l'énergie photovoltaïque, 7% pour la transformation du stock photovoltaïque, et 215 000 nouveaux foyers photovoltaïques, la proportion de stockage d'énergie et de nouvelle construction photovoltaïque atteignant ensemble 63%. Avec la demande croissante de sécurité énergétique et de stabilité de l'alimentation, la mise en œuvre de subventions politiques, l'augmentation des prix de l'électricité résidentielle et la baisse des coûts des systèmes de stockage de l'énergie, la tendance à installer des systèmes de stockage de l'énergie se renforcera, et le taux de pénétration des systèmes de stockage de l'énergie peut encore être amélioré de manière significative.

À court terme : L'augmentation du prix de l'électricité a un impact sur l'amélioration de l'économie du stockage de l'énergie et est devenue un catalyseur de la croissance du marché, mais l'impact est limité et n'est pas un facteur décisif. Supposons que la consommation annuelle d'électricité des ménages soit de 4000 kwh, que la consommation d'électricité en soirée soit de 60%, que le système de stockage d'énergie 5kw photovoltaïque+10kwh soit installé, que les heures annuelles de production d'électricité photovoltaïque soient de 1000 heures, que le coût d'investissement photovoltaïque soit de 1,3 euros/w (équivalent à 9,1 yuans/w), que le coût d'investissement du stockage d'énergie soit de 0,8 euros/wh (équivalent à 5,6 yuans/wh), et que le prix de l'électricité résidentielle soit de 0,3464 euros/kw. L'investissement initial est de 14500 euros (équivalent à 101500 yuans), dont 6500 euros (équivalent à 45500 yuans) pour le système photovoltaïque et 8000 euros (équivalent à 56000 yuans) pour le système de stockage d'énergie. Selon les statistiques du Bureau fédéral des statistiques, le revenu annuel moyen des ménages allemands est de 56 000 euros, et le coût de l'installation du système de stockage optique représente 25% du revenu annuel du ménage. Par rapport au cycle de vie complet (20 ans) de l'achat d'électricité, l'installation d'un système de stockage optique permet d'économiser respectivement 16601 euros et 9338 euros. Le retour sur investissement de l'installation du système de stockage optique est de 8,25%, et la période de récupération est de 11 ans. Le prix de l'électricité augmente de 50% et la période d'amortissement de l'investissement est ramenée à 8 ans.

Moyen terme : la substitution des nouvelles énergies est une tendance déterministe, et un grand nombre de nouvelles énergies sont connectées au réseau, ce qui provoque une pression sur le réseau. Afin de promouvoir l'installation du stockage de l'énergie, plus la certitude et la continuité des subventions politiques à moyen terme sont élevées. Du point de vue de la stabilité du réseau électrique, la pression sur le réseau électrique causée par de grandes quantités de nouvelles énergies connectées au réseau est due au fait que le gouvernement oriente la production d'énergie et les utilisateurs vers la configuration du stockage d'énergie par le biais de subventions et d'autres politiques. La logique sous-jacente des subventions accordées par les pays européens aux systèmes photovoltaïques distribués et au stockage de l'énergie est de réduire la pression de distribution du réseau électrique grâce à des systèmes distribués. Le Royaume-Uni sera exonéré de la taxe sur la valeur ajoutée sur les systèmes photovoltaïques domestiques à partir d'avril 2022, l'Italie augmentera l'exonération fiscale sur les équipements de stockage domestiques à 110% à partir de 2020, et la Pologne, la Suède et d'autres pays mettront en place des subventions budgétaires pour les systèmes de stockage optique domestiques.

Long terme : avec le développement de l'échelle et de la technologie, le coût du système sera réduit pendant une longue période. Selon les statistiques de Solar Power Europe, de 2015 à 2019, le coût des petits systèmes photovoltaïques diminuera d'environ 18%, et le coût des systèmes de stockage d'énergie domestique diminuera de près de 40%. On estime que d'ici 2023, le coût des systèmes photovoltaïques domestiques diminuera encore de 10%, tandis que le coût des systèmes de stockage d'énergie domestiques diminuera de manière significative de 33%. À court terme, en raison de la fluctuation de l'offre et de la demande, le coût du système varie légèrement, mais la tendance à long terme de la réduction du coût de la technologie est déterminée. En 2021, le LCOE du système de stockage optique domestique sera de 10,1 centimes d'euro/kWh, et celui du système photovoltaïque de 14,7 centimes d'euro/kWh. La même année, le prix de l'électricité domestique en Allemagne atteindra 31,9 centimes d'euro/kWh, et le coût de l'électricité du système de stockage optique représentera environ 1/3 du prix de l'électricité. Par conséquent, l'installation du système de stockage optique est bien rentable et, avec l'augmentation du prix de l'électricité et la diminution du coût, la rentabilité sera encore améliorée à l'avenir.

2.3 Marché régional : dominé par les États-Unis, l'Europe et l'Australie

2.3.1 États-Unis : Les subventions stimulent la demande du marché

La politique est le principal moteur du développement du marché américain de l'après-bilan. Selon les statistiques de Wood Mackenzie, en 2021, 409,5MW/902,7MWh de nouvelles capacités de stockage d'énergie domestique seront installées aux États-Unis. (1) Au niveau fédéral, en mars 2018, les États-Unis ont publié les " Nouvelles règles pour le crédit d'impôt du système de stockage d'énergie résidentiel ". Pour le système de stockage optique résidentiel, si les utilisateurs installent le système de stockage d'énergie par batterie un an après l'installation du système photovoltaïque, et remplissent la condition que 100% de l'énergie stockée provient de la production d'énergie photovoltaïque, cet ensemble d'équipements de stockage d'énergie peut également obtenir un crédit d'impôt de 26%. (2) Au niveau de l'État, la Californie a lancé le plan SGIP pour subventionner la production d'électricité des ménages. En novembre 2021, la Chambre des représentants a adopté le Better Construction Act des États-Unis, qui prolonge les subventions de la politique ITC jusqu'en 2033 et accorde jusqu'à 30% de crédit incitatif ou 6% de crédit de base avant 2026. Le crédit sera progressivement réduit en 2032 et 2033 à la fin de 2031. Pour les projets de stockage d'énergie domestique, la norme de subvention pour les systèmes de stockage d'énergie d'une échelle de 10 kW ou moins est de $0,5/Wh. Pour les systèmes de stockage d'énergie de plus de 10 kW, la norme de subvention peut être de $0,5/Wh, et l'exonération fiscale sur les investissements (ITC) ne peut pas être obtenue en même temps. Si vous souhaitez obtenir l'ITC en même temps, la norme de subvention du SGIP sera réduite à $0,36/Wh.

2.3.2 Europe : hausse des prix de l'électricité et amélioration de l'économie

L'Europe est le plus grand marché de stockage d'énergie domestique au monde. Selon les statistiques de BNEF, l'Europe ajoutera 1,2 GW/1,9 GWh de nouvelles capacités de stockage d'énergie en 2020, dont 639 MW/1179 MWh de nouvelles capacités de stockage d'énergie domestique, soit une augmentation annuelle de 90%, représentant 52% du nouveau marché. D'ici à 2020, la capacité de stockage d'énergie domestique de l'Europe aura atteint 1,6 GW, ce qui la placera au premier rang mondial. Selon les statistiques de Solar Power Europe, la croissance du stockage électrochimique de l'énergie domestique en Europe sera forte en 2020, avec environ 140000 systèmes installés. Parmi eux, l'Allemagne, l'Italie, le Royaume-Uni, l'Autriche et la Suisse ont augmenté de plus de 90% le marché domestique européen, l'Allemagne représentant à elle seule plus des deux tiers du marché.

L'Allemagne continue d'occuper le plus grand marché du stockage de l'énergie domestique en Europe, tandis que l'Italie, l'Autriche et le Royaume-Uni poursuivent leur croissance rapide. Au cours des prochaines années, l'Allemagne conservera sa position de leader sur le marché européen du stockage de l'énergie dans les ménages. Selon l'enquête de l'EUPD, 58% des utilisateurs allemands de systèmes photovoltaïques domestiques envisageront d'ajouter un équipement de stockage de l'énergie après l'expiration du contrat FIT (Feed in Tariff). L'Italie suivra de près et conservera sa position de deuxième marché. Avec le soutien du gouvernement, l'Autriche dépassera le Royaume-Uni pour devenir le troisième marché : L'Autriche a prolongé les subventions pour le photovoltaïque domestique et le stockage de l'énergie de 2020 à 2023, avec un budget total de 24 millions d'euros, dont 12 millions d'euros dédiés au stockage de l'énergie domestique. En outre, avec le soutien des politiques nationales, les parlements de la Suisse, de l'Espagne, de l'Irlande, de la République tchèque et de la Suède sont devenus de nouveaux points de croissance en Europe.

La hausse des prix de l'électricité a amélioré l'économie du stockage de l'énergie domestique, et la demande a augmenté rapidement. Le conflit entre la Russie et l'Ukraine a encore exacerbé la hausse des prix des matières premières, ce qui a considérablement augmenté les coûts de production d'électricité des centrales au gaz et au charbon, qui représentent environ 40% de la production d'électricité en Allemagne, entraînant une augmentation des prix de gros de l'électricité. Au cours des 12 derniers mois, les prix contractuels de l'électricité pour les résidents allemands ont augmenté de 48%. L'augmentation du coût de l'électricité stimulera la demande de stockage d'énergie domestique.

2.3.3 Australie : La centrale électrique virtuelle accroît ses bénéfices pour améliorer l'économie

L'Australie dispose d'un terrain propice au développement du stockage de l'énergie domestique, et il existe encore une énorme marge de croissance pour l'avenir. L'Australie est un pays peu peuplé, et l'énergie dépend principalement de la transmission à longue distance. C'est pourquoi l'énergie distribuée s'est beaucoup développée. Les micro-réseaux, le stockage de l'énergie et d'autres technologies peuvent améliorer la fiabilité de la consommation d'énergie, réduire les fluctuations de charge du réseau électrique et accélérer la promotion du système de batteries domestiques en Australie. Ces technologies sont de plus en plus importantes pour la promotion durable de l'énergie solaire et la décarbonisation du réseau électrique, et contribuent également à améliorer l'accessibilité et la fiabilité de l'énergie à long terme. Selon les statistiques de BNEF, l'Australie ajoutera 48 MW/134 MWh de capacité de stockage d'énergie domestique en 2020. L'Australie dispose de bonnes conditions pour le développement du stockage de l'énergie domestique, mais elle ne représente actuellement que 5% du marché mondial et dispose d'un énorme espace de développement pour l'avenir.

Nous pensons que les raisons du développement du stockage de l'énergie photovoltaïque domestique en Australie sont les suivantes : 1) Le niveau des ressources lumineuses est le premier au monde, et l'intensité lumineuse dans plus de 80% des régions dépasse 2000 kW/m2/h. Le coût de la production d'électricité photovoltaïque en Australie, à coût de système égal, ne représente que la moitié du coût de la production d'électricité en Allemagne. 2) Soutien politique : Le gouvernement australien, par l'intermédiaire du Small scale Renewable Energy Scheme (SRES), délivre des Small scale Technology Certificates (STC) aux utilisateurs qui installent des systèmes photovoltaïques domestiques, et les utilisateurs qui consomment beaucoup d'énergie sont également tenus d'acheter une certaine proportion de STC pour remplir leurs obligations dans le cadre du RET ;

3) Le taux d'accession à la propriété et le taux de logements individuels sont élevés. Le principe de l'installation d'un système photovoltaïque domestique est d'avoir un toit indépendant, de sorte que les appartements qui vivent de manière centralisée n'ont généralement pas les conditions nécessaires pour installer un système de stockage photovoltaïque domestique. D'après les données de recensement des institutions statistiques de différentes régions, la proportion de l'ensemble des ménages vivant dans des maisons indépendantes/semi-indépendantes dans l'UE/les États-Unis/le Japon/l'Australie est supérieure à 50%. La structure de l'habitat dominée par les maisons indépendantes constitue la base d'un développement à grande échelle des systèmes de stockage de l'éclairage domestique dans ces régions. 4) Les prix de l'électricité augmentent en Australie. Du point de vue du prix de gros de l'électricité, lorsque la production d'énergie solaire entre sur le marché de l'électricité dans une grande zone, le prix de l'électricité pendant la période de production d'énergie photovoltaïque de jour diminue, et le prix de l'électricité atteint son maximum pendant la nuit. Par conséquent, il est urgent de recourir au stockage de l'énergie pour réaliser le décalage temporel de l'électricité.

L'Australie met progressivement en place un mécanisme de centrale électrique virtuelle pour améliorer la rentabilité du stockage de l'énergie. En 2018, le gouvernement du Parti libéral d'Australie-Méridionale a alloué 180 millions de dollars australiens à 40000 ménages pour l'installation de petites centrales de stockage d'énergie électrochimique et de grandes centrales de stockage d'énergie électrochimique, y compris des centrales électriques virtuelles. En 2019, l'Agence australienne pour les énergies renouvelables (ARENA) s'est engagée à mener un test d'intégration de centrales électriques virtuelles (VPP) d'un montant de $2,46 millions pour l'opérateur du marché de l'énergie australien (AEMO), visant à démontrer la capacité de la VPP à fournir des services de contrôle de l'énergie et de la fréquence. Le stockage de l'énergie domestique participe au marché des services auxiliaires par l'intermédiaire d'agrégateurs. Selon le rapport publié par l'Australian Energy Market Operator (AEMO), les utilisateurs peuvent obtenir près de $3000 A grâce aux centrales électriques virtuelles, avec une période de retour sur investissement de 6,8 ans.

2.4 Prévision spatiale : On estime que 58,26 GWh de nouvelle capacité installée de stockage d'énergie domestique seront ajoutés en 2025.

En fonction du nombre de ménages, la capacité photovoltaïque distribuée installée est calculée. En tenant compte du taux de pénétration du stockage de l'énergie dans les ménages, on obtient le nombre de systèmes de stockage de l'énergie installés dans les ménages. En supposant que la capacité installée moyenne de chaque ménage permet d'obtenir la capacité installée de stockage d'énergie domestique à l'échelle mondiale et sur chaque marché. Nous estimons qu'en supposant que le taux de pénétration du stockage de l'énergie du marché photovoltaïque nouvellement installé en 2025 sera de 15%, le taux de pénétration du stockage de l'énergie du marché boursier sera de 2%, la capacité mondiale de stockage de l'énergie domestique atteindra 25,45GW/58,26GWh, et le taux de croissance combiné de l'énergie installée entre 2021 et 2025 sera de 58%.

3. les barrières industrielles : barrières formées par les produits et les canaux

Obstacle 1 : Canal

D'une part, le marché du stockage de l'énergie domestique est principalement concentré aux États-Unis, en Europe et dans d'autres pays et régions où l'énergie photovoltaïque domestique est très répandue et où les frais d'électricité domestique sont élevés. Si les produits chinois veulent pénétrer les marchés concernés, ils doivent généralement mettre en place des canaux de distribution à l'étranger. D'autre part, les produits de stockage d'énergie domestique sont généralement utilisés en conjonction avec des systèmes photovoltaïques et possèdent certains attributs des appareils de consommation, qui peuvent rapidement atteindre les clients en aval grâce à une disposition raisonnable des canaux. Il existe deux canaux principaux sur le marché américain : le premier consiste à se concentrer sur le marché boursier par l'intermédiaire des canaux de distribution. Les produits sont vendus aux installateurs photovoltaïques par l'intermédiaire de distributeurs, puis aux ménages qui ont installé des systèmes photovoltaïques. L'autre canal consiste à se concentrer sur les nouveaux marchés par l'intermédiaire des constructeurs. Les constructeurs achèteront les produits de manière uniforme lorsqu'ils construiront de nouvelles maisons.

Obstacle 2 : Résistance du produit

Il existe différents types de produits de stockage d'énergie domestique avec une large gamme d'électrification. Selon la capacité de charge, le niveau de tension, le mode de couplage, etc. des produits de stockage d'énergie domestique, ils peuvent être divisés en plusieurs catégories : petit système de batterie, système de batterie modulaire basse tension, système de batterie modulaire haute tension, système de batterie à couplage CA, système de batterie hors réseau et système de cellule solaire tout-en-un. La capacité de charge des produits varie de 5 à 500 kWh, et les utilisateurs peuvent choisir les produits appropriés en fonction de la demande d'énergie du ménage.

Les investissements en R&D et la capacité de service garantissent les produits et les marques de l'entreprise. Le cœur du système de stockage d'énergie est la sécurité, la longue durée de vie et le faible coût. Plus la charge du système de stockage d'énergie est élevée, plus le système est complexe et plus l'intégration est difficile. Par conséquent, les entreprises qui investissent beaucoup dans la recherche et le développement, qui disposent d'importantes réserves techniques et de capacités de livraison de produits efficaces, pratiques, riches et fiables sur le marché bénéficieront d'avantages concurrentiels plus importants. En outre, l'entreprise doit fournir une certaine période de garantie pour ses produits, généralement 10 ans. La bonne qualité des produits, le faible taux de réparation et l'évaluation élevée de la sécurité sont des facteurs importants qui influencent le choix des consommateurs et constituent des barrières de marque pour l'industrie.